单片机课设密码锁Word格式.docx
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时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号，单片机本身就是一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号控制下严格地按时序进行工作。
本次课程设计我们用的是12MHz的晶振与电容并联形成一个稳定的自激振荡器。
电路图如图2.2所示。
图2.1时钟电路
2.2.3键盘电路
本次设计采用4X4矩阵式键盘嵌在在单片机P1口上，矩阵式键盘电路图2-2：
图2.2键盘电路
2.2.4复位电路
复位电路采用按键复位方式，当按下复位键时，单片机复位，恢复初始状态，各寄存器清零。
当由于程序运行出错或操作错误是系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需要按复位键以重新启动。
RST引脚是单片机复位信号的输入端，复位信号是高电平有效，其有效时间应持续24个振荡周期（即2个机器周期）以上，使用频率为12MHz的晶振，则复位信号持续时间应超过2us才能完成复位操作。
复位电路如下图2.3所示。
图2.3复位电路
2.2.5数码管驱动电路与显示电路
本次课程设计我们采用的是共阴极的数码管，位选与单片机P2口相连，单片机P0口控制段选。
电路图如下图2.5所示。
图2.4数码管驱动及显示电路图
3.设计课题软件系统的设计
3.1单片机资源分配的情况
选择设计课题使用单片机资源的情况如下：
P0口输出数码管段选信号，P2口输出数码管位选信号；
初始密码12345678存储单元，oldpassw[8]数组作为存储初始密码，newpass[8]用来存放用户设置的密码；
tab1[]与tab[]为数码管显示内容做成表格供查询。
3.2软件系统各函数功能简要介绍
本程序通过以下各函数实现：
数码管显示函数、定时50ms函数、延时xms函数、数码管显示函数、判断密码函数、设置密码函数、按键扫描和错误处理函数。
数码管显示函数：
主要是用于对于密码锁不同状态显示不同内容，例如，当初始化时显示“0”，当开锁状态显示“8.”，当报警状态显示“-”等。
延时xms子程序：
用于数码管显示和延时键扫去抖动。
定时50ms子程序：
用于定时蜂鸣器响的时间。
3.3程序设计思路与流程图
本密码锁设计采用4X4矩阵式键盘来输入数字密码0-9，初始的密码存入int型数组oldpassw[8]中，与用户输入的密码比较，相等则开锁，不等则显示错误并报警1s，当3次输入错误就一直报警并锁死系统。
同时仅开锁状态下用户才可以修改密码。
软件系统流程图：
（1）软件总体设计流程图：
3.1软件设计总流程图
（2）判断密码是否正确流程图：
N
Y
图3.2判断密码是否正确流程图
4设计仿真结果及误差分析
4.1设计课题使用说明
本设计为基于单片机的密码锁的设计。
设计成功实现了以下功能：
（1）本设计用4X4矩阵式键盘输入密码，完成了密码可以为数字0-9的要求。
（2）2个四位一体的共阴数码管做为显示器；
在锁开时显示开锁者显示8个“8.”；
在输入错误后提示错误信息，即显示8个“-”并且蜂鸣器报警响1s。
（3）3次输入错误后将进入报警死循环，指示灯全亮。
（4）仅在开锁状态下才能修改密码，若没有开锁直接按Set键，则会显示错误信息，但是此错误不计入输入错误里，为了使用户更容易记忆密码，采用实际密码显示。
（5）万能密码即为初始密码，当用户忘记设置的密码时可以使用万能密码解锁，并且重新设置密码。
（6）4X4矩阵按键还有OK键，用来判断密码是否正确；
Clear按键用来清除输入的数据；
Left键和Right用来向左向右调整输入，Set键用来设置密码。
这样的结果与设计要求完全相符，本设计成功完成了设计任务。
4.2设计课题的仿真结果
在Proteus中的模拟仿真，系统仿真结果如图4.1-图4.8所示。
4.1系统初始化状态
4.2输入密码状态
4.3密码输入正确
4.4密码输入错误
4.3误差分析与调整
对于智能密码锁的设计，我们使用proteus软件来仿真，Proteus软件是英国Labcenterelectronics公司出版的EDA工具软件。
它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。
它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。
仿真之前我们得先做一些准备工作。
首先，根据密码锁设计所需，使用编程软件keil3写一个程序，这里既可以用C语言来编写也可用伟福软件来编写汇编语言。
现在我们用所熟悉的C语言来编写，程序编写完了，进行程序的编译，正确后软件部分完成。
然后进行原理图的制作，先打开protues软件，将所需要的元件找到放置好，调整合理，然后依次连上线。
将各个线进行网络编号。
完毕后，进行电气规则检查，检查正确后就可以加载程序了。
打开工具栏中源代码项的添加源文件，选择编好的程序。
首先本密码锁增加了密码输入错误次数。
在密码输入错误时能够后退，即可以擦除已知错误密码。
但是该密码锁运行过程存在一些小问题的，首先，8个数码管的显示感觉刷新时第一个数码管有点闪，此外，本密码锁虽然符合设计要求，但与实用生活中密码锁的性能相比有很大差距。
比如密码的修改只是一次性输入确认，这将很大程度上造成重新设定的密码不是用户想要的密码。
另外密码锁进入死循环后，任何键不起作用，这将防止小偷再套密码，但同时也使在外的主人打不开锁。
5课程设计总结
通过连续两周的课程设计，我学到了许多书本上无法学到的知识,也深刻体会到单片机技术应用领域的广泛。
不仅让我对学过的单片机知识有了很多的巩固，同时也对单片机这一门课程产生了更大的兴趣。
本设计让我对专业知识有了更深的理解。
在本次课程设计过程中，我学会了在网络上查找有关本设计的各硬件的资源，其中包括：
AT89S52单片机及其引脚说明、键盘扫描程序的编写等，为本次课程设计提供了一定的资料。
在做课程设计的初期阶段，难度较大。
在设计基本完成时密码的修改还是不能实现，通过求助于老师、查找了问题的所在。
最后经过指导老师的耐心指点和连续的奋战才基本设计出来。
感谢老师的无私的帮助！
本次设计我能独立完成，算是有了很大的收获。
不但对单片机有了更为深入的了解，对一个课题如何实现模拟仿真及编写汇编程序等，有了一定的认识。
进一步加强了自己的动手能力和运用专业知识的能力，从中学习到如何去思考和解决问题，以及如何灵活地改变方法去实现设计方案；
特别是深刻体会到的是软件和硬件结合的重要性，以及两者的联系和配合作用。
同时明白了办事只要有信心，有毅力，找对方法，就会成功！
通过本次课程设计，让我了解到智能化技术对当今人们生活的重要性。
同时这次做课程设计的经历也使我受益匪浅。
让我知道做任何事情都应脚踏实地，刻苦努力地去做。
只有这样，才能做好。
在这次课程设计中，我既巩固了专业知识，又学到了在设计过程中的许多流程和该注意的事项，增强了电子产品开发的意识。
本次经历将是我在大学时期很好的一次实践和锻炼机会。
参考文献
[1]李广弟等.单片机基础[M].北京：
北京航空航天大学出版社，2007.6
[2]马忠梅等.单片机的C语言应用程序设计[M].北京：
北京航空航天大学出版社，2006.11.
[3]曹巧媛.单片机原理及应用[M].北京：
电子工业出版社，1997.7.
[4]《单片机原理及及应用》王迎旭编机械工业出版社2001
[5]彭伟.单片机C语言程序设计实训100例——基于8051+Proteus仿真.电子工业出版社.2009
[6]何桥.单片机原理及应用.中国铁道出版社.2008
附录
附录A电路仿真图
附录B源程序清单
#include<
reg52.h>
#defineucharunsignedchar
ucharcodetab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xbf,0x00};
//对应数码管0~9以及错误-和正确8.显示
ucharcodetab1[]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,0xbf,0x00};
//小数点亮的0-9以及错误-和正确8.显示
uchartemp;
sbitp=P3^6;
//蜂鸣器
unsignedintt=0;
intN=0,num;
//N错误数次
intflag=0;
//标记密码是否输入正确
intflag1=0;
//标记是否设置过新密码
intoldpassw[8]={1,2,3,4,5,6,7,8};
//初始密码也是万能密码
intpassw[8];
intnewpass[8];
//存放输入密码
intlr;
//位设置位置
voiderror（）;
intkeyscan（）;
voidsetpass（）;
voiddelay_ms（intx）//延时xms
{
intj;
while（--x!
=0）
for（j=0;
j<
120;
j++）;
}
voiddisplay（）//数码管显示
{
inti;
P2=0x80;
for（i=0;
i<
8;
i++）
{
if（0==i）
{
if（i==（7-lr））
P0=tab1[passw[7]];
else
P0=tab[passw[7]];
}
if（1==i）
P0=tab1[passw[6]];
P0=tab[passw[6]];
}
if（2==i）
P0=tab1[passw[5]];
P0=tab[passw[5]];
}
if（3==i）
P0=tab1[passw[4]];
P0=tab[passw[4]];
if（4==i）
P0=tab1[passw[3]];
P0=tab[passw[3]];
}
if（5==i）
P0=tab1[passw[2]];
P0=tab[passw[2]];
if（6==i）
P0=tab1[passw[1]];
P0=tab[passw[1]];
if（7==i）
P0=tab1[passw[0]];
P0=tab[passw[0]];
delay_ms
（2）;
P2>
>
=1;
}
voidinit（）//初始化定时器中断
TMOD=0x01;
//本程序采用mode1模式
TH0=0x3C;
//定时50ms
TL0=0x0B0;
ET0=1;
//打开定时器中断
TR0=0;
//不启动定时器，等待按键启动
EA=1;
//打开总中断开关
voidjudge（）//判断密码是否正确
inti,m=0;
if（flag1==1）
i++）
if（passw[i]!
=newpass[i]）
break;
m++;
if（m!
=8）//密码错误
m=0;
for（i=0;
i++）//判断新密码是否正确
if（passw[i]!
=oldpassw[i]）
break;
m++;
if（m!
{
for（i=0;
passw[i]=0;
N++;
//统计错误次数
flag=0;
error（）;
lr=0;
}
if（m==8）//密码正确
{
passw[i]=11;
}
flag=1;
N=0;
m=0;
display（）;
if（m==8）//密码正确
for（i=0;
passw[i]=11;
flag=1;
N=0;
display（）;
}
else
=oldpassw[i]）//
m++;
if（m!
passw[i]=0;
N++;
flag=0;
error（）;
lr=0;
m=0;
voidsetpass（）//设置密码
if（flag==1）
newpass[i]=passw[i];
passw[i]=0;
lr=0;
display（）;
flag=0;
flag1=1;
passw[i]=10;
intkeyscan（）//按键扫描
P1=0xef;
temp=P1;
temp=temp&
0x0f;
while（temp!
=0x0f）
{
temp=P1;
temp=temp&
while（temp!
temp=P1;
switch（temp）
case0xe7:
num=1;
passw[lr]=1;
break;
case0xeb:
num=2;
passw[lr]=2;
break;
case0xed:
num=3;
passw[lr]=3;
break;
case0xee:
num=4;
passw[lr]=4;
}
lr++;
if（lr>
=8）
while（temp!
{
temp=P1;
temp=temp&
P1=0xdf;
case0xd7:
num=5;
passw[lr]=5;
case0xdb:
num=6;
passw[lr]=6;
case0xdd:
num=7;
passw[lr]=7;
case0xde:
num=8;
passw[lr]=8;
P1=0xbf;
case0xb7:
num=9;
passw[lr]=9;
lr++;
if（lr>
lr=0;
case0xbb:
num=10;
passw[lr]=0;
case0xbd:
num=11;
//ok
judge（）;
case0xbe:
num=12;
//clear
for（i=0;
passw[i]=0;
lr=0;
{
P1=0x7f;
case0x77:
num=13;
//left
lr--;
if（lr<
0）
lr=7;
case0x7b:
num=14;
//set
setpass（）;
case0x7d:
num=15;
//空
case0x7e:
num=16;
//right
returnnum;
voiderror（）//密码错误处理
inti;
TR0=1;
p=1;
//开启蜂鸣器
if（N==3）
{
while
（1）
i++）//数码管显示字符-
passw[i]=10;
}
while（t<
=20）//定时1s
{
i++）//数码管显示字符-
p=0;
t=0;
TR0=0;
lr=0;
passw[i]=0;
voidmain（vo
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