微控制器實習報告 密碼鎖

2021-09-29 02:02:14 字數 3744 閱讀 8780

目錄1.背景 1

1.1電子密碼鎖簡介 1

1.2電子密碼鎖發展趨勢 1

2.課題設計 2

2.1 at89c54晶元簡介 2

2.1.1 at89c54效能簡介 2

2.1.2 at89c54引腳功能說明 4

2.1.3 at89c54晶元內部結構 6

2.2 led顯示器 8

2.2.1 介面訊號說明 8

2.2.2 介面訊號說明 8

3.設計步驟 9

3.1硬體設計 9

3.1.1 鍵盤輸入部分 10

3.2軟體設計 11

3.3程式及注釋 12

4.結論 16

4.1設計效果 16

4.2除錯錯誤及處理情況 16

5.設計心得 17

電子密碼鎖是一種通過密碼輸入來控制電路或是晶元工作,從而控制機械開關的閉合,完成開鎖、閉鎖任務的電子產品。它的種類很多,有簡易的電路產品,也有基於晶元的價效比較高的產品。現在應用較廣的電子密碼鎖是以晶元為核心,通過程式設計來實現的。

其效能和安全性已大大超過了機械鎖。其特點如下:

1) 保密性好,編碼量多,遠遠大於彈子鎖。隨機開鎖成功率幾乎為零。

2) 密碼可變,使用者可以隨時更改密碼,防止密碼被盜,同時也可以避免因人員的更替而使鎖的密級下降。

3) 誤碼輸入保護,當輸入密碼多次錯誤時,報警系統自動啟動。

4) 無活動零件,不會磨損,壽命長。

5) 使用靈活性好,不像機械鎖必須佩帶鑰匙才能開鎖。

6) 電子密碼鎖操作簡單易行,一學即會。

在日常生活和工作中,住宅與部門的安全防範、單位的檔案檔案、財務報表以及一些個人資料的儲存多以加鎖的辦法來解決。目前門鎖主要用彈子鎖,其鑰匙容易丟失;保險箱主要用機械密碼鎖,其結構較為複雜,製造精度要求高,成本高,且易出現故障,人們常需攜帶多把鑰匙,使用極不方便,且鑰匙丟失後安全性即大打折扣。針對這些鎖具給人們帶來的不便若使用機械式鑰匙開鎖,為滿足人們對鎖的使用要求,增加其安全性,用密碼代替鑰匙的密碼鎖應運而生。

它的出現為人們的生活帶來了很大的方便,有很廣闊的市場前景。由於電子器件所限,以前開發的電子密碼鎖,其種類不多,保密性差,最基本的就是只依靠最簡單的模擬電子開關來實現的,製作簡單但很不安全,在後為多是基於eda來實現的,其電路結構複雜,電子元件繁多,也有使用早先的20引腳的2051系列微控制器來實現的,但密碼簡單,易破解。隨著電子元件的進一步發展,電子密碼鎖也出現了很多的種類,功能日益強大,使用更加方便,安全保密性更強,由以前的單密碼輸入發展到現在的,密碼加感應元件,實現了真真的電子加密,使用者只有密碼或電子鑰匙中的一樣,是打不開鎖的,隨著電子元件的發展及人們對保密性需求的提高出現了越來越多的電子密碼鎖。

出於安全、方便等方面的需要許多電子密碼鎖已相繼問世。但這類產品的特點是針對特定有效卡、指紋或聲音有效,且不能實現遠端控制,只能適用於保密要求高且供個人使用的箱、櫃、房間等。由於數字、字元、圖形影象、人體生物特徵和時間等要素均可成為鑰匙的電子資訊,組合使用這些資訊能夠使電子防盜鎖獲得高度的保密性,如防範森嚴的金庫,需要使用復合資訊密碼的電子防盜鎖,這樣對盜賊而言是「道高一尺,魔高一丈」。

組合使用資訊也能夠使電子防盜鎖獲得無窮擴充套件的可能,使產品多樣化,對使用者而言是「千挑百選,自得其所」。可以看出組合使用電子資訊是電子密碼鎖以後發展的趨勢。

at89c54是乙個低功耗,高效能cmos 8位微控制器,片內含4k bytes isp(in-system programmable)的可反覆擦寫1000次的flash唯讀程式儲存器,器件採用atmel公司的高密度、非易失性儲存技術製造,相容標準mcs-51指令系統及80c51引腳結構,晶元內整合了通用8位**處理器和isp flash儲存單元,功能強大的微型計算機的at89c54可為許多嵌入式控制應用系統提供高價效比的解決方案。

at89c54具有如下特點:40個引腳,4k bytes flash片內程式儲存器,128 bytes的隨機訪問資料儲存器(ram),32個外部雙向輸入/輸出(i/o)口,5個中斷優先順序2層中斷巢狀中斷,2個16位可程式設計定時計數器,2個全雙工序列通訊口,看門狗(wdt)電路,片內時鐘振盪器。

此外,at89c54設計和配置了振盪頻率可為0hz並可通過軟體設定省電模式。空閒模式下,cpu暫停工作,而ram定時計數器,序列口,外中斷系統可繼續工作,掉電模式凍結振盪器而儲存ram的資料,停止晶元其它功能直至外中斷啟用或硬體復位。同時該晶元還具有pdip、tqfp和plcc等三種封裝形式,以適應不同產品的需求。

圖3-1 at89c54 晶元引腳圖

其主要功能特性:

相容mcs-51指令系統4k可反覆擦寫(>1000次)isp flash rom

32個雙向i/o口4.5-5.5v工作電壓

2個16位可程式設計定時/計數器時鐘頻率0-33mhz

全雙工uart序列中斷口線 128x8 bit內部ram

2個外部中斷源低功耗空閒和省電模式

中斷喚醒省電模式3級加密位

看門狗(wdt)電路軟體設定空閒和省電功能

靈活的isp位元組和分頁程式設計雙資料暫存器指標

可以看出at89c54提供以下標準功能:4k位元組flash閃速儲存器,節內部ram,32個i/o口線,看門狗(wdt),兩個資料指標,兩個16位定時器/計數器,乙個5向量兩級中斷結構,乙個全雙工序列通訊口,片內振盪器及時鐘。同時, at89c54可降至0hz的靜態邏輯操作,並支援兩種軟體可選的節電工作模式。

空閒方式停止cpu的工作,但允許ram,定時/計數器,序列通訊口及中斷系統繼續工作。掉電方式何在ram中的內容,但振盪器停止工作並禁止其它所有部件工作直接到乙個硬體復位。

vcc:電源電壓

gnd:地

p0口:p0口是一組8位漏極開路型雙向i/o口,也即位址/資料匯流排復用口,作為輸出口用時,每位能驅動8個ttl邏輯閘電路,對埠寫「1」可作為高阻抗輸入埠。在訪問外部資料儲存器或程式儲存器時,這組口線分時轉換位址(低8位)和資料匯流排復用,在訪問期間啟用內部上拉電阻。

在flash程式設計時,p0口接收指令位元組,而在程式校驗時,輸出指令位元組,校驗時,要求外接上拉電阻。

p1口:p1是乙個帶內部上拉電阻的8位雙向i/o口,p1的輸出緩衝級可驅動(吸收或輸出電流)4個ttl邏輯閘電路。對埠寫「1」,通過內部的上拉電阻把埠拉到高電平,此時可作輸入口。

作輸入口使用時,因為內部存在上拉電阻,某個引腳被外部訊號校驗期間,p1接收低8位位址。表3-1為p1口第二功能。

表3-1 p1口第二功能

p2口:p2是乙個帶有內部上拉電阻的8位雙向i/o口,p2的輸出緩衝級可驅動4個ttl邏輯閘電路。對埠寫「1」,通過內部的上拉電阻把埠拉到高電平,此時可作輸入口,作輸入口使用時,因為內部存在上拉電阻,某個引腳被外部訊號拉低時會輸出乙個電流i。

在訪問8位位址的外部資料儲存器(如執行:movx @ri 指令)時,p2口線上的內(也即特殊功能暫存器,在整個訪問期間不改變。flash 程式設計或校驗時,p2也接收高位位址和其它控制訊號。

p3口:p3口是一組帶有內部上拉電阻的8位雙向i/o口。p3口輸出緩衝級可驅動(吸收或輸出電流)4個ttl邏輯閘電路。

對p3口寫入「1」時,它們被內部上拉電阻拉高並可作為輸入埠。作輸入埠時,被外部拉低的p3口將用上拉電阻輸出電流i。p3口除了作為一般的i/o口線外,更重要的用途是它的第二功能,p3口的第二功能如下表3-2。

表3-2 p3口的第二功能

rst:復位輸入。當振盪工作時,rst引腳出現兩個機器週期上高電平將使微控制器復位。

wdt益出將使該引腳輸出高電平,設定sfr auxr 的 disrto 位(位址8eh)可開啟或關閉該功能。disrto 位預設為reset輸出高電平開啟狀態。

基於51微控制器電子密碼鎖設計彙總

一 設計目的 1.1課題簡介 如何實現防盜是很多人關心的問題,傳統的機械鎖由於其構造簡單,被撬的事件屢見不鮮,使人們的人身及財產安全受到很大威脅。電子密碼鎖是一種依靠電子電路來控制電磁鎖的開與閉的裝置,開鎖需要輸入正確密碼,若密碼洩露,使用者可以隨時更改密碼。因此其保密性高,使用靈活性好,安全係數高...

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