【導讀】表以及一些個人資料的保存多以加鎖的辦法來解決。若使用傳統(tǒng)的機械式鑰匙開。鎖，人們常需攜帶多把鑰匙,使用極不方便,且鑰匙丟失后安全性即大打折扣。著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對日常生活中的安全保險器件的要求越來越高。電子密碼鎖應(yīng)運而生。在這次畢業(yè)設(shè)計中我采用AT89C51單片機為核心4*4矩陣鍵盤作為輸入器件，LCD1602字符型液晶作為顯示電路來制作基于單片機的電子密碼鎖。該密碼鎖具有操作人性化、低功耗、高保密性等一系列優(yōu)點。介紹了系統(tǒng)硬件與軟件的設(shè)計，以及仿真調(diào)試的詳細過程。

　　

【正文】 { write_1602(er+6+j)。 write_1602dat(39。*39。)。 } InputData[N]=NUM。 N++。 } else //輸入數(shù)據(jù)位數(shù)大于 6后，忽略輸入 { N=6。 密碼重置程序設(shè)計 在開鎖狀態(tài)下，再次輸入正確的密碼并按下 []（確認）鍵，此時聽到兩聲提示，輸入新的六位密碼并按 [D]（重設(shè)）鍵，再重復輸入一次新密碼并按 [D]，會聽到兩聲提示音，表示重設(shè)密碼成功，內(nèi)部保存新密碼并存儲到 AT24C02。（如兩次輸入的新密碼不一樣，則重設(shè)密碼失敗）。 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 3章軟件設(shè)計 24 其程序如下 //==========================確認鍵，并通過相應(yīng)標志位執(zhí)行相應(yīng)功能=============================== void Ensure(void) { unsigned char i,j。 RdFromROM(CurrentPassword,0,6)。 //從 24C02 里讀出存儲密碼 if(N==6) { if(ReInputEn==0) //重置密碼功能未開啟 { for(i=0。i6。) { if(CurrentPassword[i]==InputData[i]) { i++。 } else { ErrorCont++。 if(ErrorCont==3)//錯誤輸入計數(shù)達三次時，報警并鎖定鍵盤 { write_1602(er)。 for(i=0。i16。i++) { write_1602dat(Error[i])。 } do Alam_KeyUnable()。 while(1)。 } else { TR0=1。 //開啟定時 key_disable=1。 //鎖定鍵盤 pass=0。 break。 } } } if(i==6) { CorrectCont++。 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 3章軟件設(shè)計 25 if(CorrectCont==1) //正確輸入計數(shù)，當只有一次正確輸入時，開鎖， { //DisplayListChar(0,1,LockOpen)。 write_1602(er)。 for(j=0。j16。j++) { write_1602dat(LockOpen[j])。 } TwoAlam()。 //操作成功提示音 KEY=0。 //開鎖 pass=1。 //置正確標志位 TR0=1。 //開啟定時 open_led=0。 //開鎖指示燈亮 for(j=0。j6。j++) //將輸入清除 { InputData[i]=0。 } } else //當兩次正確輸入時，開啟重置密碼功能 { //DisplayListChar(0,1,SetNew)。 write_1602(er)。 for(j=0。j16。j++) { write_1602dat(SetNew[j])。 } TwoAlam()。 //操作成功提示 ReInputEn=1。 //允許重置密碼輸入 CorrectCont=0。 //正確計數(shù)器清零 }河南城建學院本 科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 4章軟件仿真及調(diào)試 26 第 4 章 軟件仿真以及 調(diào)試 仿真軟件簡介 Proteus 軟件是來自英國 Labcenter electronics 公司的 EDA 工具軟件，Proteus 軟件有近 20 年的歷史，在全球廣泛使用，除了其具有和其它 EDA 工具一樣的原理布圖、 PCB 自動或人工布線及電路仿真的功能外，其革命性的功能是，他的電路仿真是互動的，針對微處理器的應(yīng)用，還可以直接在基于原理圖的 虛擬原型上編程，并實現(xiàn)軟件源碼級的實時調(diào)試，如有顯示及輸出，還能看到運行后輸入輸出的效果，配合系統(tǒng)配置的虛擬儀器如示波器、邏輯分析儀等， Proteus 能夠很容易的為用戶建立了完備的電子設(shè)計開發(fā)環(huán)境。 Proteus 產(chǎn)品系列也包含了革命性的 VSM 技術(shù)，用戶可以對基于微控制器的設(shè)計連同所有的周圍電子器件一起仿真。不愧為一款非常優(yōu)秀的單片機仿真軟件。 Proteus 組合了高級原理布圖、混合模式 SPICE 仿真 ,PCB 設(shè)計以及自動布線來實現(xiàn)一個完整的電子設(shè)計系統(tǒng)。此系統(tǒng)受益于 15 年來的持續(xù)開發(fā) ,被《電子世界 》在其對 PCB 設(shè)計系統(tǒng)的比較文章中評為最好產(chǎn)品 — “The Route to PCB CAD” 。Proteus 產(chǎn)品系列也包含了我們革命性的 VSM技術(shù) ,用戶可以對基于微控制器的設(shè)計連同所有的周圍電子器件一起仿真。用戶甚至可以實時采用諸如 LED/LCD、鍵盤、RS232 終端等動態(tài)外設(shè)模型來對設(shè)計進行交互仿真。 其功能模塊 :是 — 個易用而又功能強大的 ISIS 原理布圖工具； PROSPICE 混合模型 SPICE 仿真 。 ARES PCB 設(shè)計。 PROSPICE 仿真器的一個擴展 PROTEUS VSM:便于包括所有相 關(guān)的器件的基于微處理器設(shè)計的協(xié)同仿真。此外，還可以結(jié)合微控制器軟件使用動態(tài)的鍵盤，開關(guān)，按鈕， LED 甚至 LCD 顯示 CPU 模型。 Proteus 與其它單片機仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機 CPU 的工作情況，也能仿真單片機外圍電路或沒有單片機參與的其它電路的工作情況。因此在仿真和程序調(diào)試時，關(guān)心的不再是某些語句執(zhí)行時單片機寄存器和存儲器內(nèi)容的改變，而是從工程的角度直接看程序運行和電路工作的過程和結(jié)果。對于這樣的仿真實驗，從某種意義上講，是彌補了實驗和工程應(yīng)用間脫節(jié)的矛盾和現(xiàn)象。[6] 河南城建學院本 科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 4章軟件仿真及調(diào)試 27 仿真程序基本 工作界面 Proteus 的基本界面如下圖 （圖 ） 所示：可分為菜單欄，工具欄及快捷欄，元件選擇區(qū)，圖形仿真區(qū) 。 圖 proteus 的操作界面 仿真過程 1) 建立，保存設(shè)計文件并設(shè)置圖紙的大小。 2) 單擊菜單中 “FILE NEW DESIGN”. 會彈出新建設(shè)計（ CREATTE NEW DESIGN）對話框，選擇默認模塊（ DEFAULT）就可以建立一個新的空白文件了。這里默認的圖紙大小是 A4。 3) 選取并放置元器件和電源，地終端。 單擊選擇元件按鈕，再單擊 “P” 按鈕，則 會跳出元器件選擇框。 可在元器件列表中選擇自己需要的原件。這個設(shè)計所需要的 51 單片機， LED顯示器，蜂鳴器，鍵盤，晶振，電容等器件。 4) 設(shè)置元器件屬性，這里主要是設(shè)置電容的數(shù)值大小。 5) 連接電路，根據(jù)電路的設(shè)計，連接好電路然后進行電氣檢測。 6) 向 Proteus 添加源程序文件。 單擊 ISIS 菜單中的 Source 選項，彈出下拉菜單，再單擊 Add/Remove Source File（添加 /刪除源程序）選項，這時會彈出一個對話框，單擊 “Code Generation Tool” （目標生成工具）下方的按 鈕彈出下拉菜單，選擇代碼生成工具 “ASEM51”（ 51 系列機器兼容系列匯編器）。再單擊 “NEW” 按鈕，在彈出的對話框的文件名河南城建學院本 科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 4章軟件仿真及調(diào)試 28 框中寫入源程序文件名，例如定位 ” 按鈕，再接著在彈出的對話框中單擊 “ 是 ” 按鈕，然后在彈出的提示框中單擊 “OK” 按鈕，新建的源程序文件就添加到 “Source Code Filename” 下拉方框中。同時在菜單 Source 中也出現(xiàn)了源程序文件 。這時這個文件還是空文件。 7) 編寫、編輯源程序。 單擊菜單中的 Source 選項，單擊菜單中的 “ ” 則會彈出文件名為MIMA 的記事本，可在其中按照我們的目標及流程圖編寫源程序。 8) 匯編生成目標代碼文件。 單擊 Source 菜單中的 Build all。則可對源程序進行匯編。若編譯無誤則生成目標代碼文件 MIMA。 。 9) 加載目標代碼文件。 在 ISIS 編輯區(qū)中雙擊 AT89C51 單片機，把 文件放入 Program File這一欄中，再單擊 “OK” 就完成了目標代碼的加載，這一步在實際中相當于單片機的程序燒寫。 裝載界面見圖 . 10) 仿真。 單擊仿 真按鈕中的按鍵，啟動仿真，可以實時操作密碼鎖， 觀察是否達到了設(shè)計要求，依次按下 0、 0、 0、 0、 0、 0， 密碼輸入界面為圖 。 仿真結(jié)果如圖 。 [8] 圖 裝載 hex文件 界面 河南城建學院本 科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 4章軟件仿真及調(diào)試 29 圖 密碼輸入界面 圖 密碼輸入正確 顯示器顯示 圖 開鎖電路指示 仿真結(jié)果與理論設(shè)想相吻合，說明本設(shè)計達到了預(yù)期目的。 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 總結(jié) 30 總結(jié) 本設(shè)計從經(jīng)濟實用 的角度出發(fā)，核心采用美國 Atmel 公司的單片機 AT89C51，結(jié)合 4*4 的鍵盤輸入與 1602 字符型液晶來完成這次設(shè)計。這次畢業(yè)設(shè)計實現(xiàn)了密碼位數(shù)顯示、報警、設(shè)定新密碼等功能，基本達到了預(yù)期的效果，實現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計中所要求的功能。在這次畢業(yè)設(shè)計初期，我查閱大量和相關(guān)單片機的書籍，在互聯(lián)網(wǎng)上收集了有關(guān)單片機構(gòu)成的密碼鎖的論文，來確定自己的硬件電路設(shè)計和軟件編程的方法。在參考別人經(jīng)典的設(shè)計方法和仿真過程后，我選定了 Keil uVision4和 Proteus 作為我這次畢業(yè)設(shè)計的編程軟件和仿真軟件?？紤]到單片機匯編語言和 高級語言各自的優(yōu)缺點和自己編程能力，我最終選定了 C 語言做為單片機的編程語言，這為我在后期程序的修改帶來極大的方便。在顯示電路上我用 LCD1602液晶代替 LED 數(shù)碼管來實現(xiàn)顯示的功能，這不僅顯示更加清晰明了，而起最多能同時顯示 32個數(shù)據(jù)，同時還減少電路的連線。這次畢業(yè)設(shè)計達到預(yù)期的效果，但還有些地方需要改進，一：密碼設(shè)定的位數(shù)少，現(xiàn)在只能設(shè)定六位。二： LCD1602字符型液晶不具有漢字顯示的功能，應(yīng)該用功能更強的 LCD來作為顯示電路。 經(jīng)過不斷的奮戰(zhàn)與努力，我最終完成了本次畢業(yè)設(shè)計 .所設(shè)計的電子密碼鎖 的各項指標，均達到了設(shè)計要求，所以本次設(shè)計是成功的。 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 參考文獻 31 參考文獻 [1] 潘松，王國棟． VHDL 實用教程 [M]．電子科技大學出版社． 2021 [2] 李中發(fā)．數(shù)字電子計時第一版．中國水利水電出版社． 2021 [3] 章忠全．電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗與課程設(shè)計第一版． 中國電力出版社 . 1997 [4] 康華光．電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）．高等教育出版社 . 2021 [5] 余孟嘗．數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程 第二版 北京：高等教育出版社， 1999 [6] 何金茂．電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗． 第二版 北京：高 等教育出版社 . 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