【正文】 基于單片機的電子密碼鎖設(shè)計一、設(shè)計要求和條件 設(shè)計要求 根據(jù)單片機開發(fā)板所提供的元件特性和硬件電路，編寫相關(guān)的程序，通過實驗開發(fā)板實現(xiàn)電子密碼鎖在LCD1602上顯示的功能。，模擬單片機要實現(xiàn)的功能；；，實現(xiàn)密碼鎖相關(guān)功能；，實現(xiàn)密碼鎖的具體功能。 設(shè)計目的；；；；；；；。 功能概述本設(shè)計是基于單片機的密碼鎖設(shè)計方案，根據(jù)要求，給出了該單片機密碼鎖的硬件電路和軟件程序，同時給出了硬件設(shè)計方案、軟件流程圖、C語言源程序及詳細(xì)注釋等內(nèi)容，由于單片機實驗板上的矩陣鍵盤為3*3的，則規(guī)定05號鍵為數(shù)字鍵，68號鍵為功能鍵，其中該密碼鎖的具體功能介紹如下：(1) 按“8”號鍵則輸入密碼，初始密碼為012345，在LCD1602上顯示密碼值為“******”（密碼是保密的），輸完6位后鍵盤就鎖定，在LCD1602上顯示密碼是否正確，若輸入的密碼長度小于6位，則1602等待密碼輸入。(2) 若密碼輸入正確后，則綠色的發(fā)光二極管亮表示開鎖，并且1602上顯示“you are right!”，等待是否修改密碼。(3)密碼輸入錯誤時顯示“code is wrong”，接著會給你第二、第三次機會輸入密碼，如果三次密碼都錯誤時，發(fā)出“叮咚”的報警聲，且紅色報警指示燈不停閃爍，按復(fù)位鍵清除報警。 (4)按“7”號鍵表示若密碼不小心輸入時，可以刪除輸入錯誤的密碼。 (5)按“6”修改密碼，要求輸入原密碼是正確的，然后按該鍵后，藍(lán)色密碼修改指示燈會亮，并且1602上會顯示“Input new code”，輸入正確要求再次輸入，兩次輸入一致提示“Modify right!!!”并返回主菜單。兩次不一致時提示“Modify error!!!”，然后返回主菜單。 硬件設(shè)計方案的論證本系統(tǒng)整體主要劃分為五大模塊，分別是由單片機最小系統(tǒng)、矩陣鍵盤、LCD顯示、報警系統(tǒng)、指示燈電路等組成。單片機系統(tǒng)主要功能是對外部輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，顯示電路將所要操作的步驟顯示出來，指導(dǎo)用戶使用，報警電路是對輸入錯誤密碼時的警告報警。系統(tǒng)能完成開鎖、密碼輸入錯誤報警、密碼刪除、修改用戶密碼基本的密碼鎖的功能。若依據(jù)實際的實驗板情況還可以添加遙控和掉電保護(hù)功能。 總體方案設(shè)計本設(shè)計的具體總模塊設(shè)計方案如下圖（1）所示 圖（1） 硬件總方案模塊框圖 具體模塊方案的設(shè)計1. 主控芯片的方案選擇 方案一：采用硬件電路進(jìn)行電子密碼鎖設(shè)計，比如使用 74LS112 雙 JK 觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路控制方案，該種方案可以實現(xiàn)基本功能，而且優(yōu)點是不需要軟件編程，但電路連接比較復(fù)雜，關(guān)鍵在于不易實現(xiàn)自行設(shè)置密碼的要求。方案二：單片機中的STC89C51是具有高性能和低功耗優(yōu)點的8位可編程控制器，內(nèi)核具有豐富的指令集和32個通用工作寄存器，可以通過軟件編程來實現(xiàn)電子密碼鎖設(shè)計中的各項要求和功能，而且單片機的 I/O 口也足夠使用，硬件電路連接比較簡單。綜上所述方案論證，本次電子密碼鎖系統(tǒng)設(shè)計的主控芯片選擇 STC單片機的 STC89C51來完成，采集輸入數(shù)據(jù)對其處理并發(fā)出相應(yīng)的指令。 方案一：可以選擇獨立連接式鍵盤。對于獨立連接式鍵盤，其每個鍵都獨立的接入一根數(shù)據(jù)線，平時所有的數(shù)據(jù)線都被連接成高電平，當(dāng)任何一個鍵按下時，與之相連的數(shù)據(jù)線將被拉成低電平。這種方案在處理多個數(shù)據(jù)時編程和硬件連接電路會較復(fù)雜。方案二：選擇矩陣行列式鍵盤作為輸入模塊。矩陣式行列式鍵盤由行線和列線組成，按鍵位于行、列的交叉點上，行、列分別連接到按鍵開關(guān)的兩端，列線通過上拉電阻接到高電平。無按鍵動作時，列線處于高電平狀態(tài)；有按鍵按下時，交點的行線列線接通，列線電平狀態(tài)將由與此行線相連的行線電平?jīng)Q定。本次通過鍵盤輸入的值有很多種，而矩陣式鍵盤節(jié)省了好多的 I/O 口，適用于按鍵數(shù)量較多的場合。綜上且根據(jù)本次設(shè)計中的單片機實驗板選擇使用3*3矩陣鍵盤來完成輸入密碼值，此種鍵盤功能簡單實用，如下圖（2）所示 圖（2）矩陣鍵盤3. 顯示模塊方案選擇方案一：采用 LCD1602 作為主液晶顯示器。此液晶屏能輸入兩行的字母或數(shù)字，功能比較簡單，比較通用。本次設(shè)計中要顯示輸入密碼的數(shù)據(jù)值和各功能的提示，使用 LCD1602 液晶來作為顯示模塊較直觀形象。如圖（3）所示，顯示比較直觀形象 圖(3) LCD1602顯示方案二：采用數(shù)碼管來實時顯示輸入密碼的數(shù)值，由于密碼的個數(shù)為6硬件電路連接線路較復(fù)雜，連接管腳較多，而且觀看起來不清晰、直觀?；谝陨蟽煞N方案比較，本次設(shè)計中采用方案一。4. 報警模塊方案的選擇方案一：采用1602顯示特殊數(shù)字或字母來表示輸入密碼正確或者錯誤，這種方案也可以直觀表示。 方案二：采用聲和光兩種方式的雙重效果進(jìn)行報警，如果密碼輸入錯誤報警燈閃爍而且蜂鳴器會報警，這樣就能多角度進(jìn)行密碼錯誤報警。經(jīng)過上述分析比較，使用方案二的聲光報警來表示解鎖失敗,如圖(4)所示 圖(4) 報警電路設(shè)計5. 報警解除模塊該模塊用單片機最小系統(tǒng)中的復(fù)位功能，既可以節(jié)省了I/O管腳，還可以重新開始輸入密碼，此模塊中的蜂鳴器的功能是當(dāng)用戶輸入密碼錯誤的次數(shù)超過了3次，蜂鳴器鳴笛報警，鍵盤處于鎖定狀態(tài)其電路圖如圖(5)所示 圖(5)復(fù)位電路三、軟件設(shè)計 軟件的設(shè)計主要有主程序模塊，鍵盤掃描模塊，LCD1602顯示模塊，密碼比較模塊，開鎖程序模塊、報警模塊等。 主程序模塊主程序主要完成LCD初始化、檢查有無按鍵按下、以及調(diào)用顯示、密碼修改程序等等。主程序的流程圖如圖(6)所示 圖（6）主程序方框圖 開鎖程序模塊開鎖程序流程圖如圖（8）所示。