【正文】 儲(chǔ)密碼。同樣對(duì)列線進(jìn)行判定，即可判斷所輸入的信息。把單個(gè)按鍵按照4*4組成鍵盤， ，運(yùn)行的時(shí)候，單片機(jī)通過控制P1口得高低電平，然后根據(jù)變化進(jìn)行判斷。為了使數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)定，在移位寄存器和數(shù)碼管之間加入數(shù)據(jù)鎖存器，來穩(wěn)定數(shù)碼管的數(shù)據(jù)顯示。單片機(jī)數(shù)據(jù)傳輸采用串行方式，（RXD）進(jìn)行發(fā)送，接著應(yīng)用74HC164串行移位寄存器把串行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成8位的并行數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)LED 數(shù)碼管。本次設(shè)計(jì)，由AT89S52單片機(jī)連同附加電路構(gòu)成的單片機(jī)最小系統(tǒng)作為主控。 系統(tǒng)以AT89S52單片機(jī)作為數(shù)據(jù)和控制部分；以矩陣鍵盤輸入作為鍵盤輸入部分的方式；數(shù)碼管顯示作為數(shù)據(jù)輸出顯示部分；由繼電器控制電磁閥動(dòng)作的開鎖電路作為開鎖部分；蜂鳴器作為報(bào)警部分，：AT89S52鍵盤輸入復(fù)位電路密碼存儲(chǔ)電路晶振電路電源輸入顯示電路報(bào)警電路開鎖電路 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖本次設(shè)計(jì)中，選用Ateml公司的51系列單片機(jī)AT89S52芯片作為電子密碼鎖的數(shù)據(jù)處理及操作控制芯片。223電子密碼鎖的硬件設(shè)計(jì)本部分主要介紹基于AT89S52單片機(jī)的電子密碼鎖的硬件設(shè)計(jì)。實(shí)際應(yīng)用中，簡單的可以使用三極管來驅(qū)動(dòng)，但是本設(shè)計(jì)為了使顯示更加的穩(wěn)定，采用的是74HC164串行移位寄存器來驅(qū)動(dòng)。數(shù)碼管顯示的每一位都需要有一個(gè)8位輸出口控制，當(dāng)需要較多的數(shù)碼管顯示的時(shí)候，單片機(jī)如果要直接控制各個(gè)數(shù)碼管的顯示是不可能的，因?yàn)闆]有足夠的I/O口線進(jìn)行控制。： 原理電路數(shù)碼管顯示方案七段數(shù)碼管顯示器是有8個(gè)發(fā)光二極管組成的(a,b,c,d,e,f,g)，LED七段數(shù)碼管的顯示即相應(yīng)的發(fā)光二極管導(dǎo)通或者是截?cái)?不同的組合等到的字符顯示不一樣的。液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方式由電極引線的選擇方式確定，選擇了液晶顯示器之后便無法改變驅(qū)動(dòng)的方式。 設(shè)計(jì)中常用的輸出顯示設(shè)備有兩種：數(shù)碼管和LCDLCD顯示方案LCD是一種被動(dòng)式的顯示器，利用液晶能改變光線通過方向的特性，來達(dá)到顯示的目的。： 矩陣式鍵盤電路原理圖本次設(shè)計(jì)中電子密碼鎖的鍵盤中，出去09的數(shù)字鍵外，還需要一些輔助的功能鍵，總體上來說按鍵的數(shù)量是相當(dāng)?shù)亩嗟?。矩陣式鍵盤行列式鍵盤又叫矩陣式鍵盤。： 獨(dú)立式按鍵電路原理圖通常獨(dú)立式鍵盤的按鍵輸入都采用低電平有效，上拉電阻保證了按鍵的斷開，I/O口線有確定的高電平。獨(dú)立式鍵盤獨(dú)立式按鍵是指直接用I/O口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵的電路。鍵盤輸入是現(xiàn)階段電子設(shè)計(jì)中最常用、最實(shí)用的輸入設(shè)備。寫保護(hù)（WP）：如果WP管腳連接到VCC，所有的內(nèi)容都被寫保護(hù)(只能讀)。C總線上時(shí)，此端口用于選擇不同的從器件。串行數(shù)據(jù)/地址（SDA）：用于器件所有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收，SDA是一個(gè)開漏輸出管腳，可與其它開漏輸出或集電極開路輸出進(jìn)行線。主器件和從器件都可以作為發(fā)送器或者是接收器。任何從總線接受數(shù)據(jù)的器件為接收器。C總線協(xié)議，I178。AT24C02是美國Atmel公司的低功耗CMOS型EEPROM，內(nèi)含2568位存儲(chǔ)空間，具有工作電壓寬(～ V)、擦寫次數(shù)多(大于10000次)、寫入速度快(小于10 ms)、抗干擾能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)不易丟失、體積小、掉電情況下可以繼續(xù)保存數(shù)據(jù)等特點(diǎn)。常見的EEPROM芯片有2825AT24C系列，28256的EEPROM引腳比較多，功能比較的多，且容量太大，而本設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)器只是存儲(chǔ)密碼數(shù)據(jù)，不需要很多的功能和很大的容量，因而選用的是AT24C系列的EEPROM。與EPROM擦除時(shí)把整個(gè)芯片的內(nèi)容全變成“1”不同，EEPROM的擦除可以按字節(jié)分別進(jìn)行，且字節(jié)的編程和擦除都只需10ms，并且不需要將芯片從機(jī)器上拔下以及諸如用紫外線光源照射等特殊操作，可以在線進(jìn)行擦除和編程寫入。EPROM的擦除和編程寫入是采用專門的編程器設(shè)備完成的，并且擦除的周期比較的長。PROM的編程是由用戶而不是生產(chǎn)廠家完成，增加了靈活性，但編程是一次性的，且可靠性較差，目前已很少使用。固定掩膜存儲(chǔ)器在生產(chǎn)時(shí)就根據(jù)用戶的要求把數(shù)據(jù)和程序固化其中，其中的內(nèi)容用戶不可以再修改，只能讀出。隨機(jī)存取存儲(chǔ)器與只讀存儲(chǔ)器的根本區(qū)別在于：隨機(jī)存儲(chǔ)器在正常工作狀態(tài)時(shí)可隨時(shí)向存儲(chǔ)器里寫入數(shù)據(jù)或從中讀出數(shù)據(jù)，在存儲(chǔ)器斷電后信息全部丟失。本部分主要是論證密碼存儲(chǔ)芯片的選型。XTAL1:振蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。PSEN——程序儲(chǔ)存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89S52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將有兩次有效的PSEN信號(hào)。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ALE脈沖。ALE/PROG——當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。WDT溢出將使該引腳輸出高電平，設(shè)置SFR AUXR的DISRTO位（地址8EH）可打開或關(guān)閉該功能。RST——復(fù)位輸入。P3口除了作為一般的I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能。對(duì)P3 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入 口使用。 在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。在這種應(yīng)用中，P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。P1端口引腳的第二功能如表1所示表1 P1端口引腳的第二功能端口引腳第二功能 T2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用） MISO（在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用）P2 口：P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè) TTL 邏輯電平。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（TTL）。 P1 口：P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè) TTL 邏輯門電平。 在flash編程時(shí)，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏 輯電平。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。而AT89S系列中的89S51和89S52在實(shí)際應(yīng)用中最多，本設(shè)計(jì)中軟件部分需要大量的程序編程，89S51內(nèi)的程序存儲(chǔ)器太小，不能滿足要求，因此選擇AT89S系列的AT89S52作為本設(shè)計(jì)的主控部分。顯然，AT89S系列單片機(jī)在性能上要比AT89C系列的單片機(jī)優(yōu)良的多，而且價(jià)格也沒有什么提高。AT89S系列單片機(jī)新增了許多功能，性能也有了較大的提升，但是價(jià)格仍舊與AT89C系列的價(jià)格相差不大。Atmel公司現(xiàn)在已停止了AT89C51的生產(chǎn)，而加上了ISP功能的AT89S5AT89S52誕生了。因此在對(duì)不同公司的單片機(jī)進(jìn)行選型時(shí)，只需要比較芯片內(nèi)部資源即可。8位單片機(jī)中以MCS51系列單片機(jī)及其兼容機(jī)所占的份額最大。單片機(jī)的種類繁多，各種型號(hào)都有其一定的應(yīng)用環(huán)境，因此在選用時(shí)要多加比較，合理選擇，以期獲得最佳的性價(jià)比。開鎖部分主要是根據(jù)單片機(jī)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果驅(qū)動(dòng)繼電器控制開鎖的操作。復(fù)位部分功能是使單片機(jī)在出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行成功的復(fù)位。主要包括電源部分、復(fù)位部分、晶振部分、開鎖部分和報(bào)警部分。密碼存儲(chǔ)部分：本部分完成存儲(chǔ)原始密碼和用戶更改密碼數(shù)據(jù)的功能。鍵盤部分：本部分由用戶通過鍵盤輸入各種信息送入到單片機(jī)進(jìn)行處理。：單片機(jī)顯示 部分其它 部分鍵盤輸入部分密碼存儲(chǔ)部分 原理框圖單片機(jī)：本部分的功能包括寫入和讀取各種控制命令及數(shù)據(jù)處理，同時(shí)還要對(duì)各執(zhí)行單元進(jìn)行控制。其中矩陣鍵盤用于輸入數(shù)字密碼和進(jìn)行各種功能的實(shí)現(xiàn)。，然后在Proteus軟件環(huán)境中運(yùn)行硬件電路。 本論文的任務(wù)本設(shè)計(jì)的電子密碼鎖的實(shí)現(xiàn)是基于單片機(jī)的，任務(wù)及工作如下：在Proteus軟件環(huán)境中進(jìn)行硬件電路圖的設(shè)計(jì)。能夠及時(shí)的鎖定鍵盤報(bào)警。本次選題的就是設(shè)計(jì)一種基于單片機(jī)控制的具有本機(jī)開鎖和報(bào)警功能的電子密碼鎖，在電子密碼鎖的顯示和鍵盤輸入有方案的比較，使電子密碼鎖更加的實(shí)用經(jīng)濟(jì)，能夠?qū)嶋H生活中得到廣泛的應(yīng)用。單片機(jī)具有體積小、功能強(qiáng)，性價(jià)比高等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品。；2推廣性不強(qiáng)。電子密碼鎖具有保密性高，無靈活零件，不會(huì)磨損，壽命長，靈活性好等特點(diǎn)。傳統(tǒng)簡單的機(jī)械鎖一般是結(jié)構(gòu)比較的簡單，很容易遭到外部的破壞，而機(jī)密復(fù)雜的大型機(jī)械鎖又比較的笨重，不適合大眾的需要。在我們的日常生活中，經(jīng)常會(huì)遇到一些地方需要進(jìn)行防護(hù)，而這些地方的防護(hù)多是以使用各種各樣的鎖來進(jìn)行的。我國的電子密碼鎖的技術(shù)也是比較落后的，不是很成熟。發(fā)達(dá)國家的電子密碼鎖技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒?，智能化、集成化程度很高。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子的應(yīng)用技術(shù)的提高，又出現(xiàn)了一些帶有微型處理器的智能電子鎖，它除了具有電子密碼鎖的功能外，還引入了智能化管理的功能，從而使電子密碼鎖具有更高的安全性和可靠性。鍵盤式電子鎖有采用數(shù)字電路控制的，但控制的準(zhǔn)確性和靈活性比較的差；有以單片機(jī)為核心的鍵盤式電子鎖，它的性能比較的穩(wěn)定，而且性價(jià)比也比較的高，受到了廣泛的關(guān)注。但是生物特征電子鎖需要大量的個(gè)人身體上的信息，這就使其處理上會(huì)變得復(fù)雜，這也確定了生物特征電子鎖目前僅適用于極個(gè)別的行業(yè)。但是卡式密碼鎖也有很大的缺陷，開鎖用的卡很可能受到一些電子產(chǎn)品的磁干擾，出現(xiàn)“失效”； 同時(shí)卡也很容易被丟失，丟失了卡就需要盡快的取消卡的授權(quán)，一面?zhèn)€人的重要信息丟失，這個(gè)過程也是相當(dāng)麻煩的。缺點(diǎn)是需要隨身保管遙控器即鑰匙，對(duì)于某些方面來說不是很實(shí)用。但是應(yīng)用廣泛的還是鍵盤式電子密碼鎖。 現(xiàn)在電子鎖的技術(shù)可以說是時(shí)時(shí)的在進(jìn)步，出現(xiàn)了很多性能強(qiáng)，安全可靠的新型電子鎖。基于單片機(jī)的電子密碼鎖畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 目錄1 緒論 1 1 2 32電子密碼鎖總體設(shè)計(jì) 4 4 5 6 8 103電子密碼鎖的硬件設(shè)計(jì) 12 12 13 13 14 15 16 18 電子密碼鎖的電路原理圖 214電子密碼鎖的軟件組成 22 22 Keil uVision2軟件介紹 23 24 24 27 315系統(tǒng)仿真 34 34 35總結(jié) 36致謝 37參考文獻(xiàn) 38附錄 39ii1 緒論在電子鎖出現(xiàn)以前人們廣泛的使用機(jī)械鎖，但是隨著時(shí)間的推移機(jī)械鎖已不能滿足人們的要求，于是電子鎖應(yīng)用而生。以前由于電子器件所限，開發(fā)的電子密碼鎖種類不多，保密性差，最基本的就是只依靠最簡單的模擬電子開關(guān)來實(shí)現(xiàn)的，制作雖簡單但很不安全。如：遙控式電子密碼鎖，卡式電子鎖，生物特征電子鎖等。遙控式電子密碼鎖：優(yōu)點(diǎn)是傳輸信息量可以很大、速度極快、人眼識(shí)別不出來，又無法在光路徑上用儀器捕獲信號(hào)進(jìn)行復(fù)制，因此保密性極高?？ㄊ矫艽a鎖：能夠在卡中存儲(chǔ)大量的個(gè)人信息，即容量非常的大，并且可以實(shí)現(xiàn)一卡多用。生物特征電子鎖：人的某些與生俱來的個(gè)性特征（如手、眼睛、聲音的特征）幾乎不可重復(fù)，作為“鑰匙”就是唯一的。鍵盤式電子鎖：主要依靠的是鍵盤輸入密碼驗(yàn)證，不需要攜帶專一的“鑰匙”，只需要記住密碼即可。盡管新式電子防盜鎖層出不窮，但鍵盤式電子密碼鎖仍然“老樹發(fā)新芽”，在市場(chǎng)上居于主流地位。目前發(fā)達(dá)國家大規(guī)模使用的智能門禁系統(tǒng)，就是一種使用多種更加安全，可靠方法來實(shí)現(xiàn)大門管理的新型電子密碼鎖。而我國的應(yīng)用還不是很廣泛，一般應(yīng)用在一些高級(jí)的場(chǎng)所之中，例如銀行的保險(xiǎn)柜、保險(xiǎn)箱、高級(jí)酒店等，家居應(yīng)用很少。開發(fā)的密碼鎖大多采用的是普通的數(shù)字電路設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，與機(jī)械鎖相比較的確存在著很多的優(yōu)點(diǎn)，但智能化的程度不高，編碼的組合很少。常見的大致有兩個(gè)大的方面，一種是機(jī)械鎖，一種是電子密碼鎖鎖。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，電子密碼鎖已經(jīng)受到了越來越多的關(guān)注。它的種類很多，有簡易的電路產(chǎn)品，也有基于芯片的性價(jià)比較高的產(chǎn)品?，F(xiàn)在采用單片機(jī)制作的電子鎖就克服了這些缺陷?；趩纹瑱C(jī)的電子密碼鎖是一種通過密碼輸入來控制電路或是芯片工作，從而控制機(jī)械開關(guān)的閉合，完成開鎖、閉鎖任務(wù)的電子產(chǎn)品。用單片機(jī)制作的電子鎖有以下的特點(diǎn)：，采用的是多位密碼輸入。密碼操作也非常簡單。在Keil軟件環(huán)境中進(jìn)行系統(tǒng)的軟件編程，并進(jìn)行程序源文件的編譯和調(diào)試。2 電子密碼鎖總體設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)主要由單片機(jī)、矩陣鍵盤、LED數(shù)碼管顯示和密碼存儲(chǔ)等部分組成。由用戶通過連接單片機(jī)的矩陣鍵盤輸入密碼，后經(jīng)過單片機(jī)對(duì)用戶輸入的密碼與自己保存的密碼進(jìn)行對(duì)比，從而判斷密碼是否正確，然后控制引腳的高低電平傳到開鎖電路或者報(bào)警電路控制開鎖還是報(bào)警，實(shí)際使用時(shí)只要將單片機(jī)的負(fù)載由繼電器換成電子密碼鎖的電磁鐵吸合線圈即可，當(dāng)然也可以用繼電器的常開觸點(diǎn)去控制電磁鐵吸合線圈。單片機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心及數(shù)據(jù)處理核心。顯示部分：本部分完成的是單片機(jī)處理后的數(shù)據(jù)和信息的顯示以及系統(tǒng)提示信息的顯示。其它部分：本部分的目的是為了提高系統(tǒng)的可用性和實(shí)用性。電源部分主要的功能是為單片機(jī)提供適當(dāng)?shù)墓ぷ麟娫?，同時(shí)也為其它的部分提供電源。晶振部分功能是給單片機(jī)提供時(shí)鐘。報(bào)警部分