【導(dǎo)讀】表以及一些個(gè)人資料的保存多以加鎖的辦法來(lái)解決。若使用傳統(tǒng)的機(jī)械式鑰匙開(kāi)。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(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)日常生活中的安全保險(xiǎn)器件的要求越來(lái)越高。電子密碼鎖應(yīng)運(yùn)而生。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我采用AT89C51單片機(jī)為核心4*4矩陣鍵盤(pán)作為輸入器件，LCD1602字符型液晶作為顯示電路來(lái)制作基于單片機(jī)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(diǎn)。介紹了系統(tǒng)硬件與軟件的設(shè)計(jì)，以及仿真調(diào)試的詳細(xì)過(guò)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(jì) 在開(kāi)鎖狀態(tài)下，再次輸入正確的密碼并按下 []（確認(rèn)）鍵，此時(shí)聽(tīng)到兩聲提示，輸入新的六位密碼并按 [D]（重設(shè)）鍵，再重復(fù)輸入一次新密碼并按 [D]，會(huì)聽(tīng)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(chǔ)到 AT24C02。（如兩次輸入的新密碼不一樣，則重設(shè)密碼失?。? 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3章軟件設(shè)計(jì) 24 其程序如下 //==========================確認(rèn)鍵，并通過(guò)相應(yīng)標(biāo)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(chǔ)密碼 if(N==6) { if(ReInputEn==0) //重置密碼功能未開(kāi)啟 { for(i=0。i6。) { if(CurrentPassword[i]==InputData[i]) { i++。 } else { ErrorCont++。 if(ErrorCont==3)//錯(cuò)誤輸入計(jì)數(shù)達(dá)三次時(shí)，報(bào)警并鎖定鍵盤(pán) { write_1602(er)。 for(i=0。i16。i++) { write_1602dat(Error[i])。 } do Alam_KeyUnable()。 while(1)。 } else { TR0=1。 //開(kāi)啟定時(shí) key_disable=1。 //鎖定鍵盤(pán) pass=0。 break。 } } } if(i==6) { CorrectCont++。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3章軟件設(shè)計(jì) 25 if(CorrectCont==1) //正確輸入計(jì)數(shù)，當(dāng)只有一次正確輸入時(shí)，開(kāi)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(kāi)鎖 pass=1。 //置正確標(biāo)志位 TR0=1。 //開(kāi)啟定時(shí) open_led=0。 //開(kāi)鎖指示燈亮 for(j=0。j6。j++) //將輸入清除 { InputData[i]=0。 } } else //當(dāng)兩次正確輸入時(shí)，開(kāi)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(jì)數(shù)器清零 }河南城建學(xué)院本 科畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(jiǎn)介 Proteus 軟件是來(lái)自英國(guó) 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(dòng)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(dòng)的，針對(duì)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(shí)現(xiàn)軟件源碼級(jí)的實(shí)時(shí)調(diào)試，如有顯示及輸出，還能看到運(yùn)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(jì)開(kāi)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(duì)基于微控制器的設(shè)計(jì)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(jī)仿真軟件。 Proteus 組合了高級(jí)原理布圖、混合模式 SPICE 仿真 ,PCB 設(shè)計(jì)以及自動(dòng)布線來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的電子設(shè)計(jì)系統(tǒng)。此系統(tǒng)受益于 15 年來(lái)的持續(xù)開(kāi)發(fā) ,被《電子世界 》在其對(duì) PCB 設(shè)計(jì)系統(tǒng)的比較文章中評(píng)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(duì)基于微控制器的設(shè)計(jì)連同所有的周圍電子器件一起仿真。用戶甚至可以實(shí)時(shí)采用諸如 LED/LCD、鍵盤(pán)、RS232 終端等動(dòng)態(tài)外設(shè)模型來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行交互仿真。 其功能模塊 :是 — 個(gè)易用而又功能強(qiáng)大的 ISIS 原理布圖工具； PROSPICE 混合模型 SPICE 仿真 。 ARES PCB 設(shè)計(jì)。 PROSPICE 仿真器的一個(gè)擴(kuò)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(jì)的協(xié)同仿真。此外，還可以結(jié)合微控制器軟件使用動(dòng)態(tài)的鍵盤(pán)，開(kāi)關(guān)，按鈕， LED 甚至 LCD 顯示 CPU 模型。 Proteus 與其它單片機(jī)仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機(jī) CPU 的工作情況，也能仿真單片機(jī)外圍電路或沒(méi)有單片機(jī)參與的其它電路的工作情況。因此在仿真和程序調(diào)試時(shí)，關(guān)心的不再是某些語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)單片機(jī)寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)容的改變，而是從工程的角度直接看程序運(yùn)行和電路工作的過(guò)程和結(jié)果。對(duì)于這樣的仿真實(shí)驗(yàn)，從某種意義上講，是彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)和工程應(yīng)用間脫節(jié)的矛盾和現(xiàn)象。[6] 河南城建學(xué)院本 科畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(guò)程 1) 建立，保存設(shè)計(jì)文件并設(shè)置圖紙的大小。 2) 單擊菜單中 “FILE NEW DESIGN”. 會(huì)彈出新建設(shè)計(jì)（ CREATTE NEW DESIGN）對(duì)話框，選擇默認(rèn)模塊（ DEFAULT）就可以建立一個(gè)新的空白文件了。這里默認(rèn)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(huì)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(gè)設(shè)計(jì)所需要的 51 單片機(jī)， LED顯示器，蜂鳴器，鍵盤(pán)，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(jì)，連接好電路然后進(jìn)行電氣檢測(cè)。 6) 向 Proteus 添加源程序文件。 單擊 ISIS 菜單中的 Source 選項(xiàng)，彈出下拉菜單，再單擊 Add/Remove Source File（添加 /刪除源程序）選項(xiàng)，這時(shí)會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框，單擊 “Code Generation Tool” （目標(biāo)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(jī)器兼容系列匯編器）。再單擊 “NEW” 按鈕，在彈出的對(duì)話框的文件名河南城建學(xué)院本 科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4章軟件仿真及調(diào)試 28 框中寫(xiě)入源程序文件名，例如定位 ” 按鈕，再接著在彈出的對(duì)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(shí)在菜單 Source 中也出現(xiàn)了源程序文件 。這時(shí)這個(gè)文件還是空文件。 7) 編寫(xiě)、編輯源程序。 單擊菜單中的 Source 選項(xiàng)，單擊菜單中的 “ ” 則會(huì)彈出文件名為MIMA 的記事本，可在其中按照我們的目標(biāo)及流程圖編寫(xiě)源程序。 8) 匯編生成目標(biāo)代碼文件。 單擊 Source 菜單中的 Build all。則可對(duì)源程序進(jìn)行匯編。若編譯無(wú)誤則生成目標(biāo)代碼文件 MIMA。 。 9) 加載目標(biāo)代碼文件。 在 ISIS 編輯區(qū)中雙擊 AT89C51 單片機(jī)，把 文件放入 Program File這一欄中，再單擊 “OK” 就完成了目標(biāo)代碼的加載，這一步在實(shí)際中相當(dāng)于單片機(jī)的程序燒寫(xiě)。 裝載界面見(jiàn)圖 . 10) 仿真。 單擊仿 真按鈕中的按鍵，啟動(dòng)仿真，可以實(shí)時(shí)操作密碼鎖， 觀察是否達(dá)到了設(shè)計(jì)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(xué)院本 科畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(kāi)鎖電路指示 仿真結(jié)果與理論設(shè)想相吻合，說(shuō)明本設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期目的。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 總結(jié) 30 總結(jié) 本設(shè)計(jì)從經(jīng)濟(jì)實(shí)用 的角度出發(fā)，核心采用美國(guó) Atmel 公司的單片機(jī) AT89C51，結(jié)合 4*4 的鍵盤(pán)輸入與 1602 字符型液晶來(lái)完成這次設(shè)計(jì)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了密碼位數(shù)顯示、報(bào)警、設(shè)定新密碼等功能，基本達(dá)到了預(yù)期的效果，實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)中所要求的功能。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)初期，我查閱大量和相關(guān)單片機(jī)的書(shū)籍，在互聯(lián)網(wǎng)上收集了有關(guān)單片機(jī)構(gòu)成的密碼鎖的論文，來(lái)確定自己的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件編程的方法。在參考別人經(jīng)典的設(shè)計(jì)方法和仿真過(guò)程后，我選定了 Keil uVision4和 Proteus 作為我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的編程軟件和仿真軟件?？紤]到單片機(jī)匯編語(yǔ)言和 高級(jí)語(yǔ)言各自的優(yōu)缺點(diǎn)和自己編程能力，我最終選定了 C 語(yǔ)言做為單片機(jī)的編程語(yǔ)言，這為我在后期程序的修改帶來(lái)極大的方便。在顯示電路上我用 LCD1602液晶代替 LED 數(shù)碼管來(lái)實(shí)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(shí)顯示 32個(gè)數(shù)據(jù)，同時(shí)還減少電路的連線。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)達(dá)到預(yù)期的效果，但還有些地方需要改進(jìn)，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(qiáng)的 LCD來(lái)作為顯示電路。 經(jīng)過(guò)不斷的奮戰(zhàn)與努力，我最終完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì) .所設(shè)計(jì)的電子密碼鎖 的各項(xiàng)指標(biāo)，均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，所以本次設(shè)計(jì)是成功的。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn) 31 參考文獻(xiàn) [1] 潘松，王國(guó)棟． VHDL 實(shí)用教程 [M]．電子科技大學(xué)出版社． 2021 [2] 李中發(fā)．?dāng)?shù)字電子計(jì)時(shí)第一版．中國(guó)水利水電出版社． 2021 [3] 章忠全．電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)第一版． 中國(guó)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．?dāng)?shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)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(shí)驗(yàn)． 第二版 北京：高 等教育出版社 . 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