【正文】 下一個數(shù)字鍵后在顯示器上顯示一個*，輸入多少位就顯示多少個*。其原理圖如圖26所示。壓電式蜂鳴器結(jié)構(gòu)簡單、耗電少，更適于在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用。鍵盤的功能如表21所示。程序內(nèi)定密碼為：1，送電開機(jī)時，只要輸入內(nèi)定密碼便可開門，這樣可預(yù)防停電后再送電時無密碼可用。按“B”鍵進(jìn)入重新設(shè)置密碼狀態(tài)，在輸入密碼時，如發(fā)現(xiàn)輸入有誤，可按“C”刪除后，重新輸入，按“E”確認(rèn)后，程序退出修改密碼狀態(tài)。密碼輸入正確后，繼電器吸合，表示鎖被打開。在輸入密碼狀態(tài)下，09數(shù)字鍵為有效鍵，有時間和次數(shù)限制功能：只有三次輸入密碼機(jī)會，每次限制在10秒內(nèi)完成，輸入密碼有誤或每次輸入密碼超時，則被認(rèn)為是密碼輸入錯誤。開啟鍵是切換到密碼輸入狀態(tài)，輸密碼前需按該鍵才能開始輸入密碼。其中退格鍵的功能是當(dāng)輸入密碼錯誤的時候，清除前面已經(jīng)輸入的數(shù)據(jù)，重新輸入。鍵盤側(cè)面還有一個蜂鳴器，每操作一次，它便發(fā)出聲音，提示操作成功。方法是：依次給列線送低電平，然后檢查所有行線狀態(tài)，如果全為1，則所按下的按鍵不在此列；如果不全為1，則所按下的按鍵必在此列，而且是在與零電平行線相交的交點(diǎn)上的那個按鍵。如果有按鍵被按下，總會有一根行線電瓶被拉至低電平從而使行線不全為1。首先辨別鍵盤中有無按鍵被按下，在單片機(jī)I/O口向鍵盤送全掃描字，然后讀入行線狀態(tài)來判斷。對鍵的識別方法通常有兩種：一種是行掃描查詢法；另一種是速度較快的線反轉(zhuǎn)法。在這種行列式矩陣鍵盤編碼的單片機(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。其原理圖如圖25所示。如圖24所示。當(dāng)單片機(jī)已在運(yùn)行當(dāng)中時，按下復(fù)位鍵后松開，在復(fù)位引腳RET（9腳）腳持續(xù)出現(xiàn)24個振蕩器脈沖周期（即2個機(jī)器周期）的高電平信號將使單片機(jī)復(fù)位。但單片機(jī)本身是不能自動進(jìn)行復(fù)位的，必須配合相應(yīng)的外部電路才能實(shí)現(xiàn)。單片機(jī)啟運(yùn)運(yùn)行時，都需要先復(fù)位，其作用是使CPU和系統(tǒng)中其他部件處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。如圖23所示。圖22 電子密碼鎖原理圖 時鐘電路設(shè)計時鐘電路為單片機(jī)產(chǎn)生時序脈沖，單片機(jī)所有運(yùn)算與控制過程都是在統(tǒng)一的時序脈沖的驅(qū)動下的進(jìn)行的，如果單片機(jī)的時鐘電路停止工作（晶振停振），那么單片機(jī)也就停止運(yùn)行了。 硬件電路設(shè)計分析本系統(tǒng)電路由鍵盤輸入部分、密碼存儲部分、復(fù)位部分、顯示部分、報警部分、開鎖部分組成，根據(jù)實(shí)際情況鍵盤輸入部分選擇44矩陣鍵盤，顯示部分選擇字符型液晶顯示LCD1602，密碼存儲部分選用內(nèi)部存儲器來完成。5．LCD顯示模塊：用于完成對系統(tǒng)狀態(tài)顯示及操作提示功能。3．晶振電路：用于單片機(jī)的起振。AT89C51晶振電路復(fù)位電路鍵盤輸入模塊密碼存儲模塊LCD顯示模塊開鎖電路蜂鳴器報警電路 圖21 系統(tǒng)整體框圖各模塊功能如下：1．鍵盤輸入模塊：分為密碼輸入按鍵與功能按鍵，用于完成密碼輸入功能。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)對用戶輸入的密碼與自己保存的密碼進(jìn)行對比，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控制是否開鎖。2 系統(tǒng)設(shè)計分析 總體設(shè)計框圖本設(shè)計主要由單片機(jī)、矩陣鍵盤、液晶顯示器和密碼存儲等部分組成。（3）具有自動報警功能，系統(tǒng)工作時，用戶通過按鍵輸入6位密碼，若密碼不正確，則要求重新輸入密碼，重新輸入密碼的次數(shù)不能超過3次，若3次輸入的密碼都不正確，則發(fā)出報警信號。（1）系統(tǒng)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。本文從經(jīng)濟(jì)實(shí)用的角度出發(fā)，采用AT89C2051單機(jī)，研制了一款具有防盜自動報警功能的電子密碼鎖。大大提高了主人物資的安全性，安全可以代替老式機(jī)械鎖。這樣產(chǎn)品的體積變小了，成本也降低了，長期使用也不會擔(dān)心精度達(dá)不到了，且容易升級改善。微計算機(jī)（單片機(jī)）在這種情況下誕生了，它為我們改變了什么？縱觀我們現(xiàn)在生活的各個領(lǐng)域，從導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，到飛機(jī)上各種儀表的控制，從計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，到工業(yè)自動化過程的實(shí)時控制和數(shù)據(jù)處理，以及我們生活中廣泛使用的各種智能IC 卡、電子寵物等，這些都離不開單片機(jī)。它是把中央處理器（CPU）、隨機(jī)存取存儲器（RAM）、只讀存儲器（ROM）、輸入/輸出端口 （I/0）等主要計算機(jī)功能部件都集成在一塊集成電路芯片上的微型計算機(jī)。課程設(shè)計說明書目 錄1 引言 12 系統(tǒng)設(shè)計分析 2 總體設(shè)計框圖 2 硬件電路設(shè)計分析 3 時鐘電路設(shè)計 3 復(fù)位電路設(shè)計 4 矩陣鍵盤設(shè)計 5 報警控制電路 6 液晶顯示電路 7 系統(tǒng)軟件設(shè)計 8 初始化及按盤識別程序 9 開鎖程序 9 修改密碼程序 10 LCD顯示程序 11 仿真測試結(jié)果 123 總結(jié) 14參考文獻(xiàn) 15附錄 16321 引言隨著科技和人們的生活水平的提高，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)機(jī)械鎖由于構(gòu)造簡單，被撬事件屢見不鮮；電子鎖由于其保密性高，使用靈活性好，安全系數(shù)高，受到了廣大用戶的青睞。單片機(jī)，亦稱單片微電腦或單片微型計算機(jī)。 計算機(jī)的產(chǎn)生加快了人類改造世界的步伐，但是它畢竟體積大。在單片機(jī)產(chǎn)生后，我們就將控制這些東西變?yōu)橹悄芑?，我們只需要在單片機(jī)外圍接一點(diǎn)簡單的接口電路，核心部分只是由人為的寫入程序來完成。 電子鎖可以在日常生活和現(xiàn)代辦公中，住宅與辦公室的安全防范、單位的文件檔案、財務(wù)報表以及一些個人資料的保存等多種場合使用。目前使用的密碼鎖種類繁多，各具特色。該密碼鎖設(shè)計方法合理，簡單易行，成本低，符合住宅、辦公室用鎖要求，具有一定的推廣價值。（2）密碼由用戶自己設(shè)定，在開鎖狀態(tài)下，用戶可自行修改密碼。本課程設(shè)計以AT89C51為主控芯片，LCD1602為顯示屏，利用單片機(jī)的讀寫控制、擴(kuò)展電路等功能部件設(shè)計電子密碼鎖。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)。系統(tǒng)整體框圖如圖21所示。2．密碼存儲模塊：用于完成掉電存儲功能，使修改的密碼斷電后仍能保存。4．復(fù)位電路：完成系統(tǒng)的復(fù)位。6．開鎖電路：應(yīng)用發(fā)光二極管模擬開鎖，完成開鎖及開鎖提示。其原理圖如圖22所示。當(dāng)采用內(nèi)部時鐘時，連接方法如下圖所示，在晶振引腳XTAL1（19腳）和XTAL2（18腳）引腳之間接入一個12MHZ晶振，兩個引腳對地分別再接入一個電容即可產(chǎn)生所需的時鐘信號，電容的容量一般在幾十皮法，如33PF。圖23 時鐘電路 復(fù)位電路設(shè)計復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。因而，復(fù)位是一個很重要的操作方式。該復(fù)位電路采用按鍵電平復(fù)位式復(fù)位電路。也能使RST為一段時間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)上電或開關(guān)復(fù)位的操作。圖24 復(fù)位電路 矩陣鍵盤設(shè)計為了加強(qiáng)密碼的保密性，采用一個44的矩陣式鍵盤可以任意設(shè)置用戶密碼（116位長度），從而提高了密碼的保密性，同時也能減少與單片機(jī)接口時所占用的I/O口線的數(shù)目，節(jié)省了單片機(jī)的寶貴資源，在按鍵比較多的時候，通常采用這種方法。圖25 矩陣鍵盤每一行與每一列的交叉處不相同，而是通過一個按鍵來連通，利用這種行列式矩陣結(jié)構(gòu)只需要N根行線與M根列線，即可組成具有NM個按鍵的矩陣鍵盤。當(dāng)確認(rèn)有按鍵按下后，下一步就是要識別哪一個按鍵被按下。此系統(tǒng)中，我們采用線反轉(zhuǎn)法。具體方法是：向行線輸出全掃描字00H，把全部列線置成低電平，然后將列線的電平狀態(tài)讀入累加器A中。判斷鍵盤中哪一個按鍵被按下通常是通過將列線逐列至低電平后，檢查行輸入狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)的。按鍵的操作面板共計10個數(shù)字鍵和6個功能鍵，鍵盤側(cè)面還有一個微型蜂鳴器。10個數(shù)字鍵用來輸入密碼，另外6個功能鍵分別是：A查看鍵、B設(shè)置新密碼鍵、C退格鍵、D返回鍵、E確認(rèn)/退出鍵和F開啟鍵。確認(rèn)鍵的功能是確認(rèn)輸入的密碼。按“F”鍵啟動進(jìn)入輸入密碼程序，按住“F”鍵不放3秒以上后進(jìn)入輸入密碼狀態(tài)。當(dāng)3次輸入都錯誤時，程序?qū)⒎祷仄鹗紶顟B(tài)。在密碼輸入正確的情況下，程序進(jìn)入查看密碼和修改密碼狀態(tài)，按“E” 鍵退出查看密碼狀態(tài)。按“D”鍵或等待10秒后程序退出修改密碼和查看密碼狀態(tài)，回到起始狀態(tài)。當(dāng)密碼輸入錯誤或密碼輸入時間超過規(guī)定的時間時，蜂鳴器報警。表21 按鍵功能表按鍵鍵名功能說明09鍵數(shù)字鍵輸入密碼A鍵查看鍵查看密碼B鍵設(shè)置新密碼鍵設(shè)置新密碼C鍵退格鍵退格刪除D鍵返回鍵返回到開始界面E鍵F鍵確認(rèn)/退出鍵開啟鍵確認(rèn)/退出開啟密碼輸入 報警控制電路該電路采用單頻音報警電路，實(shí)現(xiàn)單頻音報警的接口電路比較簡單，其發(fā)音元件通?？刹捎脡弘姺澍Q器，當(dāng)在蜂鳴器兩引腳上加3～15V直流工作電壓，就能產(chǎn)生3kHZ左右的蜂鳴振蕩音響。壓電式蜂鳴器，約需10mA的驅(qū)動電流，可在某端口接上一只三極管和電阻組成的驅(qū)動電路來驅(qū)動，“1”時，三極管導(dǎo)通，蜂鳴器的通電而發(fā)音，“0”時，三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)音。圖26報警控制電路 液晶顯示電路本設(shè)計的顯示電路是為了給使用者以提示而設(shè)置的為了達(dá)到界面友好的