自动化实训密码锁功能与程序.docx
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自动化实训密码锁功能与程序
基于单片机的电子密码锁设计
一．设计思路及功能
本次设计使用ATMEL公司的AT89C51实现一基于单片机的电子密码锁的设计，其主要具有如下功能：
（1）密码通过键盘输入，若输入密码正确，信号绿灯亮则表示将锁打开。
（2）报警、锁定键盘功能。
密码输入错误数码显示器会出现错误提示，并且信号灯红灯亮，若密码输入错误次数超过3次，蜂鸣器报警并且锁定键盘。
电子密码锁的设计主要由三部分组成：
4×4矩阵键盘接口电路、密码锁的控制电路、输出八段显示电路。
另外系统还有LED提示灯，发光二极管，报警蜂鸣器等。
密码锁设计的关键问题是实现密码的输入、清除、更改、开锁等功能：
（1）密码输入功能：
按下一个数字键，一个“－”就显示在最右边的数码管上，同时将先前输入的所有“－”向左移动一位。
（2）密码清除功能：
当按下清除键时，清除前面输入的所有值，并清除所有显示。
（3）开锁功能：
当按下开锁键，系统将输入与密码进行检查核对，如果正确锁打开（即绿灯亮），否则不打开即红灯亮。
初步设计思路如下：
输入密码用矩形键盘（4×4矩阵键盘接口电路），包括数字键和功能键。
LED数码管显示输入密码，用74JS247驱动数码管发光显示数码，用74LS138控制各位显示器分时进行显示。
用发光二极管代替开锁的电路，发光二极管绿灯发光表示开锁。
输入密码错误次数超过3次，系统报警（蜂鸣器报警）。
打开电源后，显示器显示“000000”，设原始密码为“123456”，只要输入此密码便了开门。
这样可预防停电后再来电时无密码可用。
按“C”键，清除显示器为“000000”。
欲重新设定密码，先输入密码在案“*”。
输入密码，再按“D”键。
若密码与设定密码相同，则开门。
否则显示器清为“000000”。
软件的设计主要包括键盘键值的读取，LED显示程序，密码比较程序和报警程序。
二．系统总体方案设计
采用一种是用以AT89S51为核心的单片机控制方案。
利用单片机灵活的编程设计和丰富的IO端口，及其控制的准确性，不但能实现基本的密码锁功能，还能添加调电存储、声光提示甚至添加遥控控制功能。
其原理如图1－2所示。
矩阵
键盘
控制
4×4键盘
89S51
单片机
输入正确开锁信号灯（绿）
报警器（蜂鸣器）
时钟电路
指示电路LED
复位电路
图2－2单片机控制方案
本方案采用一种是用以89S51为核心的单片机控制方案。
利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口，及其控制的准确性，实现基本的密码锁功能。
软件设计思路
电子密码锁工作的主要过程是LED数码管提示开始输入密码，通过键盘输入密码，同时LED显示密码输入情况，按下确认键后判断密码的正确性，作出开锁或报警处理。
当输入密码连续输入错误3次时，系统报警。
密码的设定，在此程序中密码是固定40H—45H中，假设预设的密码为"123456"共6位密码。
由于采用两个按键来完成密码的输入，那么其中一个按键为功能键，另一个按键为数字键。
在输入过程中，首先输入密码的长度，接着根据密码的长度输入密码的位数，直到所有长度的密码都已经输入完毕；或者输入确认功能键之后，才能完成密码的输入过程。
进入密码的判断比较处理状态并给出相应的处理过程。
（一）.各子程序设计
1键盘扫描子程序
键盘扫描流程图如图4.2.1
图4.2.1键盘扫描流程图
键盘扫描子程序如下：
L2:
MOVR3,#0F7H
MOVR1,#00H
L3:
MOVA,R3
MOVP1,A
MOVA,P1
MOVR4,A
SETBC
MOVR5,#04H
L4:
RLCA
JNCKEYIN
INCR1
DJNZR5,L4
CALLDISP
MOVA,R3
SETBC
RRCA
MOVR3,A
JCL3
JMPL2
2.LED数码管显示子程序
LED显示流程图如图4.2.2
图4.2.2LED显示流程图
LED显示子程序如下：
DISP:
MOVR0,#45H
DISP1:
MOVA,@R0
ADDA,#50H
MOVP0,A
CALLDELAY
DECR0
MOVA,@R0
ADDA,#40H
MOVP0,A
CALLDELAY
DECR0
MOVA,@R0
ADDA,#30H
MOVP0,A
CALLDELAY
DECR0
MOVA,@R0
ADDA,#20H
MOVP0,A
CALLDELAY
DECR0
MOVA,@R0
ADDA,#10H
MOVP0,A
CALLDELAY
DECR0
MOVA,@R0
ADDA,#00H
MOVP0,A
CALLDELAY
RET
3密码比较和报警程序
密码比较和报警流程图如4.2.3
图4.2.3密码比较和报警流程
密码比较和报警程序：
COMP:
MOVR1,#45H
MOVR0,#35H
MOVR2,#06H
C1:
MOVA,@R1
XRLA,@R0
JNZC3
DECR1
DECR0
DJNZR2,C1
CLRP2.0
MOVR2,#200
C2:
MOVR6,#248
DJNZR6,$
DJNZR2,C2
C3:
INCR5
MOVA,R5
MOVR5,A
CJNER5,#03H,C4
CLRP2.1
MOVR5,#00H
C4:
JMPSTART
附录
源程序清单
ORG00H
MOVR5,#00H
MOVR7,#00H
DJNZR7,$
MOVR7,#10H
MOVR6,#06H
MOVR1,#35H
L1:
MOVA,R7
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOV@R1,A
DECR1
INCR7
DJNZR6,L1
START:
ORLP2,#0FFH
MOVR4,#06H
MOVR0,#40H
CLEAR:
MOV@R0,#00H
INCR0
DJNZR4,CLEAR
L2:
MOVR3,#0F7H
MOVR1,#00H
L3:
MOVA,R3
MOVP1,A
MOVA,P1
MOVR4,A
SETBC
MOVR5,#04H
L4:
RLCA
JNCKEYIN
INCR1
DJNZR5,L4
CALLDISP
MOVA,R3
SETBC
RRCA
MOVR3,A
JCL3
JMPL2
KEYIN:
MOVA,R1
XRLA,#0BH
JZX3
MOVA,R1
XRLA,#0FH
JZX4
MOVR7,#10
D1:
MOVR6,#24
DJNZR6,$
DJNZR7,D1
D2:
MOVA,P1
XRLA,R4
JZD2
MOVA,R1
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVR7,A
XRLA,#0AH
JZSET0
MOVA,R7
XRLA,#0BH
JZSTART
MOVA,R7
XRLA,#0CH
JZL2
MOVA,R7
XRLA,#0DH
JZL2
MOVA,R7
XCHA,40H
XCHA,41H
XCHA,42H
XCHA,43H
XCHA,44H
XCHA,45H
CALLDISP
JMPL2
X3:
JMPDISP2
X4:
JMPCOMP
DISP:
MOVR0,#45H
DISP1:
MOVA,@R0
ADDA,#50H
MOVP0,A
CALLDELAY
DECR0
MOVA,@R0
ADDA,#40H
MOVP0,A
CALLDELAY
DECR0
MOVA,@R0
ADDA,#30H
MOVP0,A
CALLDELAY
DECR0
MOVA,@R0
ADDA,#20H
MOVP0,A
CALLDELAY
DECR0
MOVA,@R0
ADDA,#10H
MOVP0,A
CALLDELAY
DECR0
MOVA,@R0
ADDA,#00H
MOVP0,A
CALLDELAY
RET
SET0:
MOVR2,#06H
MOVR0,#40H
MOVR1,#30H
E1:
MOVA,@R0
XCHA,@R1
INCR0
INCR1
DJNZR2,E1
CALLDELAY
E2:
JMPSTART
COMP:
MOVR1,#45H
MOVR0,#35H
MOVR2,#06H
C1:
MOVA,@R1
XRLA,@R0
JNZC3
DECR1
DECR0
DJNZR2,C1
CLRP2.0
MOVR2,#200
C2:
MOVR6,#248
DJNZR6,$
DJNZR2,C2
C3:
INCR5
MOVA,R5
MOVR5,A
CJNER5,#03H,C4
CLRP2.1
MOVR5,#00H
C4:
JMPSTART
DISP2:
MOVR0,#35H
CALLDISP
MOVA,P1
XRLA,R4
JZDISP2
CALLDELAY
JMPSTART
DELAY:
MOVR7,#C3
D3:
MOVR6,#248
DJNZR7,D3
RET
ORG300H
TABLE:
DB01H02H03H0CH
DB04H05H06H0DH
DB07H08H09H0EH
DB0AH00H0BH0FH
DB01H02H03H04H05H06H
END
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