单片机电子密码锁课程设计

单片机技术及应用综合训练（设计报告） 前言

随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变得尤为突出。在科学技术不断发展的今天，电子密码防盗锁作为防盗卫士的作用显得日趋重要。 本文从经济实用的角度出发，系统由STC89C52与低功耗CMOS型E2PROM AT24C02作为主控芯片与数据存储器单元，结合外围的键盘输入、LCD显示、报警、开锁等电路模块。它能完成以下功能：正确输入密码前提下，开锁；错误输入密码情况下，报警；密码可以根据用户需要更改。用C语言编写的主控芯片控制程序与EEPROM AT24C02读写程序相结合，并用Keil软件进行编译，设计了一款可以多次更改密码，具有报警功能的电子密码控制系统。 本密码锁具有设计方法合理，简单易行，成本低，安全实用，保密性强，灵活性高等特点，具有一定的推广价值。

关键词：电子密码锁、报警、液晶显示目录 一、选题要求·····································1 二、硬件电路设计·································1 2.1 51单片机································2 2.2 键盘电路·································2 2.3 液晶显示电路·····························2 2.4 警报电路·································3 2.5 密码储存电路·····························3 2.6 晶振、复位及关锁·························3 三、软件设计·····································4 四、软硬件调试结果·······························9 4.1 电路总原理图·····························9 4.2 调试结果································10 五、总结········································11一、选题要求 本文从经济实用的角度出发，设计采用单片机为主控芯片，结合外围电路，组成电子密码控制系统，密码锁共6位密码，每位的取值范围为0~9，用户可以自行设定和修改密码。用户想要打开锁，必先通过提供的键盘输入正确的密码才可以，密码输入错误有提示，为了提高安全性，当密码输入错误三次将报警，期间输入密码无效，以防窃贼多次试探密码。6位密码同时输入正确，锁才能打开。锁内有备用电池，只有内部上电复位时才能设置或修改密码，因此，仅在门外按键是不能修改或设置密码的，因此保密性强、灵活性高。其特点如下： 1) 保密性好，编码量多，远远大于弹子锁。随机开锁成功率几乎为零。 2) 密码可变，用户可以随时更改密码，防止密码被盗，同时也可以避免因人员的更替而使锁的密级下降。 3) 误码输入保护，当输入密码多次错误时，报警系统自动启动。 4) 无活动零件，不会磨损，寿命长。 5) 使用灵活性好，不像机械锁必须佩带钥匙才能开锁。 6) 电子密码锁操作简单易行，一学即会。

二、硬件电路设计

下面是整个设计的流程图：

2.1 51单片机 开开初始化

次数加1 输入密码

密码正

返返N Y Y 开锁程序 开锁？

N

修改密次数>3？

报警程序

修改程序 Y N

N Y

开始

返回 这次课程设计采用的是5系列单片机AT89C52。其外部封装如下图所示： AT89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根[8]。 P0口（Pin39～Pin32）：8位双向I/O口线，名称为P0.0～P0.7 P1口（Pin1～Pin8）：8位准双向I/O口线，名称为P1.0～P1.7 P2口（Pin21～Pin28）：8位准双向I/O口线，名称为P2.0～P2.7 P3口（Pin10～Pin17）：8位准双向I/O口线，名称为P3.0～P3.7

2.2 键盘电路

本次试验采用的是行列键盘，C语言程序中有相应的驱动程序，其硬件电路如下所示，下右对应的为各个按键所对应的数字及功能。

2.3 液晶显示电路 实验中采用的是LM016L液晶显示，其数据端口采集数据通过单片机的P0口，接法如下图所示。不同情况下会有不同的显示，显示内容包括：Welcome、Hello Boss、Wrong、OK等内容。

2.4 警报电路

下图是警报电路连接图，警报触发为：连续三次输错密码，警报触发后会有一个时

间延迟，延迟时间内任何操作都是无效的，过后通过关锁按钮可解除。

2.5 密码储存电路

实验中考虑到实用性方面时，就想到了密码储存及修改的问题，于是采用了

FM24C02F作为面膜储存模块，电路连接如下所示：

2.6 晶振、复位及关锁 晶振、复位及关锁电路如下所示(作图所示按钮为复位按钮)：

三、软件设计 C语言源程序：#include #include #include #define CHECK_BUSY #define DataPort P0 #define KeyPort P1 sbit RS = P2^4;//液晶显示的定义端

口 sbit RW = P2^5; sbit EN = P2^6; sbit scl=P3^0;//24c02端口定义 sbit sda=P3^1;

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 确认 重输 改密 sbit baojing=P2^1;//报警器 sbit jdq=P2^0;//继电器 sbit jb=P2^3;//警报灯 sbit close=P2^2; unsigned char old1,old2,old3,old4,old5,old6; //原始密码000000 unsigned char new1,new2,new3,new4,new5,new6;//代表新密码 void delay1(unsigned int m) { unsigned int n; for(n=0;n{ baojing=0; DelayUs2x(256); } } bit LCD_Check_Busy(void)//判忙函数 { #ifdef CHECK_BUSY DataPort= 0xFF; RS=0; RW=1; EN=0; _nop_(); EN=1; return (bit)(DataPort & 0x80); #else return 0; #endif } void LCD_Write_Com(unsigned char com) //写入命令函数 { // while(LCD_Check_Busy()); //忙则等待 DelayMs(5); RS=0; RW=0; EN=1; DataPort= com; _nop_(); EN=0; } void LCD_Write_Data(unsigned char Data) //写入数据函数 { //while(LCD_Check_Busy()); //忙则等待 DelayMs(5); RS=1; RW=0; EN=1; DataPort= Data; _nop_(); EN=0; } void LCD_Clear(void)//清屏函数 { LCD_Write_Com(0x01); DelayMs(5); } void LCD_Write_Char(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char Data) //写入字符函数 { if(y==0) { LCD_Write_Com(0x80 + x); } else { LCD_Write_Com(0xC0 + x); } LCD_Write_Data( Data); } void LCD_Write_String(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *s) //写入字符串函数 { while(*s) { LCD_Write_Char(x,y,*s); s++; x++; } } void LCD_Init(void) //液晶显示的初始化函数 { LCD_Write_Com(0x38); //显示模式设置 DelayMs(5); LCD_Write_Com(0x38); DelayMs(5); LCD_Write_Com(0x38); DelayMs(5); LCD_Write_Com(0x38); LCD_Write_Com(0x08); //显示关闭 LCD_Write_Com(0x01); //显示清屏 LCD_Write_Com(0x06); //显示光标移动设置 DelayMs(5); LCD_Write_Com(0x0C); //显示开及光标设置 } unsigned char KeyScan(void) //键盘扫描函数，使用行列反转扫描法 { unsigned char cord_h,cord_l;//行列值中间变量 KeyPort=0x0f; //行线输出全为0 cord_h=KeyPort&0x0f; //读入列线值 if(cord_h!=0x0f) //先检测有无按键按下 { DelayMs(10); //去抖 if((KeyPort&0x0f)!=0x0f) { cord_h=KeyPort&0x0f; //读入列线值 KeyPort=cord_h|0xf0; //输出当前列线值 cord_l=KeyPort&0xf0; //读入行线值

while((KeyPort&0xf0)!=0xf0);//等待松开并输出 return(cord_h+cord_l);//键盘最后组合码值 }}return(0xff); //返回该值 }