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文檔簡介
引言當今社會電子技術的發展越來越快,生活中開始出現了很多智能化的產品,智能化的產品方便了我么的生活。密碼鎖是我們生活普遍使用的設備,而且在很多的場合都使用電子密碼鎖的原理,如銀行的保險箱、超時的儲物柜、小區的門禁系統都采用的是電子密碼鎖的原理設計而成的。因此了解電子密碼所的設計原理對我們開發相關的產品具有重要的幫助意義。傳統的密碼鎖主要是機械形式的,機械形式的密碼鎖例如我們經常使用的拉桿箱,拉桿箱上會有手動撥動密碼的鎖。這種方式的密碼鎖開鎖或者關鎖的時候需要人工手動的撥動密碼,在使用的時候容易出現錯誤。電密碼鎖是目前比較流行的密碼鎖。電子密碼鎖的開鎖方式有很多種如輸入密碼、指紋開鎖、人臉識別開鎖、虹膜開鎖等多種方式。電子密碼鎖的產生可以說給我們提供了很多的便利。電子密碼鎖在今后的一段時間內將會在我們的生活中普遍的使用。根據任務書的要求,決定采用電子技術、單片機控制技術、液晶顯示技術相結合實現了基于單片機的電子密碼鎖的功能,這款密碼鎖可以實現輸入密碼開鎖的功能,連續3次輸入密碼錯誤會報警,而且具有LCD1602液晶顯示密碼鎖的狀態功能,和修改密碼的功能。密碼鎖可以使用在家里的安全門上。在設計中主要的研究內容如下:(1)閱讀國內外的文獻,總結和課題相關的理論知識,將理論知識和設計結合一塊,根據系統要求,設計系統的整體的設計方案,明確研究的功能,在方案確定后對方案進行評估和驗證;(2)選擇可以滿足設計要求的硬件芯片,設計CPU的電路圖、傳感器檢測電路圖、控制報警電路圖等,并對電路圖紙進行確定(3)使用C語言誰密碼鎖的控制程序,在keil軟件中調試程序的功能;(4)在proteus仿真軟件中設計仿真電路,進行系統功能的驗證;(5)總結設計中的資料,撰寫畢業論文。課題的研究方法是指,從拿到課題到課題設計完成這個過程中都采用的方法,本設計中將設計的方法分成如下部分:要明確課題實現的功能,確定系統的理論依據和理論研究方法(2)設計系統的整體的方案框圖,確保設計方案的正確性。(3)結合方案框圖,設計各個模塊的電路原理圖,并編寫C語言程序。(4)對系統進行功能驗證和測試,驗證系統實現的功能,根據設計資料撰寫設計論文。完成了相關的理論和實踐設計之后,我們會總結設計中的資料進行畢業論文的撰寫,在論文撰寫之前我們也要對論文結構進行整體的規劃,本次論文寫作的過程中按照如下的結構進行安排:第一部分,查閱相關的文獻資料,進行系統的整體的方案分析、對比和方案的設計,確定系統要實現的功能;第二部分,根據系統的功能,設計系統的整體的方案的框圖,根據框圖進行系統的功能分析、器件選擇等;第三部分,硬件電路設計,使用電路圖繪制軟件protel99se設計電路圖紙,并對圖紙的功能進行分析;第四部分,軟件程序設計,結合功能設計程序流程圖,并結合程序流程圖采用C語言進行程序的編寫和調試;第五部分,進行硬件電路和軟件程序的調試,通過proteus仿真軟件對系統的功能進行驗證分析;結論部分,通過結論中的內容對整個論文的設計過程進行了說明,說明了設計實現的功能,以及在設計中遇到的問題和困難等。第1章密碼鎖整體方案設計1.1密碼鎖主要功能基于單片機的電子密碼鎖,實現了通過輸入密碼開鎖的功能。通過對密碼鎖的設計過程,熟悉了電子密碼鎖的功能原理。最終實現了密碼鎖的功能如下:(1)電子密碼鎖通過手動輸入密碼,通過4x4的矩陣鍵盤實現密碼的輸入,密碼的位數為6位,如果輸入的密碼正確則會開啟密碼鎖,輸入密碼錯誤則不會開啟密碼鎖;(2)可以對密碼鎖的開鎖密碼進行重置,并且設置密碼信息會自動的保存到存儲芯片中;(3)在密碼鎖的使用過程中會有LCD1602液晶顯示功能,可以顯示當前密碼鎖的狀態;(4)電子密碼鎖可以通過管理員密碼進行密碼的重置,任意修改密碼;(5)當輸入的密碼錯誤次數超過3次的時候,密碼鎖會通過蜂鳴器進行報警。1.2總體概述本次根據設計需求,經過文獻分析和查閱,總結了密碼鎖相關的設計原理,如下圖1-1是本次設計的密碼鎖的整體方案框圖。系統的方案框圖展示了系統的硬件組成,通過方案框圖可將硬件進行模塊化的設計,這樣在設計的時候也會更加的清晰。圖1-1系統的整體框圖如上圖2-1所示,是整個密碼鎖的硬件方案框圖,在硬件框圖中可以看到電子密碼鎖的硬件組成,各個硬件模塊的組成和模塊硬件電路功能:電子密碼鎖的各個模塊電路功能介紹如下:單片機:電子密碼鎖在設計的時候需要選擇個核心控制器,用于存儲相關的控制程序,系統的所有的控制功能都是通過單片機處理器實現的,處理器就相當于系統的大腦,起到協調控制的功能;STC89C52單片機就是一款核心控制器,可以在單片機中編寫控制程序實現密碼的統計和比較以及開鎖控制功能;(2)晶振電路:由電容和晶振器件組成,輸出工作脈沖信號給單片機的晶振輸入引腳,保證單片機進行工作;復位電路:是單片機工作不可缺少的電路之一,復位電路采用電阻、電容和復位按鍵設計而成。可以時輸出復位信號給單片機,單片機收到復位信號后會重新的初始化程序,這樣可以防止處理器的程序進入死循環;電源模塊:主要通過電源芯片設計而成,為整個電子密碼鎖的電路提供電能;(5)4X4鍵盤:是整個電子密碼鎖的輸入裝置,用戶可以通過鍵盤輸出密碼信息等;(6)液晶模塊:LCD1602液晶是一種高亮度的顯示器件,在本次系統中用來顯示系統的密碼信息和密碼鎖的狀態信息;(7)繼電器模塊:通過繼電器設計密碼鎖的開鎖驅動電路,通過繼電器的接口實現開鎖和關鎖的控制功能;(8)報警模塊:報警模塊的主要作用當系統需要報警的時候會進行報警;(9)存儲模塊:主要功能是存儲相關的密碼信息,并且具有掉電保存功能;1.3單元模塊方案選擇1.3.1單片機方案選擇電子密碼鎖中需要又一個期間可以進行邏輯程序的運行和控制,因此需要選擇一款可以進行可編程邏輯的主控芯片,下面從兩個方案分別介紹。方案一:STC89C52RC單片機這是一款國內的某個廠家生產的單片機,基于51內核而開發設計,具有非常高的性價比,這款單片機的結構非常的簡單,在編寫程序的時候支持匯編語言和C語言,因此受到很多開發者的歡迎[6]。STC89C52RC單片機FLSAH存儲器的大小為8K的空間,具有P0、P1、P2和P3四個端口,每個端口包括8位。STC89C52RC集成了豐富的功能,方便開發者使用,包括定時器、計數器、USART串口等多種功能。設計者在使用的時候可以任意配置,而且這款單片機的P3端口具有雙重的功能,第一個功能是普通的I/O端口的功能,第二個功能是中斷、串口的功能使用。STC89C52RC的工作電壓為3.3V-5.5V,封裝有貼片封裝和雙列直插封裝。最高可支持35MHz的晶振。方案二:采用MSP430系列單片機MSP430單片機是美國的TI公司研發和生產的單片機,MSP43單片機是一款低功耗的單片機,采用精簡指令集進行編程。而且MSP430單片機根據不同的型號可以劃分出多種的功能特點,MSP430內部集成了A/D、D/A、串口USART、高速SIP總線接口、CAN總線接口等??梢哉fMSP430單片機的功能是非常強大的,廣泛的應用于工業產品和民用產品的開發中。MSP430工作電壓為3.3V-5V之間,LQFP貼片封裝,對于初學者來說芯片的焊接和調試可能會遇到麻煩[7]。而且價格上一般在20元左右。通過對方案一和方案二的對比分析,分析了兩款單片機的優缺點,選擇了STC89C52單片機進行電子密碼鎖的設計。如下圖1-2所示是單片機的實物圖。圖1-2單片機實物圖1.3.2按鍵方案選擇按鍵設備是給用戶提供一個可靠的人機輸入裝置,一般的人機輸入裝置都使用按鍵實現,按鍵的形式分為兩種,獨立按鍵和矩陣按鍵,下面對這兩種按鍵進行詳細的介紹:方案一:獨立形式按鍵獨立按鍵是一種非常簡單的按鍵,也是使用的比較多的按鍵,獨立按鍵的結構很簡單,只有兩個引腳,當按鍵按下后兩個引腳會導通,這樣如果按鍵和單片機的I/O引腳連接,就可以通過檢測I/O端口的狀態來判斷按鍵是否按下,獨立按鍵使用起來也非常的簡單而且方便,編寫按鍵采集程序簡單。方案二:矩陣按鍵矩陣按鍵也是一種使用的非常多的按鍵,矩陣按鍵是由獨立按鍵組合形成的,生活中也比較的常見,例如我們的手機鍵盤、ATM取款機的輸入按鍵等都是矩陣按鍵的很好的應用。傳統的矩陣按鍵可以分為3*3、3*4、4*4、5*5等多種形式。矩陣按鍵分為行控制線和列控制線,一個矩陣按鍵可以組合成多種狀態,矩陣按鍵非常適合系統需要的按鍵比較多,而且I/O資源受到限制的情況。本次分析了電子密碼鎖的功能,密碼鎖需要使用的按鍵數量比較多,因此采用了方案二矩陣按鍵的方案進行設計。矩陣按鍵的實物圖如下圖1-3所示。圖1-3按鍵實物圖1.3.3顯示方案選擇顯示器是一種提供給用于的一個非常好的人機界面,生活中常見的顯示裝置有LED數碼管和LCD液晶兩種方式。方案一:數碼管顯示LED數碼管是一種高亮度的顯示器件,在生活中的很多的產品中都有使用。LED數碼管的組成原理是通過多個LED發光二極管組合而成,LED數碼管是分段顯示的,每個LED發光二極管都可以是數碼管的一個段位。最終通過各個段位的組合而實現0-F數字和字符的顯示功能。用戶可以控制不同位置的LED發光二極管亮滅實現需要顯示的內容[10]。方案二:LCD1602液晶顯示LCD1602是生活中使用的非常多的一款液晶,這款液晶的價格比較的便宜,能顯示數字和英文字母信息,不能顯示漢字。液晶可以顯示32個字符,這32個字符分成兩行顯示,每行顯示16個字符。液晶使用起來非常的方便,液晶和單片機之間可以通過并口或者串行SIP接口通信。這樣就會節省很多的I/O資源。結合本次的設計要求,對方案一和方案二進行了對比分析,因為密碼鎖顯示的內容比較多,因此選擇了LCD1602這款液晶作為系統的顯示器件,LCD1620液晶的實物圖如下圖1-4所示。圖1-4LCD1602液晶實物圖1.3.4報警模塊選擇本次設計的電子電子密碼鎖蜂鳴器報警的功能,當輸入面錯誤過多的時候會進行蜂鳴器報警。蜂鳴器是經常使用的報警器件,蜂鳴器主要的工作原理非常的簡單,蜂鳴器有正極和負極兩個引腳,只要給蜂鳴器的連個兩個引腳通電,蜂鳴器就能都發出聲音。當然如果想要是蜂鳴器發出不同頻率的聲音也可以通過響應的控制電路實現。蜂鳴器在很多的設計人員中有也都非常受歡迎。如下圖1-5所示是蜂鳴器的實物圖。圖1-5蜂鳴器引腳圖1.4本章小結在這一章中,首先對電子密碼鎖系統要實現的功能進行了詳細的介紹,根據要實現的功能,查閱相關的資料確定了系統的整體方案框圖,介紹了框圖的組成和,框圖中的各個模塊的功能,之后介紹了設計中選擇的核心模塊。第2章密碼鎖硬件電路設計2.1STC89C52最小系統設計單片機是電子密碼鎖控制系統的核心控制器件,設計中選擇了STC89C52單片機,這是一款可以完美的兼容傳統的51單片機,無論從功能上還是從結構上都可以進行完整的替換,而且這款單片機的性價比非常的高,單片機FLASH的大小為8K,可以存放程序。單片機RAM大小為512字節??捎玫腎/O資源為32個,可以把這32個I/O端口分成P0、P1、P2和P3四組。STC89C52RC單片機是一款8位的單片機。特別要注意的是STC89C52RC單片機的P3端口是多功能端口,可以作為普通的I/O端口,可以做多為第二功能端口使用。STC89C52RC單片機的內核和傳統的51單片機的一樣,因此在功能上和傳統的51單片機一樣,而且程序和傳統的51單片機都兼容,但是這款單片機的性能要不傳統的51單片機強很多,執行的速度是傳統51單片機的8-12倍[10]。STC89C52RC單片機在外形具有貼片封裝和雙列直插封裝,對我們初學者來說可以采用直插形式的封裝,封裝為DIP-40直插形式,單片機的工作電壓為5V,最大的晶振可以達到35MHz,使用串口的方式進行程序的下載。單片機功能簡單,學起來非常的容易。單片機的引腳圖如下圖2-1所示。圖2-1單片機引腳圖通過電容、晶振器件可以搭建出晶振電路,晶振電路能夠不斷的輸出晶振信號給單片機,晶振信號可以驅動單片機工作、執行程序指令,晶振信號通過STC89C52RC芯片的第18引腳和第19引腳輸入。如下圖2-2所示是本次設計的晶振電路。圖2-2STC89C52單片機時鐘電路復位電路也是STC89C52RC處理器工作不可缺少的電路,單片機在程序執行進入死循環或者出現BUG的時候回卡死,此時如果內有復位電路單片機就必須要斷電后才能在此執行,如下圖2-3是本次設計的復位電路,當復位按鍵按下的時候單片機進入復位狀態。圖2-3STC89C52單片機復位電路單獨的單片機芯片不能工作,必須要根據單片機的設計手冊設計相關的配套電路后,STC89C52單片機才可以正常的工作,此時單片機可以運行下載的程序,晶振電路、復位電路是單片機最小系統的重要組成電路。STC89C52單片機的最小系統電路原理圖如下圖2-4所示。圖2-4STC89C52單片機最小系統2.2門鎖密碼輸入電路設計本次設計的電子密碼鎖,需要通過矩陣鍵盤輸入密碼,本次設計使用了4*4矩陣鍵盤,可以實現對門鎖密碼的輸入、門鎖密碼的修改。電路圖如下圖2-5所示。矩陣按鍵的行控制線和單片機的P14-P17連接,矩陣按鍵的列控制線和單片機的P10-P13連接。通過行掃描和列掃描實現按鍵的是否功能。圖2-5按鍵電路2.3LCD液晶顯示電路設計本次設計中的電子密碼鎖具有一個液晶顯示裝置,可以顯示密碼鎖的狀態信息。設計中選擇了LCD1602這款液晶實現。本次設計的電子密碼鎖的液晶顯示電路如下圖2-6所示。圖2-6LCD1602液晶顯示電路2.4開鎖驅動電路設計電子密碼鎖在開鎖和關鎖的控制電路主要是通過單片機控制繼電器來實現,通過繼電器實現了密碼鎖開鎖接口。繼電器在控制上需要通過三極管進行驅動,如下圖2-7所示是電子密碼鎖的繼電器開鎖驅動電路,單片機的P2.2引腳和三極管Q3的基極連接,控制三極管導通或者關閉,當三極管導通的時候繼電器的線圈會通電,此時繼電器的觸點會閉合,實現開鎖控制。圖2-7密碼鎖驅動電路2.5報警電路設計報警模塊是本次設計的報警提示裝置,當密碼鎖輸入密碼鎖無后,能夠通過蜂鳴器進行報警。這里采用的是蜂鳴器報警。報警電路通過單片機控制價三極管驅動蜂鳴器實現,單片機的P3.3引腳驅動三極管Q2導通或者關閉,實現蜂鳴器的發聲控制。如下圖2-8所示。圖2-8報警電路連接圖2.6密碼存儲電路設計本次的電子密碼鎖具有掉電存儲功能,設計中采用AT24C02存儲芯片實現,這樣當系統掉電后密碼信息也能正常的保存到AT24C02芯片中。本次設計中使用了AT24C02存儲芯片實現,AT24C02是一款具有I2C接口的儲存芯片,AT24C02存儲電路的電路圖如下圖2-9所示。圖2-9掉電存儲電路2.7電源電路設計電源主要是給電子密碼鎖供電,如下圖2-10是整個系統的供電電路。系統USB接口的方式供電,其中SW1是電源開關,LED1是供電指示燈。圖2-10電源電路2.8本章小結本章是本次設計的主要設計的章節,在本章中設計了系統的詳細的硬件電路圖,包括介紹了各個模塊電路的作用和功能,使用protel99se繪圖軟件設計了系統的電路連接圖。為后面的調試部分奠定了基礎。第3章密碼鎖軟件設計3.1編程思路軟件部分是整個設計最為重要的設計內容之一,軟件功能的好壞直接影響了產品的功能,因此在進行軟件程序設計之前一定要明確軟件要實現的功能,如何實現這些功能程序。這樣才能設計好性能穩定的軟件系統,在編寫程序的時候編程人員一定要仔細認真的按照軟件設計方案的步驟進行:(1)在編寫程序之前一定要合理的選擇編程語言,選擇自己熟悉的編程語言,比例選擇C語言、匯編語言等,這個要根據自己的實際請款選擇。(2)選擇好編程語言后,明確具體要實現的功能,設計驅動函數,通過軟件實現對硬件芯片的配置等操作。(3)結合系統功能,進行主程序流程圖的設計和子程序流程圖設計,確保程序流程正確合理。(4)使用選擇的語言開始進行分相關程序的編寫和調試,首先可以編寫最基礎的功能函數,由基礎的功能函數一點一旦組成整體的主程序,并對程序進行邏輯分析和相互調用等操作[13]。(5)對編寫完成的程序在編譯環境下進行編譯和調試,在調試中逐漸的完善和修改程序中的錯誤和不合理的地方,最后完成整個程序的編寫和調試,生成hex文件或者bin文件,將生成的文件下載到CUP中運行。3.2主程序設計在進行電子密碼鎖程序設計之前,一定要設計正確的程序流程圖,程序流程圖的正確與否會影響程序的設計。如下圖3-1是本次設計的密碼鎖的主程序流程圖。當密碼鎖程序開始運行后,會進行先關的器件初始化,初始化后會自動的判斷是否有按鍵按下,按鍵按下后說明可能有密碼輸入,提取相關的密碼信息和系統的密碼進行對比,如果一致則會開啟密碼鎖,如果不一致則會進入錯誤處理。圖3-1主程序流程圖3.3開鎖子程序設計電子密碼鎖的開鎖程序流程圖如下圖3-2所示,在設計電子密碼鎖開鎖的程序流程圖中,其實就是對輸入的密碼和本機的密碼進行對比,當面一致則會開啟密碼鎖,當輸入密碼和本機密碼不同的時候會進行錯誤計數,當錯誤次數大于3的時候會開啟報警器進行報警。圖3-2開鎖子程序流程圖3.4修改密碼子程序這個程序跟上面章節講過的開鎖流程是有共同之處的,是要對你所輸入的密碼進行比較判斷,我們要檢查輸入密碼是否是對的。系統開始會對修改按鍵是否需要按下進行判斷,按下之后進入了修改階段,屆時會有提示,如果輸入正確的密碼就會提示讓你輸入新設定的密碼。常規操作,輸入密碼需要進行雙層確認,兩次輸入正確提示修改密碼成功,否則就重新回到了之前的界面。流程圖如下圖3-3所示。圖3-3修改密碼程序流程圖3.5LCD顯示子程序液晶顯示子程序設計流程圖如圖3-4所示。下圖是LCD1602液晶顯示器顯示程序的程序流程圖,在進行液晶顯示程序編寫的時候要按照應顯示程序進行編寫,當液晶送電后會通過單片機發送LCD1602初始化命令,初始化液晶顯示,之后發送寫設置命令,關閉顯示,屏幕清平,設置顯示位置,寫入地址,寫入需要顯示的字符,寫入完成后判斷字符說寫入完畢,如果寫入完畢則會進行下一給字符的寫入操作。圖3-4LCD顯示子程序流程圖3.6本章小結本章是密碼鎖的軟件設計章節,主要設計了密碼鎖軟件程序流程圖,設計了系統的相關程序流程圖的設計,在編寫程序的時候要嚴格的按照程序流程圖進行,這樣可以保證程序邏輯正確。第4章系統的調試與仿真4.1系統硬件調試硬件設計指的是和設計相關的硬件電路圖的設計,因此硬件調試主要的功能就是設計的硬件電路圖進行檢查和功能調試,同時還包括硬件電路板焊接情況的調試,在硬件調試的過程中應用的最大的測量工具如電壓表、電流表、示波器等檢測設備。在進行硬件調試的時候可以按照如下的方式進行檢測:第一,將下載使用的所有的芯片的設計文檔,通過文檔和設計中的硬件電路圖進行對比,明確每個芯片的引腳的連接是否正確,是否有電路圖連接錯誤的地方,特別要注意芯片的VCC電源和地線GND連接是否有錯誤[15]。第二,使用電烙鐵、焊錫等設備根據原理圖焊接相關的硬件電路板,在焊接的過程中一定要仔細認真,確保不出現虛焊和漏焊以及焊接錯誤等情況的發生。第三,使用萬用表、示波器等檢測設備對焊接的電路板進行檢測,通過萬用表可以檢測芯片的電壓、電流和短路等情況,使用示波器可以測量芯片的波形輸出,在每項測試都通過的情況下完成硬件調試。4.2軟件調試軟件設計指的是對設計的軟件邏輯進行C語言程序的設計,軟件性能好的好壞會直接影響著系統的功能,因此軟件調試在設計中也是非常重要的一個環節。在進行C語言軟件調試的過程中我們主要使用了keil4編程和調試軟件實現,可以實現對設計的C語言軟件的語法檢測、功能檢測以及系統聯調等功能的調試。軟件調試的步驟如下:第一,選擇keil4編程環境,建立編程環境的工程文件,在工程文件中編寫設計中使用的C語言程序代碼;第二,在建立好的Keil4工程文件下,使用Keil4中自帶的程序編譯功能對程序的C語言文件進行編譯,通過“Build”按鈕可以實現編譯,在編譯的過程中可以檢測設計的C語言的語法是否正確,是否有未定義的變量或者程序代碼。在輸出窗口中可以查看相關的錯誤信息,根據錯誤的提示信息可以對應查找程序中的錯誤。第三,使用keil軟件的在線調試功能,記性系統的在線調試,在線調試的時候可以進行程序的單步仿真調試和全速運行功能進行調試。如下圖4-1所示是keil4調試成功的界面。在界面上的輸出窗口可以看到0錯誤和0警告。圖4-1keil編譯程序成功調試成功的C語言程序文件,需要下載到單片機中才能運行。因此我們需要選擇單片機程序下載軟件對程序進行下載,在設計中選擇了一款一款常用的軟件STC-ISP.exe,通過使用這款軟件可以將在keil中生成的.hex文件下載到單片機中。下載的過程如下:選擇單片機型號,點擊“打開程序”按鈕加載hex文件;點擊“Download/下載”按鈕開始下載,在下載的過程中會提示給單片機上電上電后可以看到下載的進度條開始提示下載進度,下載成功后會提示校驗OK,下載OK,以加密等信息。如下圖4-2所示是單片機程序下載界面圖4-2單片機程序下載4.3功能仿真演示Proteus是一款非常好用的電路放著軟件,可以進行硬件的設計和仿真、PCB圖的設計,還可以進行硬件的仿真,硬件和程序聯合仿真等操作。對于單片機的開發者來說proteus仿真軟件非常的好用,可以說方便了單片機開發者,開發者在不需要制作電路板的情況下就能夠通過仿真軟件驗證自己的程序的功能。大大的提高了開發者的開發效率。點擊運行按鈕后就可以開始軟件和硬件的仿真聯調。通過調試不但可以測試硬件的功能而且還可以測試軟件的功能,達到共同仿真的目的。在進行系統的仿真的時候可以按照如下的步驟進行:第一步:首先在電腦上安裝proteus仿真軟件,安裝完成后在電腦的程序中可以看到仿真軟件Proteus7Professional。此時說明軟件安裝成功,可以正常使用。第二步:雙擊Proteus7Professional軟件,Proteus軟件會自動打開,在仿真軟件中選擇File”菜單下的“NewDesign…”選項,建立一個工程項目,之后再彈出的圖紙界面中設置圖紙尺寸,根據自己的實際電路圖的復雜成都選擇,本次選擇A4紙。第三步:添加所需要的選器件,添加方法非常的簡單,只需要用鼠標點擊上圖中紅圈中的“P”按鈕,會彈出proteus軟件的元器件庫,在元器件庫中選擇需要的器件,點擊添加按鈕后該器件就會自動添加到工程的器件菜單下。第四步:器件添加完畢后,將器件拖拽到項目的圖紙中,用連接工具進行電路圖的繪制和連接,連接完電路圖后可以對電路圖進行檢查,檢查是否有錯誤的地方。確保電路圖的連接沒有錯誤的地方。第五步:添加編譯好的程序文件,繪制好的電路圖在沒有程序的時候如果運行仿真按鈕,會彈出提示信息,此時需要將.hex文件下載到單片機中。雙擊仿真中的CPU,在界面上ProgramFile:選項后的中選擇軟件自動生成的.hex文件,進行加載。注意:程序的路徑一定要選對。第六步:運行仿真,點擊“運行”按鈕,圖標為。電路圖會開始進行仿真,此時通過電路圖上的器件的狀態就可以看到仿真的效果,例如如果有顯示器在顯示器件上可以看到顯示的內容。如果想停止仿真,也可以點擊軟件左下角的“停止按鈕”,圖標為,此時proteus軟件會停止仿真。本次設計的電子密碼鎖,為了驗證其功能使用了proteus仿真軟件對電子密碼鎖的密碼輸入功能,密碼錯誤報警功能進行了仿真。如下圖4-3是系統的仿真原理圖,液晶上提示InPut:**此時代表可以輸入密碼。圖4-3整機proteus原理圖根據上面液晶的提示,我們通過按鍵輸入六位開鎖密碼,輸完密碼后電機“確認”按鈕,如果密碼正確,則門鎖會打開,繼電器開鎖電路工作,門鎖開鎖指示燈點亮,代表開鎖成功。如下圖4-4所示。圖4-4成功開鎖界面根據上面液晶的提示,我們通過按鍵輸入六位開鎖密碼,輸完密碼后電機“確認”按鈕,如果密碼錯誤,則門鎖不會打開,繼電器開鎖電路不工作,門鎖開鎖指示燈你點亮,此時蜂鳴器會發出醫生報警,LCD1602液晶顯示屏幕上會顯示Passworderrorcishu:01,代表輸入錯誤密碼1次,如下圖4-5所示。圖4-5密碼輸入錯誤界面4.4本章小結這是整個畢業設計最難的一個環節,遇到了許多問題。并且其中在調試部分中所涉及的問題是最讓我記憶深刻的。通過調試,完成了設計的所有功能的測試,通過proteus仿真軟件實現了對系統功能的測試??偨Y經過這段時間的畢業設計,到目前為止已經完成了本次設計的題目的所有的內容,實現了單片機電子密碼鎖的功能,可以通過按鍵輸入6位密碼,當輸入的密碼正確后密碼鎖會自動的打開,當輸入的密碼錯誤的時候密碼鎖不會打開,并且輸入錯誤的次數大于3次得時候會進行報警提示?;叵胝n題的整個設計過程,從剛開始拿到課題時候的迷茫,不知道如何做,到對課題一點一點的熟悉,知道課題要實現的功能,再到動手對課題進行設計,在這個設計的過程中
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