(整理)单片机课程设计密码锁设计
单片机数字密码锁课程设计报告

.专业:电子信息工程一、设计内容:数字密码锁二、设计要求:(一)基本要求1、利用889C51作为控制器组成一数字型码锁。
2、开锁动作用LED管模拟。
3、开锁代码由小健盘输入,且同时有4位LED显示器上显出来,当你输入的四位数字与原存的密码完全相同时,则将锁打开。
4、密码可由小键盘输入进行改写。
5、修改密码,必须在30秒内完成,否则将发出报警号。
6、锁门与否,可由一开关控制,每次按Enter键时,89C51根据此开关的状态决定锁住或打开。
(二)扩展功能1、键盘增加退格键、清除键和复位键。
2、三次输入密码不正确,系统将锁定,输入代码将无效。
按复位键后,将解除锁定。
三、设计所需硬件及结构图:(一)硬件:AT69C52,8255A,MAX232,2803,按钮键盘,电容,排阻若干(二)硬件结构图:6位数码管AT89C52 8255A小键盘发光二极管四、程序流程图五、软件软程序代码PA EQU 7CFFH;A 口地址PB EQU 7DFFH;B 口地址CTR EQU 7FFFH;控制字地址YR1 EQU 30H;密码存储单元YR2 EQU 31H;YR3 EQU 32HYR4 EQU 33HNEW1 EQU 45H;用户输入密码存储单元NEW2 EQU 46HNEW3 EQU 47HNEW4 EQU 48HLOCK_TIMES EQU 35HORG 0000HJMP START_00ORG 0100H ;START_00:MOV YR1,#1H;初始密码为1234 MOV YR2,#2HMOV YR3,#3HCLR 02HMOV YR4,#4H;修改MAIN:MOV IE,#86H;开定时器0和外部中断1的中断SETB IT1LCALL KEYJB 02H,START;已经开始计时就不要再开始了MOV 50H,#08H;若是12mhz来算则R7应为0FFH,R3应为0F4HMOV 51H,#06HMOV TMOD,#01H;定时器定时工作方式1MOV TH0,#15HMOV TL0,#0AHSETB 02H;开始计时标志置1SJMP STARTSTART:MOV DPTR,#CTRMOV A,#80HMOVX @DPTR,ACLR PSW.1 ;PSW.1是是否进入重设密码功能的标志位,为0则没进入;反之则进入。
单片机密码锁课程设计

目录第一章绪论 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2课题设计目标 (2)第二章系统方案论证 (2)2.1主控部分的选择 (5)1. 2.2密码输入方式的选择 (5)第三章系统总体设计和主要芯片介绍 (5)3.1系统总体设计 (5)3.2主要芯片介绍 (5)第四章软件设计 (6)4.1主程序结构图 (6)4.2主程序流程图 (6)4.3主要程序分析 (8)第五章软件仿真 (12)5.1Keil软件的介绍 (12)5.2Keil软件的仿真 (12)第六章实物制作 (14)6.1电路板焊接 (14)6.2电路板调试 (14)第七章总结 (15)附录 (16)1.参考文献 (16)2.元件清单 (16)3.原理图 (17)4.程序代码(C语言) (17)5.实物图 (30)1绪论随着人们生活水平的提高和安全意识的加强,对安全的要求也就越来越高。
锁自古以来就是把守护门的铁将军,人们对它要求甚高,既要安全可靠的防盗,又要使用方便,这也是制锁者长期以来研制的主题。
随着电子技术的发展,各类电子产品应运而生,电子密码锁就是其中之一。
1.1 课题背景由于电子锁的密钥量(密码量)极大,可以与机械锁配合使用,并且可以避免因钥匙被仿制而留下安全隐患。
电子锁只需记住一组密码,无需携带金属钥匙,免除了人们携带金属钥匙的烦恼,而被越来越多的人所欣赏。
电子锁的种类繁多,例如数码锁,指纹锁,磁卡锁,IC卡锁,生物锁等。
但较实用的还是按键式电子密码锁。
1.2 课题设计目标本设计采用AT89S51单片机为主控芯片,通过软件程序组成电子密码锁系统,能够实现:1.正确输入密码前提下,开锁提示;2.错误输入密码情况下,蜂鸣器报警;3.密码可以根据用户需要更改;4.断电存储功能2系统方案论证系统从主控部分和密码输入方式两方面进行论证2.1 主控部分的选择方案一:采用数字电路控制用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路作为密码锁的核心控制,将密码保存在JK触发器中,与输入密码通过比较器比较,判断结果是否相符合。
电子密码锁单片机课程设计

电子密码锁单片机课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生理解单片机的基本原理,掌握其编程方法;2. 学生掌握电子密码锁的工作原理,了解其电路组成;3. 学生了解数字输入输出接口的使用,能运用相关知识进行密码锁设计。
技能目标:1. 学生能运用C语言进行单片机编程,实现电子密码锁的功能;2. 学生能够运用仿真软件对设计的电子密码锁进行调试与优化;3. 学生能够运用所学知识,解决实际电子密码锁单片机课程设计过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对单片机及电子技术的兴趣,提高学习积极性;2. 学生培养团队协作精神,提高沟通与协作能力;3. 学生培养创新意识,提高动手实践能力,增强自信心。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,要求学生在理解理论知识的基础上,动手实践,完成电子密码锁单片机课程设计。
学生特点:学生处于高年级阶段,已具备一定的单片机编程和电子技术基础,具备独立思考和解决问题的能力。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生主动参与,培养学生的创新能力和实践能力。
在教学过程中,关注学生的学习进度和需求,及时调整教学策略,确保课程目标的达成。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际项目中,提高综合运用能力。
二、教学内容1. 单片机基础理论:包括单片机结构、工作原理、编程语言(C语言)等,对应教材第1章至第3章内容。
- 单片机内部结构及功能;- 单片机工作原理及指令系统;- C语言编程基础及单片机程序设计方法。
2. 电子密码锁原理与设计:包括密码锁电路组成、工作原理、设计方法等,对应教材第4章内容。
- 电子密码锁电路组成及各部分功能;- 电子密码锁工作原理及设计要求;- 数字输入输出接口的使用及编程。
3. 单片机编程与调试:包括编程环境搭建、程序编写、仿真调试等,对应教材第5章内容。
- 编程环境(如Keil)的安装与使用;- 单片机程序编写、编译、下载;- 仿真软件(如Proteus)的使用及调试技巧。
51单片机四位密码锁课程设计

51单片机四位密码锁课程设计51单片机四位密码锁是一种常见的电子锁,它使用51单片机作为控制核心,通过输入四位密码来控制锁的开关。
本文将介绍关于51单片机四位密码锁的课程设计。
我们需要明确设计的目标和要求。
本设计的主要目标是实现一个四位密码锁系统,并且需要满足以下要求:1.能够输入四位数字密码。
2.密码输入正确时,能够解锁并输出解锁信号。
3.密码输入错误时,不能解锁。
4.能够重置密码。
接下来,我们将详细介绍设计的步骤和实现。
1.硬件设计:在硬件设计方面,我们需要准备以下器件:- 51单片机-数码管显示模块-按键模块-继电器模块-电源模块2.软件设计:在软件设计方面,我们需要编写51单片机的程序,通过编程实现密码锁的功能。
以下是设计的主要步骤:-初始化:设置输入输出引脚,并初始化时钟和数码管显示。
-输入密码:设计密码输入的函数,通过按键模块获取用户输入的密码。
-检验密码:设计密码检验的函数,将用户输入的密码与预设的密码进行比对。
-解锁信号:如果密码输入正确,输出解锁信号,通过继电器控制开关,实现解锁。
-密码错误:如果密码输入错误,通过数码管显示密码错误的提示信息。
-重置密码:设计密码重置的函数,将新设置的密码保存。
3.程序流程:根据以上设计的步骤,我们可以得到以下主要的程序流程:-初始化引脚和时钟。
-设置初始密码。
-进入主程序循环。
-接收用户输入的密码。
-检验密码是否正确。
-如果密码正确,显示解锁信号并控制继电器解锁。
-如果密码错误,显示密码错误信息。
-进入下一次循环。
4.调试和测试:完成程序编写后,我们需要进行调试和测试。
在测试过程中,我们需要输入正确和错误的密码进行验证,检查程序是否能够正常运行,并且能够正确判断和处理用户输入的情况。
5.优化改进:如果在测试中发现问题或不足之处,我们可以对程序进行优化和改进。
例如,可以增加密码输入的最大尝试次数,增加延时等待时间,增加密码保护等功能。
总结:通过对51单片机四位密码锁的课程设计,我们学习了如何使用51单片机编写程序,实现密码锁的功能。
单片机课程设计 电子密码锁

第1章设计目的1.利用所学单片机的理论知识进行软硬件整体设计,锻炼学生理论联系实际、提高我们的综合应用能力。
2.我们这次的课程设计是以单片机为基础,设计出一个具有一定功能的电子密码锁。
3.掌握一些重要芯片的功能特性及使用方法,并能运用其组合成一个简单的单片机机应用系统。
4.锻炼同学们的动手能力和独立思考的能力,巩固理论知识,加深对课堂内容的理解。
5.培养同学们对单片机的兴趣,通过课程设计调动同学们的积极性,使更多的人将来能在单片机领域有所建树。
第2章设计要求及总体思路2.1设计要求1、密码的设定,此密码是固定在程序存储器ROM中,假设预设的密“12345”共5位密码。
2、密码的输入:采用两个按键来完成密码的输入,其中一个按键为功能键,另一个按键为数字键。
在密码都已经输入完毕并且确认功能键之后,才能完成密码的输入过程。
然后进入密码的判断比较处理状态并给出相应的处理过程。
3、按键禁止功能:初始化时,允许按键输入密码,当有按键按下并开始进入按键识别状态时,按键禁止功能被激活,但启动的状态是在3次密码输入不正确的情况下发生的。
2.2 总体思路系统总体设计方案框图如下:图2-1一般而言,要实现相同的功能,硬件复杂的系统其软件一般较简单,而软件复杂的系统其硬件一般相对简单,本着经济性的原则,我们应该尽可能少用硬件,根据这个设计理念和设计要求,本单片机系统的设计思路如下:1)电子密码锁所用的数据的存储和运算用单片机来完。
2)因为没有专用的输入键盘,所以按键输入用计算器输入键盘代替。
按键密码从P3口输入。
3)用六位显示器显示五位密码,显示器选择动态扫描,用P0口作段控,用P2口作位控。
4)开锁信号从P1.1口输出,报警信号从P1.0口输出。
5) 按键分为功能键和数字键,具体如表2-1。
6)输入五位密码后按确认键,系统验证密码是否正确,若密码正确,则产生开锁信号,若接连三次输入错误密码,则产生报警信号。
7) 当错误输入某位密码时,可按删除键进行删除,也可按清零键对所输入的数进行整体清除。
51单片机四位密码锁课程设计

51单片机四位密码锁课程设计
课程设计如下:
1. 首先,介绍51单片机的基本知识和密码锁的原理,包括输入和输出端口的使用方法。
2. 确定密码锁的功能需求,如输入密码、验证密码、更改密码等。
3. 设计密码锁的硬件电路,包括矩阵键盘、LCD显示屏和继电器等。
4. 编写51单片机的程序代码,实现密码锁的功能。
5. 进行硬件和软件的调试,确保密码锁功能正常。
6. 进一步扩展密码锁的功能,如增加报警器、记录错误密码次数等。
7. 进行综合实验,将密码锁与其他设备或系统结合起来使用,如与门禁系统、智能家居系统等。
8. 对课程设计进行总结和展示,包括电路图、程序代码和实验结果等。
9. 学生通过实验,掌握51单片机的基本原理、密码锁的设计方法和调试技巧。
10. 学生能够在实际应用中灵活运用所学知识,设计和实现各种密码锁系统。
以上为课程设计的大纲,可以根据具体的实际情况进行细化和调整。
单片机课程设计密码锁设计
单片机课程设计密码锁设计在当今社会,安全问题越来越受到人们的重视,密码锁作为一种常见的安全防护设备,在保护个人财产和隐私方面发挥着重要作用。
本次单片机课程设计的任务就是设计一款基于单片机的密码锁。
一、设计要求本次设计的密码锁需要具备以下功能:1、能够设置和修改 4 位数字密码。
2、输入密码正确时,锁打开,并有相应的指示灯提示。
3、输入密码错误时,有错误提示,且错误次数超过 3 次则报警。
4、具备密码重置功能。
二、系统方案设计1、硬件设计单片机选型:选择 STC89C52 单片机作为核心控制器,其具有性能稳定、价格低廉、易于编程等优点。
输入模块:采用 4×4 矩阵键盘作为密码输入设备,可方便地输入数字和功能按键。
显示模块:选用 1602 液晶显示屏,用于显示密码输入状态、提示信息等。
存储模块:使用 EEPROM 芯片 AT24C02 来存储密码,以保证断电后密码不丢失。
报警模块:当密码输入错误次数超过 3 次时,通过蜂鸣器发出报警声音。
2、软件设计主程序:负责系统的初始化、键盘扫描、密码输入处理、密码验证、显示控制等。
键盘扫描程序:检测矩阵键盘上的按键动作,并将按键值返回给主程序。
密码处理程序:包括密码设置、修改、存储和验证等功能。
显示程序:控制 1602 液晶显示屏的显示内容。
三、硬件电路设计1、单片机最小系统包括单片机芯片、晶振电路和复位电路。
晶振为单片机提供时钟信号,复位电路用于系统的初始化。
2、矩阵键盘电路由16 个按键组成 4×4 矩阵,通过行线和列线的扫描来确定按键值。
3、显示电路1602 液晶显示屏通过数据总线和控制总线与单片机相连,实现数据的传输和显示控制。
4、存储电路AT24C02 通过 I2C 总线与单片机进行通信,用于存储密码数据。
5、报警电路蜂鸣器通过三极管驱动,当单片机输出高电平时,蜂鸣器发声报警。
四、软件程序设计1、主程序流程系统初始化,包括单片机端口初始化、液晶显示屏初始化、EEPROM 初始化等。
单片机电子密码锁课程设计
单片机电子密码锁课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解单片机的基本原理和功能,掌握电子密码锁的基本工作原理。
2. 使学生掌握电子密码锁设计中涉及的编程知识,如C语言基础、寄存器操作等。
3. 帮助学生了解电子密码锁电路的组成,熟悉相关电子元器件的使用。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识设计并实现一个简单的单片机电子密码锁的能力。
2. 提高学生动手实践能力,学会使用编程软件、烧录器和相关调试工具。
3. 培养学生团队协作和问题解决能力,学会分析电子密码锁故障并找出解决办法。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子制作的兴趣,培养创新意识和动手能力。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据和实验结果的准确性。
3. 引导学生关注单片机技术在日常生活中的应用,提高对科技的认识和热爱。
本课程针对高年级学生,他们在之前的学习中已经具备了一定的电子和编程基础。
因此,课程设计将注重实践操作,以项目为导向,让学生在动手实践中巩固知识,提高技能。
通过本课程的学习,学生将能够独立设计并实现一个具有实用价值的单片机电子密码锁,提升解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 单片机基础原理:回顾单片机的组成、工作原理,重点讲解51单片机的内部结构、时钟电路和复位电路。
教材章节:第三章《单片机原理与接口技术》2. C语言编程基础:介绍C语言在单片机编程中的应用,讲解数据类型、运算符、控制语句等基本语法。
教材章节:第四章《单片机C语言编程》3. 电子密码锁原理:讲解电子密码锁的基本工作原理,分析锁体的电路组成和功能。
教材章节:第七章《单片机应用实例》4. 硬件设计:学习并设计电子密码锁的硬件电路,包括键盘输入、显示模块、锁驱动电路等。
教材章节:第五章《单片机接口技术》5. 软件设计:编写电子密码锁的控制程序,实现密码输入、校验、开锁等功能。
教材章节:第四章《单片机C语言编程》6. 系统调试与优化:学习使用调试工具,对电子密码锁系统进行调试和优化。
单片机课程设计-密码锁
单片机课程设计-密码锁11 设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍1.1 设计课题任务设计一个具有特定功能的密码锁。
该密码锁上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”,进入准备工作状态。
该密码锁具有系统原始密码888888,用户可以设定并存储用户密码,密码输入时应处于保密显示状态,密码输入正确时应显示密码输入正确提示信息,否则,显示密码输入错误提示信息。
1.2 总体方案介绍及工作原理说明(1) 原始密码的设定,此密码是固定在程序存储器ROM中,假设预设的密码为“888888”共6位密码。
(2)密码的输入: 采用按键来完成密码的输入,输入时密码处于显示保密状态,输入六位密码后,自动结束输入,并判断其正确性(3)密码若输入错误,显示输入错误提示信息,密码输入正确后,可以用键盘任意输入数字,若按下第八个按键,则进入修改密码(4)密码修改:可以任意输入“1-7”中的六位数字作为密码,密码输入时处于保密显示状态,六位密码输入结束确认后显示P.。
电源模块报警装置AT89S52复位和振荡下载口单片机电路数码管显独立式键盘示模块图1 设计总框图12 密码锁硬件系统的设计2.1 密码锁硬件系统各模块功能简要介绍此次课程设计是基于单片机控制的电子密码锁,结合主要设计条件,本设计由单片机系统、独立式键盘、LED显示和报警系统组成,系统能完成开锁、错误报警、密码修改功能等功能,设计硬件系统如下:(1)单片机系统:此次课题采用一种是用以AT89S52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,进行电子密码锁的设计。
此次课题用单片机P1口与键盘相连,做输入口,P0口与显示器段控相连,输入段控码,P2口输入位控码。
(2)独立式键盘接口电路:此次课程设计采用独立式键盘,与P1口相连,键按下则会使该端口变成低电平,单片机读P1口,通过对P1口数据的判断来确定哪一个键按下。
(3)数码管显示模块:此次课程设计采用的是共阴数码管,P0口段控,P2口送位控,八个数码管共用八根段控,由位控决定在哪一位显示。
51单片机密码锁课程设计
51单片机密码锁课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握51单片机的基本原理与编程方法;2. 了解密码锁的工作原理,理解51单片机在密码锁中的应用;3. 学会使用相关电路元件,如按键、显示屏等,实现与51单片机的交互;4. 掌握密码锁程序的设计与调试,学会使用开发工具进行编程。
技能目标:1. 能够运用C语言编写51单片机程序,实现密码锁的基本功能;2. 能够独立设计电路图,连接相关元件,搭建51单片机密码锁的硬件系统;3. 学会使用调试工具,对密码锁程序进行调试,找出并解决问题;4. 提高动手实践能力,培养团队协作和问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子制作的兴趣和热情,激发创新意识;2. 培养学生严谨、细心的科学态度,提高学生对工程实践的认识;3. 增强学生的自信心和成就感,鼓励学生积极参与科技竞赛和实践活动;4. 培养学生的团队协作精神,提高沟通与表达能力。
课程性质:本课程为实践性课程,结合理论知识,注重培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
学生特点:学生具备一定的电子基础知识,对单片机编程有一定了解,但实践经验不足。
教学要求:教师需引导学生从理论到实践,注重培养学生的创新意识和实际操作能力,关注个体差异,因材施教。
通过课程学习,使学生能够独立完成51单片机密码锁的设计与制作。
二、教学内容1. 理论部分:a. 51单片机原理及结构介绍;b. C语言编程基础,重点讲解与51单片机相关的语法和编程技巧;c. 密码锁工作原理及其在51单片机中的应用;d. 介绍相关电路元件的原理及使用方法。
2. 实践部分:a. 搭建51单片机密码锁硬件系统,包括按键输入、显示输出等;b. 编写密码锁程序,实现密码设置、修改、验证等功能;c. 使用调试工具进行程序调试,分析并解决可能出现的问题;d. 优化程序,提高密码锁的稳定性和安全性。
教学大纲:1. 第一周:51单片机原理介绍,C语言编程基础;2. 第二周:密码锁工作原理,电路元件介绍;3. 第三周:搭建硬件系统,编写基础程序;4. 第四周:调试与优化程序,完善密码锁功能;5. 第五周:总结与展示,课程评价。
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1 设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍1.1 设计课题任务设计一个具有特定功能的密码锁。
该密码锁上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”,进入准备工作状态。
该密码锁具有系统原始密码888888,用户可以设定并存储用户密码,密码输入时应处于保密显示状态,密码输入正确时应显示密码输入正确提示信息,否则,显示密码输入错误提示信息。
1.2 总体方案介绍及工作原理说明(1)原始密码的设定,此密码是固定在程序存储器ROM中,假设预设的密码为“888888”共6位密码。
(2)密码的输入:采用按键来完成密码的输入,输入时密码处于显示保密状态,输入六位密码后,自动结束输入,并判断其正确性(3)密码若输入错误,显示输入错误提示信息,密码输入正确后,可以用键盘任意输入数字,若按下第八个按键,则进入修改密码(4)密码修改:可以任意输入“1-7”中的六位数字作为密码,密码输入时处于保密显示状态,六位密码输入结束确认后显示P.。
图1 设计总框图2 密码锁硬件系统的设计2.1 密码锁硬件系统各模块功能简要介绍此次课程设计是基于单片机控制的电子密码锁,结合主要设计条件,本设计由单片机系统、独立式键盘、LED显示和报警系统组成,系统能完成开锁、错误报警、密码修改功能等功能,设计硬件系统如下:(1)单片机系统:此次课题采用一种是用以AT89S52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,进行电子密码锁的设计。
此次课题用单片机P1口与键盘相连,做输入口,P0口与显示器段控相连,输入段控码,P2口输入位控码。
(2)独立式键盘接口电路:此次课程设计采用独立式键盘,与P1口相连,键按下则会使该端口变成低电平,单片机读P1口,通过对P1口数据的判断来确定哪一个键按下。
(3)数码管显示模块:此次课程设计采用的是共阴数码管,P0口段控,P2口送位控,八个数码管共用八根段控,由位控决定在哪一位显示。
本次采用的是数码管动态显示法,先给数码管送位控,再送位控,延时1ms左右让显示稳定,利用人眼的视觉反应时间,八位的滚动显示,人眼看来是静态的,从而实现了动态显示的功能。
(4)报警系统:此次课程设计,当输入密码错误后,系统报警,报警装置由一扬声器实现,给P3.1口规律性的赋低电平,使扬声器鸣报警、二极管发光。
(5)电源电路:该密码锁设计了一个电源电路用一个发光二级管显示电源电路的通/断情况。
另外,系统也可通过下载口接通电源,且都与单片机EA引脚连接给整个硬件系统供电。
(6)复位及振荡电路:时钟电路工作后,在REST管脚上加两个机器周期的高电平,芯片内部开始进行初始复位。
本设计晶振选择频率为12MHZ,电容选择33pF。
经计算得单片机工作的机器周期为:12×(1÷12M)=1us。
(7)下载口:该密码锁系统设计了一个下载口用于单片机系统的程序导入,附带可以作为补充电源只用,即用一个引脚接电源VCC,因此可以实现程序输入和供电。
2.2 密码锁电路原理图、PCB图、元器件布局分布图电路原理图见附录APCB 顶层图见附录BPCB 底层图见附录B元器件布局图见附录C2.3 密码锁元器件清单元器件清单见附录D3 密码锁软件系统的设计3.1 密码锁设计使用单片机资源的情况原始密码存放在内部程序存储器中,78H-7FH单元做字形代码缓冲区,70H-77H单元做数据比较缓冲区,61H-66H作为新密码存放区,88H-8DH做密码缓冲区。
3.2 密码锁设计软件系统各模块功能简介及流程图密码锁软件的设计主要包括:键盘扫描、密码显示、密码比较、密码修改、错误报警。
程序设计总流程图如图2所示:图2 程序设计总流程图3.2.1 键盘扫描程序:本设计采用独立式键盘,共八个按键,程序开始时,先给P1口送高电平,有按键按下后,相应的P1口线会变为低电平,将P1口的电平取反,再送到20H 中,20H为可位寻址区,通过查询20H的八位,即可得到是哪个按键按下,就可以转向每个按键所要执行的程序。
键盘扫描程序流程框图如图3所示:图3 键盘扫描程序流程图3.2.2 显示程序:本设计采用数码管共阳极显示,位控由P0口输出,段控由P2口输出,程序开始后,先对程序初始化,选好寄存器以及查表显示的表地址,先将低位位控码送到P2口,然后通过查表得到段控码,并送到该位,这样依次查完八位,使八位数码管显示,以此循环。
显示程序流程图如图4所示:图4 显示程序流程图3.2.3 密码判断程序:原密码存放在内部程序存储器中,程序开始后,上电后通过键盘输入六位密码来解锁,六位密码输入完后,会自动判断是否与原始密码相同,相同的话可以解锁,解锁后可以更改用户密码,若与原始密码不同,则出错报警,然后按复位键可以重新输入。
修改完用户密码后若再解锁,步骤与上述相同。
密码判断程序流程图如图5所示:图5 密码判断程序流程图3.2.4 错误报警程序密码输入错误后,会进入自动错误报警,报警时数码管上会显示“ERROR”字样,蜂鸣器会响,与蜂鸣器连在一起的LED灯也会亮,从而实现错误报警。
错误报警程序流程图如图6所示:图6 密码修改程序流程图3.3 密码锁设计程序清单程序清单见附录E4 设计结论、缺陷分析、仿真结果、心得体会、教学建议4.1 密码锁设计结论及使用说明该密码锁基本实现了开锁,修改用户密码,错误报警等功能,具有一定的应用推广价值。
密码锁上电后,屏幕上会显示“P.”,通过键盘可以输入六位密码,保密显示“口”形;密码输完后,密码正确则自动开锁,出现上“口”形,并可以任意输入1-7在数码管显示,若错误数码管会出现“ERROR”和蜂鸣器与LED灯间歇性鸣叫、闪烁报警,按复位键返回重输。
密码正确后按下第八个键出现六“_”,“口”形显示保密输入六位新密码,完成后按第八个键确认后又可回到输密码状态“P.”;在修改密码后,如果出现密码输入错误,也会出现“ERROR”字样和蜂鸣器与LED的报警,但可按任意键返回到输密码状态重新输入密码状态;现在可以摆脱复位键,可重复修改密码。
4.2 密码锁设计的缺陷分析本设计的密码锁不能进行掉电保护,即用户修改密码后不能进行密码保存,掉电后密码就变为原始密码,在实际应用中还须进行改进,例如在硬件电路中加入存储芯片24C02。
由于硬件电路的限制,按键过少,使有些功能缺失或复杂,在实际应用中可采用行列式键盘。
4.3 密码锁的仿真结果为了能让本次课程设计的准确性特用Protues仿真软件做了仿真如图7:图7 仿真图P点的显示4.4 心得体会本次单片机课程设计安排在临近期末。
由于期末复习紧张,要在短时间内完成程序设计到硬件调试,我遇到很大的困难。
首先在程序设计上,基于强大的网络资源和图书资源我很快的确定了设计方案和总体设计思路——构建一个由数码管和独立按键以单片机为核心的电子密码锁。
但是,从软件设计完成到实现仿真却并不简单。
好在,前期在做单片机实验上积累了一定的程序设计和分析功底,经过反复调试和修改,到底还是实现了当初预定的功能。
通过这次实践课程,我不光学到了很多关于单片机应用的知识,同时也增长见识、开扩了专业方面的视野。
另外,我感觉课程设计与实验课这样的实践课程对理论知识的巩固,动手能力的增强,综合素质的提高有着理论课堂学习无法比拟的效果,是大学,尤其是应用型工科学院必不可少的学习单元。
4.5 教学建议经过为期半年的单片机学习,我们在王老师的指导下对单片机有了较系统的认识,有了一定了程序设计能力,掌握各个应用软件的使用。
但是,我也有个人的感受:王老师在理论课上教学认真细致,实践课时习惯让同学们自我摸索,也许希望这样锻炼同学们独立解决问题的能力。
但是,我们更希望在实践课时有更多机会得到老师的点拨和指导,这样会令我们的学习效率更高,积极性更高。
那样,我相信我们的学习成绩将会更进一步,老师的教学效果将更突出。
结束语作为本学期的单片机课程设计,由单片机为控制核心的密码锁从设计方案确定到原理图设计,到程序设计及软硬件结合调试,整个过程有苦有甜,但我收获了颇多,学到了许多课本上没有的东西,增强了自己的动手能力,还培养了自己查阅资料,自学的技能,总之,是获益匪浅的。
尤其在资料查阅和程序设计和调试上能力提高效果明显。
此次设计的密码锁虽然实现了其基本功能,但还有很多要改进的地方,比如掉电保护的实现,必须在原有的电路上增加模块(比如24C52芯片),但由于时间紧凑,资源有限未能完成。
在以后的学习中,我还应该继续努力去完善。
此次课程设计虽然接近尾声,但我对单片机的学习和研究将永远不会停止,我必将努力自我探索,不断自主学习,孜孜以求。
致谢期末考试结束了,我的单片机课程设计也要完成了。
能够顺利完成密码锁的设计,当然要感谢王韧老师悉心教授单片机的理论知识以及在实验课程上的严格要求。
王老师在课程设计前期的单片机技术课的教授上认真细致,使我们夯实了理论知识基础;在单片机实验课上,王老师严格要求,使我们强化了实践动手能力、能够熟练的运用各种应用软件。
并且,在我们遇到技术难题和设计瓶颈的时候适当的启发了我们。
另外,在程序设计和硬件调试上,我很大程度上获得了班上同学的帮助,尤其是上期暑假参加过单片机培训的三位同学使我顺利完成了程序的后期完善。
在设计结束之际,祝老师新年快乐,工作顺利,桃李满天下,祝同学们期末考试顺利,学有所成。
参考文献[1] 李广第,朱月秀,冷祖祁.单片机基础[M].北京:北京航空航天大学出版社,2007.6LiGuang first, ZhuYueXiu, LengZuQi. Single chip microcomputer based [M]. Beijing: Beijing university of aeronautics &astronautics press, 2007.6[2] 康华光.电子技术基础模拟部分(第五版) [M].北京:高等教育出版社,2006kang uh guano. Electronic technology foundation simulation part (fifth edition) [M]. Beijing: higher education press, 2006[3] 阎石,数字电子技术基础(第五版) [M].北京:高等教育出版社,2006YanShi, digital electronic technology foundation (fifth edition) [M]. Beijing: higher education press, 2006[4] 邱光源.电路(第五版) [M].北京:高等教育出版社,2006QiuGuangYuan. Circuit (fifth edition) [M]. Beijing: higher education press, 2006附录附录A:电路原理图图A 密码锁电路原理图附录B: PCB图图B1 电子密码锁PCB图顶层图B2 电子密码锁PCB图底层附录C: 元器件分布图图C 电子密码锁元器件分布3D效果图附录D: 元器件清单表D 电子密码锁元器件清单附录E: 程序清单项目名称:密码锁项目功能:初始自动显示系统提示符“P.”,进入准备工作状态。