1、 单片机原理及系统单片机原理及系统课程设计课程设计 专专 业：业： 自动化 班班 级：级： 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 2012 2012 年年 7 7 月月 1 1 日日 评语： 平时（40） 修改（30） 报告（30） 总成绩 单片机原理及系统课程设计报告 - 1 - 1 引言引言 电子密码锁是现代生活中常用的加密工具，它克服了机械式密码锁密码量少、 安全性能差的缺点，尤其是微控制器的智能电子密码锁，不仅具有电子密码锁的 功能，还可引入智能化管理功能，从而使密码锁具有更高的安全性和可靠性。由 于电子密码锁的保密性高、使用灵活性好、安全系数高等特点，受到了广大用户
2、的亲睐，具有报警功能的电子密码锁代替弹子锁和密码量少的机械锁是必然趋势。 本课程设计是基于 AT89C51 为核心的单片机控制的电子密码锁设计，能完成 开锁、修改密码、密码错误报警并亮灯显示、LED 显示密码等基本的密码锁功能， 并通过 Protues 软件成功地进行了仿真。 2 设计方案及原理设计方案及原理 本文先通过仿真调试器 keil uVision4 软件将编写的汇编程序调试生成一 个.hex文件，然后在仿真软件 proteus 上进行仿真。 输入密码用一个四行三列的矩阵键盘，共有 12 个按键，包括数字键 0 到 9 和 两个功能键，即密码输入键“ENTER”和清除键“CLC”。系统
3、复位键也用一个 按键控制，但不在 4*3 矩阵键盘中。 七段 LED 数码管显示输入密码，用 74LS245 驱动数码管发光显示数码，用一 个黄色发光二极管代替开锁的电路，发光表示开锁。 打开电源后，显示器显示“HELLO”，设置初始密码为“123456”，只要输 入的密码和它匹配，便开锁。按“CLC”键，清除当前输入的密码。输入 6 位密 码后，按“ENTER”键，单片机会扫描矩阵键盘，计算出键值，与初始密码作比 较，若输入正确，黄色 LED 灯亮，开锁；若输入密码错误，显示器显示闪烁字样 “ERROR”、蜂鸣器鸣响、红色 LED 灯闪烁。 在 keil uVision4 环境下，输入程序源
4、代码，按照系统初始化程序模块、键盘键 值的读取模块、LED 显示程序模块，密码比较程序和报警程序模块检查输入正确 与否，调试，生成一个.hex 文件，然后打开仿真软件 proteus，将需要的元器件布 置在合适的位置，连接各元件，载入.hex 文件，点击仿真开始按键，模拟密码锁 的工作过程。 单片机原理及系统课程设计报告 - 2 - 3 硬件设计硬件设计 本设计基于 AT89C51 为核心的单片机控制的电子密码锁设计，本设计能完成 开锁，修改密码，密码错误报警，LCD 显示密码等基本的密码锁功能。设计的电 路框图如图 1： ATAT8989C C5151 1212MHZMHZ的晶振的晶振 矩阵
5、键盘矩阵键盘 显示器输出显示器输出 解锁电路解锁电路 报警指示灯和蜂鸣报警指示灯和蜂鸣 器电路器电路 复位电路复位电路 图 1 硬件设计模块框图 3.1 电路设计电路设计 (1)主程序模块： 主要完成程序初始化、置中间向量、扫描有无键按下、判断密码输入是否正 确，检查复位按键是否按下等，主程序的流程图如图 2。 (2) 密码比较及报警子程序模块： 该模块的主要功能是将输入的密码与初始密码做比较，若输入的密码正确， 则模拟开锁的黄色 LED 灯亮， 若操作错误或密码输入错误， 红色 LED 灯闪烁并且 蜂鸣器鸣响，其流程图如图 3。 单片机原理及系统课程设计报告 - 3 - 开始 I/O口初始化
6、 LED初 始化 调用电子锁密码 扫描键盘是否有键按 下？ 键值计算 密码是否正确？ 开锁模拟灯黄色LED 亮并保持一段时间 蜂鸣器报警，红 色LED灯闪烁 Y Y N 复位键是否被按下 N N Y 图 2 主程序流程图 开始 开锁，黄色LED灯亮 返回初始界面 红色LED灯闪烁，蜂鸣器 报警 复位键是否按下？ 第一位密码匹配否？ 下一位密码匹配否？ 六位比较完？ N Y N N Y Y N 图 3 密码比较及报警子程序流程图 单片机原理及系统课程设计报告 - 4 - 3.2 ATAT89C5189C51 功能及引脚介绍功能及引脚介绍 AT89C51 单片机是把中央处理器 CPU、随即存储器 RAM、只读存储器 ROM、定时/计数器、I/O 接口电路等主要计算机部件集成在一块电路芯片上的单 片微型计算机，本设计中单片机应用的主要功能就是控制 LED 显示器的显示、报 警电路以及开锁电路，还用作键盘的扫描等。 P0：本设计中的 P0 口主要是控制 LED 数码管的段选，从 P0.
