（2）如果密码输入正确，绿色LED会亮起，表示解锁，1602上的设计手册内容2会显示“you are right!”，等待修改密码。 (3) 当密码输入错误时，会显示“密码错误”，然后给您第二次、第三次输入密码的机会。 如果密码错误3次，则会发出“叮咚”警报声，并且红色警报指示灯不亮。 停止闪烁，按复位按钮清除报警。 （4）按“7”键，表示如果不小心输入了密码，可以删除输入错误的密码。 (5) 按“6”更改密码。 您需要输入的原始密码是正确的。 然后按此键后，蓝色密码更改指示灯会亮起，1602上会显示“输入新密码”。如果输入正确，会要求您重新输入。 2. 提示“修改正确！！！” 第一次输入相同号码后会出现 并返回主菜单。 当两次不一致时，提示“修改错误！！！” 然后返回主菜单。 2、硬件设计方案演示系统整体主要分为五个模块，分别由单片机最小系统、矩阵键盘、液晶显示器、报警系统、指示灯电路等组成。微机系统的作用是处理外部输入的数据。 显示电路显示需要操作的步骤并指导用户。 当密码输入错误时，报警电路发出警告报警。 系统可完成开锁、密码输入错误报警、删除密码、修改用户密码等基本密码锁功能。
如果根据实际实验板情况，还可以增加远程控制和断电保护功能。 总体方案设计 本设计具体总体模块设计方案如下图（1）（1）硬件总体方案模块框图设计规范内容3 具体模块方案的设计1、主控芯片方案选择方案1：采用硬件电路设计电子密码锁，如采用74LS112双JK触发器组成的数字逻辑电路控制方案。 该方案可以实现基本功能，优点是不需要软件编程，但电路连接复杂，关键是自己设置密码不太方便。 要求。 方案2：单片机中的STC89C51是8位可编程控制器，具有高性能、低功耗的优点。 核心具有丰富的指令集和32个通用工作寄存器，可以通过软件编程实现电子密码锁各方面的设计。 要求和功能，单片机的I/O口充足，硬件电路连接也比较简单。 基于以上程序演示，选择STC单片机的STC89C51作为本电子密码锁系统设计的主控芯片，完成输入数据的采集、处理并发出相应的指令。 2.键盘模块选项选项1：可以选择独立连接的键盘。 对于独立连接的键盘，每个按键都独立连接一条数据线。 正常情况下，所有数据线都接高电平。 当按下任意键时，与其连接的数据线将被拉动。 进入低水平。 这种方案在处理多个数据时，在编程和硬件连接电路上会比较复杂。
方案2：选择矩阵行列式键盘作为输入模块。 矩阵键盘由行线和列线组成。 键位于行和列的交叉点。 行和列分别连接到按键开关的两端。 列线通过上拉电阻连接到高电平。 当没有按钮动作时，柱线处于高电平状态； 当按下按钮时，交点处的行线和列线连接，列线电平状态将由与该行线连接的行线电平决定。 这次通过键盘输入的数值种类较多，矩阵键盘节省了大量的I/O口，适合按键数量较多的场合。 综上所述，根据本设计中的单片机实验板，我们选择使用3*3矩阵键盘来完成密码值的输入。 该键盘的功能简单实用，如下图（2）所示。 设计手册内容 4 图（2）矩阵键盘 3.显示模块方案方案一：采用LCD1602作为主液晶显示器。 这种液晶屏可以输入两行字母或者数字，功能比较简单，用途广泛。 本设计中需要显示密码的数据值以及各个功能的提示。 采用LCD1602液晶作为显示模块更加直观。 如图（3）所示，显示更加直观。 图（3）LCD1602显示方案二：利用数码管实时显示输入密码的值。 由于密码数量为6个，硬件电路连接电路比较复杂，连接引脚也比较复杂。 有很多，观看起来并不清晰直观。 综合以上两种方案的比较，本设计采用方案一。 4、报警模块方案一：用1602显示特殊数字或字母来指示输入的密码是否正确。 这个解决方案也可以用视觉来表达。
设计手册内容5 方案2：利用声光双重效果报警。 如果密码输入错误，报警灯会闪烁，蜂鸣器会报警，从而可以从多个角度发出密码错误报警。 经过以上分析比较，采用方案2的声光报警来指示开锁失败，如图（4） 图（4）报警电路设计 5、报警解除模块 该模块最少使用复位功能微控制器的系统，这样可以省钱。您还可以通过移除I/O引脚来重新开始输入密码。 该模块中蜂鸣器的作用是，当用户输入错误密码超过3次时，蜂鸣器会发出声音，键盘将被锁定。 电路原理图如下：如图（5） 图（5）复位电路 3、软件设计 软件设计主要包括主程序模块、键盘扫描模块、LCD1602 显示模块、密码比较模块、解锁程序模块、主程序主程序模块主要完成LCD初始化、检查是否有按钮按下、调用显示、密码修改程序等。主程序流程图如图（6）所示。 设计规范内容 6. 设计规范内容 7. 图（6）主程序框图。 设计规范内容 8．开锁程序模块 开锁程序流程图如图（8）所示。 图（7）解锁子程序模块 LCD1602 显示模块 本系统采用LCD1602 来实现显示。 参考LCD1602手册进行初始化和编程显示，即在编程中添加LCD1602驱动程序。
这里的驱动主要包括：初始化函数、设置显示坐标、写字符函数和写字符串函数。 时钟界面显示运行时间。 密码锁定界面主要显示提示信息和输入的密码。 当然，当输入密码数字时，输出并不显示数字，而是换成“*”显示。 LCD1602的部分读写控制时序程序如下图（8）所示： 设计规范内容9 图（8）LCD1602初始化键盘扫描处理模块。 该模块具有的功能有：逐列扫描键盘上按键的具体位置，判断键盘上按键是否按下，消除抖动，判断关闭的按键是否松开等功能。 该模块使用case语句来判断按键是否被按下。 方法是：依次向行线发送低电平，然后检查所有列线。 状态，如果全部为1，则按下的按键不在本列； 如果不是全1，则按下的按键一定在这一列，并且是与零电平行线交点处的按键。 首先将值fe赋给P2端口，然后扫描P2端口，然后与f8相与，看是否相等。 如果相等，则不按下任何键。 如果不相等，则有按键按下，然后判断它在哪一列。然后执行按键处理函数。 处理函数流程图如图（9）所示。 设计手册内容 10. 图（9）关键功能程序 4. 系统调试 调试部分采用先单独调试各单元模块，整定后再进行。 整机调试方法，提高调试效率。 设计手册内容 11 （1）键盘测试：用单片机对电路板上的3*3矩阵键盘进行编程调试，使液晶屏上显示键盘锁对应的数字和功能。
使用仿真器调试成功后，通过编程器将程序写入芯片进行调试。 (2)报警及开锁控制电路测试。 通过矩阵键盘控制输入正确的开锁密码，锁灯会亮起； 当连续3次输入错误密码时，报警指示灯闪烁，蜂鸣器报警，键盘被锁定。 (3)显示电路测试采用电位器调节1602液晶屏的对比度和背光，使其工作在最合适的状态。 所有功能模块调整完毕后，进行整机调试。 流程如下：将调整好的功能模块连接在一起，用函数信号发生器模拟电压信号，先用模拟器代替STC89C51单片机进行模拟调试，对各个功能进行模拟调试。 检测芯片的片选和启动，并测试数据线。 调试成功后，将程序写入单片机进行调试。 软件调试部分（1）KEI编程、仿真、编译集成环境KEILUV3：将汇编语言源程序编译成*.hex文件。 （2）STC-ISP-Downloader：将C语言源程序编译出来的*.hex文件在线下载到STC单片机中。 （3）使用说明： （一）双击该图标，出现下图。 12 设计手册内容（二）选择您需要的单片机型号； （三）打开“”文件； （四）选择你的串口，这里选择COM1； （五）点击下载/下载，实现自动下载编程。 调试结果分析本系统以STC89C51为核心部件，采用软件模块化编程，通过键盘控制和液晶显示实现密码锁定功能和报警功能，并能防止多次密码尝试，能够实现本设计课题的基本要求。
设计时，根据实验板的硬件连接，尽量使硬件电路简单稳定，减少电磁干扰等环境干扰，充分发挥软件编程的优势，减少因元件精度不够而带来的误差。 本设计成功模拟了1602液晶显示、密码“*”设置、密码设置、防止多次尝试、报警等功能。 并且程序采用C语言编写，具有很强的可移植性，方便对系统的增删改查。 在设计过程中我也遇到了很多困难。 比如我对LCD1602的具体功能不太熟悉，就在图书馆和网上查找相关资料进行编程，对其功能模式有了进一步的了解。 还有一个3*3键盘扫描程序的编程，利用所学的4*4键盘编程的原理和方法，使用case语句来编程。 由于时间有限以及本人知识水平的限制，这个系统还存在一些不完善的地方，实际应用中还有很多具体的细节需要解决。 例如：扩展AT2402模块存储密码、红外报警检测技术、密码指纹识别技术、语音识别技术、图像识别技术等。只有这样才能更好地满足社会的发展和人们的需求。 5.仿真结果各模块的仿真结果如下图所示。 设计规范内容13（10）欢迎界面图（11）输入密码界面设计规范内容14（12）解锁界面图（13）修改密码界面设计规范内容15图（14）密码修改成功界面图（15）报警界面设计手册 内容 16 六、设计经验 本次培训为期两周，分为三个阶段：一是做电路仿真和原理图；二是做电路仿真。 二、焊接单片机实验板； 第三，调试电路硬件。
每一步都做得很仔细。 这是首次将模拟应用于实践。 我感觉自己收获很多。 一般一次性成功的板子很少，必须经过调试和错误检查才能得到一块完整的电路板。 这次我做了一个电子密码锁和液晶显示屏。 原理看似简单，但过程却让我深深感受到，无论多么简单的电路图，理论与实践还是有一定差距的。 参考书上的原理图经过亲自改进，使功能更加完善，尤其是程序的调试，需要花费很多时间，也是最困难的部分。 我们的最终目标是应用而不是理论结果。 我们学习的理论知识是比较高级的，但是因为我们通常不会将知识付诸实践。 通过这次设计，培养了我的创新意识和综合素质，更好地掌握了电子产品设计和生产的技术和流程，提高了我的个人基本能力、实验设计能力、独立工作能力。 我的基础知识变强了，可以看图了。 、能焊接、能安装、能测量、能验资。 7.参考文献[1]杭和平． 微控制器原理与应用。 北京：机械工业出版社，2008[2]李朝庆。 单片机原理与接口技术。 北京：航天出版社，2009[3]宋彩丽。 微控制器原理与应用。 C51编程[M]． 西安交通大学出版社，2007 附录一 Proteus 仿真图设计规范内容 17 设计规范内容 18 附录二 物理显示设计规范内容 19 附录三 源程序 #include #define ulong unsigned long #define uint unsigned int #define uchar unsigned charuchar temp,num,flag,r;uchar code table1[]="欢迎光临！(^_^)";//主界面 uchar code table2[]="liu hai yan DIY";//主界面 uchar code table3[] ="*****";//密码显示“*****” uchar码 table4[]="code is error!";//密码错误显示uchar码 table5[]="you都对！";//第二次开锁，uchar码 table6[]="第二次！";//第二次开锁，uchar码 table7[]="最后一次！ ";//第三次开锁显示uchar码 table8[]="输入新密码：";//修改密码显示uchar码 table9[]="呼叫….";//报警显示uchar码 table12[ ]="修改正确！！！";//正确修改密码 uchar 码 table10[]="password:";//输入密码 uchar 码 table11[]="";//删除密码并显示 uchar 码table13[]="Input Again:";//再次输入密码 uchar code table14[]="修改错误!!!";//修改密码错误 uchar init_pswd[6]={0,1,2,3, 4,5};//初始化密码 uchar pswd[6 ]={0}; //放入新修改的输入密码 sbit lcdrs=P1^0; //LCD数据/命令(H/L)选择端子 sbit lcdrw=P1^1;sbit lcden=P1^2; //LCD使能 sbit P1_3=P1^3;//解锁指示灯 sbit P1_4=P1^4;//更改密码指示灯 sbit P1_5=P1^5; //报警指示灯sbit P2_7=P2^7; // 蜂鸣器设计手册内容20/************************************************ * 函数声明*/void delay(uint z);void init();//初始化子函数 void write_com(uchar com);//写指令子函数 void write_data(uchar dat1);//写数据子函数function uint keyscan( );void mima();//密码处理子函数 void mima1(); //修改密码 function void Alarm(uchar t);//报警函数/******************** **************** ******************LCD驱动*/void init(){ lcden=0; write_com(0x38) ; //设置1602显示，5×7点阵显示，8位数据接口 write_com(0x0e); //00001DCB、D（开关显示）、C（是否显示光标）、B（光标闪烁、光标不显示） write_com(0x06 ); //000001N0, N（地址指针+-1） write_com(0x01); //清屏命令必须在每次显示下一个屏幕时清屏 write_com(0x80); //第一行显示 }void write_com (uchar com) //写命令子函数 {lcdrs=0;//低电平选择为写命令 lcdrw=0;P0=com; //向P0口写入命令delay(5); lcden=1; //打开使能延时(5); //读取命令lcden=0; //关闭enable}void write_data(uchar dat1) //写数据子函数 {lcdrs=1;//高电平选择写数据设计规范内容 21lcdrw=0;P0=dat1;//写数据到P0口delay( 5);lcden=1; //启用延迟(5); //读取数据lcden=0; //关闭Enable}void delay(uint z)//延时子函数z*1ms { uint x,y;for(x=z;x>0;x–)for(y=110;y>0; y- -);}uint keyscan()//键盘扫描程序 {P2=0xfe;//选择第一行第一 temp=P2; 温度=温度&0xf8; //列线全为1，行线为0 while(temp!= 0xf8){delay(15); // 延迟去抖 temp=P2; 温度=温度&0xf8; while(temp!=0xf8){ temp=P2;switch(temp) //判断哪一列被按下 {case 0xf6:num =0;flag=1;break;//第一列按下 case 0xee:num=1; flag=1;break;//第二列按case 0xde:num=2;flag=1;break;//按第三列} while(temp!=0xf8) {temp=P2; temp=temp&0xf8;设计手册内容22 }}}P2=0xfd; //选择第二行，列线为1temp=P2;temp =temp&0xf8;while(temp!=0xf8){delay(15); 温度=P2； 温度=温度&0xf8; while(temp!=0xf8){temp=P2; switch(temp) //判断哪一列被按下 {case 0xf5 :num=3;flag=1;//在第一列按下break;case 0xed:num=4;flag=1;//在第二列按下break column;case 0xdd:num=5;flag=1;//在第三列按break;}while(temp!=0xf8) {temp=P2; 温度=温度&0xf8; }} }P2=0xfb;//选择第三行 temp=P2;temp=temp&0xf8;while(temp !=0xf8) 设计规范内容 23 {delay(15);temp=P2;temp=temp&0xf8;while(temp! =0xf8){temp=P2;开关(temp){ case 0xf3:num=6;flag=1; 中断;情况 0xeb:num=7;flag=1;break;情况 0xdb:num=8;flag=1;break;}while(temp!=0xf8) { temp=P2;temp=temp&0xf8; }}}返回（数字）； }void main(){ uchar m=0,w=0;init(); //LCD初始化 write_com(0x80); //第一行显示 for(r=0;r=6)//密码正确 { P1_3=0; //解锁指示灯长亮 keyscan();while(flag==1&&num==6);//是否更改密码 mima1(); //修改密码函数}else//密码不正确{ m= 0;write_com(0x80+0x40);//显示第二行 for(r=0;r=6){ P1_3=0; mima1();//修改密码函数}else{ m=0;write_com(0x80+ 0x40);for(r=0;r=6){P1_3=0;//如果密码正确，解锁指示灯亮点亮mima1();//密码修改函数}else{ init();write_com(0x80+0x40); for(r=0;r=6)//密码正确{ init();for(r=0;r
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