第16卷第4期2004年12月
武汉工程职业技术学院学报
Journal of W uhan Engineering Insti ture Vol.16No.4Dec.2004
基于单片机M CS-51的智能密码锁设计
石文轩 宋 薇
(武汉大学电子信息学院 武汉:430079)
摘 要 简要介绍了M CS-51单片机的结构及应用特点，并详细地提出了基于MCS-51单片机多功能密码锁的软件和硬件设计的方法。鉴于其有安全可靠、价格低廉、硬件电路简单、便于实现、易于改进等优点，它具有很好的市场推广价值。关键词 M CS-51 8051 单片机 密码锁
中图分类号:TP309 文献标识码:A 文章编号:1671-3524(2004)04-0031-05
1 引 言
随着科技的发展，安全已成为人们关注的焦点之一，于是各种安全产品相继问世(如指纹防盗、红外防盗
、GPS 等)。虽然这类产品安全性高，但因其生产成本高，携带安装使用不方便，在一定程度上限制了这类产品的普及和推广。
本文介绍的是一种基于MCS-51智能锁的硬件和软件设计及实现方法。这种电路设计具有按键有效提示，输入错误提示，控制开锁电平，控制报警电路，修改密码等多种功能。可在意外泄密的情况下随时修改密码。8位数密码共一亿组不重复，保密性强，灵活性高，特别适用于家庭、办公室、学生宿舍及宾馆等场所。
图1 芯片引脚排列
2 芯片介绍
MCS -51系列中的各种芯片的引脚是相互兼容的，其中8051单片机是高性能的单片机，它具有8位的微处理器,128B 片内RAM,4K 的片内ROM,4个八位的并行I/O 接口P0-P3，两个定时/计数器，及五个中断源的中断控制系统。在不接任何外围电路的情况下可以实现大部分较为复杂的逻辑控制功能，进行外部RAM 扩展还可以用于数据采集，点阵显示屏控制等方面的应用。对于存储容量要求不高的实际应用,8051是一种不可多得的高性能的单片机，被广泛应用于各个领域。
芯片引脚排列如图1所示,8051单片机的每个端口都是8位准双向口，每一条I/O 线都能独立的用作输入
或输出。每个端口都包括一个锁存器，一个输出驱动器和输入缓冲器。在无片外扩展存储器的系统中，这四个端口都可以作为准双向通用的I/O 口使用。在具有片外扩展存储器的系统中,P2口送出高8位地址;P0口为双向总线，分时送出低8位地址和数据的输
入/输出。P3口是一个多功能端口，各个引脚具有第二功能。(P3.0为串行口输入,P3.1为串行口输出,
收稿日期:2004-08-29
作者简介：石文轩，男(1983~)，武汉大学电子信息学院.
P3.2为外部中断0输入,P3.3为外部中断1输入,P3.4为定时器0的外部输入,P3.5为定时器1的外部输入,P3.6为片外数据存储器/写选通控制0输出,P3.7为片外数据存储器/读选通控制0输出)。
3 工作原理及硬件设计
为实现密码锁的多种功能，其控制电路如图2所示。其中P1.0-P1.6用于键盘输入端口;LOCK (39脚)为密码正确条件下输出开锁电平，控制电控锁的开启;ALARM (38脚)为五次误码输入时产生的报警电平;START(37脚)为开门关门时的控制信号;WARN (36脚)为输入错误时的提示信号，产生外部中断信号(与外部中断0相接)并控制与P0.5相接的发光二极管;REVISE(35脚)为密码修改提示的信号，用户可自由的修改密码。该电路通过进一步的扩展和改进，还可以和其他报警电路配合完成功能更加强大的
防盗报
警功能。
图2 硬件原理电路图
4 软件编程
配合以上的硬件电路，软件的流程图如图3所示。根据工作流程结构，对单片机编程，实现程序及简要说明如下:；主程序:
ORG 0000H SJMP START ORG 0003H AJM P INT ERROR ORG 0100H START:MOV SP,#60H MOV P0,#3FH SETB EX0 SETB IT 0
SETB EA
ACALL INITIAL；调用密码初始化子程序
BEG:MOV R7,#00H；设定R7为错误次数累加器
L0:MOV R6,#08H
MOV R0,#50H LOOPl:ACALL INPUT MOV @R0,A INC R0
32
武汉工程职业技术学院学报 2004.4
图3软件流程图
DJNZ R6,LOOPl；将输入的8位密码存入50H开始的内存单元ACALL INPU T
ACALL ENTER；必须输入回车键才能确认
JB ACC.0,L1
ACALL FULL；输入密码位数不对则报错
L1:CALL CHECK；调用核对密码子程序
JB ACC.0,L2
ACALL FULL；若密码不对，报错
AJM P L0
L2:ACALL LIGHT_MOD；调用子程序，是否要更改密码，显示灯亮
ACALL INPUT
ACALL ENTER
JNB L4
ACALL MODIFY；调用修改密码子程序
L4:ACALL UNLOCK；调用解锁子程序
邓丽欣JB P0.2,$；等待关锁后下次输入
LJMP BEG
；初始化密码子程序
INIT IAL:M OV R6,#08H
MOV R0,#40H
中秋节的好词好句MOV A,#0lH
LOOP:MOV@R0,A
INC R0
DJNZ R6,LOOP2
RET
；键盘输入子程序，包含去抖动部分
INPU T:PUSH R7
PUSH R6
KEYl:ACALL KSl
JNZ LKl
AJM P KEYl
LKl:ACALL T12MS
娥眉山月歌ACALL KSl
JNZ LK2
AJM P KETl
LK2:MOV A,#0EH
MOV R2,A
MOV R4,#00H
LK4:MOV A,R2
MOV P1,A
MOV A,Pl
JB ACC.6,LONE
MOV A,#00H
AJM P LKP
LONE:JB ACC.5,LT WO
MOV A,#04H
AJM P LKP
LTWO:JB ACC.4,NEXT
33
石文轩宋薇：基于单片机M CS-51的智能密码锁设计
经典 老歌
MOV A,#08H
LKP:ADD A,R4
PUSH ACC
LK3:ACALL KSl
JNZ LK3
POP ACC
POP R6
POP R7
RET
NEXT:INC R4
MOV A,R2
会车标志
JNB ACC.3,KND
RL A
MOV R2,A
AJM P LK4
KND:AJM P KEYl
KSl:M OV A,0EH;P1.4、P1.5、P1.6口作为输入口MOV P1,A
MOV A,P1
CPL A
ANL A,#0EH
RET
T12M S:MOV R7,#18H;12ms延时
T M:MOV R6,#0FFH
T M6:DJNZ R6,TM0.3
DJNZ R7,TM
RET
；输入确认键子程序
ENTER:SU BB A,#0BH
JNZ El
SETB ACC.0
RET
El:ACALL WRONG
CLR ACC.0
RET
；报警灯亮程序
WRONG:CLR P0.3
NOP
NOP
SETB P0.3
RET
；如果超过5次错误，则蜂鸣报警
FULL:INC R7
CJNZ R7,#05H,F1
埃及艳后的故事AJM P WARN
Fl:JC F2
AJM P WARN
F2:RET
WARN:SETB P0.5
MOV R5,#1EH DL:MOV R6,#0F9H DLl:DJNZ R6,DL1
DJNZ R7,DL
CLR P0.5
AJM P WARN
RET
；输入密码核对子程序CH ECK:MOV R6,#08H MOV R1,#50H
MOV A,@R1
MOV R0,#40H
C2:CJNZ A,@R0,C1
INC R0
INC Rl
DJNZ R6,C2
SETB ACC.0
RET
Cl:ACALL WRONG
CLR ACC.0
RET
；是否修改密码提示灯LIGHT MOD:CLR P0.4 RET
；
修密子程序
M OOIFY:SETB P0.6
PUSH ACC
SU BB A,#0BH
JZ M ODl
POP ACC
PUSH ACC
SU BB A,#0AH
JZ L3
AJM P L1
M ODl:MOV R6,#08H
MOV R0,#40H LOOP3:ACALL INPUT
MOV@R0,A
INC R0
34武汉工程职业技术学院学报2004.4
DJNZ R6,LOOP3 ACALL INPUT ACALL ENTER JB ACC.0,L3 ACALL FULL AJM P M ODl L3:POP ACC RET
;INT0中断服务程序入口
INTERROR:
CLR P0.5 MOV R5,#0FFH Ql:MOV R4,#0FFH Q2:DJNZ R4,Q2 DJNZ R5,Q1 SETB P0.5 IRET END
5 结束语
由于M CS-51系列的单片机具有通用性好，兼容性强等特点，本应用中所用的芯片还可以用同类的其
它芯片代替，这样使得密码锁的设计更加灵活。且单片机的指令简单易学，因此开发周期可以很短。
实际证明：本控制方案硬件简单，工作可靠，具有很好的推广价值。
参考文献
[1] 李朝青.单片机原理及接口技术[M ]北京航空航天大学出版社,2003.
[2] 陈光东，赵性初.单片微型计算机原理与接口技术[M ].武汉：华中理工大学出版社,1993.
Design of the Cryptography Lock Based on MCS -51Single -chip Microcomputer
Shi Wenxuan Song Wei
Abstract:The paper briefly introduces the characteristics of the structure and application of M SC -51,de -scribes in detail how to desig n hardw are and softw are of the multi-functional intellect cryptog raphy lock.Being reliable in operation,low in cost,simple in hardw are circuitry and easy for improvement,it w ill have a prosperous future in the m arket.
Key words:M CS -51,8051,Single -chip M icrocom puter,cryptography lock
(责任编辑：栗 晓)
35
石文轩 宋 薇：基于单片机M CS-51的智能密码锁设计
版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。
发表评论