【導(dǎo)讀】片機(jī)程序設(shè)計、調(diào)試，應(yīng)用電路設(shè)計、分析及調(diào)試檢測。須有工作原理，器件的作用，分析和計算過程；提供元器件清單。[4]楊將新，李華軍，劉到駿等.單片機(jī)程序設(shè)計及應(yīng)用［J］．電子工業(yè)出版社，2021. 隨著人們生活水平的提高，如何實(shí)現(xiàn)家庭防盜這一問題也變的尤其的突出，傳統(tǒng)的機(jī)械鎖由于其構(gòu)造的簡單，安全性能低，無法滿足人們的需要。根據(jù)這一實(shí)際情況，超次鎖定、管理員解密、修改用戶、修改用戶密碼等基本的密碼鎖功能。可以進(jìn)行功能擴(kuò)展。本系統(tǒng)成本低廉，功能實(shí)用，方便廣大用戶。

　　

【正文】 應(yīng)用電 Figure 411 5v power circuit applications 由于系統(tǒng)中有多個模塊需要 5V 供電，考慮到電流不足的問題，所以系統(tǒng)中有多個獨(dú) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 22 立的 5V 電源為不同 的模塊供電。 電路總體構(gòu)成 通過上面各個單元的設(shè)計可以知道，在本設(shè)計中總體電路圖主要包括四個大的部分，開鎖部分、掉電存儲部分、電源輸入部分和按鍵輸入部分。總體電路圖詳見附錄 C。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 23 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計 keil C 編譯環(huán)境 Keil C51 軟件是眾多單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)的優(yōu)秀軟件之一，它集編輯，編譯，仿真于一體，支持匯編， PLM 語言和 C 語言的程序設(shè)計，界面友好，易學(xué)易用。 Keil C51 181。Vision2 集成開發(fā)環(huán)境是 Keil Software， Inc/Keil Elektronik GmbH 開發(fā)的基于 80C51 內(nèi)核的微處理器軟件開發(fā)平臺，內(nèi)嵌多種符合當(dāng)前工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)工具，可以完成從工程建立到管理、編譯、鏈接、目標(biāo)代碼的生成、軟件仿真、硬件仿真等完整的開發(fā)流程尤其是 C 編譯工具在產(chǎn)生代碼的準(zhǔn)確性和效率方面達(dá)到了較高的水平，而且可以附加靈活的控制選項(xiàng)，在開發(fā)大型項(xiàng)目時非常理想。 Keil C51 集成開發(fā)環(huán)境的主要功能有以下幾點(diǎn)： 1） 181。Vision2 for Windows：是一個集成開發(fā)環(huán)境，它將項(xiàng)目管理、源代碼編輯和程序調(diào)試等組合在一個功能強(qiáng)大的環(huán)境中； 2） C51 國際際準(zhǔn)化 C 交叉編譯器 ：從 C 源代碼產(chǎn)生可重定位的目標(biāo)模塊； 3） A51 宏匯編器：從 80C51 匯編源代碼產(chǎn)生可重定位的目標(biāo)模塊； 4） BL51 鏈接器 /定位器：組合由 C51 和 A51 產(chǎn)生的可重定位的目標(biāo)模塊，生成絕對目標(biāo)模塊； 5） LIB51 庫管理器：從目標(biāo)模塊生成連接器可以使用的庫文件； 6） OH51 目標(biāo)文件至 HEX 格式的轉(zhuǎn)換器，從絕對目標(biāo)模塊生成 Intel Hex 文件； 7） RTX51 實(shí)時操作系統(tǒng)：簡化了復(fù)雜的實(shí)時應(yīng)用軟件項(xiàng)目的設(shè)計。 這個工具套件是為專業(yè)軟件開發(fā)人員設(shè)計的，但任何層次的編程人員都可以使用，并獲得 80C51 單片機(jī) 的絕大部分應(yīng)用。 Keil Software 提供了一流的 80C51 系列開發(fā)工具軟件，下面描述每個套件及其內(nèi)容： 1） PK51 專業(yè)開發(fā)套件。 PK51 專業(yè)開發(fā)套件提供了所有工具，適合專業(yè)開發(fā)人員建立和調(diào)試 80C51 系列微控制器的復(fù)雜嵌入式應(yīng)用程序。專業(yè)開發(fā)套件可針對 80C51 及其所有派生系列進(jìn)行配置使用。 2） DK51 開發(fā)套件。 DK51 開發(fā)套件是 PK51 的精簡版，它不包括 RTX51 Tiny 實(shí)時操作系統(tǒng)。開發(fā)套件可針對 80C51 及其所以派生系列進(jìn)行配置使用。 3） CA51 編譯器套件。如果開發(fā)者只需要一個 C 編譯器 而不需要調(diào)試系統(tǒng)，則 CA51編譯器套件就是最好的選擇。 CA51 編譯器套件只包含 181。Vision2 IDE 集成開發(fā)環(huán)境， CA51 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 24 不提供 181。Vision2 調(diào)試器的功能。這個套件包括了要建立嵌入式應(yīng)用的所有工具軟件，可針對 80C51 及其所有派生系列進(jìn)行配置使用。 4） A51 匯編器套件。 A51 匯編器套件包括一個匯編器和創(chuàng)建嵌入式應(yīng)用所需要的所有工具。它可針對 80C51 及其所有派生系列進(jìn)行配置使用。 5） RTX51 實(shí)時操作系統(tǒng)（ FR51）。 RTX51 實(shí)時操作系統(tǒng)是 80C51 系列微控制器的一個實(shí)時內(nèi)核。 RTX51 Full 提供 RTX51 Tiny 的所以功能和一些擴(kuò)展功能，并且包括 CAN通信協(xié)議接口子程序。 6）比較表。列出了每個套件的功能，表的頂上一欄為工具套件名稱，表的左邊一列為軟件組成部分，使用這個對照表可以選擇符合需要的套件。 程序設(shè)計 程序設(shè)計（ Programming）是指設(shè)計、編制、調(diào)試程序的方法和過程。它是目標(biāo)明確的智力活動。在進(jìn)行微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計時，除了系統(tǒng)硬件設(shè)計外，大量的工作就是如何根據(jù)每個產(chǎn)生對象的實(shí)際需要設(shè)計應(yīng)用程序。因此，軟件設(shè)計在微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計中占重要地位。在單片機(jī)控制系統(tǒng)中，大體上可以 分為數(shù)據(jù)處理、過程控制兩個基本類型。數(shù)據(jù)處理包括：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)濾波、標(biāo)度變換等。過程控制程序主要是使單片機(jī)按一定的方法進(jìn)行計算，然后再輸出，以便控制生產(chǎn)。 為了完成上述任務(wù)，在進(jìn)行軟件設(shè)計時，通常把整個過程分為若干個部分，每一個部分叫做一個模塊。把一個程序分成具有多個明確任務(wù)的程序模塊，分別編制、調(diào)試后再把它們連接在一起形成一個完整的程序，這樣的程序設(shè)計方法稱為模塊化程序設(shè)計。所謂“模塊”，實(shí)質(zhì)上就是能完成一定功能，并相對獨(dú)立的程序段，這種程序段設(shè)計方法稱為模塊程序設(shè)計法。 ? 模塊程序設(shè)計法的主要優(yōu)點(diǎn)是： ? 單個模塊比一個完整的程序易編寫、調(diào)試及修改； ? 程序易讀性好； ? 程序的修改可局部化； ? 模塊可以共存，一個模塊可以被多個任務(wù)在不同條件下調(diào)用； ? 模塊程序允許設(shè)計者分割任務(wù)和利用已有程序，為設(shè)計者提供方便。 模塊介紹 在本設(shè)計中，軟件設(shè)計主要分為主程序模塊、鍵盤掃描及識別子程序、掉電存儲服務(wù) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 25 程序、顯示子程序四個部分。以下是對各部分的分別介紹。 主程序模塊 主程序模塊要完成初始化、設(shè)置中斷向量、檢查有無按鍵按下以及調(diào)用顯示等等。 鍵盤掃描及識別子程序 鍵盤采用查詢的方式，放在 主程序中，當(dāng)沒有按鍵按下的時候，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。 掉電存儲服務(wù)程序 當(dāng)比較密碼的時候，需要讀 AT24C02 程序，將存儲在芯片內(nèi)的數(shù)據(jù)讀到 RAM 中，然后和輸入的密碼相比較。當(dāng)修改密碼的時候，需要把輸入的密碼保存到 AT24C02 中。 顯示子程序 由于是分屏顯示數(shù)據(jù)，所以就要用到 5 個顯示子程序，分別是關(guān)閉狀態(tài)顯示子程序、開鎖狀態(tài)顯示子程序、密碼輸入及修改狀態(tài)顯示子程序、密碼輸入錯誤后的提示子程序，以及密碼在規(guī)定的時間內(nèi)輸入錯誤次 數(shù)超過 3 次后的鎖定狀態(tài)顯示子程序。 程序流程圖 主程序流程圖如圖 51 所示： 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 26 開始 初始化 調(diào)用顯示 有鍵按下？ 啟動定時 識別按鍵 全部按完？ 超時？ 比較密碼 開鎖 結(jié)束 自動清除 3 ? 鎖定 N Y N Y N Y N Y 圖 51 程序流程圖 Figure 51 Program flow chart 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 27 源程序代碼 ； R3——輸入錯誤次數(shù) ； R4——密碼個數(shù) ； R7——輸入密碼暫存 ； R2——鍵值暫存 ； R6——延時參數(shù) ORG 00H SJMP START ORG 0BH START: ； 設(shè)置初始密碼 PASSWORD: MOV R4， 08H 。密碼個數(shù) 8 個 MOV R0， 40H 。密碼暫存區(qū) MOV A,00H 。初始密碼 0,1,2,3,4,5,6,7 PASSNEXT: MOV @R0， A INC R0 INC A DJNZ R4， PASSNEXT MLOOP: CLR 。鎖合 SETB ；鎖開 SETB ；鍵有效 SETB 。錯誤 SETB 。報警 MOV R3， 03H ；錯誤次數(shù) 3 次 ；輸入密碼 GETPW: MOV R4， 08H 。密碼個數(shù) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 28 MOV R0， 30H 。輸入密碼暫存區(qū) AGAIN: ACALL KEY 。輸入密碼 CJNZ A,0AH,CONTIUE 。按確認(rèn)鍵無效 SJMP AGAIN CONTIUE: MOV @R0， A ACALL DISPLED 。按鍵有效顯示 INC R0 DJNZ R4， AGAIN AGAIN1： ACALL KEY 。按鍵確認(rèn) CJNE A,0AH,AGAIN1 ACALL DIAPLED 。按確認(rèn)鍵有效顯示 ACALL COMP 。比較密碼 SETB 。息鎖合 CLR 。開鎖 WAIT: MOV C, 。是否重新上鎖 JNC MLOOP 。主循環(huán) ACALL TestKey ；是否右鍵按下，是否修改密碼 JZ WAIT 。累加器的內(nèi)存為 0，則轉(zhuǎn)移；否則執(zhí)行下一條指令 ACALL CHPSW 。修改密碼子程序 SJMP WAIT COMP: MOV R4， 08H MOV R0， 30H AGAI: MOV 50H,@R0 。取輸入密碼到 50H 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 29 MOV A,R0 ADD A,010H 。40H MOV R0， A MOV A,@R0 。取密碼 MOV B,A MOV A,R0 SUBB A,010H 。30H MOV R0， A MOV A,B CJNE A,50H,ONCEMORE 。比較 INC R0 DJNZ R4， AGAI RET 。正確返回 ONCEMORE: CLR 。輸入錯誤 MOV R6， 0FFH ACALL DELAY MOV R6， 0FFH ACALL DELAY SETB DJNZ R3， GETPW 。3 次錯誤輸入 CLR 。聲報警 CLR 。光報警 W: SJMP W 。修改密碼子程序 CHPSW: MOV R4， 07H MOV R0， 348h ACALL KEY CJNE A,0AH,CONTIUE2 。按確認(rèn)鍵無效 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 30 LJMP WAIT 。返回 CONTIUE2： MOV @R0， A INC R0 ACALL DISPLED 。按鍵有效顯示 ANOTHER: ACALL KEY CJNZ A,0AH,CONTIUE3 。按確認(rèn)鍵無效 SJMP ANOTHER CONTIUE3： MOV @R0， A INC R0 ACALL DISPLED 。按