畢業(yè)設(shè)計(jì)-基于8051單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-01-02 00:09 本頁(yè)面
【正文】 ，而如使用陶瓷諧振器建議選擇40pF177。10F。用戶也可以采用外部時(shí)鐘，外部時(shí)鐘脈沖接到XTAL1端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2則懸空。由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過(guò)一個(gè)2分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的，所以對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒(méi)有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時(shí)間和最大的低電平持續(xù)時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。 本方案采用一種是以8051為核心的單片機(jī)控制方案。利用石英晶體諧振器和單片機(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，實(shí)現(xiàn)其基本密碼鎖功能。初步設(shè)計(jì)如下，1輸入密碼用矩形鍵盤(pán)，包括數(shù)字鍵和功能鍵。2用發(fā)光二極管代替發(fā)光電路，發(fā)光表示開(kāi)鎖。3輸入密碼錯(cuò)誤次數(shù)超過(guò)三次系統(tǒng)報(bào)警。4打開(kāi)電源后顯示器顯示“0000”，設(shè)原始密碼“1234”輸入密碼便可開(kāi)鎖，5重設(shè)密碼，先輸入“*”。第3章 硬件電路設(shè)計(jì) 鍵盤(pán)是單片機(jī)系統(tǒng)中最常見(jiàn)的一種人機(jī)聯(lián)系的一種輸入設(shè)備，由若干個(gè)按鍵組成，用戶通過(guò)鍵盤(pán)向CPU輸入數(shù)據(jù)或命令以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的人機(jī)通信。對(duì)鍵盤(pán)的識(shí)別可分為兩類：一類由專用的硬件電路來(lái)識(shí)別，它使用起來(lái)方便，但需要價(jià)格昂貴的專用芯片，在單片機(jī)系統(tǒng)中一般不采用，另一類靠軟件來(lái)識(shí)別，稱為非編碼鍵盤(pán)，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，應(yīng)用靈活。但需要編制相應(yīng)的鍵盤(pán)管理程序。單片機(jī)普遍采用這種方式。按鍵工作處于兩種狀態(tài)：按下與釋放。一般按下為接通，釋放為斷開(kāi)，這兩種狀態(tài)要被CPU識(shí)別，通常將兩種狀態(tài)轉(zhuǎn)換為與之對(duì)應(yīng)的低電平或高電平。CPU通過(guò)按鍵信號(hào)電平的高低來(lái)判斷按鍵的狀態(tài)。使用矩陣鍵盤(pán)，所以本設(shè)計(jì)采用行列式鍵盤(pán)，可減少鍵盤(pán)與單片機(jī)接口是所占用的I/O線的數(shù)目，按鍵比較多時(shí)，通常采用這種方法。其原理圖如下圖31每一條行線和列線交叉處通過(guò)一個(gè)按鍵來(lái)連接，利用這種行列式矩陣結(jié)構(gòu)只需要N條行線和M條列線就可組成N*M個(gè)按鍵。 在這種行列式矩陣鍵盤(pán)非鍵盤(pán)編碼的單片機(jī)中，鍵盤(pán)處理程序先執(zhí)行等待按鍵并確認(rèn)有無(wú)鍵盤(pán)按下的程序段。確認(rèn)有鍵盤(pán)按下后，下一步執(zhí)行識(shí)別哪一個(gè)鍵按下。對(duì)照4*4鍵盤(pán)，首先識(shí)別鍵盤(pán)中有無(wú)鍵盤(pán)按下，由單片機(jī)I/O口向鍵盤(pán)送全掃描字00H，把全部的列線置為低電平，然后把列線的電平狀態(tài)讀入累加器A中，如有鍵按下，總會(huì)有一根線電平為低使行線不全為1。判斷鍵盤(pán)中哪一個(gè)鍵被按下，使通過(guò)將列線逐列置低電平后，檢查行輸入狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。方法是：依次給列線送低電平，然后檢查行輸入狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果全為1，則所按下鍵不在此列，如果不全為1則按下的鍵必在此列。而且是與零電平線相交的交點(diǎn)上的鍵。按鍵列表如下：表31按鍵鍵名功能說(shuō)明1~9鍵數(shù)字鍵輸入密碼*鍵重設(shè)密碼設(shè)定新密碼鍵清除鍵顯示器清零理想的按鍵信號(hào)是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)脈沖，但鍵的按下和釋放都需要一個(gè)過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)，在這一過(guò)程中是處于高低電平之間一種不穩(wěn)定狀態(tài)，稱為抖動(dòng)。抖動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短，頻率的高低與按鍵機(jī)械特征有關(guān)，一般在5到10ms之間。這就有可能造成CPU對(duì)一次按鍵過(guò)程進(jìn)行多次處理。為了避免這種情況應(yīng)采取措施消除抖動(dòng)。消抖常見(jiàn)有兩種方法，硬件消抖：如用濾波器，雙穩(wěn)態(tài)電路等。另一種用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，即當(dāng)發(fā)現(xiàn)有鍵按下時(shí)，間隔10ms以上時(shí)間，才能進(jìn)行下一次查詢，這樣就讓過(guò)了抖動(dòng)過(guò)程，鍵的釋放進(jìn)行同樣處理。本設(shè)計(jì)為減少電路復(fù)雜程度，減少成本。采用軟件消抖的方法。數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光二極管單元（多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示）；按能顯示多少個(gè)“8”可分為1位、2位、4位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽(yáng)極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極接到一起形成公共陽(yáng)極(COM)的數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM接到+5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管。共
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