课程设计-基于AT89S51单片机的电子锁系统设计.docVIP

基于AT89S51单片机的电子锁系统设计 摘要：利用AT89S51单片机及由Keil uVision2软件编写单片机汇编语言源程序，并且通过Proteus仿真测试，设计了一个电子锁系统，实现按对密码指示灯亮，按错重新输入的功能。 关键字：AT89S51；Keil uVision2；Proteus 0 引言 随着社会的发展和人们生活水平的提高，人们的安全意识也逐步加强。密码锁以其安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点受到越来越多人的欢迎。本系统采用AT89S51 单片机为主控芯片，并使用51单片机汇编语言在Keil uVision2环境下编写源程序，生成.HEX文件后交给Proteus ISIS进行单片机电路原理仿真。 1 系统结构 系统由单片机AT89S51 为主控制器，单片机读取键盘提供的数据，送到LED显示，当按键按下，单片机处理按键。整个系统由5V电池提供，以便携带。所设计的电子锁实现以下功能:①输入错误可修改操作，②输入正确灯亮。 Proteus ISIS电路原理仿真图 1.1AT89S51介绍 AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4K bytes的可系统编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。它集Flash程序存储器既可在线编程(ISP)也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中。 主要性能参数： 与MCS-51产品指令系统完全兼容 4K字节在系统编程（）F闪速存储器 1000次擦写周期 4.0-5.5V的工作电压范围 全静态工作模式：0Hz-33MHz 三级程序加密锁 128*8字节内部RAM 32个可编程I/O口线 2个16位定时/计数器 6个中断源 全双工串行UART通道 低功耗空闲和掉电模式 中断可从空闲模唤醒系统 看门狗（WDT）及双数据指针 掉电标识和快速编程特性 灵活的在系统编程（ISP字节或页写模式） 功能特性概述： AT89S51提供以下标准功能：4K字节Flash闪速存储器，128字节内RAM，32个I/O口线，看门狗，两个数据指针，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内震荡器及时钟电路。同时，AT89S51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但震荡器停止工作并禁止其它所有部件工作到下一个硬件复位。 AT89S51 具有如下特点：为适应不同的产品需求，采用PDIP、TQFP、PLCC 三种封装形式，本系统采用双列直接PDIP 封装形式，4KB Flash 片内程序存储器，128B 的随机存取数据存储器，32 个外部双向输入/输出（I/O）口，5 个中断优先级，2 层中断嵌套中断，2 个16位可编程定时计数器，2 个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。此外，AT89S51 设计和配置了振荡频率可为0Hz 并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU 暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器 而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。 AT89S51管脚图如图1： 图1 1.2 矩阵式键盘 1.2．1矩阵式键盘结构 矩阵式键盘由行线和列线组成，按键位于行、 列线的交叉点上。 矩阵式键盘中，行、 列线分别连接到按键开关的两段，行线通过上拉电阻接到+5V上。当有键按下时，行，列线将导通，此时，行线电平将由与此行线相联的列线电平决定。这是识别按键是否按下的关键。然而，矩阵键盘中的行线，列线和多个键相连，各按键按下与否均应向该按键所在行线和列线的电平，各按键间将相互影响，因此，必须将行线，列线信号配合起来作适当处理，才能确定闭合键的位置。 1.2．2矩阵键盘的工作原理 这次设计为4*3 4行3列的扫描电路 此处介绍一下4*3矩阵键盘的工作原理： 它将所有数码管的八个段线相应的并接在一起，并接到AT89S51的P0口，由P0口控制字段输出，而各位数码管的共阳级由AT89S51的P2口控制Q20-Q27来实现8位数码管的位输出控制 这样，对于一组数码管动态稍描显示需要由两组信号来控制：一组是字段输出口输出的字形代码，用来控制显示的字形，称为段码；另一组是位输出口输出的控制信号，用来选择第几位数码管工作，称为位码。由于各位数码管的段线并联，段码的输出对各位数码管来说都是相同的。因此，同一时刻如果各位数码管地位选线都处于选通状态的话，8位数码管将显示相同的字符。若