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概述
本次基于
8051
单片机电子密码锁的设计,其主要具有如下功能:
(
1
)设置
6
位密码,密码通过键盘输入,若密码正确,则将锁打开。
(
2
)密码可以由用户自己修改设定(只支持
6
位密码),锁 打开后才能
改密码。修改密码之前必须再次输入密码,在输入新密码时候需要二次确
以防止误操作。
(
3
)报警、锁定键盘功能。密码输入用发光管显 示,当连续
3
次输入错误
密码,系统声光报警。
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
)密码更改功能:将输入的值作为新的密码。
(
4
)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
确锁打开,否则不打开。
主要的设计实施过程:
首先,
选用
8051
单片机,
以及选购其他电子元器件。
第二步,设计硬件电路。第三步,编写 单片机语言实现功能。第四部,分别进行
软件和硬件的调试。最后,联合软、硬件调试整个系统,完成本 次课程设计。
关键词:4×4
矩阵键盘;
8051
单片机;密码锁;密码二次确认
课题要求
本次课程设计,
基于
8 051
单片机电子密码锁的设计,
利用
4*4
小键盘作为输
入,LED
作为显示。当输入密码和设定的密码一致时,系统利用继电器输出解
锁信号,其主要 具有如下功能:
(
1
)设置
6
位密码,密码通过键盘输入 ,若密码正确,则将锁打开。
1
(
2
)密 码可以由用户自己修改设定(只支持
6
位密码),锁打开后才能
改密码。修改密码之前必须再次输入密码,在输入新密码时候需要二次确
以防止误操作。
(
3
)报警、锁定键盘功能。密码输入用发光管显 示,当连续
3
次输入错误
密码,系统声光报警。
课题分析
电路主要包括矩阵键盘输入密码,
外部密码验证,
单片控 制,
原理方框图如下
:
图一:电子密码锁原理方框图
4.1
矩阵键盘输入控制电路
设计方案是非编码键盘,每条行线和列线都对 应一条
I/O
口线,键位设在
行线和列线的交叉点,
当一个键按下就会有某一 条行线与某一条列线接触,
只要
确定接触的是哪两条线,即哪两个
I/O
口线 ,就可以确定哪一个键被触动。
行
线设计成上拉口线,初始时被置高电位,列线悬空 ,初始置低。通过不断读行线
口线,或者中断方式触发键位扫描。
当发现有键按下, 将列线逐一置低,其他
列线置高,读行线口线。当某条列线置低时,某条行线也被拉低,则确定这两条< br>线的交点处的按钮被按下。
将每个行线和列线的组合值作成列表,每次就可以
通过查表确定键位,以决定之后要进行的操作。
课题方案选择
方案一:使 用
8051
单片机,采用汇编语言编写程序,该程序语言功能强大,
调试较为方便,具 有很强的实用性。
方案二:利用数字逻辑电路,运用电压比较器,
555
单 稳态电路,计数器,
JK
触发器,
UPS
电源等实现对门的电子控制。
方案三:
使用
8051
单片机,
利用基于单片机的
C< br>语言编写程序,
通过
Keil C51
uVision2
软件进行仿真模拟。
2
方案二基于数字电路,操作繁琐,会出现较多的器件故障,同时调试复 杂,
难于维护。
方案三该逻辑语言较为复杂,
编写程序时也较为复杂,
还需进 行软件
仿真模拟,设计复杂。综上所述,使用方案一,设计较为简便,调试简单,硬件
电路较少 ,易于维护。
程序部分
ORG 1000H
MOV R4,#08H
密码个数
8
个
MOV R0,#40H
密码暂存区
MOV A,#00H
初始密码0
,
1
,
2
,
3
,
4
,5
GO: MOV @R0,A
INC R0
INC A
DJNZ R4,GO
SETB P3.0;
确认
SETB P3.1
锁开
SETB P3.2
错误
SETB P3.4
报警
MOV R0,#20H
MOV A,#03H
MOV @R0,A
;8155
初始化
MOV R0,#79H
MOV R7,#06H
INIT:
MOV @R0,#0
;
显示缓冲区清零
INC R0
DJNZ R7,INIT
LOP:
LCALL DISP
LCALL KEYB
JB ACC.4,LOP
;
未按键返回
MOV R0,#7EH
MOV R7,#05H
PUSH A
SETD:
DEC R0
MOV A,@R0
INC R0
MOV @R0,A
DEC R0
DJNZ R7,SETD
POP ACC
MOV @R0,A
MOV 7DH,7CH
CJNE ,A,#0AH,LOP
3
CLR P3.0
ACALL COMP
CJNE R3, #03H, LOP
CLR P3.4
SJMP LOP
-----------------------------------
KEYB: LCALL BKS
;
按键处理子程序
JNZ BLK1
LCALL DISP
SJMP KEYB
BLK1:
LCALL DISP
LCALL DISP
LCALL BKS
JNZ BLK2
LCALL DISP
SJMP KEYB
BLK2:
MOV R2,#0FEH
MOV R4,#0
BLK4:
MOV R1,#21H
MOV A,R2
MOVX @R1,A
MOV R1,#23H
MOVX A,@R1
JB ACC.0,BL1
MOV A,#0
SJMP BLKP
BL1:
JB ACC.1,BL2
MOV A,#08H
SJMP BLKP
BL2:
JB ACC.2,BL3
MOV A,#10H
SJMP BLKP
BL3:
JB ACC.3,BL
MOV A,#18H
BLKP: ADD A,R4
PUSH ACC
BLK3:
LCALL DISP
LCALL BKS
JNZ BLK3
POP ACC
CJNE A,#10H,PP
PP:
JNC PP1
MOV DPTR,#TBL
4
MOVC A,@A+DPTR
PP1:
RET
TBL:
DB 07H,04H,08H,05H,09H,06H,0AH,0BH,01H,00H
DB 02H,0FH,03H,0EH,0CH,0DH
BL: INC R4
MOV A,R2
JNB ACC.7,BKLD
RL A
MOV R2,A
SJMP BLK4
BLKD: SJMP KEYB
BKS:
MOV R1,#21H
MOV A,#0
MOVX @R1,A
MOV R1,#23H
MOVX A,@R1
CPL A
ANL A,#0FH
RET
---------------------------------
DISP:
MOV R0,#79H
MOV R3,#20H
BTL:
MOV A,R3
MOV R1,#21H
MOVX @R1,A
;
送位选码到
PA
口
MOV A,@R0
MOV DPTR,#TAB1
MOVC A,@A+DPTR ;
查表
INC R1
MOVX @R1,A
;
送显示码到
PB
口
LCALL DELAY
;
延时
INC R0
MOV A,R3
JB ACC.0,HERE
;
一轮显示完到
HERE
RR A
MOV R3,A
SJMP BTL
;
继续本轮显示
HERE: RET
TAB1:
DB 0C0H,0F9,0A4H,0B0H,99H,92H,82H
共阳显示码
DB 0F8H,80H,90H
DELAY: MOV R6,#0FFH
;
延时子程序
D1: MOV R5,#0FFH
D2: DJNZ R5,D2
DJNZ R6,D1
5
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