单片机课程设计密码锁Word格式文档下载.docx

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原因很简单，就是单片机没有家用计算机那样的CPU，也没有像硬盘那样的海量存储设备。

单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行。

本设计是基于单片机的密码锁设计方案，根据要求，给出单片机密码锁的硬件电路和软件程序，同时给出单片机型号的选择，硬件设计，软件流程图等内容。

第2章设计总说明

2.1设计说明

随着人们对安全的重视和科技的发展，许多电子智能锁（指纹识别、IC卡辨认）已在国内外相继面世。

但是这些产品的特点是针对特定的指纹和有效卡，只能适用于保密要求的箱、柜、门等。

而且指纹识识别器若在公共场所使用存在容易机械损坏，IC卡还存在容易丢失、损坏等特点。

加上其成本较高，一定程度上限制了这类产品的普及和推广。

鉴于目前的技术水平与市场的接收程度，电子密码锁是这类电子防盗产品的主流。

本次基于8051单片机电子密码锁的设计，其主要具有如下功能：

（1）设置6位密码，密码通过键盘输入，若密码正确，则将锁打开。

（2）密码可以由用户自己修改设定（只支持6位密码），锁打开后才能

改密码。

修改密码之前必须再次输入密码。

（3）报警、锁定键盘功能。

密码输入用发光管显示，当连续3次输入错误

密码，系统声光报警。

电子密码锁的设计主要由三部分组成：

4×

4矩阵键盘接口电路、密码锁

的控制电路、输出八段显示电路。

另外系统还有LED提示灯等。

密码锁设计的关键问题是实现密码的输入、清除、更改、开锁等功能：

（1）密码输入功能：

按下一个数字键，一个数字就显示在右边的数码管上，同时将先前输入的所有数字向左移动一位。

（2）密码清除功能：

当按下清除键时，清除前面输入的所有值，并清除所有显示

（3）密码更改功能：

将输入的值作为新的密码。

（4）开锁功能：

当按下开锁键，系统将输入与密码进行检查核对，如果确锁打开，否则不打开。

主要的设计实施过程：

首先，选用8051单片机，以及其他电子元器件。

第二步，设计硬件电路。

第三步，编写单片机语言实现功能。

第四部，分别进行软件和硬件的调试。

最后，联合软、硬件调试整个系统，完成本次课程设计。

关键词：

4矩阵键盘；

8051单片机；

密码锁；

密码二次确认

2.1设计总结构图

第三章系统硬件设计

此次课程设计基于单片机控制的电子密码锁，接到课题后，根据老师布置的任务和相关要求，结合主要设计条件，我设计了如下方案，其总体方案设计如下：

本系统由单片机系统、矩阵键盘、LED显示和报警系统组成。

系统能完成开锁、超时报警功能。

3.1矩阵键盘接口电路：

此次课程设计采用4*4矩阵键盘，与P1口相连，采用扫描法。

设有0——9十个数字密码，一个修改密码键，一个清除键和一个确认键。

开机显示000000，等待密码输入，输入6个密码，按确认键后，密码比较。

矩阵式键盘的识别方法：

确定矩阵式键盘上何键被按下介绍一种“行扫描法”。

行扫描法行扫描法又称为逐行（或列）扫描查询法，是一种最常用的按键识别方法，如上图所示键盘，介绍过程如下。

判断键盘中有无键按下：

（1）先将行线p1.7-p1.4置0111，然后检测列线的状态。

如果p1.3-p1.0为0111，则k0被按下；

如果p1.3-p1.0为1011，则k1被按下；

如果p1.3-p1.0为1101，则k2被按下；

如果p1.3-p1.0为1110，则k3被按下；

（2）将行线p1.7-p1.4置1011，然后检测列线的状态，方法同

（1）；

（3）将行线p1.7-p1.4置1101，然后检测列线的状态，方法同

（1）；

（4）将行线p1.7-p1.4置1110，然后检测列线的状态，方法同

（1）.

3.2LED显示：

此次课程设计6密码6显示器，按键后即显示，动态显示。

根据按键次数，第一位显示器显示第一次按的密码，第二位显示器显示第二次按的密码，第三位显示器显示第三次按的密码，依此第六位显示器显示第六次按的密码，按键完成后按确认键后，密码对则执行相关动作，不同则显示器清零，等待重新输入。

LED数码显示字形（段）码表如下：

显示字形

字形码（共阳极）

字形码（共阴极）

C0H

3FH

1

F9H

06H

2

A4H

5BH

3

B0H

4FH

4

99H

66H

5

92H

6DH

6

82H

7DH

7

F8H

07H

8

80H

7FH

9

90H

6FH

A

88H

77H

B

83H

7CH

C

C6H

39H

D

A1H

5EH

E

86H

79H

F

8EH

71H

3.3报警系统：

此次课程设计，当按键三次错误后，系统报警，报警装置由一扬声器实现，从P1.2口输出脉冲，使扬声器鸣报警。

第四章系统软件设计

4.1软件设计思路

电子密码锁工作的主要过程是通过键盘输入密码，同时LED显示密码输入情况，按下确认键后判断密码的正确性，做出开锁或报警处理。

当输入密码连续三次错误时，系统报警。

密码的的设定在此程序中密码是固定40H~45H中，假设预定密码为“123456”六位。

在正常状态时，可以进行重新设置密码、上锁等操作。

重新设置密码时，首先验证原始密码，如相同则可进行密码更改，然后将新密码保存至AT24C01中。

按键按其功能分为两种，其中一种为功能键另一种为数字键。

输入密码后，直到所有密码输入完毕按下确认功能键之后，才完成密码输入过程。

进入密码的判断比较处理状态并给出相应的处理过程。

4.2键盘扫描子程序设计

键盘扫描流程如图

键盘扫描子程序如下：

L2:

MOVR3,#0F7H

MOVR1,#00H

L3:

MOVA,R3

MOVP1,A

MOVA,P1

MOVR4,A

SETBC

MOVR5,#04H

L4:

RLCA

JNCKEYIN

INCR1

DJNZR5,L4

CALLDISP

SETBC

RRC

MOVR3,A

JCL3

JMPL2

4.3LED显示子程序

LED显示子程序流程图如下

图4-3

LED显示子程序如下：

DISP:

MOVR0,#45H

DISP1:

MOVA,@R0

ADDA,350H

MOVP0,A

CALLDELY

DECR0

MOVA@R0

ADDA,#40H

MOVA,@R0

ADDA,#30H

CALLDELAY

DECRO

ADDA,@10H

MOVP0,A

CALLDELAY

DECR0

ADDA,#00H

RET

4.4密码修改比较和报警程序

密码比较流程图如下

图4-4

密码修改与比较程序

SET0:

MOVR1,#65H

MOVR0,#35H

MOVR2,#06H

E1:

MOVA,@R1

MOV@R0,A

DECR1

DJNZR2,E1

lcalldelay

E2:

LJMPSTART

COMP:

C1:

XRLA,@R0

JNZC3

DJNZR2,C1

setbP1.0

clrp1.0

MOVR2,#200

C2:

MOVR6,#248

DJNZR6,$

DJNZR2,C2

ljmpSTART

C3:

setbP1.1

clrp1.1

INCR5

MOVA,R5

MOVR5,A

CJNER5,#03H,C4

setbP1.2

clrp1.2

lcallS

C4:

lJMPSTART

end

第五章系统总设计图

系统总图

第6章设计程序

OUTBITequ08002h

OUTSEGequ08004h

INequ08001h

LEDBufequ60h

MOVR7,#10H

MOVR6,#06H

MOVR1,#35H

L1:

MOVA,R7

MOVDPTR,#LEDMAP

MOVCA,@A+DPTR

MOV@R1,A

INCR7

DJNZR6,L1

ljmpREADY

LEDMAP:

db3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h

db7fh,6fh,77h,7ch,39h,5eh,79h,71h

db06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh

Delay:

movr7,#0

DelayLoop:

djnzr7,DelayLoop

djnzr6,DelayLoop

Ret

DisplayLED:

movr0,#LEDBuf

movr1,#6

movr2,#01h

Loop: