【正文】 ....................................................23 附錄 B：系統(tǒng)程序 .........................................................................................................24 致 謝 .............................................................................................................................43 緒論 1 1 緒論 本課題研究的背景及意義 隨著社會(huì)物質(zhì)財(cái)富的日益增長(zhǎng)和人們生活水 平的提高，安全防盜已成為現(xiàn)代居民最關(guān)心的社會(huì)問題之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每 4000 把鎖中就有兩把鎖的鑰匙齒牙相同或類似，故安全性低。四是機(jī)械鎖鑰匙易于復(fù)制，不適于諸如賓館等公共場(chǎng)合使用。電子密碼鎖用密碼代替鑰匙，不但省去 了佩戴鑰匙的煩惱，也從根本上解決了普通門鎖保密性差的缺點(diǎn)。 在安全技術(shù)防范領(lǐng)域，具有防盜報(bào)警功能的電子密碼鎖逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械鎖，克服了機(jī)械式安全性 能差的缺點(diǎn)，使密碼鎖無論在技術(shù)上還是在性能上都大大提高一步。 20 世紀(jì) 80 年代后，隨著電子鎖專用集成電路的出現(xiàn) ，電子鎖體積縮小， 可靠性提高，成本較高，是適合使用在安全性要求較高的場(chǎng)合，而且需要有電源提供能量，使用還局限在一定范圍，難以普及，所以對(duì)它的研究一直沒有明顯的進(jìn)展。國(guó)內(nèi)的不少企業(yè)也引進(jìn)了世界上先進(jìn)的技術(shù)，發(fā)展前景非?？捎^。在國(guó)外發(fā)展比較早，所以應(yīng)用也比較廣泛，主要在家庭裝較貴重地方，銀行，保險(xiǎn)柜等應(yīng) 用較多，在國(guó)內(nèi)這方面發(fā)展也較快，不管自己開發(fā)或是引進(jìn)都有，在重要地方應(yīng)用也較多，由于價(jià)錢比普通彈子鎖較貴，早幾年應(yīng)用較少，現(xiàn)在越來越普及到平?；?，未來的發(fā)展也會(huì)越來越被大眾采用，由于它的功能、安全是彈子鎖無法相比的。硬件部分主要由AT89C52 單片機(jī)， LCD 液晶顯示屏， 及矩陣鍵盤控制 電路等組成，在單片機(jī)選擇上 采用 AT89C52 單片機(jī)， ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)．片內(nèi)含 8K byTES 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（ PEROM）和 256 byTES 。對(duì)于數(shù)字電子 密碼鎖采用直觀的數(shù)字顯示。 本題目所要實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)置初始密碼 6 位，密碼通過鍵盤輸入，若密碼正確，則將鎖打開； 密碼可以由用戶自 己修改設(shè)定，鎖打開后才能修改密碼。 本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)指標(biāo) ① 顯示 ： 電子密碼鎖不僅能顯示密碼，還能顯示輸入提示及錯(cuò)誤提示 ② 密碼數(shù)據(jù) 由 LCD 液晶顯示屏 顯示 本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn) ①有備份電 源 ,當(dāng)發(fā)生停電或者電池電量耗盡等情況時(shí)，它通過內(nèi)置的紐扣電池給 密碼鎖供電以保持正確的 數(shù)據(jù)，但關(guān) 閉其他部分的電源，這樣在來電或者更換電池之后用戶不必重新設(shè)定密碼 。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，其它的都是干擾按鍵，若按下干擾鍵，鍵盤輸入電路自動(dòng)清零，原先輸入的密碼無效，需要重新輸入；如果用戶輸 入密碼的時(shí)間超過 40 秒（一般情況下，用戶不會(huì)超過 40 秒，若用戶覺得不便，還可以修改）電路將報(bào)警 80 秒，若電路連續(xù)報(bào)警三次，電路將鎖定鍵盤 5 分鐘，防止他人的非法操作。利用單片機(jī)靈活的編程設(shè)計(jì)和豐富的 IO 端口，及其控制的 準(zhǔn)確性，不但能實(shí)現(xiàn)基本的密碼鎖功能，還能添加調(diào)電存儲(chǔ)、聲光提示甚至添加遙控控制功能。由用戶通過連接單片機(jī)的矩陣鍵盤輸入密碼，后經(jīng)過單片機(jī)對(duì)用戶輸入的密碼進(jìn)行對(duì)比，從而判斷密 碼是否正確，然后控制引腳的高低電平傳到開鎖電路或者報(bào)警電路控制開鎖還是報(bào)警，實(shí)際使用時(shí)只要將單片機(jī)的負(fù)載由繼電器換成電子密碼鎖的電磁鐵吸合線圈即可 。 ：用于完成掉電存儲(chǔ)功能，使修改的密碼斷電后仍能保存。 AT89C52 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令攀枝花學(xué)院本科綜合實(shí)驗(yàn)論文 7 系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的 AT89C52 單片機(jī)可為您提供許多較 復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場(chǎng)合 。 3 級(jí)加密位 11） 低功耗空閑和掉電模式 RST/Vpd（ 9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。 P0 口 ：在不接外存儲(chǔ)器與不擴(kuò)展 I/O 接口時(shí)，可作為準(zhǔn)雙向輸入 /輸出接口。 P3 口 ： 除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能 ，詳見表 。一般情況下， ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6 輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。 EA/VPP： 外部訪問允許。 Flash 存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。各中斷源的中斷處理程序入口地址如下表 所示。 ES串行口中斷允許位。 AT89C52 單片機(jī)有高低兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)， 5 個(gè)中斷源可由程序設(shè)置為高優(yōu)先級(jí)中斷，實(shí)現(xiàn)二級(jí)中斷嵌套。 PT1 和 PT0 分別是定時(shí)器 T1 和 T0 的中斷優(yōu)先級(jí)控制位。 AT89C52單片機(jī)有兩個(gè)定時(shí)器，稱為定時(shí)器 0（ T0）和定時(shí)器 1（ T1）。 AT89C52 單片機(jī)的兩個(gè)計(jì)數(shù)器 TH0、 TL0 和 TH TL1 可以構(gòu)成 16 位的計(jì)數(shù)器、 13 位的計(jì)數(shù)器和 8 位的計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器是加法計(jì)數(shù)器，所以預(yù)置的計(jì) 數(shù)初值應(yīng)為計(jì)數(shù)值的補(bǔ)碼。 C/T 是定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的選擇位。 存儲(chǔ)芯片 AT24C02 AT24C02 是美國(guó) atmel 公司的 低功耗 CMOS 型 EEPROM,內(nèi)含 256 8? 位存儲(chǔ)空間 ,具有工作電壓寬 (~)、擦寫次數(shù)多、寫入速度快、抗干擾能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)不易丟失、體積小等特點(diǎn)。為降低總的寫入時(shí)間，一次操作可寫入多達(dá) 8 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。主機(jī)產(chǎn)生串行時(shí)鐘信號(hào)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。 管腳如圖 所示。 WP 為寫保護(hù)位： 如果 WP 管腳連接到 VCC，所有的內(nèi)容都被寫保護(hù)只能讀，當(dāng) WP 連接到VSS 或懸空，允許器件進(jìn)行正常讀 /寫操作。 接口信號(hào)說明： LM032L 型 LCD 的接口信號(hào)說明如表 所示 。所以采用的是矩陣式按鍵鍵盤，它由行和列組成 ，也稱行列式鍵盤，按鍵位于行列的交叉點(diǎn)上，密碼鎖的密碼由鍵盤輸入完成，與獨(dú)立式按鍵鍵盤相比，要節(jié)省很多 I/O口。 攀枝花學(xué)院本科綜合實(shí)驗(yàn)論文 14 圖 鍵盤輸入模塊 密碼存儲(chǔ) 模塊 如圖 。所有字節(jié)均以單一操作方式讀取。晶振、電容 C1/C2 及片內(nèi)與非門構(gòu)成了電容三 點(diǎn)式振蕩器，振蕩信號(hào)頻率與晶振頻率及電容 C C2 的容量有關(guān)，但主要由晶振頻率決定，范圍在 0~33MHz 之間，電容 C C2 取值范圍在 5~30pF 之間。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) *，輸入多少位就顯示多少個(gè) *。 圖 顯示電路 攀枝花學(xué)院本科綜合實(shí)驗(yàn)論文 16 警報(bào) 部分 警報(bào)控制電路的功能是當(dāng)輸入錯(cuò)誤的密碼后， 口輸出電平由低變高 ，此時(shí)蜂鳴器將發(fā)出刺耳蜂鳴聲，做出報(bào)警提示，報(bào)警電路如圖 所示 。 圖 開鎖成功仿真圖 攀枝花學(xué)院本科綜合實(shí)驗(yàn)論文 19 輸入六位密碼，當(dāng)密碼與設(shè)置的密碼不相匹配時(shí)，顯示器顯示如圖 所示。 p07p06p05p04p03p02p01RSRWE p00p 0 0p00p01p02p03p04p05p07p06D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 Lp07p06p05p04p03p02p01RSRW E p00p 0 0p00p01p02p03p04p05p07p06D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 L攀枝花學(xué)院本科綜合實(shí)驗(yàn)論文 20 圖 密碼修改成功顯示圖 輸入新密碼，當(dāng)兩次輸入新的密碼不相同時(shí)，顯示器提示如圖 所示。在這段時(shí)間，我學(xué)會(huì)了很多，感受也很多。 總之， 這次試驗(yàn)設(shè)計(jì) 算是成功的，充分發(fā)揮人的能動(dòng)性和自主學(xué)習(xí)的能力，學(xué)到了很多以前沒有接觸過的東西，知道了做事情一定要認(rèn)真努力，不半途而廢；學(xué)會(huì)從多個(gè)角度去思考問題、解決問題；明白了欲速則不達(dá)的道理。測(cè)試 (第二版 )[M]. 武漢 : 華中科技大學(xué)出版社 , 2020. [7] AT89C52 Datasheet,ATMEL,2020 [8] DS1302 Datasheet,DALLAS Semiconductor,2020 [9]周明德，陶龍芳，微機(jī)原理與應(yīng)用，中央廣播電視大學(xué)出版社， 2020 年 8月第 12 次印刷。 [13]譚浩強(qiáng)， C 程序設(shè)計(jì)第三版，清華大學(xué)出版社， 2020 年 5 月第 20 次印刷。//鎖信號(hào) sbit set = P2^7。//存放密碼錯(cuò)誤的次數(shù)，夠三次報(bào)警 uchar bb。i 5。 delay_ms(5)。 i++) baoj1()。,39。,39。,39。 39。 39。 39。 uchar idata mima_3[6]={39。,39。,39。}。//寫一個(gè)字符后地址指針加 1 write_(0x01)。 if(input_mima(mima_2)) //處理輸入密碼 { if(mimaduibi(mima_2,mima_1)) //密碼正確 { lcd_pos(0,0)。//顯示清零，數(shù)據(jù)指針清零 write_n_char( password right )。 //響一下 delay_ms(1000)。 while(key != D amp。 lock = 1。//寫一個(gè)字符后地址指針加 1 write_(0x01)。 if(aa == 4) { aa = 0。 write_(0x0c)。 delay_ms(1000)。 //密碼不正確報(bào)警 while(i) baoj()。//顯示清零，數(shù)據(jù)指針清零 write_(0x0f)。//顯示光標(biāo) if(input_mima(mima_2)) //處理輸入密碼 { if(mimaduibi(mima_2,mima_1)) //密碼正確 { lcd_pos(0,0)。//顯示清零，數(shù)據(jù)指針清零 write_n_char(password right )。 while(flag_change) //下面開始修改密碼 { write_(0x06)。 write_n_char(In new password)。 write_(0x06)。 write_n_char(word again)。//顯示光標(biāo) write_(0x06)。 write_(0x0c)。 lcd_pos(1,0)。 flag_change = 0。//寫一個(gè)字符后地址指針加 1 write_(0x01)。 if(aa == 4) { aa =