【正文】 鎖。 PROTEUS仿真在硬件和軟件都能實(shí)現(xiàn)的條件下，利用PROTEUS進(jìn)行仿真，通過不停的調(diào)試和改正，最后終于實(shí)現(xiàn)了密碼鎖的功能。這個(gè)階段若有故障，可以考慮各子程序運(yùn)行時(shí)是否破壞了現(xiàn)場，緩沖單元、工作寄存器是否發(fā)生沖突，標(biāo)志位的建立和清除是否有誤，堆棧區(qū)是否有溢出，輸入設(shè)備的狀態(tài)是否正常等等，若用者系統(tǒng)是在開發(fā)機(jī)的監(jiān)控程序下運(yùn)行時(shí)，還要考慮用者緩沖單元是否和監(jiān)控程序的工作單元 發(fā)生沖突。圖61 KEIL C工作界面圖對于模塊結(jié)構(gòu)程序。另外，走線和布置的不合理也會造成系統(tǒng)可靠性差。 } 第六章 調(diào)試與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是分不開的，許多硬件故障只有通過軟、硬件聯(lián)調(diào)才能發(fā)現(xiàn)，但一般是先排除系統(tǒng)中比較明顯的硬件故障后才和軟件一起調(diào)試[20]。 mov(temp2,fill)。 mov(temp2,fill)。 for(k=0。 dydisp()。 j=test()。}/*密碼修改*/uchar chang(){ uchar k,flag2=0。 P2=0x80。break。 while(1) { disp(OPENED,6)。delay(500)。 num1=test()。 er=0。 er=1。 for (i=0。 break。 n=n1。kcount。int n=0x80。 } } }/*密碼輸入動態(tài)顯示*/void dydisp(){ok=1。 P2=0x80。 for(k=0。 } return count。 move(temp1)。alter=0。for(k=0。for(k=7。} 密碼設(shè)置軟件設(shè)計(jì) 密碼設(shè)置程序流程圖如圖53所示為密碼設(shè)置流程圖，開始按下設(shè)置鍵，輸入舊密碼，如果錯誤累計(jì)三次，進(jìn)行報(bào)警程序。temp=tempamp。open=1。ent=1。del=1。su=0。temp=tempamp。temp=tempamp。 temp=tempamp。save=1。su=0。case 0xdb:num=2。 while(temp!=0xf0) {temp=P1。 while(temp!=0xf0) {delay(20)。 } } } P1=0xfb。 default : break。case 0x7d:num=14。break。su=0。 temp=tempamp。 temp=tempamp。temp=tempamp。esc=1。su=0。case 0xde:num=8。 while(temp!=0xf0) {temp=P1。while(temp!=0xf0) {delay(20)。圖52 按鍵功能流程圖 按鍵功能程序代碼ifndef _keyscan_H__define __keyscan_H__uchar keyscan() //鍵盤掃描{P1=0xfe。break。}}While(!num1){ if(esc==1) { if(num2==2) { while(1) {disp(CLOSED,6)。delay(500)。goto start。goto start。loop:cddisp(4)。 圖51 主程序流程圖 主程序代碼includeincludeincludeincludeincludeincludeinclude//uchar temp1[8],temp2[8]。需要兩次確認(rèn)新密碼，確認(rèn)后，密碼修改成功，否則最終返回。如圖410所示：圖410 開鎖電路原理圖 第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)由主程序、初始化程序、顯示程序、鍵盤掃描程序、鍵盤功能程序、密碼設(shè)置程序、EEPROM讀寫程序 和延時(shí)程序組成[18]。當(dāng)用戶輸入密碼后，單片機(jī)自動識碼，如果識碼不符，則報(bào)警。系統(tǒng)使用單片機(jī)其中一引腳線發(fā)出信號，經(jīng)三極管放大后，由繼電器驅(qū)動電磁閥動作將鎖打開。否則顯示器將一直處于初始狀態(tài)，當(dāng)需要對密碼鎖進(jìn)行開鎖時(shí)，按下鍵盤上的開鎖按鍵后利用鍵盤上的數(shù)字鍵0—9輸入密碼，每按下一個(gè)數(shù)字鍵后在顯示器上顯示一個(gè)數(shù)字，當(dāng)密碼輸入完成時(shí)，按下確認(rèn)鍵，如果輸入的密碼正確的話，LED顯示屏?xí)@示“OPENED”，使三極管T2導(dǎo)通，電磁鐵吸合，電子密碼鎖被打開，如果密碼不正確，LED顯示屏?xí)@示“ERRO”，電子密碼鎖不能被打開。圖47 晶振電路原理圖為了提高密碼鎖的密碼顯示效果能力。圖46 復(fù)位電路原理圖 晶振部分80C51引腳XTAL1和XTAL2與晶體振蕩器及電容CC1按圖47所示方式連接。當(dāng)復(fù)位按鍵按下后電容C1通過R5放電。地址鎖存信號ALE也為高電平。AT24C01的控制字由8位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成，在開始信號發(fā)出以后，主機(jī)便會發(fā)出控制字，以選擇從機(jī)并控制總線傳送的方向。他通過SDA（串行數(shù)據(jù)線）以及SCL（串行時(shí)鐘線）兩根線在連接到總線上的器件之間傳送信息，并根據(jù)地址識別每個(gè)器件。每寫入或讀出一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)后，該地址寄存器自動加1，以實(shí)現(xiàn)對下一個(gè)存儲單元的讀寫。其大體的功能（看鍵盤按鍵上的標(biāo)記）及與單片機(jī)引腳接法如圖44所示：圖44 鍵盤輸入原理圖 密碼存儲部分用EPROM芯片AT24C01存儲密碼。圖43電源輸入電路原理圖由于本設(shè)計(jì)所用到的按鍵數(shù)量較多而不適合用獨(dú)立按鍵式鍵盤。由于經(jīng)整流電路整流后的電壓含有較大的交流分量，會影響到復(fù)雜電路的正常工作。圖42 電子密碼鎖電路原理圖密碼鎖主控部分電源需要用5V直流電源供電，其電路圖如圖43所示，把頻率為50Hz、有效值為220V的單相交流電壓轉(zhuǎn)換為幅值穩(wěn)定的5V直流電壓。本系統(tǒng)共有兩部分構(gòu)成，即硬件部分與軟件部分。當(dāng)外加電壓頻率等于晶體諧振器的固有頻率時(shí)，就會發(fā)生壓電諧振，從而導(dǎo)致機(jī)械變形的振幅突然增大。在單片機(jī)為其提供時(shí)鐘頻率?，F(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的是石英晶體振蕩器。 晶體振蕩器晶體振蕩器，簡稱晶振，其作用在于產(chǎn)生原始的時(shí)鐘頻率，這個(gè)頻率經(jīng)過頻率發(fā)生器的放大或縮小后就成了電腦中各種不同的總線頻率。時(shí)鐘點(diǎn)：四位數(shù)碼管中，第二位8與第三位8字中間的兩個(gè)點(diǎn)。4位8段共陽極數(shù)碼管主要技術(shù)參數(shù)[16]：8字高度：8字上沿與下沿的距離。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)是編程簡單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O端口多，如驅(qū)動5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要40跟I/O端口來驅(qū)動，而一個(gè)80C51單片機(jī)可用的I/O端口不夠40根，實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動器進(jìn)行驅(qū)動，增加了硬件電路的復(fù)雜性。當(dāng)某一字段的陰極均為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。 4位8段共陽極數(shù)碼管 數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光二極管單元[13]；按能顯示多少個(gè)“8”可分為1位、2位、4位等等數(shù)碼管。24C01中帶有片內(nèi)地址寄存器。在80C51試驗(yàn)開發(fā)板上它們都接地，第8腳和第4腳分別為正、負(fù)電源。主機(jī)產(chǎn)生串行時(shí)鐘信號（通過SCL引腳）并發(fā)出控制字，控制總線的傳送方向，并產(chǎn)生開始和停止的條件。為降低總的寫入時(shí)間，一次操作可寫入多于8個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。而且它是采用了I2C總線式進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫的串行器件，占用很少的資源和I/O線，并且支持在線編程，進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的存取十分方便。程序存儲器：如果EA引腳接地（GND），全部程序執(zhí)行外部存儲器。圖32為AUXR輔助寄存器。 80C51芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)特殊功能寄存器：特殊功能寄存器的片內(nèi)空間分布如下圖32所示。注意的是：如果加密位LBI被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。PSEN：程序儲存允許（PSEN）輸出時(shí)外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng)AT89C51由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖。即使不訪問外部存儲器，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出的正脈沖信號，因此它可對外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的，更注意的是：當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。當(dāng)振蕩工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期上高電平將視單片機(jī)復(fù)位。對P3口寫入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號拉低時(shí)會輸出一個(gè)電流I。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。 80C51引腳功能說明Vcc：電源電壓GND：地P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口，作為輸出口用時(shí)，每位能驅(qū)動8個(gè)TTL邏輯門電路，對端口寫“1”可作為高阻抗輸入端口。由于80C51的系統(tǒng)特性滿足系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集以及時(shí)間精度的要求，而且產(chǎn)品產(chǎn)量豐富來源廣，應(yīng)用也很成熟，故采用來作控制核心。 第三章 主要元器件介紹80C51單片機(jī)屬于MCS51系列單片機(jī)，由Intel公司開發(fā)，其結(jié)構(gòu)是8048的延伸，改進(jìn)了8048的缺點(diǎn)，增加了如乘、除、減、比較、16位數(shù)據(jù)指針、布爾代數(shù)運(yùn)算等指令，通信能力和5個(gè)中斷源[10]。當(dāng)用戶要開鎖時(shí)，先按鍵盤開鎖鍵之后按鍵盤的數(shù)字鍵09輸入密碼。一般來說在選取單片機(jī)時(shí)從下面幾個(gè)方面考慮：性能、存儲器、運(yùn)行速度、I/O口、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行接口、模擬電路功能、工作電壓、功耗、封裝形式、抗干擾性、保密性，除了以上還有一些最基本的比如：中斷源的數(shù)量和優(yōu)先級、工作溫度范圍、有無低電壓檢測功能、單片機(jī)內(nèi)有無時(shí)鐘振蕩器、有無上電復(fù)位功能等[9]。第二章 設(shè)計(jì)方案的選擇：采用數(shù)字電路控制用以74LS112雙JK觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路作為密碼鎖的核心控制，共設(shè)了9個(gè)用戶輸入鍵，其中只有4個(gè)是有效的密碼按鍵，其他的都是干擾鍵，鍵盤輸入電路自動清零，原先輸入的密碼無效，需要重新輸入；如果用于輸入密碼的時(shí)間超過10秒（一般情況下，用戶不會超過10秒，若用戶覺得不便，還可以修改）電路將報(bào)警20秒，若電路連續(xù)報(bào)警三次，電路將鎖定鍵盤2分鐘，防止其他人的非法操作?？梢钥闯鼋M合使用電子信息是電子密碼鎖以后的發(fā)展趨勢[6]。但這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是針對特定有效卡、指紋或聲音有效，且不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，只能適用于保密要求高且供個(gè)人使用的箱、柜、房間等[5]。由于電子器件所限，以前開發(fā)的電子密碼鎖，其種類不多，保密性差，最基本的就是只依靠最簡單的模擬電子開關(guān)來實(shí)現(xiàn)的，制作簡單卻很不安全，在后來多是基于EDA來實(shí)現(xiàn)的，其電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電子元器件多，也有使用早先的20引腳的8051系列單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)，但密碼簡單，易破解。在日常生活和工作中，住宅和部門的安全防范、單位的文件檔案、財(cái)務(wù)報(bào)表以及一些個(gè)人資料的保存多以加鎖的方法來解決。 （3）誤碼輸入保護(hù)，當(dāng)輸入密碼多次錯誤時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)自動啟動。其性能和安全性已大大超過了機(jī)械鎖。 changeable。本文包括了電子密碼鎖的硬件設(shè)計(jì)和軟件程序，同時(shí)給出了器件的選擇，硬件設(shè)計(jì)電路圖，軟件流程圖和C語言程序等內(nèi)容。大連理工大學(xué)城市學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）學(xué) 院：電子與自動化學(xué)院專 業(yè)： 電子信息工程 學(xué) 生： 尹 璐 指導(dǎo)教師： 黃 超 完成日期： 2011年5月11日大連理工大學(xué)城市學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì)總計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 69 頁 表格 3 個(gè) 插圖 33 幅基于單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì)摘 要隨著電子產(chǎn)品向著智能化和微型化的不斷發(fā)展，單片機(jī)已成為電子產(chǎn)品研制和開發(fā)中首選的控制器。本次設(shè)計(jì)的題目是基于單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì)，系統(tǒng)由美國Intel公司的單片機(jī)80C51與低功耗CMOS型EEPROM M24C01作為主控芯片與數(shù)據(jù)存儲單元，結(jié)合外圍的鍵盤輸入、4位8段共陽極數(shù)碼管、報(bào)警和開鎖等電路，用C語言編寫主控芯片的控制程序，設(shè)計(jì)了一款可以多次更改密碼并具有報(bào)警功能的電子密碼鎖。 coded lock。現(xiàn)在應(yīng)用較廣的電子密碼鎖是以芯片為核心，通過編程來實(shí)現(xiàn)的。（2）密碼可變，用戶多可以隨時(shí)更改密碼，防止密碼被盜，同時(shí)也可以避免因人員的更替而使鎖的密級下降。（6）電子密碼鎖操作簡單易行，一學(xué)即會。它的出現(xiàn)為人們的生活帶來很大的方便，有很廣闊的市場前景。出于安全、方便等方面的需要，許多電子密碼鎖相繼問世。組合使用信息也能夠使電子防盜鎖獲得無窮擴(kuò)展的可能，使產(chǎn)品多樣化，對用戶而言是“千挑百選，各的其所”。修改密碼之前必須再次輸入密碼，在輸入新密碼時(shí)需要二次確認(rèn)，以防止錯誤操作[7]。：采用以單片機(jī)為核心的控制方案由于單片機(jī)種類繁多，各種型號都有其一定的應(yīng)用環(huán)境，因此在選用時(shí)多要加以比較，合理選擇，以期獲得最佳的性價(jià)比。在單片機(jī)的外圍電路外接輸入鍵盤用于密碼的輸入和一些功能的控制，外接M24C02芯片用于密碼的存儲，外接4位8段共陽極數(shù)碼管用于顯示作用。可以看出方案二控制靈活準(zhǔn)確性好且保密性強(qiáng)，還具有擴(kuò)展功能，根據(jù)現(xiàn)實(shí)生活的需要，本次設(shè)計(jì)采用此方案。80C51內(nèi)部有時(shí)鐘電路，但需要石英晶體和微調(diào)電容外接[14]。掉電方式在RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并