基于Proteus环境的电子密码锁设计.docx

1、基于Proteus环境的电子密码锁设计基于Proteus环境的电子密码锁设计一、实验目的1. 掌握嵌入式系统开发的基本流程；2. 熟悉嵌入式系统开发仿真软件使用方法；3. 基于89C52单片机来设计电子密码锁。二、实验要求1、用4*3组成0-9数字键及确认键、删除键；2、用8位数码管组成显示电路提示信息，当输入密码时，只显示“”，当密码位数输入完毕按下“确定”键时，对输入的密码与设定的密码进行比较，若密码正确，则开锁，此处用LED发光二极管亮1s作为提示；若密码不正确，禁止按键输入3s，同时发出“嘀、嘀”报警声。三、实现原理1、按键消抖图3-1由图3-l可见，在按键闭合和断开时产生了多个边沿，

2、而在实际中每按一次键，我们只需要一组稳定的上升或下降边沿，所以对于电路中的按键信号，如果我们不滤除抖动的话，还是简单的读取信号的边沿，会引起一次按键被误读多次，这样就会引起电路的误动作。为了保证按一次键电路只有一次正确的响应，即在键闭合稳定时读取键的状态，就要求电路中必须采取滤除抖动的措施。本设计按键较多,故采用软件方法去抖,即检测出键闭合后执行一个延时程,产生5ms10ms的延时,让前沿抖动消失后再一次检测键的状态,如果仍保持闭合状态电平,则确认为真正有键按下。当检测到按键释放后,也要给5ms10ms的延时,待后沿抖动消失后才能转入该键的处理程序。2、矩阵扫描电路由于本设计所用到的按键数量较

3、多而不适合用独立按键式键盘。采用的是矩阵式按键键盘，它由行线和列线组成，也称行列式键盘，按键位于行列的交叉点上，密码锁的密码由键盘输入完成，与独立式按键键盘相比，要节省很多I/O口。本设计中使用的这个3*4键盘不但能完成密码的输入还能作特别功能键使用，比如清空显示功能等。键盘的每个按键功能在程序设计中设置 。其大体功能（看键盘按键上的标记）及与单片机引脚接法如图3-2所示：图3-23、复位电路单片机复位是使CPU和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，例如复位后PC0000H，使单片机从第个单元取指令。无论是在单片机刚开始接上电源时，还是断电后或者发生故障后都要复

4、位。在复位期间（即RST为高电平期间），P0口为高组态，P1P3口输出高电平；外部程序存储器读选通信号PSEN无效。地址锁存信号ALE也为高电平。根据实际情况选择如图3-3所示的复位电路。该电路在最简单的复位电路下增加了手动复位按键，在接通电源瞬间，电容C1上的电压很小，复位下拉电阻上的电压接近电源电压，即RST为高电平，在电容充电的过程中RST端电压逐渐下降，当RST端的电压小于某一数值后，CPU脱离复位状态，由于电容C1足够大，可以保证RST高电平有效时间大于24个振荡周期，CPU能够可靠复位。增加手动复位按键是为了避免死机时无法可靠复位。当复位按键按下后电容C1通过R5放电。当电容C1放

5、电结束后，RST端的电位由R11与R15分压比决定。由于R11R15 因此RST为高电平，CPU处于复位状态，松手后，电容C1充电，RST端电位下降，CPU脱离复位状态。R11的作用在于限制按键按下瞬间电容C1的放电电流，避免产生火花，以保护按键触电。 图3-3 复位电路原理图4、晶振电路AT89C51引脚XTAL1和XTAL2与晶体振荡器及电容C2、C1按图3.4所示方式连接。晶振、电容C2C3及片内与非门（作为反馈、放大元件）构成了电容三点式振荡器，振荡信号频率与晶振频率及电容C1、C2的容量有关，但主要由晶振频率决定，范围在033MHz之间，电容C2、C3取值范围在530pF之间。根据实

6、际情况，本设计中采用12MHZ做系统的外部晶振。电容取值为33pF。图3-4 晶振电路原理图5、报警电路报警部分由陶瓷压电发声装置及外围电路组成，加电后不发声，当有键按下时，“叮”声，每按一下，发声一次，密码正确时，不发声直接开锁，当密码输入错误时，单片机的P3.1引脚为低电平，三极管T3导喇叭发出噪鸣声报警。如图3-5所示：图3-5 报警电路原理图四、实验步骤1 熟悉Proteus软件环境；2 熟悉89C52硬件环境；3 编写相应处理器程序代码；4 基于Proteus环境进行仿真测试。五、程序代码#include#define uchar unsigned char#define uint

7、unsigned intuchar smg16; /数码管段显示；uchar code password=1,9,8,8,0,8,1,4;char num,k,x;void display();void key_scan();/void correct();/密码正确数码管显示“open”/void error(); /密码错误数码管显示“error”int Flag; /与密码初值比较，正确则置1sbit fmq=P31; /蜂鸣器输入端sbit led=P30;/ 密码正确，灯亮 /主函数void main() k=0; led=0; fmq=1; x=0; while(1) key_scan(); display(); /延时函数void delay(uint i) /延时函数 uint j; while(i-) for(j=0;j120;j+); void beep()/蜂鸣器函数； uint i; for(i=0;i=8) P2=0X00; k=8; if(password7=num) Flag=1&Flag; else Flag=0