1、 基于單片機控制的電子密碼鎖自動門系統的設計摘 要隨著人們生活水平的提高如何實現家庭防盜這一問題也變尤突出傳統的機械鎖由于其構造的簡單Design of Electric Password Lock Automatic System Based on MCUABSTRACTWith the development of the peoples living standard how to achieve the family security is becoming important in particular The traditional mechanical lock is unabl

2、e to meet the peoples needs because of its simple structure low security Nowadays with the continuous development of the science and technologyElectronic password anti-theft lock plays a more important role as the security guardsThis article is based on the economical and practical point of view use

3、s the United States Atmel Corporation AT89S51 microcontroller as a master chip and the data memory unit it combines with the external matrix keyboard input LCD digital display alarm unlock and so on circuits dominates by the C programming language chip EEPROM of the control procedures and carries on

4、 the translation with Keil software the password can be changed many times the electronic the password control also has the alarming function This password lock circuit design has anti-test button input intelligent control lock unlock alarm and change the password multiple functions Password length

5、can be changed great security and high flexible than others it is widely usedKey WordsPassword lockMCUAlarmLCD Displayautomatic目 錄摘 要IABSTRACTII引 言11 緒論211 選題背景22 系統方案論證521 設計目標522設計方案的選擇53 硬件系統設計731系統芯片介紹7311單片機AT89S51功能介紹7312 存儲芯片AT24C02介紹10313 I2C總線介紹11314 LCD1602顯示器介紹1332 硬件電路設計14321 鍵盤輸入電路15322

6、 電源輸入電路16323 掉電存儲電路16324 復位電路17325 晶振電路18326 顯示電路18327 報警電路19328 開鎖電路194 軟件程序設計2241主程序流程圖2242 按鍵軟件設計22421 按鍵功能程序流程圖22422 按鍵功能子程序2343 密碼設置軟件設計24431 密碼設置程序流程圖24432 密碼設置子程序2544 開鎖軟件設計26441 開鎖程序流程圖26442 開鎖功能子程序275 調試與實現2951 硬件調試2952 軟件調試2953 Proteus仿真30結論與展望32參考文獻34附錄A 密碼鎖電路原理圖35附錄B 一篇引用的外文文獻及其譯文36附錄C 主

7、要參考文獻的題錄及摘要43附錄D 主要C語言源程序46謝 辭59引 言在當今社會平安防盜已成為社會問題而鎖自古以來就是防盜的重要工具目前國內大局部人使用的還是傳統的機械鎖然而眼下假冒偽劣的機械鎖互開率非常之高此外即使是一把質量過關的機械鎖通過急開鎖甚至可以在不損壞鎖的前提下將鎖翻開機械鎖的這些弊端為一種新型的鎖電子密碼鎖提供了很大的開展空間從目前的技術水平和市場認可程度看使用最為廣泛的是鍵盤式電子密碼鎖該產品主要應用于保險箱保險柜和取款機由于人們對平安的重視和科技的開展許多電子智能鎖指紋識別IC卡識別已在國內外相繼面世但是這些產品的特點是針對特定的指紋和有效卡只能適用于保密要求的箱柜門等而且指

8、紋識識別器在公共場所使用存在容易機械損壞IC卡還存在容易喪失損壞等缺點再加上其本錢較高一定程度上限制了這類產品的普及和推廣鑒于目前的技術水平與市場的接受程度鍵盤式電子密碼鎖是這類電子防盜產品的主流在科學技術不斷開展的今天電子密碼防盜鎖作為防盜衛士的作用也日趨重要電子密碼鎖是集計算機技術電子技術數字密碼技術為一體的機電一體化高科技產品具有平安性高使用方便等優點本次畢業論文主要分為兩大模塊一是硬件系統電路局部另一個是用C語言編寫的軟件程序局部根本能完成電子密碼鎖的開鎖修改密碼密碼錯誤報警等主要功能本錢低可靠性高具有很好的市場應用價值1 緒論11 選題背景隨著社會物質財富的日益增長平安防盜已成為社會

9、問題而鎖自古以來就是把守門戶的鐵將軍人們對它要求甚高既要平安可靠地防盜又要使用方便這也是制鎖者長期以來研制的主題目前國內大局部人使用的還是傳統的機械鎖然而眼下假冒偽劣的機械鎖泛濫成災互開率非常之高所謂互開率是各種鎖具的一個技術質量標準也就是1把鑰匙能開幾把鎖的比率經國家工商局國家內貿局中國消協等部門對鎖具市場的調查發現個別產品的互開率居然超標26倍為何彈子鎖的互開率會如此之高據有關專家人士剖析彈子鎖質量好壞主要取決于彈子數量的多少以及彈子的大小而彈子的多少和大小受一定條件的限制此外即使是一把質量過關的機械鎖通過急開鎖甚至可以在不損壞鎖的前提下將鎖翻開機械鎖的這些弊端為一種新型的鎖-電子密碼鎖提

10、供了開展的空間在日常的生活和工作中 住宅與部門的平安防范單位的文件檔案財務報表以及一些個人資料的保存多以加鎖的方法來解決假設使用傳統的機械式鑰匙開鎖人們常需攜帶多把鑰匙 使用極不方便 且鑰匙喪失后平安性即大打折扣隨著科學技術的不斷開展人們對日常生活中的平安保險器件的要求越來越高為滿足人們對鎖的使用要求增加其平安性用密碼代替鑰匙的密碼鎖應運而生密碼鎖具有平安性高本錢低功耗低易操作等優點電子鎖是采取電子電路控制以電磁鐵或者衛星電機和鎖體作為執行裝置的機電一體化鎖具相比傳統的機械鎖具電子鎖不使用金屬鑰匙保密性精度都有很大提高 電子鎖的創造思路源自古代創造的自動機械例如古希臘數學家赫倫的液壓自動門中國

11、古代諸葛亮的木牛流馬它們以重力或蒸汽壓力驅動最廣泛的用途乃是用在古代墓道的地下機關電子工業的誕生使得以微小電量驅動機械成為可能于是有了電子鎖一日千里的躍進在平安技術防范領域具有防盜報警功能的電子密碼鎖代替傳統的機械式密碼鎖克服了機械式密碼鎖密碼量少平安性能差的缺點使密碼鎖不管是在技術上還是在性能上都大大提高一步隨著大規模集成電路技術的開展特別是單片機的問世出現了帶微處理器的智能密碼鎖它除具有電子密碼鎖的功能外還引入了智能化管理專家分析系統等功能從而使密碼鎖具有很高的平安性可靠性 智能監控器始終處于接收狀態以固定的格式接收電子鎖具發來的報警信息和狀態信息對于報警信息那么馬上通過LCD顯示器及蜂鳴

12、器發出聲光報警對于狀態信息那么存入內存并與電子鎖具在此時刻以前的歷史狀態進行比擬得出變化趨勢預測未來的狀態變化通過LCD顯示器向值班人員提供相應信息以供決策使用智能監控器與電子鎖具建立通信聯系的同時通過AD轉換器實時地監視流過通信線路的供電電流的變化有效地防止人為因素造成的破壞保證了通信線路的暢通 電子鎖具的組成框圖它也是以51系列單片機 AT89C51 為核心配以相應硬件電路完成密碼的設置存貯識別和顯示驅動電磁執行器并檢測其驅動電流值接收傳感器送來的報警信號發送數據等功能 單片機接收鍵入的代碼并與存貯在EEPROM中的密碼進行比擬如果密碼正確那么驅動電磁執行器開鎖如果密碼不正確那么允許操作人

13、員重新輸入密碼最多可輸入三次如果三次都不正確那么單片機通過通信線路向智能監控器報警單片機將每次開鎖操作和此時電磁執行器的驅動電流值作為狀態信息發送給智能監控器同時將接收來自傳感器接口的報警信息也發送給智能監控器作為智能化分析的依據智能化分析與預測技術就是以每次接收到的數據塊為依據與此前同類數據的記錄值作比擬分析該操作引起電流變化的大小及趨勢及時發現存在問題并報告管理人員從而提高了整個系統的可靠性智能密碼鎖充分的利用了51系統單片機軟硬件資源引入了智能化分析功能提高了系統的可靠性和平安性通過在某型號保險柜安裝使用受到用戶的歡送另外智能密碼鎖在軟硬件方面稍加改動便可構成智能化的分布式監控網絡實現某

14、一范圍內的集中式監控管理在金融保險軍事重地及其它平安防范領域具有廣泛的應用前景14電子密碼鎖的開展趨勢隨著人們對平安的重視和科技的開展許多電子智能鎖指紋識別IC卡識別已在國內外相繼面世但是這些產品的特點是針對特定的指紋和有效卡只能適用于保密要求的箱柜門等而且指紋識識別器假設在公共場所使用存在容易機械損壞IC卡還存在容易喪失損壞等特點加上其本錢較高一定程度上限制了這類產品的普及和推廣鑒于目前的技術水平與市場的接收程度電子密碼鎖是這類電子防盜產品的主流RXD串行輸入口P31TXD串行輸出口P32INT0外部中斷0P33INT1外部中斷1P34T0記時器0外部輸入P35T1記時器1外部輸入P36WR

15、外部數據存儲器寫選通P37RD外部數據存儲器讀選通312 存儲芯片AT24C02介紹如圖3-2為AT24C02的芯片引腳圖圖3-2 AT24C02的芯片引腳圖特點低壓和標準電壓運行模式 27 VCC 27V to 55V 18 VCC 18V to 55V 內建128x8存儲序列2線制串行接口雙向數據傳送協議100kHz 18V25V27V 和400kHz 5V 兼容寫同步時鐘 最大10ms 高可靠性極限1M寫時鐘周期數據保存100年不斷推進的芯片等級擴大了設備的可用溫度范圍AT24C02提供電可擦除的串行1024位存儲或可編程只讀存儲器 EEPROM 128字 8位字 芯片在低壓的工業與商業

16、應用中進行了最優化設備操作CLOCK 和DATA變化SDA管腳通常外部要拉高SDA管腳上的數據只能在SCL低期間改變數據在SCL高期間改變定義為一個開始或停止信號開始狀態在任何操作之前必須有一個開始信號-在SCL為高時SDA上產生一個下降沿停止狀態 SCL為高時SDA產生一個上升沿是停止信號停止信號后將停止所有通信在一個讀的序列之后停止信號將讓EEPROM進入備用電源模式313 I2C總線介紹I2C InterIntegrated Circuit 總線是一種由PHILIPS公司開發的兩線式串行總線用于連接微控制器及其外圍設備I2C總線產生于在80年代最初為音頻和視頻設備開發如今主要在效勞器管理

17、中使用其中包括單個組件狀態的通信例如管理員可對各個組件進行查詢以管理系統的配置或掌握組件的功能狀態如電源和系統風扇可隨時監控內存硬盤網絡系統溫度等多個參數增加了系統的平安性方便了管理3I2C總線的硬件結構I2C串行總線一般有兩根信號線一根是雙向的數據線SDA另一根是時鐘線SCL所有接到I2C總線設備上的串行數據SDA都接到總線的SDA上各設備的時鐘線SCL接到總線的SCL上為了防止總線信號的混亂要求各設備連接到總線的輸出端時必須是開漏輸出或集電極開路輸出設備上的串行數據線SDA接口電路應該是雙向的輸出電路用于向總線上發送數據輸入電路用于接收總線上的數據而串行時鐘線也應是雙向的作為控制總線數據傳

18、送的主機 總線的運行數據傳輸由主機控制所謂主機是指啟動數據的傳送發出啟動信號發出時鐘信號以及傳送結束時發出停止信號的設備通常主機都是微處理器被主機尋訪的設備稱為從機為了進行通訊每個接到I2C總線的設備都有一個唯一的地址以便于主機尋訪主機和從機的數據傳送可以由主機發送數據到從機也可以由從機發到主機但凡發送數據到總線的設備稱為發送器從總線上接收數據的設備被稱為接受器總線的構成及信號類型I2C總線是由數據線SDA和時鐘SCL構成的串行總線可發送和接收數據在CPU與被控IC之間IC與IC之間進行雙向傳送最高傳送速率100kbps各種被控制電路均并聯在這條總線上但就像 機一樣只有撥通各自的號碼才能工作所

19、以每個電路和模塊都有唯一的地址在信息的傳輸過程中I2C總線上并接的每一模塊電路既是主控器或被控器又是發送器或接收器這取決于它所要完成的功能CPU發出的控制信號分為地址碼和控制量兩局部地址碼用來選址即接通需要控制的電路確定控制的種類控制量決定該調整的類別如比照度亮度等及需要調整的量這樣各控制電路雖然掛在同一條總線上卻彼此獨立互不相關I2C總線在傳送數據過程中共有三種類型信號 它們分別是開始信號結束信號和應答信號開始信號SCL為高電平時SDA由高電平向低電平跳變開始傳送數據結束信號SCL為高電平時SDA由低電平向高電平跳變結束傳送數據 應答信號接收數據的IC在接收到8bit數據后向發送數據的IC發

20、出特定的低電平脈沖表示已收到數據CPU向受控單元發出一個信號后等待受控單元發出一個應答信號CPU接收到應答信號后根據實際情況作出是否繼續傳遞信號的判斷假設未收到應答信號由判斷為受控單元出現故障如圖3-3所示圖 3-3 開始結束信號圖目前有很多半導體集成電路上都集成了I2C接口帶有I2C接口的單片機有CYGNAL的 C8051F0XX系列PHILIPSP87LPC7XX系列MICROCHIP的PIC16C6XX系列等很多外圍器件如存儲器監控芯片等也提供I2C接口總線根本操作I2C規程運用主從雙向通訊器件發送數據到總線上那么定義為發送器器件接收數據那么定義為接收器主器件和從器件都可以工作于接收和發

21、送狀態 總線必須由主器件通常為微控制器控制主器件產生串行時鐘SCL控制總線的傳輸方向并產生起始和停止條件SDA線上的數據狀態僅在SCL為低電平的期間才能改變SCL為高電平的期間SDA狀態的改變被用來表示起始和停止條件1 控制字節在起始條件之后必須是器件的控制字節其中高四位為器件類型識別符不同的芯片類型有不同的定義EEPROM一般應為1010接著三位為片選最后一位為讀寫位當為1時為讀操作為0時為寫操作2寫操作寫操作分為字節寫和頁面寫兩種操作對于頁面寫根據芯片的一次裝載的字節不同有所不同3 讀操作讀操作有三種根本操作當前地址讀隨機讀和順序讀圖4給出的是順序讀的時序圖應當注意的是最后一個讀操作的第9

22、個時鐘周期不是不關心為了結束讀操作主機必須在第9個周期時發出停止條件或者在第9個時鐘周期內保持SDA為高電平然后發出停止條件314 LCD1602顯示器介紹液晶顯示模塊已作為很多電子產品的通過器件如在計算器萬用表電子表及很多家用電子產品中都可以看到顯示的主要是數字專用符號和圖形編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2數據2VDD電源正極10D3數據3VL液晶顯示偏壓11D4數據4RS數據命令選擇12D5數據5RW讀寫選擇13D6數據6E使能信號14D7數據7D0數據15BLA背光源正極8D1數據16BLK背光源負極1602LCD主要技術參數顯示容量16×2個字符芯片工作電

23、壓4555V工作電流20mA 50V 模塊最正確工作電壓50V字符尺寸295×435 W×H mm1602LCD根本操作程序如下表所示表 3-3 LCD1602根本操作程序讀狀態輸入RS LRW HE H輸出D0D7 狀態字寫指令輸入RS LRW LD0D7 指令碼E 高脈沖輸出無讀數據輸入RS HRW HE H輸出D0D7 數據寫數據輸入RS HRW LD0D7 數據E 高脈沖輸出無圖3-4 電子密碼鎖原理框圖321 鍵盤輸入電路由于本設計所用到的按鍵數量較多而不適合用獨立按鍵式鍵盤采用的是矩陣式按鍵鍵盤它由行線和列線組成也稱行列式鍵盤按鍵位于行列的交叉點上密碼鎖的密碼由

24、鍵盤輸入完成與獨立式按鍵鍵盤相比要節省很多IO口本設計中使用的這個44鍵盤不但能完成密碼的輸入還能作特別功能鍵使用比方清空顯示功能等鍵盤的每個按鍵功能在程序設計中設置 其大體功能看鍵盤按鍵上的標記及與單片機引腳接法如圖3-5所示圖 3-5 鍵盤輸入原理圖322 電源輸入電路密碼鎖主要控制局部電源需要用5V直流電源供電其電路如圖3-6所示而5V電源輸入時往往伴有雜波所以加一個22uF的電容濾波這樣輸出的電壓一般能滿足要求圖3-6 電源輸入電路原理圖323 掉電存儲電路AT24C02是ATMEL公司的2KB字節的電可擦除存儲芯片采用兩線串行的總線和單片機通訊電壓最低可以到25V額定電流為1mA靜態

25、電流10Ua 55V 芯片內的資料可以在斷電的情況下保存40年以上而且采用8腳的DIP封裝使用方便其電路如圖37所示圖3-7 掉電存儲電路原理圖圖中123腳是三條地址線用于確定芯片的硬件地址在AT89S51上它們都能接地第5腳和第8腳分別為正負電源AT24C02中帶有片內地址存放器每寫入或讀出一個數據字節后該地址存放器自動加1以實現對下一個儲存單元的讀寫所有字節均以單一操作方式讀取5324 復位電路單片機復位是使CPU和系統中的其他功能部件都處在一個確定的初始狀態并從這個狀態開始工作例如復位后PC0000H使單片機從第個單元取指令無論是在單片機剛開始接上電源時還是斷電后或者發生故障后都要復位在

26、復位期間即RST為高電平期間P0口為高組態P1P3口輸出高電平外部程序存儲器讀選通信號PSEN無效地址鎖存信號ALE也為高電平根據實際情況選擇如圖3-8所示的復位電路該電路在最簡單的復位電路下增加了手動復位按鍵在接通電源瞬間電容C1上的電壓很小復位下拉電阻上的電壓接近電源電壓即RST為高電平在電容充電的過程中RST端電壓逐漸下降當RST端的電壓小于某一數值后CPU脫離復位狀態由于電容C1足夠大可以保證RST高電平有效時間大于24個振蕩周期CPU能夠可靠復位增加手動復位按鍵是為了防止死機時無法可靠復位當復位按鍵按下后電容C1通過R5放電當電容C1放電結束后RST端的電位由R11與R15分壓比決定

27、由于R11 R15 因此RST為高電平CPU處于復位狀態松手后電容C1充電RST端電位下降CPU脫離復位狀態R11的作用在于限制按鍵按下瞬間電容C1的放電電流防止產生火花以保護按鍵觸電6圖3-8 復位電路原理圖325 晶振電路AT89C51引腳XTAL1和XTAL2與晶體振蕩器及電容C2C1按圖3-9所示方式連接晶振電容C2C3及片內與非門作為反應放大元件構成了電容三點式振蕩器振蕩信號頻率與晶振頻率及電容C1C2的容量有關但主要由晶振頻率決定范圍在033MHz之間電容C2C3取值范圍在530pF之間根據實際情況本設計中采用12MHZ做系統的外部晶振電容取值為20pF圖3-9 晶振電路原理圖32

28、6 顯示電路為了提高密碼鎖的密碼顯示效果能力本設計的顯示局部由液晶顯示器LCD1602取代普通的數碼管來完成只有按下鍵盤上的開啟按鍵后顯示器才處于開啟狀態同理只有按下關閉按鍵后顯示器才處于關閉狀態否那么顯示器將一直處于初始狀態當需要對密碼鎖進行開鎖時按下鍵盤上的開鎖按鍵后利用鍵盤上的數字鍵09輸入密碼每按下一個數字鍵后在顯示器上顯示一個輸入多少位就顯示多少個當密碼輸入完成時按下確認鍵如果輸入的密碼正確的話 LCD子顯示RIGHT單片機其中P20引角會輸出低電平使三極管T2導通電磁鐵吸合電子密碼鎖被翻開如果密碼不正確LCD顯示屏會顯示ERRORP20輸出的是高電平電子密碼鎖不能被翻開通過LCD顯

29、示屏可以清楚的判斷出密碼鎖所處的狀態 其顯示局部引腳接口如圖3-10所示圖3-10 顯示電路原理圖327 報警電路報警局部由陶瓷壓電發聲裝置及外圍電路組成加電后不發聲當有鍵按下時叮聲每按一下發聲一次密碼正確時不發聲直接開鎖當密碼輸入錯誤時單片機的P21引腳為低電平三極管T3導喇叭發出噪鳴聲報警如圖3-11所示圖3-11 報警電路原理圖328 開鎖電路通過單片機開鎖執行機構電路驅動電磁鎖吸合從而到達開鎖的目的其原理如圖312所示圖3-12 密碼鎖開鎖機構示意圖當用戶輸入的密碼正確時單片機便輸出開門信號送到開鎖驅動電路然后驅動電磁鎖到達開門的目的其實際電路如圖313所示電路由驅動和開鎖兩級組成由D

30、1R12Q1組成驅動電路其中Q1可以選擇普通的小功率三極管如80509018都可以滿足要求D1是開鎖指示燈由D2C5組成開鎖其中D2C5是為了消除電磁鎖可能產生的反向高電壓以及可能產生的電磁干擾電磁鎖的選用要視情況而定但是吸合力要足夠且有一定的余量在設計中暫時用發光二極管代替電磁鎖發光管亮表示開鎖滅表示沒有開鎖圖3-13 開鎖電路原理圖4 軟件程序設計本系統軟件設計由主程序初始化程序LCD顯示程序鍵盤掃描程序鍵功能程序密碼設置程序EEPROM讀寫程序和延時程序等組成41主程序流程圖如圖4-1所示為主程序流程圖開始接上電源程序進行初始化設置然后在鍵盤上輸入密碼此系統進行鍵盤掃描密碼正確開鎖成功密

31、碼錯誤3次出錯報警選擇是否修改密碼假設要修改密碼先輸入舊密碼密碼密碼正確后設置新密碼錯誤時報警需要兩次確認新密碼確認后密碼修改成功否那么結束最終返回然后啟動程序進行保護再次在鍵盤上輸入密碼系統進行掃描如果和之前一樣那么執行相同程序如不是那么執行另一種程序圖4-1 主程序流程圖42 按鍵軟件設計421 按鍵功能程序流程圖如圖4-2為按鍵功能流程圖在按鍵當中有與輸入開鎖去除設置確認的程序相對應的按鍵并按順序與輸入的數相比擬當輸入正確時進入密碼程序錯誤時進行去除輸入兩次新密碼正確時可進行重新設置密碼最后確認程序圖4-2 按鍵功能流程圖422 按鍵功能子程序void Check_key void un

32、signed int rowcoltmp1tmp2tmp1 0x10 tmp1用來設置P1口的輸出取反后使P11P17中有一個為0 for row 0row 4row 行檢測 P1 0x0f 先將p10p13置高P1 tmp1 使p14p17中有一個為0tmp1 2 tmp1左移一位if P10x0f 0x0f 檢測p10p13中是否有一位為0 DelayMs 30 if P10x0f 0x0f 檢測p10p13中是否有一位為0只要有說明此行有按鍵按下進入列檢測 tmp2 0x01 tmp2用來檢測哪一列為0for col 0col 4col 列檢測 if P1tmp2 0x00 該列如果為低

33、電平那么可以判定為列 key_val row4col 獲取鍵值識別按鍵while P1tmp2 0x00 return 退出循環tmp2 2 tmp2左移一位while P1tmp2 0x00 43 密碼設置軟件設計431 密碼設置程序流程圖如圖4-3為密碼設置流程圖開始按下設置鍵輸入舊密碼如果錯誤累計三次進行報警程序如輸入正確可以修改密碼確認后再次輸入新密碼如兩次輸入一樣那么更改成功如果兩次輸入的新密碼不一樣那么修改密碼失敗重新返回設置新密碼圖4-3 密碼設置流程圖432 密碼設置子程序if sk11 1 cp0 0 GotoXY 00 print "old code"

34、提示輸入舊密碼pass 1count1 0count 0count7 1count2 1count6 0sk11 0 if count 0 pass 1 cp0 0 pass0 0 輸出顯示if count 1 GotoXY 00 print "old code" if count 0 pass0 1 cp0 0 pass 0if count 1 GotoXY 00 print "new code" if sk14 1 count7 1 按鍵盤認鍵校驗舊密碼 舊密碼輸入正確if password0 cq0 password1 cq1 password2

35、cq2 password3 cq3 password4 cq4 password5 cq5 pass 1 count 6 GotoXY 00 print "new code" pass0 1pass 0sk14 0count 0count7 0n 0m 0 else GotoXY 00 print "old code wrong" 舊密碼輸入錯誤sk14 0count2 0count7 0pass 0m 0 if pa 10 pass0 1 con panpa 10 if sk14 1 if n 7 count 6 GotoXY 00 print &qu

36、ot;set over" 舊密碼輸入正確存新密碼 44 開鎖軟件設計441 開鎖程序流程圖如圖4-4為開鎖流程圖開始時按開鎖鍵輸入密碼如果輸入正確那么開鎖成功如果輸入錯誤累計到達三次那么執行報警程序圖4-4 開鎖流程圖442 開鎖功能子程序if sk15 1 提示輸入密碼 GotoXY 00 count 0print "code" count1 1count2 1count6 1sk15 0sk14 0m 0cp0 1 if count 0 count1 1 LCD上顯示 if count 1 GotoXY 00 print "code" co

37、unt1 0 if sk14 1 count6 1 按下確認進入校驗 密碼正確if password0 cq0 password1 cq1 password2 cq2 password3 cq3 password4 cq4 password5 cq5 count 6 GotoXY 00 print "door open" sk14 0count 0count2 0m 0count4 1count6 1DelayMs 1000 P2_0 0DelayMs 500 P2_0 1 LCD_Initial cp0 0 else GotoXY 00 print "code

38、wrong" DelayMs 1000 sk14 0count 0count2 0count6 0m 0 p3_6 0count4 1count6 1DelayMs 1000 DelayMs 100 DelayMs 3000 p3_6 1LCD_Initial cp0 0 密碼錯誤 5 調試與實現51 硬件調試 單片機應用系統的硬件調試和軟件調試是分不開的許多硬件故障只有通過軟硬件聯調才能發現但一般是先排除系統中比擬明顯的硬件故障后才和軟件一起聯調常見的硬件故障 1 邏輯錯誤 硬件的邏輯錯誤是由于設計錯誤和過程中的工藝錯誤而造成的包括錯線開路短路等其中最常見的是短路故障 2 元器件錯

39、誤 元器件錯誤的原因有器件損壞或性能不符合要求電解電容二極管的極性接反或集成塊裝反等 3 可靠性差 應用系統可靠性差的原因很多如內部和外部的干擾電壓紋波系數過大器件負載過重等均會造成系統的可靠性差另外走線和布置的不合理也會造成系統可靠性差 4 電源故障 電源故障包括電壓值不符合設計要求電源功率缺乏負載能力差紋波太重等 硬件調試法脫機調試是在加電前先用萬用表等工具按圖紙仔細核對線路是否正確并對元器件的安裝型號規格等進行仔細檢查特別焊接時有無走線之間相互短路等 軟件調試 調試采用模塊程序設計技術那么逐個模塊調好后再進行系統程序總調對于模塊結構程序要一個個子程序分別調試調試時一定要符合入口條件和出口

40、條件調試可用單步運行和斷點運行方式通過檢查用者系統的CPU現場情況RAM的內容和IO口的狀態檢測程序執行結果是否符合設計要求有無循環錯誤有無機器碼錯誤以及轉移地址的錯誤同時還可以發現系統中存在的硬件設計錯誤和軟件算法錯誤 各程序模塊通過后那么可以把相關功能塊連在一起進行總調這個階段假設有故障可以考慮各子程序運行時是否破壞了現場緩沖單元工作存放器是否發生沖突標志位的建立和去除是否有誤堆棧區是否有溢出輸入設備的狀態是否正常等等假設用者系統是在開發機的監控程序下運行時還要考慮用者緩沖單元是否和監控程序的工作單元發生沖突 單步和斷點調試后還應進行連續調試用以確定定時精度CPU的實時響應等問題 當全部調

41、試和修改完成后將程序固化到中Proteus仿真在硬件和軟件都能實現的條件下利用Proteus進行仿真通過不停的調試與改正最后終于實現了密碼鎖的功能Proteus仿真結果如圖5-1所示當連好各個模塊電路的導線后導入芯片程序運行該密碼鎖仿真電路通過按鍵可以進行密碼鎖的開鎖修改密碼錯誤密碼3次以上報警的操作LCD顯示屏顯示相應的操作現象密碼正確可以開鎖進而可以修改密碼密碼錯誤三次以上由喇叭發出報警聲如果系統出現錯誤還可以通過復位電路進行復位總之在原有的理論根底上通過Proteus能夠成功的進行密碼鎖根本操作的仿真實現了相關的功能圖5-1 Proteus仿真電路圖結論與展望以上為畢業期間所作的畢業論文

42、-基于單片機控制的電子密碼鎖自動門系統的設計它經過屢次修改和整理可以滿足設計的根本要求輸入密碼時如三次輸入錯誤那么進行報警在輸入時LCD顯示為在修改密碼時那么顯示數字次設計還具有防盜功能如對密碼控制系統進行破壞有報警功能但因為我的水平有限此電路中也存在一定的問題譬如說電路的密碼不能遺忘一旦遺忘就很難翻開這可以通過增加電路解決但由于過于復雜本設計并未參加 其次由于水平有限沒有參加無線報警短信提示用戶等功能電路密碼只有16種可供修改但由于他人不知道密碼的位數而且還要求在規定的時間內按一定的順序開鎖所以他人開鎖的幾率很小由于使用的是單片機作為核心的控制元件配合其它器件使本密碼控制系統具有功能強性能可

43、靠電路簡單本錢低的特點加上經過優化的程序使其有很高的智能化水平通過對該課題的研究加深對所學知識的理解提高對課外知識的學習能力 增強知識的應用能力提高解決實際問題的能力培養自我創新意識積累實踐經驗為以后的開展打下根底也為以后我們自己在這方面的開展打下根底并能夠在這方面培養自己的興趣在設計中我們必須首先熟悉和掌握單片機的結構及工作原理單片機的接口技術及相關外圍芯片的外特性控制方法以單片機核心的電路設計的根本方法和技術了解表關電路參數的計算方法單片機不是完成某一個邏輯功能的芯片而是把一個計算機系統集成到一個芯片上概括的講一塊芯片就成了一臺計算機它的體積小質量輕價格廉價為學習應用和開發提供了便利條件同

44、時學習使用單片機了解計算機原理與結構的最正確選擇 目前單片機滲透到我們生活的各個領域幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡導航裝置飛機上各種儀表的控制計算機的網絡通訊與數據傳輸工業自動化過程的實時控制和數據處理廣泛使用的各種智能IC卡民用豪華轎車的平安保障系統錄像機攝像機全自動洗衣機的控制以及程控玩具電子寵物等等這些都離不開單片機更不用說自動控制領域的機器人智能儀表醫療器械了因此單片機的學習開發與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家工程師隨著單片機的廣泛應用將大大促進各領域的技術更新向自動化小型化智能化方向邁進而對于我們來說我們這代人的目標和任務是把這些高科技產品更升一個層次畢業設計是培

45、養學生綜合運用所學知識發現提出分析和解決實際問題鍛煉實踐能力的重要環節是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程隨著科學技術開展的日新日異單片機已經成為當今計算機應用中空前活潑的領域 在生活中可以說得是無處不在因此作為二十一世紀的大學來說掌握單片機的開發技術是十分重要的從選題到定稿從理論到實踐不僅可以穩固了以前所學過的知識而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識只有理論知識是遠遠不夠的只有把所學的理論知識與實踐相結合起來從理論中得出結論才能真正為社會效勞從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力1 胡漢才 單片機原理及其接口技術 M 清華大學出版社20042 李學海 標準8051單片機根底教程M

46、 北京航空航天大學出版20063 童詩白華成英 模擬電子技術根底M 高等教育出版社20004 閻石 數字電子技術根底第四版M高等教育出版社1998115 何立民 單片機高級教程M 北京航空航天大學出版社 20066 周立功單片機實驗與實踐教程北京航空航天大學出版社7 江志紅 51單片機技術與應用系統開發M 清華大學出版社 20218 祖龍起 一種新型可編程密碼鎖J 大連輕工業學院學報2002 01 9 李明喜 新型電子密碼鎖的設計J 機電產品開發與創新2004 03 10 王寬仁可靠平安的智能密碼鎖J電子技術應用2001年第2期11 董繼成 一種新型平安的單片機密碼鎖J 電子技術2004 03

47、 12 周功明 基于AT89C2051單片機的防盜自動報警密碼鎖系統的設計J 綿陽師范學院學報2007513 任艷艷 基于AT89C51單片機多功能密碼鎖的研究J 重慶職業技術學院學報2021514 寧愛民應用AT89S2051 單片機設計電子密碼鎖J 淮海工學院學報 200312 2 29-3115 周鑫何建新 劉琥J 成都信息工程學院學報 2021 08 16 郭海英 基于單片機的電子平安密碼鎖的設計J 佛山職業技術學院現代電子技術2005 13 17 王金國采用單片機的電子密碼鎖控制電路J山東煤炭科技 2000 3 30 - 3318 寧愛民 應用AT89C2051 單片機設計電子密碼鎖

48、J2003 619 AT89S51 DATA SHEEP Philips SemiSonduStors J 202120 Texas Instruments InSorporated AT89S51 Family Users Guide21 Philips Data Handbook IS12 I2S Peripherals 199722 Richchard ParkElectronic Password-lock DesignDBOL PcwordcomJune 200623 ATmegaATmega8L-8AS2006 01 24 Voice of Electronic Password-

49、lock Design China Control Net 202125 Design Serial Infrared PhysiSalL ayer SpeSifiSation Version 13 Ostober 附錄A 密碼鎖電路原理圖附錄B 一篇引用的外文文獻及其譯文Voice of Electronic Password-lock DesignThe design is the use of voice recognition technology and keyboard input Sunplus SPCE061A SCM in achieving a voice electron

50、ic password lock authentication system Voice recognition and electronic password lock function of the ordinary locks and dual role of security The password lock safe effective reliable but also has voice recognition password Preferences confidentiality strong tips and other features of error As peop

51、les living standards improve and strengthen the sense of security safety locks system becomes essential therefore a password lock magnetic locks electronic locks laser lock voice-activated lock locks etc they are On the basis of traditional keys using one or more passwords different voices different

52、 magnetic field different sound different light beams of different images such as fingerprints retina etc to control open the lock In this paper using speech recognition technology and keyboard to control the importation of the integration of SCM in Sunplus SPCE061A achieve a voice on the electronic

53、 certification system password lockThis system is mainly composed of Sunplus SPCE061A SCM MIC input circuit voice output circuit 4 × 4 keyboard six Qiduan LED display and output control and FLASH memory components System is the main function the training the speakers voice through a microphone

54、into the speaker voice signal acquisition front-end circuit by voice signal processing circuit on the acquisition of the characteristics of voice signals and voice processing from the speakers personality characteristics and parameters Store a speaker parameters database In recognition will be voice

55、 recognition and speaker parameters database matching voice recognition and complete control of the keyboard and activate or release of locks the final completion of the lock System is relying on hardware and software to closely cooperate with the Sunplus SPCE061A SCM flexible control achieved Voice entry due to the interference of external environment it is possible errors but throug