1、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:44 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
2、: (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(44 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)。
3、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12所示。矩阵
4、键盘控制44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22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40H45H 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
5、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: MOV R3,#0F7H MOV R1,#00HL3: MOV A,R3 MOV P1,A MOV A,P1 MOV R4,A SETB C MOV R5,#04HL4: RLC A JNC KEYIN INC R1 DJNZ R5,L4
6、CALL DISP MOV A,R3 SETB C RRC A MOV R3,A JC L3 JMP L22. LED数码管显示子程序 LED显示流程图如图4.2.2图4.2.2 LED显示流程图LED显示子程序如下:DISP:MOV R0,#45HDISP1: MOV A,R0 ADD A,#50H MOV P0,A CALL DELAY DEC R0 MOV A,R0 ADD A,#40H MOV P0,A CALL DELAY DEC R0 MOV A,R0 ADD A,#30H MOV P0,A CALL DELAY DEC R0 MOV A,R0 ADD A,#20H MOV P0,
7、A CALL DELAY DEC R0 MOV A,R0 ADD A,#10H MOV P0,A CALL DELAY DEC R0 MOV A,R0 ADD A,#00H MOV P0,A CALL DELAY RET3 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: MOV R1,#45H MOV R0,#35H MOV R2,#06HC1: MOV A,R1 XRL A,R0 JNZ C3 DEC R1 DEC R0 DJNZ R2,C1 CLR P2.0 MOV R2,#200C2: MOV R6,#248 DJNZ R
8、6,$ DJNZ R2,C2C3: INC R5 MOV A,R5 MOV R5,A CJNE R5 ,#03H,C4 CLR P2.1 MOV R5,#00H C4: JMP START附 录源程序清单 ORG 00H MOV R5,#00H MOV R7,#00H DJNZ R7,$ MOV R7,#10H MOV R6,#06H MOV R1,#35HL1: MOV A,R7 MOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTR MOV R1,A DEC R1 INC R7 DJNZ R6,L1START: ORL P2,#0FFH MOV R4,#06H MOV R0,#40HC
9、LEAR: MOV R0,#00H INC R0 DJNZ R4,CLEARL2: MOV R3,#0F7H MOV R1,#00HL3: MOV A,R3 MOV P1,A MOV A,P1 MOV R4,A SETB C MOV R5,#04HL4: RLC A JNC KEYIN INC R1 DJNZ R5,L4 CALL DISP MOV A,R3 SETB C RRC A MOV R3,A JC L3 JMP L2KEYIN: MOV A,R1 XRL A,#0BH JZ X3 MOV A,R1 XRL A,#0FH JZ X4 MOV R7,#10D1: MOV R6,#24 D
10、JNZ R6,$ DJNZ R7,D1D2: MOV A,P1 XRL A,R4 JZ D2 MOV A,R1 MOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTR MOV R7,A XRL A,#0AH JZ SET0 MOV A,R7 XRL A,#0BH JZ START MOV A,R7 XRL A,#0CH JZ L2 MOV A,R7 XRL A,#0DH JZ L2 MOV A,R7 XCH A,40H XCH A,41H XCH A,42H XCH A,43H XCH A,44H XCH A,45H CALL DISP JMP L2X3: JMP DISP2X4: JMP
11、 COMPDISP:MOV R0,#45HDISP1: MOV A,R0 ADD A,#50H MOV P0,A CALL DELAY DEC R0 MOV A,R0 ADD A,#40H MOV P0,A CALL DELAY DEC R0 MOV A,R0 ADD A,#30H MOV P0,A CALL DELAY DEC R0 MOV A,R0 ADD A,#20H MOV P0,A CALL DELAY DEC R0 MOV A,R0 ADD A,#10H MOV P0,A CALL DELAY DEC R0 MOV A,R0 ADD A,#00H MOV P0,A CALL DEL
12、AY RETSET0: MOV R2,#06H MOV R0,#40H MOV R1,#30HE1: MOV A,R0 XCH A,R1 INC R0 INC R1 DJNZ R2,E1 CALL DELAYE2: JMP STARTCOMP: MOV R1,#45H MOV R0,#35H MOV R2,#06HC1: MOV A,R1 XRL A,R0 JNZ C3 DEC R1 DEC R0 DJNZ R2,C1 CLR P2.0 MOV R2,#200C2: MOV R6,#248 DJNZ R6,$ DJNZ R2,C2C3: INC R5 MOV A,R5 MOV R5,A CJNE R5 ,#03H,C4 CLR P2.1 MOV R5,#00H C4: JMP START DISP2: MOV R0,#35H CALL DISP MOV A,P1 XRL A,R4 JZ DISP2 CALL DELAY JMP STARTDELAY: MOV R7,#C3D3: MOV R6,#248 DJNZ R7,D3 RET ORG 300HTABLE: DB 01H 02H 03H 0CH DB 04H 05H 06H 0DH DB 07H 08H 09H 0EH DB 0AH 00H 0BH 0FH DB 01H 02H 03H 04H 05H 06H END
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