毕业设计单片机课程设计密码锁设计.doc

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，密码输入时应处于必威体育官网网址显示状态，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“”共位密码。密码的输入： 采用按键来完成密码的输入 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本由单片机系统、、LED显示和报警系统组成系统能完成开锁、报警、功能 (1)单片机系统： 此次课题采用一种是用以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，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。 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E 4 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，必威体育官网网址显示“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”形显示必威体育官网网址输入六位新密码，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