【正文】 設(shè)計(jì)時(shí)間為兩周 第一周 星期一、上午：布置課題任務(wù)，講課及課題介紹 下午：借閱有關(guān)資料，總體方案討論 星期二、確定總體設(shè)計(jì)方 案 星期三、硬件模塊方案設(shè)計(jì) 星期四、軟件模塊方案設(shè)計(jì) 星期五、設(shè)計(jì)及調(diào)試 第二周 星期一、設(shè)計(jì)及調(diào)試 星期二、設(shè)計(jì)及調(diào)試 星期三、總調(diào) 星期四、寫說明書 星期五、上午：寫說明書，整理資料 下午：交設(shè)計(jì)資料，答辯 參 考 文 獻(xiàn) [1]、《微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用》許立梓編 機(jī)械工業(yè)出版社 2021 [2]、《微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用》劉樂善編 華中理工大學(xué)出版社 2021 [3]、《計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)試驗(yàn)教程》鄒逢興編 高等教育出版社 2021 [4]、《 16位微型計(jì)算機(jī)原理接口及其應(yīng)用》周佩玲編 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社 2021 [5]、《微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)》吳秀清編 中國科學(xué)技術(shù)出版社 2021 [6]、《微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)》鄧亞平編 清華大學(xué)出版社 2021 [7]、《單片機(jī)原理及及應(yīng)用》王迎旭編 機(jī)械工業(yè)出版社 2021 [8]、 《 單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)技術(shù)》 周航慈 著 北京航空航天大學(xué)出版社 2021 [9]、《單片機(jī)實(shí)用技術(shù)問答》 謝宜仁 主編 人民郵電出版社 2021 5 目錄 第 1 章 系統(tǒng)概述 系統(tǒng)功能 ……………………………………………………… .…… 1 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 ……………………………………………… .…… 1 第 2 章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 總體方案 …………………………………………………………… 2 系統(tǒng)組成 ………………………………………… .………………… 2 第 3 章 硬件設(shè)計(jì) 按鍵電路設(shè)計(jì) ……………………………………………… .……… 9 指示燈及 報(bào)警蜂鳴器 的電路設(shè)計(jì) ………………………… .……… 9 顯示電路設(shè)計(jì) ………… …………………………… .…………… .……… 10 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) 主程序設(shè)計(jì) …………………… …………………………………… 11 按鍵識(shí)別與編碼設(shè)計(jì) ……………………………………… ..…… ..11 顯示程序設(shè)計(jì) ……………………………………………………… 13 密碼修改程序設(shè)計(jì) ……………………………………………… .… .…… ..15 第 5 章 系統(tǒng)調(diào)試 軟件模擬調(diào)試 ……………………………………………………… 16 硬件接線及調(diào)試 ……………… ………………………………… .……… 17 第 6 章 總結(jié) 課程設(shè)計(jì)總結(jié) …………………………………………………… 18 . 附 : A、硬件圖 B、主程序流程圖 C、程序清單 6 第 1 章 系統(tǒng)概述 系統(tǒng)功能 本次設(shè)計(jì)使用 ATMEL 公司的 AT 80C51 實(shí)現(xiàn)一基于單片機(jī)的電子密碼鎖的設(shè)計(jì)，其主要具有如下功能： （ 1） 設(shè)置 6 位密碼，密碼通過鍵盤輸入，若密碼正確，則將鎖打開。 3 主 要 設(shè) 計(jì) 條 件 MCS51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)操作臺(tái) 1臺(tái)； PC機(jī)及單片機(jī)調(diào)試軟件； 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)板 1套； 制作工具 1套； 系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需的元器件。 按鍵禁止功能：初始化時(shí)，允許按鍵輸入密碼，當(dāng)有按鍵按下并開始進(jìn)入按鍵識(shí)別狀態(tài)時(shí)，按鍵禁止功能被激活，但啟動(dòng)的狀態(tài) 是 在 3次密碼輸入不正確的情況下發(fā)生的。在密碼都已經(jīng)輸入完畢 并且 確認(rèn)功能鍵之后， 才 能完成密碼的輸入過程。 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 課程名稱 單片機(jī)原理及應(yīng)用 課 題 基于單片機(jī)的 密碼鎖設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí) 測(cè)控技術(shù)與儀器 0601 班 任務(wù)書下達(dá)日期 2021 年 2 月 24 日 任務(wù)完成日期 2021 年 3 月 7 日 2 設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 密碼的設(shè)定，此密碼是固定在程序存儲(chǔ)器 ROM中，假設(shè)預(yù)設(shè)的密碼為 “12345” 共 5位密碼。 密碼的輸入： 采用兩個(gè)按鍵來完成密碼的輸 入，其中一個(gè)按鍵為功能鍵，另一個(gè)按鍵為數(shù)字鍵。 然后 進(jìn)入密碼的判斷比較處理狀態(tài)并給出相應(yīng)的處理過程。 設(shè)計(jì)要求： 設(shè)計(jì)方案要合理、正確； 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及焊接制作； 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試； 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)； 寫出設(shè)計(jì)報(bào)告。 說 明 書 格 式 1. 封面 2. 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 3. 目錄 4. 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 5. 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 6. 軟件設(shè)計(jì)（包括流程圖） 7. 系統(tǒng)的安裝調(diào)試說明 總結(jié) 參考文獻(xiàn) 附錄（源程序清單及硬件原理圖等）； 1課程設(shè)計(jì)成績?cè)u(píng)分表。 （ 2）密碼可以由用戶自己修改設(shè)定（只支持 6 位密碼），鎖打開后才能修改密碼。 密碼輸入正確時(shí)有 GOOD 提示信息、 密碼輸入錯(cuò)誤數(shù)碼顯示器會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤提示，若密碼輸入錯(cuò)誤次數(shù)超過 3 次，蜂鳴器報(bào)警并且鎖定鍵盤 ，并且相應(yīng)的有指示燈指明 狀態(tài)。另外系統(tǒng)還有 LED 提示燈，報(bào)警蜂鳴器等。 （ 2） 密碼的輸入： 采用兩個(gè)按鍵來完成密碼的輸入，其中一個(gè)按鍵為功能鍵 另一個(gè)按鍵為數(shù)字鍵。 然后 進(jìn)入密碼的判斷比較處理狀態(tài)并給出相應(yīng)的處理過程。 7 第 2 章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 總體方案 本密碼鎖系統(tǒng)采用 80C51 做主控制器，控制密碼的輸入、判斷密碼的正確與否。 系統(tǒng)組成 本系統(tǒng)由單片機(jī) 80C51 系統(tǒng)、矩陣鍵盤、 開關(guān)、 LED 顯示和報(bào)警系統(tǒng)組成。其原理如圖 3－ 1 所 示。 原理如圖 2－ 1 所示。 2 指示燈及 報(bào)警蜂鳴器 的連接電路 顯示電路設(shè)計(jì) 將 P1 與顯示的數(shù)據(jù)端相連，使其它能動(dòng)態(tài)的傳輸要顯示的數(shù)據(jù)，將 p3 的第六位與位選通端相連，選通相應(yīng)的位。具 體模塊包括： 按鍵識(shí)別與編碼設(shè)計(jì) 顯示程序設(shè)計(jì) 密碼修改程序設(shè)計(jì) 主程序的流程圖見附 表 B. 按鍵識(shí)別與編碼設(shè)計(jì) 當(dāng)沒有按鍵按下的時(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。在這種行列式矩陣鍵盤非鍵盤編碼的單片機(jī)系統(tǒng)中，鍵盤處理程序首先執(zhí)行等待按鍵并確認(rèn)有無按鍵按下的程序段。對(duì)鍵的識(shí)別通常有兩種方法：一種是常用的逐行掃描查詢法；另一種是速度較快的線反轉(zhuǎn)法。首先辨別鍵盤中有無鍵按下，有單片機(jī) I/O 口向鍵盤送全掃描字，然后讀入行線狀態(tài)來判斷。比如說掃描碼送入 01111111，前面的 0111是代表此時(shí) 掃描第一行 列，而后面的 1111 是讓讀取的 4 行接腳先設(shè) 高 ，若此時(shí)第一行的第三列按鍵被按下，那讀取的結(jié)果就會(huì)變成 01111101（注意 1111 變成 1101），其中 LSB 的第三個(gè) bit 會(huì)由 1 變成 0，這是因?yàn)檫@個(gè)按鍵被按下之后，會(huì)被垂直的掃描碼電位 short，而把讀取的 LSB 的 bit 電位拉到 0，此即 為 掃描原理。 按鍵的操作面板如圖圖 所示。 如圖 ,10 個(gè)數(shù)字鍵用來輸入密碼 ,0N/C 用來修改密碼 ,=用來進(jìn)行輸入密碼的確認(rèn) . 11 圖 按鍵操作面板示意圖 流程圖如下 : N Y N Y N Y N Y N Y 圖 按鍵識(shí)別與編碼流程圖 為低 ? ? 為低 ? 為低 ? 開始 RET RET