密碼鎖畢業(yè)論文

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 引言1</b></p><p><b>　　2 概述2</b></p><p><b>　　2.1 背景2</b></p><p>　　2.2 設(shè)計(jì)要求2&

2、lt;/p><p><b>　　3 總體設(shè)計(jì)3</b></p><p>　　3.1 方案的論證與比較3</p><p>　　3.2 總體設(shè)計(jì)思路3</p><p><b>　　4 硬件設(shè)計(jì)5</b></p><p>　　4.1 處理器5</p>

3、<p><b>　　4.2 鍵盤(pán)9</b></p><p>　　4.3 顯示電路12</p><p>　　4.4 其他外圍輔助電路16</p><p>　　4.5 總體電路16</p><p>　　5 軟件設(shè)計(jì)18</p><p>　　5.1 總體方案18<

4、/p><p>　　5.2 流程圖18</p><p>　　5.3 源程序19</p><p>　　6 系統(tǒng)調(diào)試23</p><p><b>　　7 結(jié)語(yǔ)24</b></p><p><b>　　致謝25</b></p><p><b

5、>　　參考文獻(xiàn)26</b></p><p><b>　　1引言</b></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，基于單片機(jī)的密碼鎖由于其安全可靠、成本低廉、連接方便、簡(jiǎn)單易用，保密性高，受到了廣大用戶的親賴(lài)，得到了廣泛的應(yīng)用。</p>&l

6、t;p>　　微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了磁控鎖、聲控鎖、超聲波鎖、紅外線鎖、電磁波鎖、電子卡片鎖、指紋鎖、眼球鎖、遙控鎖等。這些鎖具有機(jī)械結(jié)構(gòu)所無(wú)法比擬的高保密性能，還可在特定的系統(tǒng)中，按設(shè)定的邏輯關(guān)系實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的程序控制。但這類(lèi)產(chǎn)品，只能適用于保密性高，供個(gè)別人使用的箱、柜、房間等。加上成本比較高，一定程度上限制了這類(lèi)產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。</p><p>　　本設(shè)計(jì)是一款性價(jià)比較高的的密碼鎖。為適應(yīng)功能需要以及

7、兼容性等問(wèn)題，采用SM8958為核心的單片機(jī)控制方案。該方案主要由主控部分、鍵盤(pán)、顯示、示警電路、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等部分構(gòu)成。其中密碼由鍵盤(pán)輸入端口輸入，解碼正確條件下，輸出開(kāi)鎖電平，控制電控鎖開(kāi)啟。</p><p>　　另外，附加了一些常用設(shè)計(jì)，有效按鍵提示、錯(cuò)誤輸入告警、多次（可軟件設(shè)計(jì)次數(shù)）誤碼輸入報(bào)警以及防止長(zhǎng)時(shí)間無(wú)效操作的定時(shí)中斷系統(tǒng)。該電路還可以與其他報(bào)警電路配合完成防盜報(bào)警功能。</p>&l

8、t;p><b>　　2 概述</b></p><p><b>　　2.1背景</b></p><p>　　在日常的生活和工作中, 住宅與部門(mén)的安全防范、單位的文件檔案、財(cái)務(wù)報(bào)表以及一些個(gè)人資料的保存多以加鎖的辦法來(lái)解決。若使用傳統(tǒng)的機(jī)械式鑰匙開(kāi)鎖，人們常需攜帶多把鑰匙, 使用極不方便, 且鑰匙丟失后安全性即大打折扣。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展

9、，人們對(duì)日常生活中的安全保險(xiǎn)器件的要求越來(lái)越高。為滿足人們對(duì)鎖的使用要求，增加其安全性，用密碼代替鑰匙的密碼鎖應(yīng)運(yùn)而生。密碼鎖具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等優(yōu)點(diǎn)。在安全技術(shù)防范領(lǐng)域，具有防盜報(bào)警功能的電子密碼鎖逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械式密碼鎖，克服了機(jī)械式密碼鎖密碼量少、安全性能差的缺點(diǎn)，使密碼鎖無(wú)論在技術(shù)上還是在性能上都大大提高一步。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，特別是單片機(jī)的問(wèn)世，出現(xiàn)了帶微處理器的智能密碼鎖，它除具有電子密碼鎖

10、的功能外，還引入了智能化管理、專(zhuān)家分析系統(tǒng)等功能，從而使密碼鎖具有很高的安全性、可靠性，應(yīng)用日益廣泛。</p><p><b>　　2.2設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　本次密碼鎖的設(shè)計(jì)，其主要具有如下功能：（1）設(shè)置6位密碼，密碼通過(guò)鍵盤(pán)輸入，若密碼正確，則將鎖打開(kāi)。（2）密碼可以由用戶自己修改設(shè)定（6位密碼），密碼輸入正確才能修改密碼。修改密碼之前必須再

11、次輸入密碼，在輸入新密碼時(shí)候需要二次確認(rèn)，以防止誤操作。（3）報(bào)警、鎖定鍵盤(pán)功能。密碼輸入錯(cuò)誤會(huì)發(fā)出警告音。若密碼輸入錯(cuò)誤次數(shù)超過(guò)3次，蜂鳴器報(bào)警并且鎖定鍵盤(pán)。</p><p><b>　　有效按鍵提示。</b></p><p>　　90秒定時(shí)中斷，輸出控制信號(hào)，防止長(zhǎng)時(shí)間無(wú)效操作。</p><p><b>　　其他擴(kuò)展功能。<

12、;/b></p><p><b>　　3 總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1方案的論證與比較</p><p>　　設(shè)計(jì)本課題時(shí)構(gòu)思了兩種方案：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。另一種是用以SM8958為核心的單片機(jī)控制方案。</p><p>　　方案一：采用數(shù)字電路控制，數(shù)字

13、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(pán)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，若電路連續(xù)報(bào)警三次，電路將鎖定鍵盤(pán)5分鐘，防止他人的非法操作。電路由兩大部分組成：密碼

14、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(pán)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、鍵盤(pán)輸入次數(shù)鎖定電路。</p><p>　　方案二：采用一種是用以SM8958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I/O端口，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)、聲光提示甚至添加紅外遙控控制

15、功能。 </p><p>　　通過(guò)比較以上兩種方案，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，而單片機(jī)方案有較大的活動(dòng)空間，不但能實(shí)現(xiàn)所要求的功能而且能在很大的程度上擴(kuò)展功能，而且還可以方便的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，所以我們采用后一種方案。</p><p><b>　　3.2總體設(shè)計(jì)思路</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)以單

16、片機(jī)SM8958為核心，配以相應(yīng)硬件電路，完成密碼的設(shè)置、存貯、識(shí)別和顯示、驅(qū)動(dòng)電磁執(zhí)行器并檢測(cè)其驅(qū)動(dòng)電流值、接收傳感器送來(lái)的報(bào)警信號(hào)、發(fā)送數(shù)據(jù)等功能。單片機(jī)接收鍵入的代碼，并與存貯在EEPROM中的密碼進(jìn)行比較，如果密碼正確，則驅(qū)動(dòng)電磁執(zhí)行器開(kāi)鎖；如果密碼不正確，則允許操作人員重新輸入密碼，最多可輸入三次；如果三次都不正確，則單片機(jī)輸出報(bào)警信號(hào)。對(duì)密碼的輸入、處理是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，配以其他電路實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的多功能密碼鎖。其基本要求及

17、主要模塊如下：</p><p>　　電子密碼鎖的設(shè)計(jì)主要由三部分組成：處理器、3×4矩陣鍵盤(pán)接口電路、密碼鎖的控制電路、輸出八段顯示電路。另外系統(tǒng)還有LED提示燈，報(bào)警蜂鳴器等。</p><p>　　密碼鎖設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)密碼的輸入、清除、更改、開(kāi)鎖等功能：（1）密碼輸入功能：按下一個(gè)數(shù)字鍵，一個(gè)“－”就顯示在最右邊的數(shù)碼管上，同時(shí)將先前輸入的所有“－”向左移動(dòng)一位。（2

18、）密碼清除功能：當(dāng)按下清除鍵時(shí)，清除前面輸入的所有值，并清除所有顯示。（3）密碼更改功能：將輸入的值作為新的密碼。（4）開(kāi)鎖功能：當(dāng)按下開(kāi)鎖鍵，系統(tǒng)將輸入與密碼進(jìn)行檢查核對(duì)，如果正確鎖打開(kāi)，否則不打開(kāi)。如何解決以上關(guān)鍵問(wèn)題是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。</p><p><b>　　4 硬件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1處理器</b>&l

19、t;/p><p>　　本次設(shè)計(jì)的處理器選擇SyncMOS公司的SM8958，SM8958系列產(chǎn)品是一種內(nèi)嵌32KB閃存和1KB片內(nèi)RAM的8位單片微控制器它是80C51微控制器家族的派生產(chǎn)品SM8958的PDIP封裝具有32 個(gè)I/O口,PLCC/QFP 封裝則具有多達(dá)36個(gè)I/O口且片內(nèi)32KB的閃存既可以當(dāng)作程序空間,又可以當(dāng)作數(shù)據(jù)空間或者數(shù)據(jù)和程序混合空間。</p><p>　　由于它的

20、這些硬件特征和強(qiáng)大的指令系統(tǒng)使得它成為一種性能價(jià)格比很高的控制器。片上閃存可以使用商用編程器通過(guò)并口進(jìn)行編程。其存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)如下：</p><p>　　SM8958 是在通用80C52 內(nèi)核的基礎(chǔ)上集成了768B片內(nèi)RAM和32K閃存的單片微控制器。它的內(nèi)部存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)與通用的80C52 內(nèi)部存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)相同。</p><p><b>　　其主要特性如下：</b><

21、/p><p>　　█ 工作電壓4.5V 到5.5V</p><p><b>　　█ 編程電壓12V</b></p><p>　　█ 與通用80C51 家族產(chǎn)品完全兼容</p><p>　　█ 每個(gè)機(jī)器周期為12 個(gè)時(shí)鐘周期</p><p>　　█ 32K 字節(jié)片上閃存</p><p

22、>　　█ 1024 字節(jié)片上數(shù)據(jù)RAM</p><p>　　█ 3 個(gè)16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器</p><p>　　█ PDIP 封裝具有4 個(gè)8 位I/O 口</p><p>　　█ PLCC 或QFP 封裝具有4 個(gè)8 位I/O 口外加1個(gè)4 位I/O 口</p><p><b>　　█ 全雙工串口通道</b>&l

23、t;/p><p><b>　　█ 位操作指令</b></p><p><b>　　█ 頁(yè)自由跳轉(zhuǎn)</b></p><p>　　█ 8 位無(wú)符號(hào)除運(yùn)算</p><p>　　█ 8 位無(wú)符合乘運(yùn)算</p><p><b>　　█ BCD 碼運(yùn)算</b></

24、p><p><b>　　█ 直接地址訪問(wèn)</b></p><p><b>　　█ 間接地址訪問(wèn)</b></p><p><b>　　█ 嵌套中斷</b></p><p><b>　　█ 兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)</b></p><p>　　█ 1

25、 個(gè)串行I/O 口</p><p>　　█ 省電模式空閑模式和掉電模式</p><p>　　█ 工作時(shí)鐘為25MHz</p><p><b>　　█ 代碼保護(hù)功能</b></p><p>　　█ 1 個(gè)看門(mén)狗定時(shí)器(WDT)</p><p>　　█ 低EMI(禁止ALE)</p>&

26、lt;p>　　其引腳圖如圖4.1所示。</p><p>　　圖4.1 8958引腳圖</p><p>　　4.1.1程序存儲(chǔ)器</p><p>　　SM8958 具有片上的32K 字節(jié)的閃存可以作為通用的程序存儲(chǔ)器，如圖4.2所示。</p><p>　　圖4.2 程序存儲(chǔ)器配置</p><p>　　4.1.2

27、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器</p><p>　　SM8958具有1KB的片內(nèi)RAM,低256B與80C52 的片內(nèi)RAM 結(jié)構(gòu)一樣。擴(kuò)展的高768B RAM可以用訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器的方式進(jìn)行訪問(wèn)(利用指令MOVX)。如圖4.3所示。</p><p>　　圖4.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器配置</p><p>　　如圖（三）所示，說(shuō)明如下：</p><p>　?。?）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

28、器低128B</p><p>　　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器從00H--FFH 的地址空間同80C52是相同的。</p><p>　　00H--7FH 的地址空間可以直接訪問(wèn)也可以間接訪問(wèn);</p><p>　　00H--1FH 的地址空間是寄存器空間;</p><p>　　20H--2FH 的地址空間是位尋址空間;</p><p>

29、　　30H--7FH 的地址空間是通用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。</p><p>　　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器高128B </p><p>　　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的高128B范圍是80H--FFH ，只可以用間接地址方式訪問(wèn)，這部分空間也是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。</p><p>　?。?）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展的768B</p><p>　　從外部地址0000H--02FFH 是片內(nèi)擴(kuò)展R

30、AM區(qū)，共768B。這部分地址空間只能用直接外部地址方式訪問(wèn)（利用MOVX 指令）。</p><p>　　內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)頁(yè)選擇寄存器(IMPSR,85H)</p><p>　　內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)頁(yè)選擇寄存器，如表4.1所示。</p><p>　　表4.1 內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)頁(yè)選擇寄存器</p><p>　　說(shuō)明：R 表示系統(tǒng)保留。</p><

31、p>　　SM8958片內(nèi)具有只能用訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器的方式進(jìn)行訪問(wèn)的768B擴(kuò)展RAM(訪問(wèn)時(shí)用指令MOVX)。</p><p>　　指令MOVX @Rn 所訪問(wèn)的地址空間由IMPSR 寄存器的位1 和位0(PS1,PS0)決定PS1,PS0 的默認(rèn)設(shè)置值是00(頁(yè)0)。</p><p>　　如果MOVX @DPTR 指令所訪問(wèn)的地址大于02FFH 時(shí)SM8958 會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生訪問(wèn)外部存儲(chǔ)

32、器的控制信號(hào)。特殊功能寄存器SCONF 的位1(OME)的值決定了允許還是禁止訪問(wèn)擴(kuò)展的768 字節(jié)RAM 。該位的默認(rèn)設(shè)置為1,可以訪問(wèn)內(nèi)部擴(kuò)展的768 字節(jié)RAM。</p><p>　　指令MOVX @Rn 所能訪問(wèn)的地址空間由特殊函數(shù)寄存器IMPSR(85H)的位1(PS1)和位0(PS0)決定。PS1和PS2的默認(rèn)設(shè)置是00。</p><p>　　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的一頁(yè)是256 字節(jié),具

33、體如下：</p><p>　　PS1，PS0=00 指令MOVX @Rn 的Rn 映射為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的第0頁(yè)，地址空間為0000H--00FFH；</p><p>　　PS1，PS0=01 指令MOVX @Rn 的Rn 映射為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的第1頁(yè)，地址空間為0100H--01FFH；</p><p>　　PS1，PS0=10 指令MOVX @Rn 的Rn 映射為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

34、器的第2 頁(yè)，地址空間為0200H--02FFH；</p><p>　　PS1，PS0=11 指令MOVX @Rn 的所能訪問(wèn)的地址空間為：XY00H--XYFFH。高位地址由P2 口決定(SM8958 會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器的控制信號(hào))。</p><p>　　4.1.3看門(mén)狗定時(shí)器(WDT)</p><p>　　看門(mén)狗定時(shí)器(WDT)是1 個(gè)16 位自運(yùn)行計(jì)數(shù)器

35、在計(jì)數(shù)器溢出時(shí)會(huì)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)WDT 對(duì)那些易受噪聲干擾電壓波動(dòng)或放電現(xiàn)象影響的系統(tǒng)很有用在程序跑飛或死機(jī)的情況下WDT 可以使用戶程序脫離不正常狀態(tài)WDT 不同于8052 系統(tǒng)的定時(shí)器0 定時(shí)器1 和定時(shí)器2 通過(guò)軟件周期性的清除WDT 計(jì)數(shù)器的值可以防止WDT 產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。</p><p>　　SM8958 的 WDT 可以對(duì)基準(zhǔn)時(shí)鐘源選擇分頻輸入要選擇分頻輸入就要相應(yīng)地設(shè)置WDT 控制寄存器(WDTC)的位

36、2--位0的值。</p><p>　　置位WDT的位7(WDTE)即可使能WDT。 WDTE 位置1后，16 位計(jì)數(shù)器根據(jù)</p><p>　　PS2 --PS0 所確定的時(shí)鐘輸入開(kāi)始工作。計(jì)數(shù)器溢出時(shí)會(huì)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，此時(shí)WDT 的WDTE位會(huì)被清零，另外硬件復(fù)位也可以將WDTE 清零。</p><p>　　置位WDT 的位5(CLEAR)可以復(fù)位WDT，同時(shí)清除計(jì)

37、數(shù)器的內(nèi)容，使計(jì)數(shù)器重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。</p><p>　?。?）WDT 控制寄存器(WDTC,9FH)</p><p>　　WDT 控制寄存器，如表4.2所示。</p><p>　　表4.2 WTD控制寄存器</p><p>　　說(shuō)明：上面寄存器內(nèi)的值為系統(tǒng)復(fù)位值；</p><p>　　WDTE:看門(mén)狗定時(shí)器使能位；&

38、lt;/p><p>　　CLEAR:看門(mén)狗定時(shí)器復(fù)位位；</p><p>　　PS2 PS0:時(shí)鐘源分頻選擇位。</p><p>　　時(shí)鐘分頻描述如下表4.3所示。</p><p><b>　　表4.3 時(shí)鐘分頻</b></p><p>　　系統(tǒng)控制寄存器（SCONF,BFH）</p>

39、<p>　　系統(tǒng)控制寄存器，如表4.4所示。</p><p>　　表4.4系統(tǒng)控制寄存器</p><p>　　說(shuō)明：上面寄存器內(nèi)的值為系統(tǒng)復(fù)位值</p><p>　　WDR:看門(mén)狗定時(shí)器復(fù)位位當(dāng)看門(mén)狗定時(shí)器溢出而使系統(tǒng)復(fù)位時(shí)WDR 位被置1</p><p>　　OME:768 片上字節(jié)使能位</p><p>

40、　　ALE1:ALE 輸出禁止位可降低EMI</p><p>　　SCONF 的位7(WDR)是看門(mén)狗復(fù)位位當(dāng)由于WDT 溢出而產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)時(shí)該位被置1。在任何不可預(yù)測(cè)的復(fù)位發(fā)生時(shí)用戶應(yīng)該檢查該位的值</p><p>　　（4）降低EMI 功能</p><p>　　SM8958 允許用戶通過(guò)置位SCONF 寄存器的位0(ALE1)來(lái)降低EMI。該項(xiàng)功能的作用就是禁止

41、Fosc/6 Hz 的時(shí)鐘信號(hào)輸出至ALE引腳。在系統(tǒng)沒(méi)有外擴(kuò)程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的時(shí)候，可以使用這個(gè)功能。</p><p><b>　　4.2 鍵盤(pán)</b></p><p><b>　　4.2.1鍵盤(pán)概念</b></p><p>　　鍵盤(pán)是最常用也是最主要的輸入設(shè)備，通過(guò)鍵盤(pán)，可以將英文字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)等輸入到計(jì)算

42、機(jī)中，從而向計(jì)算機(jī)發(fā)出命令、輸入數(shù)據(jù)等。</p><p>　　4.2.2鍵盤(pán)的分類(lèi)</p><p>　　按照鍵盤(pán)的工作原理和按鍵方式的不同，可以劃分為四種：?。?） 機(jī)械式鍵盤(pán)（Mechanical) 采用類(lèi)似金屬接觸式開(kāi)關(guān)，工作原理是使觸點(diǎn)導(dǎo)通或斷開(kāi)，具有工藝簡(jiǎn)單、噪音大、易維護(hù)的特點(diǎn)。</p><p>　?。?） 塑料薄膜式鍵盤(pán)(Membrane） 鍵盤(pán)內(nèi)部共

43、分四層，實(shí)現(xiàn)了無(wú)機(jī)械磨損。其特點(diǎn)是低價(jià)格、低噪音和低成本，已占領(lǐng)市場(chǎng)絕大部分份額。?。?） 導(dǎo)電橡膠式鍵盤(pán)（Conductive Rubber） 觸點(diǎn)的結(jié)構(gòu)是通過(guò)導(dǎo)電橡膠相連。鍵盤(pán)內(nèi)部有一層凸起帶電的導(dǎo)電橡膠，每個(gè)按鍵都對(duì)應(yīng)一個(gè)凸起，按下時(shí)把下面的觸點(diǎn)接通。這種類(lèi)型鍵盤(pán)是市場(chǎng)由機(jī)械鍵盤(pán)向薄膜鍵盤(pán)的過(guò)渡產(chǎn)品。?。?） 無(wú)接點(diǎn)靜電電容式鍵盤(pán)（Capacitives） 使用類(lèi)似電容式開(kāi)關(guān)的原理，通過(guò)按鍵時(shí)改變電極間的距離引起電容容量改變從

44、而驅(qū)動(dòng)編碼器。特點(diǎn)是無(wú)磨損且密封性較好。 按其結(jié)構(gòu)形式可分為以下兩種：</p><p><b>　　（1）編碼鍵盤(pán)</b></p><p>　　編碼鍵盤(pán)采用硬件方法產(chǎn)生鍵碼。每按下一個(gè)鍵，鍵盤(pán)能自動(dòng)生成鍵盤(pán)代碼，鍵數(shù)較多，且具有去抖動(dòng)功能。這種鍵盤(pán)使用方便，但硬件較復(fù)雜，PC機(jī)所用鍵盤(pán)即為編碼鍵盤(pán)。</p><p><b>　

45、　非編碼鍵盤(pán)</b></p><p>　　非編碼鍵盤(pán)僅提供按鍵開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)，其鍵碼由軟件確定，這種鍵盤(pán)鍵數(shù)較少，硬件簡(jiǎn)單，廣泛應(yīng)用于各種單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng),本次設(shè)計(jì)使用非編碼鍵盤(pán)。</p><p>　　按照鍵盤(pán)與單片機(jī)的連接方式可分為一下兩種：</p><p><b>　　獨(dú)立式鍵盤(pán)</b></p><p>　　

46、獨(dú)立式鍵盤(pán)，顧名思義，即各按鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵占用一根I/O口線，每根I/O口線上的按鍵工作狀態(tài)不會(huì)影響其他按鍵的工作狀態(tài)。這種按鍵軟件程序簡(jiǎn)單，但占用I/O口線較多（一根口線只能接一個(gè)鍵），適用于鍵盤(pán)應(yīng)用數(shù)量較少的系統(tǒng)中。</p><p><b>　　（2）矩陣式鍵盤(pán)</b></p><p>　　矩陣式鍵盤(pán)又稱(chēng)行列式鍵盤(pán)，在其行、列交匯點(diǎn)接有若干個(gè)按鍵。當(dāng)需要較多

47、按鍵時(shí)，與獨(dú)立式鍵盤(pán)相比，單片機(jī)口線資源利用率大幅提高了。但若需要更多的鍵盤(pán)，需采用接口擴(kuò)展技術(shù)，如8155等。</p><p>　　綜上所述，結(jié)合實(shí)際情況,本次設(shè)計(jì)選用非編碼矩陣式鍵盤(pán)。</p><p>　　4.2.3非編碼矩陣式鍵盤(pán)工作原理</p><p>　　非編碼矩陣式鍵盤(pán)，作為單片外圍電路，應(yīng)具有如下功能：</p><p>　　鍵掃

48、描功能，即檢測(cè)是否有鍵按下。</p><p>　　鍵識(shí)別功能，確定被按下鍵所在的行列的位置。</p><p>　　產(chǎn)生相應(yīng)的鍵的代碼（鍵值）。</p><p>　　消除按鍵彈跳及對(duì)于多鍵串鍵（復(fù)按）。</p><p>　　非編碼矩陣式鍵盤(pán)工作原理主要以下幾方面：</p><p><b>　　(1)鍵掃描<

49、;/b></p><p>　　鍵盤(pán)上的鍵按行列組成矩陣，在行列交點(diǎn)上都有對(duì)應(yīng)有一個(gè)鍵。為判定有無(wú)鍵被按下（閉合）以及被按鍵的位置，一般使用掃描法。</p><p>　　首先判定有沒(méi)有鍵被按下。鍵盤(pán)的行線一端經(jīng)電阻接+5V電源，另一端接單片機(jī)的輸入口線。各列線的一端接單片機(jī)的輸出口線，另一端懸空。為判定有沒(méi)有鍵按下，可先向所有列線輸出低電平，然后再輸入各行線狀態(tài)。若行線狀態(tài)皆為高電平，

50、則表示無(wú)鍵按下；若行線狀態(tài)中有低電平則表明有鍵按下。</p><p>　　然后再判定被按鍵的位置。因?yàn)殒I盤(pán)矩陣有鍵被按下時(shí)，被按鍵處的行線和列線被接通，使穿過(guò)閉合鍵的那條行線變成低電平。</p><p><b>　　（2）去抖動(dòng)</b></p><p>　　當(dāng)掃描表明有鍵被按下之后，緊急著應(yīng)進(jìn)行去抖動(dòng)處理。因?yàn)槌Ｓ面I盤(pán)的鍵實(shí)際上是一個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān)結(jié)

51、構(gòu)，被按下時(shí)，由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性及電壓突然跳變等原因，在觸點(diǎn)閉合或斷開(kāi)的瞬間會(huì)出現(xiàn)電壓的抖動(dòng)。抖動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)短與鍵的機(jī)械特性有關(guān)，一般為5～10ms。而鍵穩(wěn)定閉合時(shí)間和操作者的按鍵動(dòng)作有關(guān)，約為十分之幾到幾秒不等。抖動(dòng)現(xiàn)象會(huì)引起CPU對(duì)一次鍵操作進(jìn)行多次處理，從而可能產(chǎn)生錯(cuò)誤，因而必須設(shè)法消除抖動(dòng)的不良后果。通過(guò)去抖動(dòng)處理，可以得到按鍵閉合與斷開(kāi)的穩(wěn)定狀態(tài)。去抖動(dòng)的方法有硬件與軟件兩種：硬件方法是加去抖動(dòng)電路，如可通過(guò)RS觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)硬件去抖

52、動(dòng)；軟件方法是在第一次檢測(cè)到鍵盤(pán)按下后，執(zhí)行一段20---30ms的延遲子程序后再確認(rèn)該鍵是否確實(shí)按下，躲過(guò)抖動(dòng)，待信號(hào)穩(wěn)定之后，再進(jìn)行鍵掃描。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，本設(shè)計(jì)采用軟件方法去抖動(dòng)。</p><p><b>　?。?）鍵碼計(jì)算</b></p><p>　　為了準(zhǔn)確判斷閉合鍵的位置，要對(duì)每個(gè)按鍵進(jìn)行編碼。根據(jù)矩陣式鍵盤(pán)的結(jié)構(gòu)，采用行掃描的鍵位識(shí)別方法。使某條列線為低電

53、平，如果這條列線上沒(méi)有閉合鍵，則各行線的狀態(tài)都為高電平；如果列線上有鍵閉合，則相應(yīng)的那條行線即變?yōu)榈碗娖?。于是就可以根?jù)行線號(hào)與列線號(hào)計(jì)算出閉合鍵的鍵碼。掃描時(shí)由第一列開(kāi)始，然后行線狀態(tài)狀態(tài)輸入單片機(jī)，判斷哪一行有鍵閉合，若無(wú)鍵閉合，再掃描第二列，檢測(cè)下一列各行鍵閉合狀態(tài)，由此一直掃描下去。至此掃描似乎已經(jīng)可以結(jié)束，但是實(shí)際上掃描往往要繼續(xù)進(jìn)行下去，以發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的多鍵同時(shí)被按下。</p><p>　　最后得出被按下

54、鍵的行號(hào)、列號(hào)，計(jì)算鍵碼，公式如下：</p><p>　　鍵碼 = 行首鍵號(hào)+列號(hào)</p><p><b>　?。?）等待鍵釋放</b></p><p>　　計(jì)算鍵碼后，再以延時(shí)后進(jìn)行行掃描的方法等待鍵釋放。等待鍵釋放是為了保證鍵的一次閉合僅進(jìn)行一次處理。</p><p><b>　　鍵處理子程序</b&

55、gt;</p><p>　　在計(jì)算機(jī)中每一個(gè)鍵都對(duì)應(yīng)一個(gè)處理子程序，得到閉合鍵的鍵碼后，就可以根據(jù)鍵碼，轉(zhuǎn)到相應(yīng)的鍵處理子程序，進(jìn)行字符、數(shù)據(jù)的輸入或命令處理，這樣就可以實(shí)現(xiàn)該鍵的功能。</p><p>　?。?）鍵盤(pán)掃描的中斷控制方式</p><p>　　在單片機(jī)系統(tǒng)中，CPU除了對(duì)鍵盤(pán)進(jìn)行處理外，還要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、結(jié)果輸出顯示及其它各種控制，因此鍵盤(pán)處理不應(yīng)占用

56、CPU過(guò)多的時(shí)間，但又必須保證CPU能夠檢測(cè)到鍵盤(pán)的工作。為提高CPU的工作效率，可采用中斷掃描方式。當(dāng)無(wú)鍵閉合時(shí)，CPU處理自已的工作，當(dāng)有鍵閉合時(shí)，產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，CPU轉(zhuǎn)去執(zhí)行鍵盤(pán)掃描子程序并執(zhí)行相應(yīng)的功能。</p><p>　　設(shè)計(jì)中可采用4輸入與門(mén)用于產(chǎn)生鍵盤(pán)中斷，其輸入端與各行線相連，輸出端接至SM8958的外部中斷輸入端 。當(dāng)無(wú)鍵盤(pán)閉合時(shí)，與門(mén)各輸入端均為高電平，輸出端為高電平；當(dāng)有鍵閉合時(shí)， 為低電

57、平，于是向CPU申請(qǐng)中斷。若CPU開(kāi)放中斷，則會(huì)響應(yīng)該鍵盤(pán)中斷，轉(zhuǎn)去執(zhí)行鍵盤(pán)掃描子程序。</p><p><b>　　4.3 顯示電路</b></p><p>　　顯示器是最長(zhǎng)用的輸出設(shè)備。特別是發(fā)光二極管（LED）和液晶顯示器（LCD），猶豫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、接口容易，得到廣泛的應(yīng)用，尤其在單片機(jī)系統(tǒng)中大量使用。

58、 </p><p>　　4.3.1 LED結(jié)構(gòu)與原理</p><p>　　LED就是Light Emitting Diode ，發(fā)光二極管的英文縮寫(xiě)，簡(jiǎn)稱(chēng)LED。它是一種通過(guò)控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的顯示方式，用來(lái)顯示文字、圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)、行情、視頻、錄像信號(hào)等各種信息的顯示屏幕?！　ED的技術(shù)進(jìn)步是擴(kuò)大市場(chǎng)需求及應(yīng)用的最大推動(dòng)力。最初，LED只是作為微型指示燈，在計(jì)算機(jī)

59、、音響和錄像機(jī)等高檔設(shè)備中應(yīng)用，隨著大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，LED顯示器正在迅速崛起，近年來(lái)逐漸擴(kuò)展到證券行情股票機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、PDA以及手機(jī)領(lǐng)域。　　LED顯示器集微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理于一體，以其色彩鮮艷、動(dòng)態(tài)范圍廣、亮度高、壽命長(zhǎng)、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，成為最具優(yōu)勢(shì)的新一代顯示媒體，目前，LED顯示器已廣泛應(yīng)用于大型廣場(chǎng)、商業(yè)廣告、體育場(chǎng)館、信息傳播、新聞發(fā)布、證券交易等，可以滿足不同環(huán)境的需要。

60、通過(guò)發(fā)光二極管芯片的適當(dāng)連接（包括串聯(lián)和并聯(lián)）和適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)結(jié)構(gòu)?？蓸?gòu)成發(fā)光顯示器的發(fā)光段或發(fā)光點(diǎn)。由這些發(fā)光段或發(fā)光點(diǎn)可以組成數(shù)碼管、符號(hào)管、米字管、矩陣管、電平顯示器管等等。通常把數(shù)碼管、符號(hào)管、米字管共稱(chēng)筆畫(huà)顯示器，而把筆畫(huà)顯示器和矩陣管統(tǒng)稱(chēng)為字符顯示器</p><p>　　基本的半導(dǎo)體數(shù)碼管是由七個(gè)條狀發(fā)光二極管芯片按一定排列方式組合而成?？蓪?shí)現(xiàn)0～9的顯示。其具體結(jié)構(gòu)有“反射罩式”、“條形七段式”及“單片

61、集成式多位數(shù)字式”等。說(shuō)明如下： （1）反射罩式數(shù)碼管一般用白色塑料做成帶反射腔的七段式外殼，將單個(gè)LED貼在與反射罩的七個(gè)反射腔互相對(duì)位的印刷電路板上，每個(gè)反射腔底部的中心位置就是LED芯片。在裝反射罩前，用壓焊方法在芯片和印刷電路上相應(yīng)金屬條之間連好φ30μm的硅鋁絲或金屬引線，在反射罩內(nèi)滴入環(huán)氧樹(shù)脂，再把帶有芯片的印刷電路板與反射罩對(duì)位粘合，然后固化?！　》瓷湔质綌?shù)碼管的封裝方式有空封和實(shí)封兩種。實(shí)封方式采用散射劑和染料

62、的環(huán)氧樹(shù)脂，較多地用于一位或雙位器件。空封方式是在上方蓋上濾波片和勻光膜，為提高器件的可靠性，必須在芯片和底板上涂以透明絕緣膠，這還可以提高光效率。這種方式一般用于四位以上的數(shù)字顯示（或符號(hào)顯示）。 （2）條形七段式數(shù)碼管屬于混合封裝形式。它是把做好管芯的磷化鎵或磷化鎵圓片，劃成內(nèi)含一只或數(shù)只LED發(fā)光條，然后把同樣的七條粘在日字形“可伐”框上，用壓焊工藝連好內(nèi)引線，再用環(huán)氧樹(shù)脂包封起來(lái)。 （3）單片集成式多</p&g

63、t;<p>　　4.3.1.2 LED顯示器分類(lèi)　?。?）按字高分：筆畫(huà)顯示器字高最小有1mm（單片集成式多位數(shù)碼管字高一般在2～3mm）。其他類(lèi)型筆畫(huà)顯示器最高可達(dá)12.7mm（0.5英寸）甚至達(dá)數(shù)百mm?！　。?）按顏色分有紅、橙、黃、綠等數(shù)種?！　。?）按結(jié)構(gòu)分，有反射罩式、單條七段式及單片集成式。　?。?）從各發(fā)光段電極連接方式分有共陽(yáng)極和共陰極兩種。4.3.1.3 LED顯示器的參數(shù)　　由于LED

64、顯示器是以LED為基礎(chǔ)的，所以它的光、電特性及極限參數(shù)意義大部分與發(fā)光二極管的相同。但由于LED顯示器內(nèi)含多個(gè)發(fā)光二極管，所以需有如下特殊參數(shù)：　　（1）發(fā)光強(qiáng)度比　　由于數(shù)碼管各段在同樣的驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，各段正向電流不相同，所以各段發(fā)光強(qiáng)度不同。所有段的發(fā)光強(qiáng)度值中最大值與最小值之比為發(fā)光強(qiáng)度比。比值可以在1.5～2.3間，最大不能超過(guò)2.5。　?。?）脈沖正向電流　　若筆畫(huà)顯示器每段典型正向直流工作電流為IF，則在脈沖下，正向電

65、流可以遠(yuǎn)大于IF。脈沖占空比越小，脈沖正向電流可以越大。</p><p>　　4.3.2 LCD結(jié)構(gòu)與原理</p><p>　　LCD就是Liquid Crystal Display，液晶顯示器的英文縮寫(xiě)，簡(jiǎn)稱(chēng)LCD。它的主要原理是以電流刺激液晶分子產(chǎn)生點(diǎn)、線、面配合背部燈管構(gòu)成畫(huà)面。</p><p>　　LCD是一種被動(dòng)式顯示器，由于它的功耗低，抗干擾能力強(qiáng)，因而

66、在低功耗的單片機(jī)系統(tǒng)中大量使用。</p><p>　　LCD本身不發(fā)光只是調(diào)節(jié)光的亮度，目前市售的LCD顯示器都是李勇液晶的扭曲——向列效應(yīng)制成，這是一種電場(chǎng)效應(yīng)，夾在兩片導(dǎo)電玻璃電極間的液晶經(jīng)過(guò)一定處理，他內(nèi)部的分子呈90°的扭曲，擋線性偏振光透過(guò)其偏振面便會(huì)旋轉(zhuǎn)90°。當(dāng)在玻璃電極上加上電壓后，在電場(chǎng)的作用下，液晶的扭曲結(jié)構(gòu)消失，其旋光作用消失，偏振光便可以直接通過(guò)，擋去掉電場(chǎng)后液晶分子又

67、恢復(fù)扭曲的結(jié)構(gòu)。把這樣的的液晶置于兩個(gè)偏振片之間，改變偏振片相對(duì)位置（正交或平行）就可以得到白底黑字或者黑底白字的顯示形式。</p><p>　　LCD的主要參數(shù)有：</p><p><b>　　相應(yīng)時(shí)間</b></p><p>　　響應(yīng)時(shí)間是液晶顯示器的一個(gè)特殊指標(biāo)。液晶顯示器的響應(yīng)時(shí)間指的是顯示器各像素點(diǎn)對(duì)輸入信號(hào)反應(yīng)的速度，響應(yīng)時(shí)間短，則

68、顯示運(yùn)動(dòng)畫(huà)面時(shí)就不會(huì)產(chǎn)生影像拖尾的現(xiàn)象。足夠快的響應(yīng)時(shí)間才能保證畫(huà)面的連貫。目前，市面上一般的液晶顯示器，響應(yīng)時(shí)間與以前相比已經(jīng)有了很大的突破，一般為幾個(gè)到幾十毫秒不等。</p><p><b>　　余暉（毫秒級(jí)）</b></p><p>　　閾值電壓（3--20V）</p><p>　　功耗（5mW/cm2--100mW/cm2）</p

69、><p>　　LCD七段顯示器除了a--g這七個(gè)筆畫(huà)以外，還有一個(gè)公共極COM。它可用靜態(tài)方式驅(qū)動(dòng)，也可用動(dòng)態(tài)方式驅(qū)動(dòng)。前者加上直流信號(hào)，后者加上交流信號(hào)。由于加直流信號(hào)將使LCD的壽命減少，故通常用動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)的方式。</p><p>　　當(dāng)加在筆劃（a--g）中某個(gè)電極上的方波和公共電極（COM）上的方波信號(hào)相位相同時(shí)，相對(duì)電壓為0，則筆劃不顯示；當(dāng)加在某個(gè)筆劃電極上的方波與公共極上的方波相位

70、相反時(shí)，則有幅值兩倍于方波幅值電壓加在液晶上，該筆劃被選中而顯示。</p><p>　　一般控制方波頻率為25--100HZ，并保證其為對(duì)稱(chēng)方波，從而使加在液晶極板上的交流電壓平均值為0，否則有較大的直流分量，使液晶材料迅速分解，這會(huì)大大縮短顯示器的工作壽命。</p><p>　　單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中還有一種點(diǎn)陣字符型液晶顯示器（LCD），它是指顯示的基本單元是一定數(shù)量的點(diǎn)陣組成，專(zhuān)門(mén)用于

71、顯示數(shù)字、字母、常用圖形符號(hào)、少量自定義符號(hào)或漢字。這類(lèi)顯示器把LCE控制器、點(diǎn)陣驅(qū)動(dòng)器、字符存儲(chǔ)器等全做在一塊印刷版上，構(gòu)成便于應(yīng)用的液晶顯示模塊（LDM）。點(diǎn)陣字符型液晶顯示模塊在國(guó)際上已經(jīng)規(guī)范化，有統(tǒng)一的引腳和編程結(jié)構(gòu)。字符型液晶顯示模塊有內(nèi)置192個(gè)字符，另外，用戶可自定義5*7點(diǎn)陣字符或5*11點(diǎn)陣字符若干個(gè)。顯示行數(shù)一般為1行、2行、4行三種。每行顯示8個(gè)、16個(gè)、20個(gè)、24個(gè)、32個(gè)、40個(gè)不等。</p>

72、<p>　　4.3.3 顯示方案選擇</p><p>　　本設(shè)計(jì)用LCD效果非常理想，但其成本相對(duì)高于LED,也比較復(fù)雜，故此次設(shè)計(jì)選用LED，也能達(dá)到預(yù)期的效果。要用單片機(jī)控制密碼鎖，就需要一個(gè)人機(jī)界面。常采用的方式是LED數(shù)碼管顯示測(cè)試結(jié)果，用一個(gè)小鍵盤(pán)執(zhí)行某些功能，如請(qǐng)零、預(yù)置值、改變測(cè)量范圍等等。故詳細(xì)介紹LED的結(jié)構(gòu)與原理。</p><p>　　發(fā)光二極管顯示器（LED

73、）是單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品中常用的廉價(jià)輸出設(shè)備。它是由若干個(gè)發(fā)光二極管組成的，當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的一個(gè)點(diǎn)或者一個(gè)筆劃發(fā)光，控制不同組合的二極管導(dǎo)通，就能顯示出各種字符，常用七段或者八段顯示器結(jié)構(gòu)。</p><p>　　LED顯示是用發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件，也可稱(chēng)為數(shù)碼管，它由8個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成，通過(guò)不同的組合可用來(lái)顯示0～9、A～F及小數(shù)點(diǎn)。它的工作電壓為1.5-3.0伏，工作電流為幾毫安到幾十毫安，壽命很長(zhǎng)

74、。</p><p>　　LED顯示器分為共陽(yáng)極和共陰極。</p><p>　　共陽(yáng)極：把發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起構(gòu)成共陽(yáng)極。使用時(shí)公共端接Vcc，當(dāng)某陽(yáng)極為低電平時(shí)，該發(fā)光二極管就導(dǎo)通發(fā)光。輸出一個(gè)段碼就可以控制LED顯示器的字型。</p><p>　　共陰極：是將8個(gè)發(fā)光二極管陰極連接在一起作為公共端，而共陽(yáng)極是將8個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接在一起作為公共端。我們這次

75、就是采用的共陰極LED。表 4.5給出了共陰極字型與段碼的關(guān)系，假定a、b、c、d、e、f、g、DP分別對(duì)應(yīng)D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7。</p><p>　　表4.5 共陰極字型與段碼的關(guān)系</p><p>　　LED顯示器有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)顯示兩種方式。</p><p>　　所謂靜態(tài)顯示就是當(dāng)顯示器顯示某一個(gè)字符時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定地導(dǎo)通或截止

76、。這種顯示器方式，每一位都需要有一個(gè)八位輸出口控制，所占用硬件多，一般用于顯示器位數(shù)較少（很?。┑膱?chǎng)合。當(dāng)位數(shù)多時(shí)，用靜態(tài)顯示所需要的I/O口太多，一般采用動(dòng)態(tài)顯示方法。</p><p>　　所謂動(dòng)態(tài)顯示就是一位一位地輪流點(diǎn)亮各位顯示器（掃描），對(duì)于每一位顯示器來(lái)說(shuō)，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。顯示器亮度既跟點(diǎn)亮?xí)r的導(dǎo)通電流有關(guān)，也跟點(diǎn)亮?xí)r間和間隔的比例有關(guān)。調(diào)整電流和時(shí)間的參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)閃爍，亮度較高，較穩(wěn)定的顯示。

77、若顯示器的位數(shù)不大于8位，則可控制顯示器公共極電位只需一個(gè)I/O口（稱(chēng)為掃描口），控制各位顯示器所顯示的字形也需要一個(gè)8位口（稱(chēng)為數(shù)據(jù)口）。 4.4其他外圍輔助電路 </p><p>　　有效按鍵提示音電路，主要由蜂鳴器和驅(qū)動(dòng)8050組成。</p><p>　　開(kāi)鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)電路和開(kāi)鎖兩級(jí)組成。當(dāng)用戶輸入的密碼正確而且是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，單片機(jī)便輸出開(kāi)鎖信號(hào)，送至驅(qū)動(dòng)電路，然后驅(qū)動(dòng)電控

78、鎖，達(dá)到開(kāi)鎖的目的。</p><p>　　注：在本次設(shè)計(jì)中，基于節(jié)省成本的原則，暫時(shí)用發(fā)光二極管代替電控鎖，發(fā)光管亮，表示開(kāi)鎖；滅，表示沒(méi)有開(kāi)鎖。 </p><p>　　其他電路亦用發(fā)光二極管代替，如P3.1錯(cuò)誤輸入警告（WARN），P3.2九十秒定時(shí)中斷，輸出控制信號(hào)，防止長(zhǎng)時(shí)間無(wú)效操作。P3.4三次誤碼輸入條件下，產(chǎn)生報(bào)警電平。</p><p><b>

79、;　　4.5總體電路</b></p><p>　　硬件原理圖，如圖4.4所示。</p><p>　　圖4.4 硬件原理圖</p><p><b>　　5 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　5.1總體方案</b></p><p>　　密碼鎖軟件采用51系

80、列單片機(jī)匯編語(yǔ)言編程。軟件包括鍵盤(pán)掃描、密碼比較子程序、密碼修改子程序、時(shí)鐘修改和讀取程序、延時(shí)子程序和LCD顯示程序等。其中，鍵盤(pán)掃描子程序、密碼比較子程序以及密碼修改子程序是本次設(shè)計(jì)的核心，本次軟件部分主要實(shí)現(xiàn)這三項(xiàng)功能。</p><p><b>　　5.2程序流程圖</b></p><p>　　程序流程圖，見(jiàn)圖4.5所示。</p><p>

81、;　　否 </p><p>　　是 是</p><p>　　否 否</p><p><b>　　否</b>

82、;</p><p><b>　　是</b></p><p><b>　　圖4.5程序流程圖</b></p><p><b>　　5.3匯編語(yǔ)言程序</b></p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p>　　

83、SJMP START</p><p><b>　　ORG 000BH</b></p><p><b>　　LJMP INT</b></p><p><b>　　ORG 0030H</b></p><p>　　START:MOV SP,#60H</p><p&

84、gt;<b>　　SETB P3.0</b></p><p><b>　　SETB P3.1</b></p><p><b>　　SETB P3.2</b></p><p><b>　　SETB P3.3</b></p><p>　　MOV TMOD,#0

85、1H</p><p>　　MOV TL0,#00H</p><p>　　MOV TH0,#00H</p><p><b>　　SETB TR0</b></p><p><b>　　SETB ET0</b></p><p><b>　　SETB EA</b>

86、;</p><p>　　MOV 30H,#0FFH ; 定時(shí)控制</p><p>　　MOV 31H,#09H ; 定時(shí)控制</p><p>　　MOV R3,#03H ;三次誤碼輸入控制</p><p>　　MOV R4,#06H ;初始密碼位數(shù)控制</p><p>　　MOV R0,#40H;40H-45H初始

87、密碼</p><p>　　MOV A,#01H</p><p>　　L1:MOV @R0,A</p><p><b>　　INC R0</b></p><p><b>　　INC A</b></p><p>　　DJNZ R4,L1</p><p>　

88、　L11:MOV 32H,#06H;鍵掃密碼位數(shù)控制</p><p>　　MOV R1,#50H ;50-55H為新輸入密碼</p><p>　　L2:LCALL INPUT</p><p><b>　　MOV @R1,A</b></p><p><b>　　INC R1</b></p&g

89、t;<p>　　DJNZ 32H,L2</p><p><b>　　SETB RS0</b></p><p>　　MOV R0,#40H</p><p>　　MOV R1,#50H</p><p>　　LCALL COMPARE</p><p><b>　　CLR RS0&

90、lt;/b></p><p>　　LCALL INPUT</p><p><b>　　MOV R6,A</b></p><p>　　CJNE R6,#0BH,L3;B修改密碼</p><p>　　L99:LCALL CHPW</p><p><b>　　LJMP L10</b

91、></p><p>　　L3:MOV R7,A</p><p>　　CJNE R7,#0AH,L5;A確認(rèn)開(kāi)鎖</p><p>　　L10:CLR P3.0;開(kāi)鎖</p><p><b>　　SJMP $</b></p><p>　　L5:CLR RS0</p><p&g

92、t;　　CLR P3.4;錯(cuò)誤輸入警告</p><p>　　LCALL DELAY01</p><p>　　LCALL DELAY01</p><p>　　LCALL DELAY01</p><p><b>　　SETB P3.4</b></p><p>　　DJNZ R3,L11</p&g

93、t;<p>　　CLR P3.1; 三次誤碼報(bào)警</p><p><b>　　AJMP $</b></p><p>　　COMPARE:MOV R3,#06H;密碼比較位數(shù)控制</p><p>　　LPP1:CLR CY</p><p><b>　　MOV A,@R0</b></

94、p><p>　　SUBB A,@R1</p><p><b>　　JNZ L5</b></p><p><b>　　INC R0</b></p><p><b>　　INC R1</b></p><p>　　DJNZ R3,LPP1</p>&

95、lt;p><b>　　RET</b></p><p>　　KEYI:MOV P1,#0FFH</p><p><b>　　CLR P1.6</b></p><p><b>　　CLR P1.5</b></p><p><b>　　CLR P1.4</b&g

96、t;</p><p><b>　　MOV A,P1</b></p><p><b>　　CPL A</b></p><p>　　ANL A,#0FH</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　INPUT:LCALL KEYI<

97、/p><p><b>　　JNZ LK1</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　LJMP INPUT</p><p>　　LK1:LCALL DELAY</p><p>　　LCALL KEYI</p><p><b>　　JNZ L

98、K2</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　LJMP INPUT</p><p>　　LK2:MOV R5,#0EFH</p><p>　　MOV R4,#00H</p><p>　　LK4:MOV P1,R5</p><p><b>　　

99、MOV A,P1</b></p><p>　　JB ACC.3,LONE</p><p>　　MOV A,#00H</p><p><b>　　LJMP LKP</b></p><p>　　LONE:JB ACC.2,LTWO</p><p>　　MOV A,#03H</p>

100、;<p><b>　　LJMP LKP</b></p><p>　　LTWO:JB ACC.1,LTHREE</p><p>　　MOV A,#06H</p><p><b>　　LJMP LKP</b></p><p>　　LTHREE:JB ACC.0,NEXT</p>

101、<p>　　MOV A,#09H</p><p>　　LKP:ADD A,R4</p><p><b>　　PUSH ACC</b></p><p>　　LK3:LCALL DELAY</p><p>　　LCALL KEYI</p><p><b>　　JNZ LK3&l

102、t;/b></p><p><b>　　POP ACC</b></p><p>　　CLR P3.3;有效按鍵提示</p><p>　　LCALL DELAY01</p><p><b>　　SETB P3.3</b></p><p><b>　　RET<

103、;/b></p><p>　　NEXT:INC R4</p><p><b>　　MOV A,R5</b></p><p>　　JNB ACC.6,KND</p><p><b>　　RL A</b></p><p><b>　　MOV R5,A</b&

104、gt;</p><p><b>　　LJMP LK4</b></p><p>　　KND:LJMP INPUT</p><p>　　CHPW:MOV R0,#40H</p><p>　　MOV R7,#06H;改寫(xiě)密碼位數(shù)控制</p><p>　　L7:LCALL INPUT</p>

105、<p><b>　　MOV @R0,A</b></p><p><b>　　INC R0</b></p><p>　　DJNZ R7,L7</p><p>　　MOV R1,#48H</p><p>　　MOV R6,#06H</p><p>　　L88:LCAL

106、L INPUT</p><p><b>　　MOV @R1,A</b></p><p><b>　　INC R1</b></p><p>　　DJNZ R6,L88</p><p>　　MOV R0,#40H</p><p>　　MOV R1,#48H</p>

107、<p>　　MOV R3,#06H;密碼比較位數(shù)控制</p><p>　　L66:CLR CY</p><p><b>　　MOV A,@R0</b></p><p>　　SUBB A,@R1</p><p><b>　　JNZ L98</b></p><p>&l

108、t;b>　　LJMP L96</b></p><p>　　L98:CLR P3.4;錯(cuò)誤輸入警告</p><p>　　LCALL DELAY01</p><p>　　LCALL DELAY01</p><p>　　LCALL DELAY01</p><p><b>　　SETB P3.4&l

109、t;/b></p><p><b>　　AJMP L99</b></p><p>　　L96:INC R0</p><p><b>　　INC R1</b></p><p>　　DJNZ R3,L66</p><p><b>　　RET</b>&l

110、t;/p><p>　　DELAY: MOV R6,#40;12ms</p><p>　　LOOP1:MOV R7,#248</p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　LOOP2:DJNZ R7,LOOP2</p><p>　　DJNZ R6,LOOP1</p>&

111、lt;p><b>　　RET</b></p><p>　　INT: PUSH ACC</p><p>　　MOV TMOD,#01H</p><p>　　MOV TL0,#00H</p><p>　　MOV TH0,#00H</p><p><b>　　SETB TR0</b

112、></p><p><b>　　SETB ET0</b></p><p><b>　　SETB EA</b></p><p>　　CONTINUE:DJNZ R2,CONT;10秒</p><p>　　DJNZ 31H,CONT;90秒</p><p>　　CLR P3

113、.2;定時(shí)中斷</p><p>　　STOP:AJMP STOP</p><p>　　CONT:POP ACC</p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　DELAY01:MOV 56H,#8;</p><p>　　DEL01:MOV 57H,#200</p>

114、<p>　　DEL02:MOV 58H,#248</p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　DEL03:DJNZ 58H,DEL03</p><p>　　DJNZ 57H,DEL02</p><p>　　DJNZ 56H,DEL01</p><p><b>

115、;　　RET</b></p><p><b>　　6系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　當(dāng)硬件和軟件設(shè)計(jì)好后，就可以進(jìn)行調(diào)試了。硬件檢查分為兩步：靜態(tài)檢查和動(dòng)態(tài)檢查。硬件的靜態(tài)檢查胡只要電路制作的正確性，因此，一般無(wú)需借助于開(kāi)發(fā)器；動(dòng)態(tài)檢查是在開(kāi)發(fā)系統(tǒng)上進(jìn)行的。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)硬件電路比較簡(jiǎn)單，軟件的調(diào)試才是重點(diǎn)。將

116、仿真調(diào)試好的程序固化到芯片中，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，檢測(cè)其功能是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。若某些功能還未到達(dá)到要求，則再對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行修改，直到滿足要求。</p><p>　　動(dòng)態(tài)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，如漏寫(xiě)子程序返回指令導(dǎo)致程序無(wú)法繼續(xù)執(zhí)行；復(fù)位電路以及晶振電路容易出現(xiàn)的問(wèn)題等。結(jié)合硬件的調(diào)試時(shí)，比較容易發(fā)現(xiàn)這類(lèi)故障。</p><p><b>　　7 結(jié)語(yǔ)</b></p>&l

117、t;p>　　本次設(shè)計(jì)基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)了密碼鍵盤(pán)輸入，修改，改進(jìn)了聲光告警電路。解決了密碼處理的關(guān)鍵問(wèn)題。設(shè)計(jì)中存在些不足，比如密碼斷電消失，有待以后的設(shè)計(jì)中改進(jìn)。</p><p>　　隨著電子技術(shù)的發(fā)展，各種智能鎖（如指紋識(shí)別，鞏膜識(shí)別等）相繼問(wèn)世，但這些產(chǎn)品的特點(diǎn)是針對(duì)特定人員有效。而電子密碼鎖由于性價(jià)比高，簡(jiǎn)單易用以及兼容性好，應(yīng)運(yùn)而生，必將經(jīng)久不衰，得到越來(lái)越廣發(fā)的應(yīng)用。</p>

118、<p>　　由于時(shí)間的倉(cāng)促及自身專(zhuān)業(yè)水平的不足，整篇論文肯定存在尚未發(fā)現(xiàn)的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤。懇請(qǐng)閱讀此篇論文的老師、同學(xué)，多予指正，不勝感激！</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　從論文的選題、文獻(xiàn)的采集、框架的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)的布局到最終的論文定稿，除了自己的努力之外，離不開(kāi)老師、同學(xué)以及同事們的支持與幫助。在此深表謝意！</p>

119、<p>　　特別感謝xxx老師對(duì)我們畢業(yè)設(shè)計(jì)以及畢業(yè)論文的指導(dǎo)與幫助！</p><p>　　特別感謝xxx同學(xué)的無(wú)私幫助，尤其對(duì)軟件設(shè)計(jì)部分提出的寶貴意見(jiàn)！</p><p>　　特別感謝公司領(lǐng)導(dǎo)以及同事們對(duì)本次設(shè)計(jì)的支持!</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 王法能，

120、尹季昆．單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]．北京：科學(xué)出版社，2004年[2] 胡漢才．單片機(jī)原理及其借口技術(shù)[M]．北京：清華大學(xué)出版社，1996年[3] 蔡美琴，張為民，何金兒，毛敏，陶正蘇，毛義梅．MCS-51系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用（第二版）[M]．高等教育出版社，2004年[4] 潘新，民王，燕芳．微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)[M]．電子工業(yè)出版社，2003年[5] 李鐘實(shí)．實(shí)用電子報(bào)警器精選百例[M]．北京：科技技術(shù)文獻(xiàn)出版社，20

121、02年[6] 肖玲妮，袁增貴．Protel 99 SE印刷電路板設(shè)計(jì)教程[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2003年。[7] 余孟嘗．?dāng)?shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程（第二版）[M]．北京：高等教育出版社，1999年[8] 童詩(shī)白，華成英．模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第三版）[M]．北京：高等教育出版涉，2001年[9] 李廣弟.單片機(jī)基礎(chǔ)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社,1994:6-28.</p><p>