镇江高等专科学校课程设计1 项目要求
基于AT89S51单片机的密码锁设计，具体功能如下： (1)总共可以设置8位密码，每位密码值范围为1~8。 (2)用户可自行设定和修改密码。 (3)按每个密码时都有声音提示。
(4)若键入的8位开锁密码不完全正确，则报警5s已提醒他人注意。
(5)开锁密码连续错3次要报警1分钟，报警期间输入密码无效，以防窃贼多次试探密码。
(6)键入的8位开锁密码完全正确才能开锁，开锁时要有1s的提示音。 (7)电磁锁的电磁线圈每次充电5s，然后恢复初态。
(8)密码键盘上只允许有8个密码按键。锁内有备用电池，只有内部上电复位才能设置或修改密码，因此，仅仅在门外按键是不能修改或设置密码的。 (9)密码设置完毕后要有2s的提示音。
2 硬件设计
2.1 设计思路
按照系统设计的要求和功能，将系统分为主控模块；按键扫描模块；蜂鸣器；电源电路；复位电路晶振电路；驱动电路几个模块，系统组成框图如图1-1所示。主控模块采用AT89S51单片机。
电源电路复位电路主控模块晶振电路AT89S51按键扫描模块驱动器蜂鸣器 图1-1 基于AT89S51单片机的密码锁组成框图 镇江高等专科学校课程设计2.2 硬件图及说明（硬件图见图1-2，）
元件型号单片机晶振电容型号数量/个用途元件型号蜂鸣器电阻型号数量/个用途AT89S52 1 控制核心12MHz 1 晶振电路30pF 2 晶振电路1 报警电路1kΩ10kΩ4.7kΩ1 上拉电路1 复位电路1 放大电路电阻电阻继电器电源电解电容20uF/10V 1 复位电路按键三极管二极管9 按键电路8550 2 放大电路IN4004 1 5V 1 控制对象+5V/0.5A 1 提供+5V电源 图1-3 基于AT89S51单片机的密码锁元件清单
注：1.AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS -51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
2.蜂鸣器的工作原理：
3 软件设计
2.1 设计思路 镇江高等专科学校课程设计应位置的，分析程序时可以仔细对照参考。 该密码锁中RAM存储单元的分配方案如下所示
如图1-3所示给出了该单片机密码锁电路的软件软件流程图。图中AA1~AA8以及START,SET,SAVE是程序中的标号，是为了理解程序而专门标在流程图的对 31H~38H；依次存放8位设定的密码，首位密码存放在31H单元中。 R0：只指向密码地址 R2;已经输入密码的位数
R3：存放允许的错码次数3与实际错码次数的差值。 R4~ R7：延时用。 00H：错码标志位。
对于ROM存储单元的分配，由于程序比较短，而且占用的存储空间的较少，因此，在无特殊要求时，可以从0030H单元（其他地址也可以）开始存放主程序。 3.2 程序流程图
开始初始化1s提示音等待设置密码NN有键按下？Y短音提示保存设置密码N是否够8位？Y长音提示错误次数清零错误标识清零N有键按下？Y短音提示密码对否？Y是否够8位？Y标志=1？N开锁并长音提示延时锁恢复错误清零错3次？Y报警1 min错误次数清零报警5s错误标志清零Y错误次数加1NN错误标志置1 图1-4 基于AT89S51单片机的密码锁程序流程图
3.3 程序清单（注释）
LOC OBJ LINE SOURCE
0000 1 ORG 0000H 0000 0130 2 AJMP START 0030 3 ORG 0030H 镇江高等专科学校课程设计0030 11A1 4 START:ACALL BP 0032 7831 5 MOV R0,#31H 0034 7A08 6 MOV R2,#8 0036 7590FF 7 SET1:MOV P1,#0FFH 0039 E590 8 MOV A,P1 003B B4FF02 9 CJNE A,#0FFH,L8 003E 0136 10 AJMP SET1
0040 11B0 11 L8: ACALL DELAY 0042 B4FF02 12 CJNE A,#0FFH,SAVE 0045 0136 13 AJMP SET1 0047 11A1 14 SAVE: ACALL BP 0049 F6 15 MOV @R0,A 004A 08 16 INC R0 004B DAE9 17 DJNZ R2,SET1 004D 7D10 18 MOV R5,#16 004F 11A1 19 D2S: ACALL BP 0051 DDFC 20 DJNZ R5,D2S 0053 7831 21 MOV R0,#31H 0055 7B03 22 MOV R3,#3 0057 7A08 23 AA1: MOV R2,#8 0059 7590FF 24 AA2: MOV P1,#0FFH 005C E590 25 MOV A,P1 005E B4FF02 26 CJNE A,#0FFH, L9 0061 0159 27 AJMP AA2 0063 11B0 28 L9:ACALL DELAY 0065 B4FF02 29 CJNE A,#0FFH,AA3 0068 0159 30 AJMP AA2 006A 11A1 31 AA3: ACALL BP 006C C3 32 CLR C 006D 96 33 SUBB A, @R0 006E 08 34 INC R0 006F B40002 35 CJNE A,#00H,AA4 0072 0176 36 AJMP AA5 0074 D200 37 AA4: SETB 00H 镇江高等专科学校课程设计0076 DAE1 38 AA5: DJNZ R2,AA2 0078 20000E 39 JB 00H,AA6 007B C2B5 40 CLR P3.5 007D 7D08 41 L3:MOV R5,#8 007F 11A1 42 ACALL BP 0081 DCFA 43 DJNZ R4,L3 0083 7B03 44 MOV R3,#3
0085 D2B5 45 SETB P3.5 0087 0157 46 AJMP AA1 0089 DB0C 47 AA6: DJNZ R3,AA7 008B 7D18 48 MOV R5,#24 008D 7CC8 49 L5: MOV R4,#200 008F 11A1 50 L4: ACALL BP 0091 DCFC 51 DJNZ R4,L4 0093 DDF8 52 DJNZ R5,L5 0095 7B03 53 MOV R3,#3 0097 7D28 54 AA7: MOV R5,#40 0099 11A1 55 ACALL BP 009B DDFA 56 DJNZ R5,AA7 009D C200 57 AA8: CLR 00H 009F 0157 58 AJMP AA1 00A1 C2B7 59 BP: CLR P3.7 00A3 7FFA 60 MOV R7,#250 00A5 7E7C 61 L2: MOV R6,#124 00A7 DEFE 62 L1: DJNZ R6,L1 00A9 B2B7 63 CPL P3.7 00AB DFF8 64 DJNZ R7,L2 00AD D2B7 65 SETB P3.7 00AF 22 66 RET 00B0 7F14 67 DELAY:MOV R7,#20 00B2 7E7D 68 L7: MOV R6,#125 00B4 DEFE 69 L6: DJNZ R6,L6 00B6 DFFA 70 DJNZ R7,L7 00B8 22 71 RET 镇江高等专科学校课程设计 72 END 3.4 程序调试
按键AN1~AN7分别代表数码1~7，按键AN0代表8。在没有键按下时，P1.0~P1.7全是高电平1；若某个键被按下，相应的口就变为低电平0.加入设定的密码是612345678，当按键AN6被按下时，P1.6变为低电平，P1端口其余口线为高电平，此时从P1口输入的数值为10111111，存到31H单元的密码值就是10111111，也就是BFH。以此类推，存到32H至38H单元的密码值分别是FDH，FBH，F7H，EFH，DFH，7FH，FEH。开锁时必须先按AN6，使从P1口读入的第一个密码值与31H单元存储的设定值相同，再按顺序按AN1 ，AN2，AN3， AN4， AN5， AN7 ，AN0才能开锁。否则不能开锁，同时开始报警。
4 小结
通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关单片机方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
实验过程中，也对团队精神的进行了考察，让我们在合作起来更加默契，在成功后一起体会喜悦的心情。果然是团结就是力量，只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。
此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰
参考文献：（另起一页）
【1】杨居义。单片机课程设计指导。北京：北京大学出版社，2009。
【2】王效华，张咏梅。单片机原理与应用。北京：北京交通大学出版社，2007。 【3】杨光义，马宁，靳光明等。单片机原理与工程应用。北京：清华大学出版社，2009。
