單片機(jī)課程設(shè)計(jì)--基于單片機(jī)8051的密碼鎖控制

1、<p><b>　　課 程 設(shè) 計(jì)</b></p><p>　　基于單片機(jī)8051的密碼鎖控制</p><p>　　院 系： 機(jī)電學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 </p><p>　　姓 名：

2、 </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　2010年 7 月 6 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章：引言········&

3、#183;········2</p><p>　　第二章：方案設(shè)計(jì)···············3</p><p>　　1 、方案論證與比較 ·

4、3;··········3</p><p>　　2、單片機(jī)8051·············· 4</p><p>　　第三章：電路原理分析與設(shè)計(jì)

5、83;·········7</p><p>　　1、開(kāi)鎖機(jī)構(gòu) ···············7</p><p>　　2、按鍵電路及LCD設(shè)計(jì) ·

6、;·········7</p><p>　　3、掉電存儲(chǔ)單元設(shè)計(jì) ···········14</p><p>　　4、密碼鎖電源電路設(shè)計(jì) ····

7、83;·····14</p><p>　　5、設(shè)計(jì)總框圖 ··············16</p><p>　　6、整體程序設(shè)計(jì)和程序流程圖 ·····

8、··16</p><p>　　第四章：程序設(shè)計(jì) ··············17</p><p>　　第五章：調(diào)試、測(cè)試分析及結(jié)果 ········35

9、</p><p>　　第六章：小結(jié) ················35</p><p>　　參考文獻(xiàn) ··········

10、3;······36</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢(shì)將是進(jìn)一步向著cmos化、低功耗、大容量、高性能、低價(jià)格和外圍電路內(nèi)裝化等方向發(fā)展。下面是單片機(jī)的 主要發(fā)展方向</p><p>　　今年，由于chmos技術(shù)

11、的進(jìn)步，大大的促進(jìn)了單片機(jī)的cmos化。Cmos除了低功耗外，還具有功耗的可控性，使單片機(jī)可以工作在功耗精細(xì)管理狀態(tài)。Cmos電路的特點(diǎn)是低功耗、大容量、高性能、低價(jià)格。采用雙極型半導(dǎo)體工藝的ttl電路速度快、但功耗低和芯片面積大。</p><p>　　單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。以前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在可以用單片機(jī)通過(guò)軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。這

12、種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為傳統(tǒng)控制的一次革命</p><p>　　單片機(jī)自二十世紀(jì)七十年代問(wèn)世以來(lái)，以其極高的性能價(jià)格比受到人們的重視和關(guān)注，應(yīng)用廣泛，發(fā)展快。由于其的優(yōu)點(diǎn)多而突出，所以其的應(yīng)用領(lǐng)域極廣，幾乎到了無(wú)孔不入的地步。在我國(guó)廣泛的應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制、自動(dòng)檢測(cè)、智能儀表、智能家用電器、航空航天系統(tǒng)和國(guó)防軍事、尖端武器等各個(gè)方面?？梢圆捎密浻布Y(jié)合的辦法提高系統(tǒng)的性能的控制技術(shù)為微控技術(shù)。</p

13、><p>　　LCD 液晶顯示器是 Liquid Crystal Display 的簡(jiǎn)稱，是20世紀(jì)70年代初發(fā)展起來(lái)的一種液晶顯示器。隨著技術(shù)的發(fā)展其的分辨率、屏幕發(fā)光顏色等進(jìn)入批量化合實(shí)用化。</p><p>　　隨著人們生活水平的提高，如何實(shí)現(xiàn)家庭防盜這一問(wèn)題也變的尤其的突出，傳統(tǒng)的機(jī)械鎖由于其構(gòu)造的簡(jiǎn)單，被撬的事件屢見(jiàn)不鮮，電子鎖由于其保密性高，使用靈活性好，安全系數(shù)高，受到了廣大用戶

14、的親呢。</p><p><b>　　第二章：設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)我組采用液晶顯示lcd，按鍵采用4*4鍵盤矩陣、8051單片機(jī)。本系統(tǒng)由單片機(jī)系統(tǒng)、矩陣鍵盤、lcd顯示和報(bào)警系統(tǒng)。系統(tǒng)可以完成開(kāi)鎖、密碼錯(cuò)誤報(bào)警、修改用戶密碼、管理員解密基本的密碼鎖功能。除上述功能，還應(yīng)具有掉電存儲(chǔ)，聲光提示等功能。依據(jù)實(shí)際情況還可以添加遙控功能。本系統(tǒng)成本

15、低廉，功能可靠實(shí)用。 </p><p>　　設(shè)計(jì)本課題時(shí)構(gòu)思了兩種方案：一種是用以8051為核心的單片機(jī)控制方案；另一種是用以74LS112雙JK觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路控制方案。考慮到數(shù)字電路方案原理過(guò)于簡(jiǎn)單，而且不能滿足現(xiàn)在的安全需求，所以本文采用前一種方案。</p><p><b>　　1、方案論證與比較</b></

16、p><p>　　方案一：采用數(shù)字電路，其原理方框圖如圖1</p><p>　　圖2－1 數(shù)字密碼鎖電路方案采用數(shù)字密碼鎖電路的好處就是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。用以74LS112雙JK觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路作為密碼鎖的核心控制，共設(shè)了9個(gè)用戶輸入鍵，其中只有4個(gè)是有效的密碼按鍵，其它的都是干擾按鍵，若按下干擾鍵，鍵盤輸入電路自動(dòng)清零，原先輸入的密碼無(wú)效，需要重新輸入；如果用戶輸入密碼的時(shí)間超過(guò)40秒（一般

17、情況下，用戶不會(huì)超過(guò)40秒，若用戶覺(jué)得不便，還可以修改）電路將報(bào)警80秒，若輸入密碼錯(cuò)誤報(bào)警防止他人的非法操作。電路由兩大部分組成：密碼鎖電路和備用電源(UPS)，其中設(shè)置UPS電源是為了防止因?yàn)橥ｋ娫斐傻拿艽a鎖電路失效，使用戶免遭麻煩。密碼鎖電路包含：鍵盤輸入、密碼修改、密碼檢測(cè)、開(kāi)鎖電路、執(zhí)行電路、報(bào)警電路。</p><p>　　采用以8051為核心的單片機(jī)控制方案。利用單片機(jī)靈活的編程設(shè)計(jì)和豐富的IO端

18、口，及其控制的準(zhǔn)確性，不但能實(shí)現(xiàn)基本的密碼鎖功能，還能添加調(diào)電存儲(chǔ)、聲光提示甚至添加遙控控制功能。其原理如圖1－2所示。 </p><p>　　圖2－2單片機(jī)控制方案</p><p><b>　　2、單片機(jī)8051</b></p><p>　　1>、芯片8051有40條引腳，共分為端口線、電源線和控制線三類</p&

19、gt;<p>　　·4并行I/O端口，每個(gè)端口有8條端口線，用于傳送數(shù)據(jù)、地址。</p><p>　　·可編程串行通道 </p><p><b>　　·5個(gè)中斷源</b></p><p>　　·低功耗的閑置和掉電方式</p><p>　　·兩個(gè)16

20、位定時(shí)器、計(jì)數(shù)器</p><p>　　·片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘脈沖</p><p><b>　　·4K內(nèi)部RoM</b></p><p><b>　　·128內(nèi)部RaM</b></p><p><b>　　2>、管腳說(shuō)明</b></p>

21、<p>　　1)、、主電源引腳VCC和VSS</p><p>　　VCC——（40腳）接+5V電壓； </p><p>　　VSS——（20腳）接地。 </p><p>　　2)、外接晶體引腳XTAL1和XTAL2 </p><p>　　XTAL1（19腳）接外部晶體的一個(gè)引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是一個(gè)反相放大器的輸入端，這個(gè)放大

22、器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，對(duì)HMOS單片機(jī)，此引腳應(yīng)接地；對(duì)CHMOS單片機(jī)，此引腳作為驅(qū)動(dòng)端。 </p><p>　　XTAL2（18腳）接外晶體的另一端。在單片機(jī)內(nèi)部，接至上述振蕩器的反相放大器的輸出端。采用外部振蕩器時(shí)，對(duì)HMOS單片機(jī)，該引腳接外部振蕩器的信號(hào)，即把外部振蕩器的信號(hào)直接接到內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端；對(duì)XHMOS，此引腳應(yīng)懸浮。 </p><p>　　3)

23、、控制或與其它電源復(fù)用引腳RST/VPD、ALE/PROG、PSEN和EA/VPP</p><p>　　①RST/VPD（9腳）當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)，在此腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。推薦在此引腳與VSS引腳之間連接一個(gè)約8.2k的下拉電阻，與VCC引腳之間連接一個(gè)約10μF的電容，以保證可靠地復(fù)位。VCC掉電期間，此引腳可接上備用電源，以保證內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)不丟失。當(dāng)VCC主電源下掉到低于規(guī)定的電平，而

24、VPD在其規(guī)定的電壓范圍（5±0.5V）內(nèi)，VPD就向內(nèi)部RAM提供備用電源。 </p><p>　?、贏LE/PROG（30腳）：當(dāng)訪問(wèn)外部存貯器時(shí)，ALE（允許地址鎖存）的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器，ALE端仍以不變的頻率周期性地出現(xiàn)正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此，它可用作對(duì)外輸出的時(shí)鐘，或用于定時(shí)目的。然而要注意的是，每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈

25、沖。ALE端可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）8個(gè)LS型的TTL輸入電路。</p><p>　　對(duì)于EPROM單片機(jī)（如8751），在EPROM編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖（PROG）。</p><p>　?、跴SEN（29腳）：此腳的輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。在從外部程序存儲(chǔ)器取指令（或常數(shù)）期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效。但在此期間，每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的PSE

26、N信號(hào)將不出現(xiàn)。PSEN同樣可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出）8個(gè)LS型的TTL輸入。 </p><p>　?、蹺A/VPP（引腳）：當(dāng)EA端保持高電平時(shí)，訪問(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，但在PC（程序計(jì)數(shù)器）值超過(guò)0FFFH（對(duì)851/8751/80C51）或1FFFH（對(duì)8052）時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器內(nèi)的程序。當(dāng)EA保持低電平時(shí)，則只訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器，不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。對(duì)于常用的8031來(lái)說(shuō)，無(wú)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，

27、所以EA腳必須常接地，這樣才能只選擇外部程序存儲(chǔ)器。 </p><p>　　對(duì)于EPROM型的單片機(jī)（如8751），在EPROM編程期間，此引腳也用于施加21V的編程電源（VPP）。</p><p>　　4)、輸入/輸出（I/O）引腳P0、P1、P2、P3（共32根）</p><p>　?、貾0口（39腳至32腳）：是雙向8位三態(tài)I/O口，在外接存儲(chǔ)器時(shí)，與地址總線

28、的低8位及數(shù)據(jù)總線復(fù)用，能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型的TTL負(fù)載。</p><p>　　②P1口（1腳至8腳）：是準(zhǔn)雙向8位I/O口。由于這種接口輸出沒(méi)有高阻狀態(tài)，輸入也不能鎖存，故不是真正的雙向I/O口。P1口能驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)LS型的TTL負(fù)載。對(duì)8052、8032，P1.0引腳的第二功能為T2定時(shí)/計(jì)數(shù)器的外部輸入，P1.1引腳的第二功能為T2EX捕捉、重裝觸發(fā)，即T2的外部控制端。對(duì)EPRO

29、M編程和程序驗(yàn)證時(shí)，它接收低8位地址。 </p><p>　?、跴2口（21腳至28腳）：是準(zhǔn)雙向8位I/O口。在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，它可以作為擴(kuò)展電路高8位地址總線送出高8位地址。在對(duì)EPROM編程和程序驗(yàn)證期間，它接收高8位地址。P2可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)LS型的TTL負(fù)載。 </p><p>　?、躊3口（10腳至17腳）：是準(zhǔn)雙向8位I/O口，在MCS-51中，這8個(gè)引腳還用

30、于專門功能，是復(fù)用雙功能口。P3能驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)LS型的TTL負(fù)載。 </p><p>　　作為第一功能使用時(shí)，就作為普通I/O口用，功能和操作方法與P1口相同。 </p><p>　　作為第二功能使用時(shí)，各引腳的定義如表所示</p><p><b>　　。 </b></p><p>　　值得強(qiáng)調(diào)的是，P3口

31、的每一條引腳均可獨(dú)立定義為第一功能的輸入輸出或第二功能。 </p><p>　　表 P3各口線的第二功能定義 </p><p>　　口線 引腳 第二功能 </p><p>　　P3.0 10 RXD（串行輸入口） </p><p>　　P3.1 11 TXD（串行輸出口） </p><p>　　P3.2 12 INT0

32、（外部中斷0） </p><p>　　P3.3 13 INT1（外部中斷1） </p><p>　　P3.4 14 T0（定時(shí)器0外部輸入） </p><p>　　P3.5 15 T1（定時(shí)器1外部輸入） </p><p>　　P3.6 16 WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫脈沖） </p><p>　　P3.7 17 RD（外

33、部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀脈沖） </p><p>　　2>、MCS-51單片機(jī)的片外總線結(jié)構(gòu) </p><p>　　綜合上面的描述可知，I/O口線都不能當(dāng)作用戶I/O口線。除8051/8751外真正可完全為用戶使用的I/O口線只有P1口，以及部分作為第一功能使用時(shí)的P3口。如圖，是MCS-51單片機(jī)按引腳功能分類的片外總線結(jié)構(gòu)圖。 </p><p>　　由圖我們可以看到

34、，單片機(jī)的引腳除了電源、復(fù)位、時(shí)鐘接入，用戶I/O口外，其余管腳是為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展而設(shè)置的。這些引腳構(gòu)成MCS-51單片機(jī)片外三總線結(jié)構(gòu)，即： </p><p>　　①地址總線（AB）：地址總線寬為16位，因此，其外部存儲(chǔ)器直接尋址為64K字節(jié)，16位地址總線由P0口經(jīng)地址鎖存器提供8位地址（A0至A7）；P2口直接提供8位地址（A8至A15）。 </p><p>　?、跀?shù)據(jù)總線（DB）：數(shù)

35、據(jù)總線寬度為8位，由P0提供。 </p><p>　?、劭刂瓶偩€（CB）：由P3口的第二功能狀態(tài)和4根獨(dú)立控制線RESET、EA、ALE、PSEN組成。 </p><p>　　下表列出各個(gè)子系列的配制情況供讀則參考。 </p><p>　　芯片種類 片內(nèi)存儲(chǔ)器 中斷源 定時(shí)/計(jì)數(shù)器 串行口 電源消耗（mA） 制造工藝 </p><p>　　R

36、OM/EPROM RAM </p><p>　　8051（8751，8031） 4K 128 5 2 同、異步方式，8位或10位可程序控制 125 HMOS </p><p>　　8052（8752，8032） 8K 256 6 3 同、異步方式，8位或10位可程序控制 100 HMOS </p><p>　　80C51（87C51，80C31） 4K 128 5

37、2 同、異步方式，8位或10位可程序控制 24 CHMOS </p><p>　　80C52（87C52，80C32） 8K 256 7 3 同、異步方式，8位或10位可程序控制 24 CHMOS </p><p>　　8044（8744，8344） 4K 192 5 2 S.L.U 200 HMOS </p><p><b>　　3>、控制部件 &

38、lt;/b></p><p>　　控制部件是單片機(jī)的神經(jīng)中樞，它包括時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、指令寄存器、譯碼以及信息傳送控制部件。它以主振頻率為基準(zhǔn)發(fā)出CPU的時(shí)序，對(duì)指令進(jìn)行譯碼，然后發(fā)出各種控制信號(hào)，完成一系列定時(shí)控制的微操作，用來(lái)控制單片機(jī)各部分的運(yùn)行。其中有一些控制信號(hào)線能簡(jiǎn)化應(yīng)用系統(tǒng)外圍控制邏輯，如控制地址鎖存的地址鎖存信號(hào)ALE，控制片外程序存儲(chǔ)器運(yùn)行的片內(nèi)外存儲(chǔ)器選擇信號(hào)EA，以及片外取指信號(hào)PS

39、EN</p><p><b>　　電路原理分析與設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　開(kāi)鎖機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　通過(guò)單片機(jī)送給開(kāi)鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電路驅(qū)動(dòng)電磁鎖吸合，從而達(dá)到開(kāi)鎖的目的。其原理如圖2－1所示。密碼鎖開(kāi)鎖機(jī)構(gòu)示意圖如下圖：</p><p>　　圖3－1密碼鎖開(kāi)鎖機(jī)構(gòu)示意圖當(dāng)

40、用戶輸入的密碼正確輸入的時(shí)，單片機(jī)便輸出開(kāi)門信號(hào)，送到開(kāi)鎖驅(qū)動(dòng)電路，然后驅(qū)動(dòng)電磁鎖，達(dá)到開(kāi)門的目的。其實(shí)際電路如下圖3－2所示。</p><p><b>　　按鍵電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1、 鍵盤應(yīng)用4x4組成的0-9數(shù)字鍵及確認(rèn)鍵和功能鍵。用LCD液晶顯示器顯示，當(dāng)密碼輸入時(shí)直接顯示，當(dāng)密碼輸入完畢按下確認(rèn)鍵時(shí)對(duì)輸入的密碼和設(shè)定的密碼比較，若正確則開(kāi)

41、門，此處用led發(fā)光二極管做一秒種提示，同時(shí)發(fā)出“叮咚”聲；若不正確，則發(fā)出“滴滴”報(bào)警聲。</p><p>　　鍵盤設(shè)計(jì)采用行列式鍵盤，同事可以減少鍵盤與單片機(jī)接口時(shí)占用的I/O線的數(shù)目，在按鍵比較多的時(shí)候通常采用該方法。其原理圖如圖3-3</p><p>　　每一條行線與列線的交叉處不相通，而是通過(guò)一個(gè)按鍵來(lái)連通，利用這種行列式矩陣結(jié)構(gòu)只需要N條行線和M條列線，即可以組成NXM個(gè)按鍵的

42、鍵盤</p><p>　　在該行列式矩陣鍵盤非鍵盤編碼的單片機(jī)系統(tǒng)中，鍵盤處理程序首先執(zhí)行等待按鍵并確認(rèn)有無(wú)按鍵按下的程序段。</p><p>　　當(dāng)確認(rèn)有按鍵按下后，下一步要識(shí)別哪個(gè)按鍵按下。對(duì)按鍵的識(shí)別通常有兩種方法：一種是常用的逐行掃描查詢法；另一種是先反轉(zhuǎn)法。應(yīng)要求我們采用第一種方案。</p><p>　　逐行（或列）掃描查詢法，是一種最常用的按鍵識(shí)別方法，

43、如上圖所示鍵盤，介紹過(guò)程如下。 </p><p>　　1>、判斷鍵盤中有無(wú)鍵按下 將全部行線置低電平，然后檢測(cè)列線的狀態(tài)。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與4根行線相交叉的4個(gè)按鍵之中。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無(wú)鍵按下。 </p><p>　　2>、判斷閉合鍵所在的位置 在確認(rèn)有鍵按下后，即可進(jìn)入確定具體閉合鍵的過(guò)程。其方法是：依次將

44、行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時(shí)，其它線為高電平。在確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測(cè)各列線的電平狀態(tài)。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。 </p><p>　　按鍵的操作面板如圖3-4所示，共計(jì)數(shù)字鍵10個(gè)，功能鍵6個(gè)，另外有指示燈一個(gè)、LCD液晶顯示器一個(gè)和蜂鳴器一個(gè)。</p><p>　　圖3-4按鍵操作面板示意圖</p>&

45、lt;p>　　10個(gè)數(shù)字鍵用來(lái)輸入密碼，另外六個(gè)功能鍵分別是：CLR\E、EN、A、B、F1、F2。其中CLR鍵的功能是當(dāng)輸入密碼錯(cuò)誤時(shí)，清除前面輸入的數(shù)據(jù)，從新輸入。EN鍵的功能是確認(rèn)密碼。A設(shè)置新密碼B輸入數(shù)字密碼并檢查。F1用作電鈴鍵，F(xiàn)2用來(lái)關(guān)閉顯示器。</p><p>　　2、LCD顯示器的基本結(jié)構(gòu)和原理</p><p>　　2>、LCD顯示電路</p>

46、<p>　　LCD模組是由控制器，驅(qū)動(dòng)器，顯示器三部份所組成，而目前市面上LCD的模組驅(qū)動(dòng)/控制器都是由日制的HD44780控制器晶片(或是相容產(chǎn)品)，因此外部接腳的功能也都相同,這個(gè)控制器的內(nèi)部共有80 個(gè)位元組可供儲(chǔ)存由外部送進(jìn)來(lái)的資料，因此使用此款控器的LCD模組最多一次可顯示80個(gè)字HD44780中儲(chǔ)存顯示資料的80個(gè)位元組，稱之為Display DataRAM(DDRAM),DDRAM 的位址從00H~67H,共8

47、0個(gè)Byte。在LCD 上Show 出資料DDRAM 位址與可供顯示位置的對(duì)應(yīng)圖</p><p>　　至于CPU 如何將資料送給LCD 顯示的方法,是將欲顯示的字元的ASCII 碼寫到LCD內(nèi)部的DDRAM,LCD就會(huì)將這個(gè)自在其對(duì)應(yīng)的位置顯示出來(lái).例如,若想在LCD 的左上角處(位址00h),顯示’A’.就將ASCII碼-41H,送到DDRAM 的00H 位址.</p><p><

48、b>　　例:</b></p><p>　　第二節(jié) LCD 的接腳規(guī)格</p><p>　　雖然LCD 的接腳因制造廠商的不同而排列方式有所不同,不過(guò)都是編號(hào)由1 至14,的14 根接腳。</p><p>　　LCD 模組內(nèi)只有2 個(gè)8 位元暫存器,稱為指令暫存器(Instruction Register</p><p>　

49、　IR),和資料暫存器(Data Register, DR),他們都是8 位元暫存器,由RS 腳來(lái)選</p><p><b>　　用</b></p><p>　　指令暫存器IR 用來(lái)接收單片機(jī)送來(lái)的命令，例如清除顯示，或功能設(shè)定等等…資料暫存器DR則用來(lái)接收單片機(jī)要寫到DDRAM(共80Byte)或CGRAM(共64Byte)的資料緩沖區(qū)。當(dāng)單片機(jī)寫到DR 暫存器之后

50、。LCD 內(nèi)部的控制電路會(huì)將資料自動(dòng)寫到DD RAM或 CG RAM中，而位址是由LCD內(nèi)部的位址計(jì)數(shù)器(Address CounterAC)所指定。而單片機(jī)要讀取資料時(shí)，需先將欲讀取的位址放入IR 暫存器中，LCD 就會(huì)將其內(nèi)容放入DR中，然后單片機(jī)就可以去讀取DR 的資料。</p><p>　　圖表 、 LCD 模組寫入時(shí)序</p><p>　　圖表 、 LCD 模組讀出時(shí)序圖<

51、/p><p>　　3、掉電存儲(chǔ)單元設(shè)計(jì)</p><p>　　掉電存儲(chǔ)單元的作用是在電源斷開(kāi)的時(shí)候，存儲(chǔ)當(dāng)前設(shè)計(jì)的單價(jià)信息。AT24C02是ATMEL公司的2KB字節(jié)的電源可檫除存儲(chǔ)芯片，采用兩線串行的總線和單片機(jī)通訊，電壓最低可為2.5V，額定電流為1mA，靜態(tài)電流10UA，芯片內(nèi)的資料可以在斷電的情況下保存40年以上，而且采用8腳的DIP封裝。如圖3-5示</p><p&

52、gt;　　圖3-5 掉電存儲(chǔ)單元電路原理圖</p><p>　　圖中R8、R10是上拉電阻，其作用是減少AT24C02的靜態(tài)功耗，由于AT24C02的數(shù)據(jù)線和地址線是復(fù)用的，采用串口的方式傳送數(shù)據(jù)，所以只用兩根線SCL（移位脈沖）和SDA（數(shù)據(jù)、地址）與單片機(jī)傳送。</p><p>　　每當(dāng)設(shè)定一次掉電，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用存儲(chǔ)程序，將信息存儲(chǔ)在芯片內(nèi)；當(dāng)系統(tǒng)重新上電時(shí)自動(dòng)調(diào)用讀存儲(chǔ)器程序，將存儲(chǔ)

53、器中的信息讀到緩存單元中，供主程序使用。</p><p>　　4、密碼鎖電源電路設(shè)計(jì)</p><p>　　為防止停電情況的發(fā)生，本電路備有UPS電源，它包含市電供電電路，停電檢測(cè)電路，電子開(kāi)關(guān)切換電路，蓄電池充電電路和蓄電池組成。電源電路圖如圖示</p><p><b>　　圖3-6市供電電路</b></p><p>　

54、　220V市電通過(guò)變壓器降壓成12V的交流電，再經(jīng)整流橋式整流，7805穩(wěn)壓到5V送往電子切換電路，由于本電路功耗少，所以選10W的小型變壓器。</p><p>　　由R6、R7、R8、R9及IC14構(gòu)成比較電壓器，正常情況下，V+<V-。IC14輸出高電平，繼電器的常閉觸點(diǎn)和市電相連；當(dāng)市電斷開(kāi)，V+>V-IC14輸出高電平，由T3、T4構(gòu)成的達(dá)林頓管使繼電器J開(kāi)啟，將其常開(kāi)觸點(diǎn)把蓄電池和電路相連，

55、實(shí)現(xiàn)市電與蓄電池的切換，保證電子密碼鎖的正常工作。電路圖如3-7所示</p><p>　　圖3-7停電檢測(cè)及電子開(kāi)關(guān)切換電路</p><p>　　T1、T2構(gòu)成的蓄電池自動(dòng)充電電路，其在充電池充滿后自動(dòng)停止充電，其中D1亮為正在充電，D2為工作指示。其電路圖如圖3-8所示</p><p><b>　　5、總框圖設(shè)計(jì)</b></p>

56、<p>　　6、 整體程序設(shè)計(jì)和程序流程圖</p><p>　　1>、程序分為主程序和中斷服務(wù)程序兩個(gè)主要部分，主程序完成變量和單片機(jī)特殊功能寄存器的初始化后，進(jìn)入一個(gè)循環(huán)結(jié)構(gòu)。在循環(huán)中，首先判斷有無(wú)按鍵按下，若有則判斷是數(shù)字鍵還是功能鍵，根據(jù)按鍵的情況執(zhí)行相應(yīng)的功能。然后根據(jù)密碼是否正確的判斷情況，執(zhí)行相應(yīng)的操作。循環(huán)中最后需要顯示的內(nèi)容通過(guò)動(dòng)態(tài)掃描子在液晶顯示器上顯示。中斷服務(wù)程序需要實(shí)現(xiàn)待

57、機(jī)計(jì)時(shí)5秒。</p><p>　　單片機(jī)采用MCS51系列的單片機(jī)8051作為主要主控制器，外圍電路器件包括液晶顯示驅(qū)動(dòng)、蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)輸出、獨(dú)立式鍵盤和發(fā)光二極管的輸出等。</p><p>　　2>、程序主要包括以下幾個(gè)模塊</p><p>　　1)、主程序模塊——主要完成初始化、設(shè)置中斷向量、檢查有無(wú)按鍵按下、以及調(diào)用顯示等等。</p><

58、;p>　　2）、鍵盤掃描及識(shí)別子程序——鍵盤采用查詢方式，放于主程序中，當(dāng)沒(méi)有按鍵按下時(shí)，單片機(jī)循環(huán)主程序，當(dāng)按鍵按下時(shí)便轉(zhuǎn)向相應(yīng)的子程序處理，處理結(jié)束后返回。</p><p>　　3）、掉電存儲(chǔ)服務(wù)程序——當(dāng)比較密碼的時(shí)候，需要讀取AT24C02程序，將存儲(chǔ)于芯片內(nèi)的數(shù)據(jù)讀到RAM中，然后和輸入密碼相比較，當(dāng)修改密碼時(shí)需要把密碼保存于AT24C02中。</p><p>　　4）、顯

59、示子程序——包括關(guān)閉狀態(tài)顯示子程序（dis-A）、開(kāi)鎖狀態(tài)顯示子程序（DIS-B）、密碼輸入及修改狀態(tài)顯示子程序(DIS-C)、密碼輸入錯(cuò)誤報(bào)警狀態(tài)子程序（DIS-D）.</p><p><b>　　3、程序流程圖</b></p><p><b>　　第四章、程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1#include<

60、reg52.h></p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　void key_scan();</p><p>　　uchar count0,count1,count3,num,n=0,temp,a,j,count

61、4;</p><p>　　uchar mima[4]; //初始密碼存儲(chǔ)區(qū)</p><p>　　uchar tab_key[50]; //輸入密碼存儲(chǔ)區(qū)</p><p>　　uchar code table[]={</p><p>　　0x3f,0x06,0x5b,0x4f,</p><p>　　

62、0x66,0x6d,0x7d,0x07,</p><p>　　0x7f,0x6f,0x77,0x7c,</p><p>　　0x39,0x5e,0x79,0x71};</p><p>　　bit enterflag; //確認(rèn)鍵按下與否的標(biāo)志</p><p>　　bit mimaflag; //密碼正確與否的標(biāo)志<

63、;/p><p>　　bit xiugaiflag; //修改密碼標(biāo)志 </p><p>　　bit enter1flag; //修改密碼確認(rèn)鍵標(biāo)志 </p><p>　　sbit red=P3^7;</p><p>　　sbit bell=P3^6;</p><p>　　sbit rs=P2^0;&l

64、t;/p><p>　　sbit rw=P2^1;</p><p>　　sbit lcden=P2^2; </p><p>　　sbit alarm_out=P3^2;</p><p>　　sbit scl=P3^4;</p><p>　　sbit sda=P3^5;</p><p>　　uchar

65、code table1[]="input the passco";</p><p>　　uchar code table2[]="de: --------";</p><p>　　uchar code table3[]="*";</p><p>　　uchar code table4[]="

66、;right (^_^) ";</p><p>　　uchar code table5[]="error!!!!";</p><p>　　uchar code table6[]="define the passc";</p><p>　　uchar code table7[]="ode: --

67、------";</p><p>　　uchar code table8[]="code is new";</p><p>　　//******************************鍵盤消抖函數(shù)*******************************</p><p>　　void delay1()</p&

68、gt;<p><b>　　{ ;; }</b></p><p>　　void delay2(uchar x)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar a,b;</p><p>　　for(a=x;a>0;a--)</p><p&

69、gt;　　for(b=100;b>0;b--);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void delay(uint z)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint x,y;</b></p><

70、;p>　　for(x=z;x>0;x--)</p><p>　　for(y=110;y>0;y--);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//****************************e^2room的初始化*******************************</p>

71、<p>　　void start() //開(kāi)始信號(hào)</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　sda=1;</b></p><p><b>　　delay1();</b></p><p><b>　　scl=1;</b

72、></p><p><b>　　delay1();</b></p><p><b>　　sda=0;</b></p><p><b>　　delay1();</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　

73、void stop() //停止</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　sda=0;</b></p><p><b>　　delay1();</b></p><p><b>　　scl=1;</b></p>

74、<p><b>　　delay1();</b></p><p><b>　　sda=1;</b></p><p><b>　　delay1();</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　//**************

75、**************應(yīng)答信號(hào)*************************************</p><p>　　void respond() </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uchar i;</b></p><p><b>　　s

76、cl=1;</b></p><p><b>　　delay1();</b></p><p>　　while((sda==1)&&(i<250))i++;</p><p><b>　　scl=0;</b></p><p><b>　　delay1();<

77、;/b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　//*****************************寫字節(jié)操作函數(shù)**********************************</p><p>　　void write_byte(uchar date)</p><p><

78、b>　　{</b></p><p>　　uchar i,temp;</p><p>　　temp=date;</p><p>　　for(i=0;i<4;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　temp=temp<<1; //保

79、持最高位，左移到進(jìn)位CY</p><p><b>　　scl=0;</b></p><p><b>　　delay1();</b></p><p><b>　　sda=CY;</b></p><p><b>　　delay1();</b></p>

80、;<p><b>　　scl=1;</b></p><p><b>　　delay1();</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　scl=0;</b></p><p><b>　　delay1(

81、);</b></p><p>　　sda=1;//總線釋放</p><p><b>　　delay1();</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　//*******************************讀字節(jié)操作函數(shù)****************

82、*************</p><p>　　uchar read_byte()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar i,k;</p><p><b>　　scl=0;</b></p><p><b>　　delay1();&l

83、t;/b></p><p><b>　　sda=1;</b></p><p><b>　　delay1();</b></p><p>　　for(i=0;i<4;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p><b&g

84、t;　　scl=1;</b></p><p>　　delay1(); </p><p>　　k=(k<<1)|sda; //或運(yùn)算，放到最低位</p><p><b>　　scl=0;</b></p><p>　　delay1(); </p><p><b>

85、;　　}</b></p><p><b>　　return k;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　//**********************************寫地址函數(shù)******************************</p><p&

86、gt;　　void write_add(uchar address,uchar date)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　start();</b></p><p>　　write_byte(0xa0);</p><p>　　respond();</p>

87、;<p>　　write_byte(address);</p><p>　　respond();</p><p>　　write_byte(date);</p><p>　　respond();</p><p><b>　　stop();</b></p><p><b>　

88、　}</b></p><p>　　//*******************************讀地址函數(shù)*************************************</p><p>　　uchar read_add(uchar address)</p><p><b>　　{</b></p><

89、;p>　　uchar date;</p><p><b>　　start();</b></p><p>　　write_byte(0xa0);</p><p>　　respond();</p><p>　　write_byte(address);</p><p>　　respond();&l

90、t;/p><p><b>　　start();</b></p><p>　　write_byte(0xa1);</p><p>　　respond();</p><p>　　date=read_byte();</p><p><b>　　stop();</b></p>

91、<p>　　return date;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//****************************LCD1602的初始化*******************************</p><p>　　void write_com(uchar com)</p>

92、;<p><b>　　{</b></p><p><b>　　rs=0;</b></p><p><b>　　lcden=0;</b></p><p><b>　　P0=com;</b></p><p><b>　　delay(5)

93、;</b></p><p><b>　　lcden=1;</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　lcden=0; </b></p><p><b>　　}</b></p>&l

94、t;p>　　void write_date(uchar date)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　rs=1;</b></p><p><b>　　lcden=0;</b></p><p><b>　　P0=date;<

95、/b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　lcden=1;</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　lcden=0; </b></p>

96、<p><b>　　}</b></p><p>　　//***************************************密碼比較函數(shù)********************************</p><p>　　bit mimacmp() </p><p><b>　　{</b>&l

97、t;/p><p><b>　　bit flag;</b></p><p><b>　　uchar i;</b></p><p>　　for(i=0;i<4;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(mima[i]==t

98、ab_key[i])</p><p><b>　　flag=1;</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　flag=0;</b></p><p>&l

99、t;b>　　i=4;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　return(flag); //返回flag</p><p><b>　　}</b></p><p

100、>　　////**********************************LCD顯示函數(shù)開(kāi)始**************************************</p><p>　　void lcd_display()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar i=0;</p>

101、<p>　　write_com(0x80+0x40+4);</p><p>　　for(i=0;i<n;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　write_date(table3[0]);</p><p><b>　　}</b></p>&

102、lt;p><b>　　}</b></p><p>　　//****************************************鍵盤功能分配函數(shù)群開(kāi)始****************************</p><p>　　//** 0 ** 1 **2 ** 3** </p><p>

103、;　　//** 4** 5** 6 **7 **</p><p>　　//**8** 9** 確認(rèn)（en） </p><p>　　//**清除（clr）**修改密碼鍵（a）</p><p>　　void key_manage1()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　ta

104、b_key[n]=0;</p><p><b>　　n++;</b></p><p>　　if(xiugaiflag==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　mima[count4]=0;</p><p><b>　　count4++;&

105、lt;/b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void key_manage2()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　tab_key[n]=1;</

106、p><p><b>　　n++;</b></p><p>　　if(xiugaiflag==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　mima[count4]=1;</p><p><b>　　count4++;</b></p&

107、gt;<p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void key_manage3()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　tab_key[n]=2;</p><p>

108、<b>　　n++;</b></p><p>　　if(xiugaiflag==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　mima[count4]=2;</p><p><b>　　count4++;</b></p><p>&l

109、t;b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void key_manage4()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　tab_key[n]=3;</p><p><b>　　n++;&

110、lt;/b></p><p>　　if(xiugaiflag==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　mima[count4]=3;</p><p><b>　　count4++;</b></p><p><b>　　}</b

111、></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void key_manage5()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　tab_key[n]=4;</p><p><b>　　n++;</b></p&

112、gt;<p>　　if(xiugaiflag==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　mima[count4]=4;</p><p><b>　　count4++;</b></p><p><b>　　}</b></p>

113、<p><b>　　}</b></p><p>　　void key_manage6()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　tab_key[n]=5;</p><p><b>　　n++;</b></p><p>　　

114、if(xiugaiflag==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　mima[count4]=5;</p><p><b>　　count4++;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b&g

115、t;　　}</b></p><p>　　void key_manage7()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　tab_key[n]=6;</p><p><b>　　n++;</b></p><p>　　if(xiugaiflag==1

116、)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　mima[count4]=6;</p><p><b>　　count4++;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b>&

117、lt;/p><p>　　void key_manage8()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　tab_key[n]=7;</p><p><b>　　n++;</b></p><p>　　if(xiugaiflag==1)</p><

118、;p><b>　　{</b></p><p>　　mima[count4]=7;</p><p><b>　　count4++;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p

119、>　　void key_manage9()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　tab_key[n]=8;</p><p><b>　　n++;</b></p><p>　　if(xiugaiflag==1)</p><p><b>　

120、　{</b></p><p>　　mima[count4]=8;</p><p><b>　　count4++;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void key_m

121、anage10()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　tab_key[n]=9;</p><p><b>　　n++;</b></p><p>　　if(xiugaiflag==1)</p><p><b>　　{</b><

122、;/p><p>　　mima[count4]=9;</p><p><b>　　count4++;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　//***********************

123、***********確認(rèn)鍵************************************************************** </p><p>　　void key_manage11()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　enterflag=1; //確認(rèn)鍵按下</p>

124、<p>　　if(n==4) //只有輸入4個(gè)密碼后按確認(rèn)才做比較</p><p>　　mimaflag=mimacmp();</p><p><b>　　else</b></p><p>　　mimaflag=0;</p><p>　　if(enterflag==1)</p>

125、<p><b>　　{</b></p><p>　　enterflag=0;</p><p><b>　　n=0;</b></p><p>　　//用FFFF清除已經(jīng)輸入的密碼</p><p>　　for(count3=0;count3<4;count3++)</p>

126、<p><b>　　{ </b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p>　　tab_key[count3]=0x0f; </p><p><b>　　} </b></p><p>　　TR1=1; //打開(kāi)計(jì)數(shù)器1

127、</p><p>　　count1=0; //定時(shí)器1由50MS累計(jì)到1S所用的計(jì)數(shù)器</p><p>　　if(mimaflag==1)</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　a=0;</b></p><p>　　write_c

128、om(0x01);</p><p>　　write_com(0x80);</p><p>　　for(count3=0;count3<16;count3++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　write_date(table4[count3]); //密碼正確，顯示RIGHT，綠燈亮&l

129、t;/p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{ <

130、;/b></p><p><b>　　n=0;</b></p><p><b>　　red=0;</b></p><p><b>　　bell=0;</b></p><p><b>　　a++;</b></p><p><

131、;b>　　if(a==1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(count3=0;count3<8;count3++) //ffffffff清除密碼</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　del

132、ay(5);</b></p><p>　　tab_key[count3]=0x0f; </p><p><b>　　}</b></p><p>　　write_com(0x01); </p><p>　　write_com(0x80);</p><p>　　for(

133、count3=0;count3<16;count3++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　write_date(table5[count3]); //密碼錯(cuò)誤，顯示 error，紅燈亮</p><p>　　{ alarm_out=0; //報(bào)警燈亮</p><p>　　pw_error

134、=0; //密碼錯(cuò)誤指示燈亮</p><p>　　audio_out=0; //長(zhǎng)鳴聲報(bào)警</p><p>　　delay(60000);</p><p>　　delay(60000);</p><p>　　delay(60000);</p><p>　　delay(60000);</p><p&

135、gt;　　delay(60000);</p><p>　　delay(60000);</p><p>　　delay(60000);</p><p>　　delay(60000);</p><p>　　delay(60000);</p><p>　　audio_out=1;</p><p>　　

136、//-------------</p><p>　　TR1=1; //打開(kāi)定時(shí)器計(jì)時(shí)</p><p>　　cnt_state=2; //下一狀態(tài)處于15秒計(jì)時(shí)的狀態(tài)</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p>&l

137、t;p><b>　　}</b></p><p><b>　　TR1=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p>&l

138、t;p><b>　　}</b></p><p>　　void key_manage12()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　tab_key[n]=11;</p><p>　　n++; //密碼計(jì)數(shù)清零</p><p><b