【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 表示開鎖；滅，表示沒(méi)有開鎖。 密碼輸入正確，控制開鎖的發(fā)光二極管亮，輸入錯(cuò)誤，則不亮；密碼輸入錯(cuò)誤次數(shù)超過(guò)3次，控制報(bào)警的發(fā)光二極管亮，開鎖的發(fā)光二極管不亮。下圖為開鎖報(bào)警的電路圖： 開鎖報(bào)警設(shè)計(jì)電路 第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，除了硬件設(shè)計(jì)之外，軟件設(shè)計(jì)也是很重要的，它是系統(tǒng)工作的指揮者，因此系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)時(shí)要遵循結(jié)構(gòu)合理、操作性能好、具有一定的保護(hù)措施、兼容性好的設(shè)計(jì)原則來(lái)開發(fā)設(shè)計(jì)。密碼鎖系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要包括主程序模塊、密碼比較判斷模塊、鍵盤掃描模塊、修改密碼模塊。 主程序模塊主函數(shù)主要完成系統(tǒng)的初始化，設(shè)置數(shù)據(jù)指針，以及調(diào)用顯示等。主函數(shù)程序框圖如下所示：開始初始化鍵掃描鍵檢測(cè)LCD顯示 鍵盤掃描部分鍵盤采用查詢的方式，放在主程序中，當(dāng)沒(méi)有按鍵按下的時(shí)候，單片機(jī)循環(huán)主程序，一旦有按鍵按下，便轉(zhuǎn)向相應(yīng)的子程序處理，處理結(jié)束再返回。鍵盤使用矩陣式鍵盤，由行和列組成，CPU對(duì)所有鍵盤進(jìn)行監(jiān)視，從而實(shí)現(xiàn)逐列掃描鍵盤確定被按鍵的具體位置、判斷鍵盤上有無(wú)鍵按下、消除去抖動(dòng)、判斷閉合的鍵是否釋放等功能鍵盤。掃描的流程圖如下：開始是否有按鍵輸入 否 是延時(shí)去抖動(dòng) 有鍵是否按下？ 否 是計(jì)算輸入鍵值 是有鍵是否按下？ 否 是讀入鍵值返回 鍵盤掃描流程圖 密碼修改模塊在密碼輸入正確情況下，可以按下“重置密碼”對(duì)密碼進(jìn)行重新設(shè)置，每設(shè)定一位就將密碼存儲(chǔ)起來(lái)，當(dāng)設(shè)置5位密碼完畢后，系統(tǒng)將自動(dòng)跳到程序開始，調(diào)用新設(shè)置的密碼。修改密碼的流程圖：開始輸入原密碼密碼比較是否正確 否輸入新密碼 是輸入鍵是否按下 否 是修改成功 返回 密碼修改流程圖 密碼比較模塊 該模塊的功能是將鍵盤輸入的密碼利用if語(yǔ)句與設(shè)定的密碼進(jìn)行逐個(gè)比較，若密碼完全正確則開鎖；若不正確，錯(cuò)誤次數(shù)超過(guò)3次則開啟報(bào)警電路，可重新輸入密碼。其密碼輸入和比較判決流程圖如下：開始輸入密碼核對(duì)錯(cuò)誤輸入超過(guò)3次，報(bào)警開鎖燈亮，可修改密碼 復(fù)位 返回 密碼比較流程圖第5章 系統(tǒng)調(diào)試仿真和誤差分析軟件的調(diào)試和仿真在設(shè)計(jì)中是不可缺少的一環(huán)，通過(guò)軟件的調(diào)試可以了解到設(shè)計(jì)的精度，和錯(cuò)誤不足的地方，仿真則是可以看到設(shè)計(jì)的成果，是模擬結(jié)果，除了外界的環(huán)境影響因素，仿真結(jié)果就是我們要得到的結(jié)果。 程序的調(diào)試在本次軟件調(diào)試中，我們使用的是STC_ISP_V481C51單片機(jī)下載工具和Keil uVision3軟件，Keil uVision3是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開發(fā)系統(tǒng)，使用接近于傳統(tǒng)c語(yǔ)言的語(yǔ)法來(lái)開發(fā)，與匯編相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用,而且大大的提高了工作效率和項(xiàng)目開發(fā)周期,他還能嵌入?yún)R編，您可以在關(guān)鍵的位置嵌入，使程序達(dá)到接近于匯編的工作效率。Keil C51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面，使您能在很短的時(shí)間內(nèi)就能學(xué)會(huì)使用keil c51來(lái)開發(fā)您的單片機(jī)應(yīng)用程序 。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。在利用Keil進(jìn)行程序調(diào)試時(shí)，要先建立“Target”。在調(diào)試過(guò)程中可設(shè)置斷點(diǎn)，可根據(jù)調(diào)試的結(jié)果查看程序完整度和錯(cuò)誤部分。在最后的調(diào)試結(jié)果中，“Build”中顯示0 Error(s),0 Warning(s)時(shí)，則表示整個(gè)程序沒(méi)有錯(cuò)誤。調(diào)試的示例圖如下： 調(diào)試示例圖 系統(tǒng)仿真系統(tǒng)仿真采用的是很常用的PROTUES軟件，PROTUES可提供仿真元器件資源、仿真儀表資源和調(diào)試手段。在PROTUES繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標(biāo)代碼文件：*.HEX，可以在PROTUES的原理圖中看到模擬的實(shí)物運(yùn)行狀態(tài)和過(guò)程。PROTUES 是單片機(jī)課堂教學(xué)的先進(jìn)助手。PROTUES不僅可將許多單片機(jī)實(shí)例功能形象化，也可將許多單片機(jī)實(shí)例運(yùn)行過(guò)程形象化。前者可在相當(dāng)程度上得到實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)的效果，后者則是實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)難以達(dá)到的效果。它的元器件、連接線路等卻和傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)硬件高度對(duì)應(yīng)。這在相當(dāng)程度上替代了傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能，例：元器件選擇、電路連接、電路檢測(cè)、電路修改、軟件調(diào)試、運(yùn)行結(jié)果等。課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生走向就業(yè)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。由于PROTUES提供了實(shí)驗(yàn)室無(wú)法相比的大量的元器件庫(kù)，提供了修改電路設(shè)計(jì)的靈活性、提供了實(shí)驗(yàn)室在數(shù)量、質(zhì)量上難以相比的虛擬儀器、儀表，因而也提供了培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐精神、創(chuàng)造精神的平臺(tái)。隨著科技的發(fā)展“計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)”已成為許多設(shè)計(jì)部門重要的前期設(shè)計(jì)手段。它具有設(shè)計(jì)靈活，結(jié)果、過(guò)程的統(tǒng)一的特點(diǎn)。可使設(shè)計(jì)時(shí)間大為縮短、耗資大為減少，也可降低工程制造的風(fēng)險(xiǎn)。相信在單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用中PROTUES也能茯得愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。：：：：新密碼的設(shè)置過(guò)程：需輸入一次正確的初始密碼，開鎖成功后，點(diǎn)“設(shè)置”鍵，即可在鍵盤上輸入新的密碼，確定后，再次輸入新的密碼，可確認(rèn)到新密碼設(shè)置成功。，進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)的顯示圖：： 誤差分析在本次設(shè)計(jì)中，按鍵的抖動(dòng)存在一定的系統(tǒng)誤差。鍵的閉合和斷開過(guò)程中分別存在抖動(dòng)期，而抖動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)短和開關(guān)的機(jī)械特性有關(guān)，一般為5～10ms。鍵的閉合與否，反映在行線輸出電壓上呈現(xiàn)高電平或者是低電平，如果高電平表示鍵斷開，低電平表示鍵閉合。為了確保CPU對(duì)一次按鍵動(dòng)作只確認(rèn)一次按鍵有效，必需消除閉合和斷開過(guò)程中的抖動(dòng)期。消除抖動(dòng)的措施：采用軟件來(lái)消除按鍵抖動(dòng)的基本思想：在第一次檢測(cè)到有鍵按下時(shí)，該鍵所對(duì)應(yīng)的行線為低電平，執(zhí)行一段延時(shí)10ms的子程序后，確認(rèn)該行線電平是否仍為低電平，如果仍為低電平，則確認(rèn)為該行確實(shí)有鍵按下。當(dāng)按鍵松開時(shí)，行線的低電平變?yōu)楦唠娖?，?zhí)行一段延時(shí)10ms的子程序后，檢測(cè)該行線為高電平，說(shuō)明按鍵確實(shí)已經(jīng)松開。第6章 結(jié)論以上是我們課程設(shè)計(jì)所做的電子密碼鎖電路，它經(jīng)常過(guò)多次修改和調(diào)試，是一個(gè)可靠、實(shí)用的設(shè)計(jì)，基本上滿足了所設(shè)計(jì)的要求，仿真的結(jié)果在大體上達(dá)到了所設(shè)想的效果，讓我對(duì)電子密碼鎖的組成部分又有了更熟悉的認(rèn)識(shí)。電子密碼鎖相對(duì)于普通的鎖，有很多優(yōu)良的性能特點(diǎn)，例如，保密性好，密碼可更變，誤碼輸入保護(hù)功能，操作簡(jiǎn)單，干擾碼功能，安保功能，自動(dòng)上鎖等功能。在實(shí)際電路的調(diào)試過(guò)程中，我們遇到了很多問(wèn)題，這使得我們不得不通過(guò)多種途徑來(lái)解決，增強(qiáng)了我們通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，圖書館等途徑來(lái)查詢資料自動(dòng)解決問(wèn)題的能力。對(duì)于查閱資料仍無(wú)法解決的問(wèn)題，我們通過(guò)與同學(xué)討論，詢問(wèn)老師等途徑解決了我們面臨的困難和問(wèn)題。雖然這次做的電子密碼鎖，整體上是完成了，但在制作過(guò)程中仍然存在一些問(wèn)題，例如按鍵識(shí)別緩慢，需要等待幾秒鐘，系統(tǒng)才能識(shí)別所按鍵的按鈕數(shù)字；安全性能不完善，因?yàn)樵诔绦蛑性O(shè)置的初始密碼簡(jiǎn)單，所以在日常生活很容易被人盜??；程序的編寫比較復(fù)雜，不夠簡(jiǎn)單易懂。所以 ，電子密碼鎖還有待改進(jìn)，不僅要在硬件設(shè)計(jì)上進(jìn)行改進(jìn)，程序的編寫也有待加強(qiáng)。在功能方面也有大大加強(qiáng)的空間，如增加一些優(yōu)良功能的作用，火災(zāi)報(bào)警功能、入侵感應(yīng)功能等等。第7章 總結(jié) 經(jīng)過(guò)差不多兩周的緊張?jiān)O(shè)計(jì)，終于順利完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。本次課程設(shè)計(jì)主要是針對(duì)密碼鎖系統(tǒng)做了詳細(xì)介紹，以AT89C52為核心，并通過(guò)調(diào)試運(yùn)行可以實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管顯示器顯示密碼輸入的相關(guān)信息，通過(guò)10位數(shù)字按鍵（0~9）設(shè)置5位數(shù)字（0~9）密碼，實(shí)現(xiàn)2位功能按鍵A(輸入校驗(yàn)密碼并驗(yàn)證密碼)和B (設(shè)置新密碼)，利用繼電器模擬電子門鎖作出是否開門以及報(bào)警等反應(yīng)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)