单片机电子密码锁的设计汇编语言

一、设计总说明

随着人们对安全的重视和科技的发展，许多电子智能锁（指纹辨认、IC卡辨认）已在国内外相继面世。但是这些产品的特点是针对特定的指纹和有效卡，只能合用于保密规定的箱、柜、门等。并且指纹识辨认器若在公共场合使用存在容易机械损坏，IC卡还存在容易丢失、损坏等特点。加上其成本较高，一定限度上限制了这类产品的普及和推广。鉴于目前的技术水平与市场的接受限度，电子密码锁是这类电子防盗产品的主流。

本次基于8051单片机电子密码锁的设计，其重要具有如下功能：

（1）设立6位密码，密码通过键盘输入，若密码对的，则将锁打开。

（2）密码可以由用户自己修改设定（只支持6位密码），锁打开后才干

改密码。修改密码之前必须再次输入密码，在输入新密码时候需要二次确

以防止误操作。

（3）报警、锁定键盘功能。密码输入用发光管显示，当连续3次输入错误

密码，系统声光报警。

电子密码锁的设计重要由三部分组成：4×4矩阵键盘接口电路、密码锁

的控制电路、输出八段显示电路。此外系统尚有LED提醒灯等。

密码锁设计的关键问题是实现密码的输入、清除、更改、开锁等功能：

（1）密码输入功能：按下一个数字键，一个“－”就显示在最右边的数码

管上，同时将先前输入的所有“－”向左移动一位。

（2）密码清除功能：当按下清除键时，清除前面输入的所有值，并清除所

有显示。

（3）密码更改功能：将输入的值作为新的密码。

（4）开锁功能：当按下开锁键，系统将输入与密码进行检查核对，假如

确锁打开，否则不打开。

重要的设计实行过程：一方面，选用8051单片机，以及选购其他电子元器件。第二步，设计硬件电路。第三步，编写单片机语言实现功能。第四部，分别进行软件和硬件的调试。最后，联合软、硬件调试整个系统，完毕本次课程设计。

关键词：4×4矩阵键盘；8051单片机；密码锁；密码二次确认‘二、

绪论

2.1

背景

随着社会物质财富的日益增长，安全防盗已成为社会问题。而锁自古以来就是把守门户的铁将军，人们对它规定甚高，既要安全可靠地防盗，又要使用方便，这也是制锁者长期以来研制的主题。目前国内，大部分人使用的还是传统的机械锁。然而，眼下假冒伪劣的机械锁泛滥成灾，互开率非常之高。所谓互开率，是各种锁具的一个技术质量标准，也就是1把钥匙能开几把锁的比率。经国家工商局、国家内贸局、中国消协等部门对锁具市场的调查，发现个别产品的互开率居然超标26倍。

为什么弹子锁的“互开率”会如此之高？据有关专家人士剖析，弹子锁质量好坏重要取决于弹子数量的多少以及弹子的大小，而弹子的多少和大小受一定条件的限制。此外，即使是一把质量过关的机械锁，通过急开锁，甚至可以在不损坏锁的前提下将锁打开。机械锁的这些弊端为一种新型的锁---电子密码锁，提供了发展的空间。

2.2

电子锁

电子锁是采用电子电路控制，以电磁铁或者卫星电机和锁体作为执行装置的机电一体化锁具，相比传统的机械锁具，电子锁不使用金属钥匙，保密性、精度都有很大提高。

电子锁的发明思绪，源自古代发明的自动机械，例如古希腊数学家赫伦的液压自动门，中国古代诸葛亮的木牛流马，它们以重力或蒸汽压力驱动，最广泛的用途乃是用在古代墓道的地下机关。电子工业的诞生，使得以微小电量驱动机械成为也许，于是有了电子锁一日千里的跃进。

三、课题规定

本次课程设计，基于8051单片机电子密码锁的设计，运用4*4小键盘作为输入，LED作为显示。当输入密码和设定的密码一致时，系统运用继电器输出解锁信号，其重要具有如下功能：

（1）设立6位密码，密码通过键盘输入，若密码对的，则将锁打开。

（2）密码可以由用户自己修改设定（只支持6位密码），锁打开后才干

改密码。修改密码之前必须再次输入密码，在输入新密码时候需要二次确

以防止误操作。

（3）报警、锁定键盘功能。密码输入用发光管显示，当连续3次输入错误

密码，系统声光报警。四、

课题分析

电路重要涉及矩阵键盘输入密码，外部密码验证，单片控制，原理方框图如下：

4.1矩阵键盘输入控制电路

设计方案是非编码键盘，每条行线和列线都相应一条I/O口线，键位设在行线和列线的交叉点，当一个键按下就会有某一条行线与某一条列线接触，只要拟定接触的是哪两条线，即哪两个I/O口线，就可以拟定哪一个键被触动。

行线设计成上拉口线，初始时被置高电位，列线悬空，初始置低。通过不断读行线口线，或者中断方式触发键位扫描。

当发现有键按下，将列线逐个置低，其他列线置高，读行线口线。当某条列线置低时，某条行线也被拉低，则拟定这两条线的交点处的按钮被按下。

将每个行线和列线的组合值作成列表，每次就可以通过查表拟定键位，以决定之后要进行的操作。

五、课题方案选择

方案一：使用8051单片机，采用汇编语言编写程序，该程序语言功能强大，调试较为方便，具有很强的实用性。

方案二：运用数字逻辑电路，运用电压比较器，555单稳态电路，计数器，JK触发器，UPS电源等实现对门的电子控制。

方案三：使用8051单片机，运用基于单片机的C语言编写程序，通过Keil

C51

uVision2软件进行仿真模拟。

方案二基于数字电路，操作繁琐，会出现较多的器件故障，同时调试复杂，难于维护。方案三该逻辑语言较为复杂，编写程序时也较为复杂，还需进行软件仿真模拟，设计复杂。综上所述，使用方案一，设计较为简便，调试简朴，硬件电路较少，易于维护。六、程序部分

ORG

1000H

MOV

R4,#08H

密码个数8个

MOV

R0,#40H

密码暂存区

MOV

A,#00H

初始密码0，1，2，3，4，5

GO:

MOV

@R0,A

INC

R0

INC

A

DJNZ

R4,GO

SETB

P3.0;

确认

SETB

P3.1

锁开

SETB

P3.2

错误

SETB

P3.4

报警

MOV

R0,#20H

MOV

A,#03H

MOV

@R0,A

;8155初始化

MOV

R0,#79H

MOV

R7,#06H

INIT:

MOV

@R0,#0

;显示缓冲区清零

INC

R0

DJNZ

R7,INIT

LOP:

LCALL

DISP

LCALL

KEYB

JB

ACC.4,LOP

;未按键返回

MOV

R0,#7EH

MOV

R7,#05H

PUSH

A

SETD:

DEC

R0

MOV

A,@R0INC

R0

MOV

@R0,ADEC

R0

DJNZ

R7,SETD

POP

ACC

MOV

@R0,A

MOV

7DH,7CH

CJNE

,A,#0AH,LOP

CLR

P3.0

ACALL

COMP

CJNE

R3,

#03H,

LOP

CLR

P3.4

SJMP

LOP-----------------------------------KEYB:

LCALL

BKS

;按键解决子程序

JNZ

BLK1

LCALL

DISP

SJMP

KEYB

BLK1:

LCALL

DISP

LCALL

DISP

LCALL

BKS

JNZ

BLK2

LCALL

DISP

SJMP

KEYB

BLK2:

MOV

R2,#0FEH

MOV

R4,#0

BLK4:

MOV

R1,#21H

MOV

A,R2

MOVX

@R1,A

MOV

R1,#23H

MOVX

A,@R1

JB

ACC.0,BL1

MOV

A,#0

SJMP

BLKP

BL1:

JB

ACC.1,BL2

MOV

A,#08H

SJMP

BLKP

BL2:

JB

ACC.2,BL3

MOV

A,#10H

SJMP

BLKP

BL3:

JB

ACC.3,BL

MOV

A,#18H

BLKP:

ADD

A,R4

PUSH

ACCBLK3:

LCALL

DISP

LCALL

BKS

JNZ

BLK3

POP

ACC

CJNE

A,#10H,PP

PP:

JNC

PP1

MOV

DPTR,#TBL

MOVC

A,@A+DPTR

PP1:

RET

TBL:

DB

07H,04H,08H,05H,09H,06H,0AH,0BH,01H,00H

DB

02H,0FH,03H,0EH,0CH,0DH

BL:

INC

R4

MOV

A,R2JNB

ACC.7,BKLD

RL

A

MOV

R2,A

SJMP

BLK4

BLKD:

SJMP

KEYBBKS:

MOV

R1,#21H

MOV

A,#0

MOVX

@R1,A

MOV

R1,#23H

MOVX

A,@R1

CPL

A

ANL

A,#0FH

RET

---------------------------------

DISP:

MOV

R0,#79H

MOV

R3,#20H

BTL:

MOV

A,R3

MOV

R1,#21H

MOVX

@R1,A

;送位选码到PA口

MOV

A,@R0

MOV

DPTR,#TAB1

MOVC

A,@A+DPTR

查表

INC

R1

MOVX

@R1,A

;送显示码到PB口

LCALL

DELAY

;延时

INC

R0

MOV

A,R3

JB

ACC.0,HERE

;一轮显示完到HERE

RR

A

MOV

R3,A

SJMP

BTL

;继续本轮显示

HERE:

RET

TAB1:

DB

0C0H,0F9,0A4H,0B0H,99H,92H,82H

共阳显示码

DB

0F8H,80H,90H

DELAY:

MOV

R6,#0FFH

;延时子程序

D1:

MOV

R5,#0FFH

D2:

DJNZ

R5,D2

DJNZ

R6,D1

MOV

30H,7EH

MOV

31H,7DH

MOV

32H,7CH

MOV

33H,7BH

MOV

34H,7AH

MOV

35H,79HRET

---------------------------------

COMP:

MOV

R1,#40H

MOV

A,@R1

CJNE

A,30H,

MORE

INC

R1

MOV

A,@R1

CJNE

A,31H,

MORE

INC

R1

MOV

A,@R1

CJNE

A,32H,

MORE

INC

R1

MOV

A,@R1

CJNE

A,33H,

MORE

INC

R1

MOV

A,@R1

CJNE

A,34H,

MORE

SJMP

K

MORE:

INC

R3

CLR

P3.2

K:

RET

END

ORG

1000H

MOV

R4,#08H

密码个数8个

MOV

R0,#40H

密码暂存区

MOV

A,#00H

初始密码0，1，2，3，4，5

GO:

MOV

@R0,A

INC

R0

INC

A

DJNZ

R4,GO

SETB

P3.0;

确认

SETB

P3.1

锁开

SETB

P3.2

错误

SETB

P3.4

报警

MOV

R0,#20H

MOV

A,#03H

MOV

@R0,A

;8155初始化

MOV

R0,#79H

MOV

R7,#06H

INIT:

MOV

@R0,#0

;显示缓冲区清零

INC

R0

DJNZ

R7,INITLOP:

LCALL

DISP

LCALL

KEYB

JB

ACC.4,LOP

;未按键返回

MOV

R0,#7EH

MOV

R7,#05H

PUSH

A

SETD:

DEC

R0

MOV

A,@R0

INC

R0

MOV

@R0,A

DEC

R0

DJNZ

R7,SETD

POP

ACC

MOV

@R0,A

MOV

7DH,7CH

CJNE

,A,#0AH,LOP

CLR

P3.0

ACALL

COMP

CJNE

R3,

#03H,

LOP

CLR

P3.4

SJMP

LOP

-----------------------------------

KEYB:

LCALL

BKS

;按键解决子程序

JNZ

BLK1

LCALL

DISP

SJMP

KEYB

BLK1:

LCALL

DISP

LCALL

DISP

LCALL

BKS

JNZ

BLK2

LCALL

DISP

SJMP

KEYB

BLK2:

MOV

R2,#0FEH

MOV

R4,#0

BLK4:

MOV

R1,#21H

MOV

A,R2

MOVX

@R1,A

MOV

R1,#23H

MOVX

A,@R1

JB

ACC.0,BL1

MOV

A,#0

SJMP

BLKP

BL1:

JB

ACC.1,BL2

MOV

A,#08H

SJMP

BLKP

BL2:

JB

ACC.2,BL3

MOV

A,#10H

SJMP

BLKP

BL3:

JB

ACC.3,BL

MOV

A,#18H

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ADD

A,R4

PUSH

ACC

BLK3:

LCALL

DISP

LCALL

BKS

JNZ

BLK3

POP

ACC

CJNE

A,#10H,PP

PP:

JNC

PP1

MOV

DPTR,#TBL

MOVC

A,@A+DPTR

PP1:

RET

TBL:

DB

07H,04H,08H,05H,09H,06H,0AH,0BH,01H,00H

DB

02H,0FH,03H,0EH,0CH,0DH

BL:

INC

R4

MOV

A,R2

JNB

ACC.7,BKLD

RL

A

MOV

R2,A

SJMP

BLK4

BLKD:

SJMP

KEYB

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MOV

R1,#21H

MOV

A,#0

MOVX

@R1,A

MOV

R1,#23H

MOVX

A,@R1

CPL

A

ANL

A,#0FH

RET

---------------------------------

DISP:

MOV

R0,#79H

MOV

R3,#20H

BTL:

MOV

A,R3

MOV

R1,#21H

MOVX

@R1,A

;送位选码到PA口

MOV

A,@R0

MOV

DPTR,#TAB1

MOVC

A,@A+DPTR

查表INC

R1

MOVX

@R1,A

;送显示码到PB口

LCALL

DELAY

;延时

INC

R0

MOV

A,R3

JB

ACC.0,HERE

;一轮显示完到HERE

RR

A

MOV

R3,A

SJMP

BTL

;继续本轮显示

HERE:

RET

TAB1:

DB

0C0H,0F9,0A4H,0B0H,99H,92H,82H

共阳显示码

DB

0F8H,80H,90H

DELAY:

MOV

R6,#0FFH

;延时子程序

D1:

MOV

R5,#0FFH

D2:

DJNZ

R5,D2

DJNZ

R6,D1

MOV

30H,7EH

MOV

31H,7DH

MOV

32H,7CH

MOV

33H,7BH

MOV

34H,7AH

MOV

35H,79H

RET

---------------------------------

COMP:

MOV

R1,#40H

MOV

A,@R1

CJNE

A,30H,

MORE

INC

R1

MOV

A,@R1

CJNE

A,31H,

MORE

INC

R1

MOV

A,@R1

CJNE

A,32H,

MORE

INC

R1

MOV

A,@R1

CJNE

A,33H,

MORE

INC

R1

MOV

A,@R1

CJNE

A,34H,

MORE

SJMP

K

MORE:

INC

R3

CLR

P3.2

K:

RET

END

七、

系统调试

电子密码锁重要由矩阵键盘，LED数码显示器，提醒灯，单片机程序组成。

调试部分重要是数码显示和程序细节的调试。数码管调试重要是看其能否完整显示6位数字。不可以显示只能重新换过。

程序的调试是比较复杂的部分，它又可以分为比较部分和键盘部分。

一方面在输入程序时，应当先输入键盘部分，然后单