【正文】 們內(nèi)部，不容易被破壞。只有鍵盤在外 面安全性能更有所提升。 為社區(qū)的電子化管理提供了方便：現(xiàn)代社會是電子社會，電子存在于我們生活的每一角落，出于管理的統(tǒng)一和方便考慮，電子密碼鎖替代機械門鎖是一種趨勢。 永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 4 第一章 系總體體結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)組成 如圖 2－ 1 所示系統(tǒng)主要由 AT89C51(51 系列 )、八位數(shù)碼管、蜂鳴器、 LED、4 4 矩陣鍵盤、復(fù)位電路等組成。 A 5 9 8 T C 1 電源 LED 數(shù)碼管 蜂鳴器 復(fù)位鍵 鍵 盤 存儲器 電磁鎖 永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 5 可行性分析 系統(tǒng)工作原理分析： 使用 AT59C51 單片機、 4 4 矩陣鍵盤、 LED、蜂鳴器等。矩陣鍵盤分別為 0、 *、＃、 CLE、 Enter、MODIFY。系統(tǒng)開始顯示“ INPUT”提示輸入密碼；輸入密碼時， LED 顯示電路顯示為“ ”，當密碼輸入完畢按下 Enter 鍵時，對輸入密碼與設(shè)定的密碼進行比較，若密碼正確則 LED 顯示電路顯示為“ PASS”提示鎖打開；若密碼不正確，LED 顯示電路顯示提示“ ERROR”，若連續(xù) 3 次輸入不正確，則發(fā)出警報聲同時鎖定鍵盤。 在輸入正確密碼后，按下修改鍵時， LED 顯示電路顯示“ old”提示“輸入舊密碼”，此時輸入正確的舊密碼，則顯示電路會有提示輸入新密碼在輸入新密碼后，顯示電路 會再次提示“再次輸入新密碼”若兩次輸入密碼不一致，則修改密碼失敗，一致則成功。在修改密碼的過程中，如果一開始輸入的舊密碼錯誤顯示電路會顯示提示，同時系統(tǒng)返回到開始。 若在“再次輸入新密碼”的時候輸入新密碼與前次不一致，則會返回到系統(tǒng)開始。修改密碼完成后，系統(tǒng)自動清零上鎖。要再次開鎖則需要輸入正確的密碼。 系統(tǒng)中 CEL 鍵用于退格，在輸入密碼時，若輸入錯誤且未按下 Enter 鍵，按下 CLE 可以刪除剛輸入的密碼，然后再次輸入。 為了防止惡意嘗試，系統(tǒng)才用若連續(xù)輸入 3 次錯誤密碼則發(fā)出報警聲，且鎖定鍵盤，可以提高系統(tǒng)的 安全系數(shù)，同時也能夠保護合法用戶的正常使用。 永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 6 第二章 硬件電路設(shè)計 AT89C51 單片機的簡介 AT89C51 是 MCS51 系列單片機的典型產(chǎn)品，我們 就這 一代表性的機型進行系統(tǒng)的講解。 AT89C51 單片機包含中央處理器、程序存儲器 (ROM)、數(shù)據(jù)存儲器(RAM)、定時 /計數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在我們分別加 以 說明： 主要特性 8031 CPU 與 MCS51 兼容 4K 字節(jié)可編程 FLASH 存儲器 壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) 全靜態(tài)工作： 0Hz24KHz 三級程序存儲器保密鎖定 128*8 位內(nèi)部 RAM 32 條可編程 I/O 線 兩個 16 位定時器 /計數(shù)器 6 個中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 管腳說明 VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0 口： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當 P1 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 7 儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH 進行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 P1 口： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。 P2 口： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個 TTL 門電流，當 P2 口被寫 “1” 時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作 為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口當用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位。在給出地址 “1” 時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對 外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL門電流。當 P3 口寫入 “ 1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示 管腳 備選功能 : RXD（ 串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時器 0 外部輸入） T1（記時器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 RST： 復(fù)位輸入。當振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時， ALE永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 8 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁 止，置位無效。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 /EA/VPP ：當 /EA 保 持 低 電 平 時 ， 則 在 此 期 間 外 部 程 序 存 儲 器（ 0000HFFFFH） ，不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當 /EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源 （ VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2： 來自反向振蕩器的輸出。 震蕩特性 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2 應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 芯片擦除 整個 PEROM 陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫 “1 在任何非空存 儲字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。 此外， AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下， CPU 停止工作。但 RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié) 蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復(fù)位為止 。 永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 9 4 4 矩陣鍵盤 如圖所示，本系統(tǒng)采用 4 4 矩陣鍵盤， 16 個按鍵分為輸入數(shù)字鍵： *、 0、 9；功能鍵 lock、 modify、 cel、 Enter。 矩陣鍵盤 。 圖 復(fù)位電路 圖 時鐘電路工作后，在 REST 管腳上加兩個機器周期的高電平，芯片內(nèi)部開始進行初始復(fù)位（如圖 ）。 永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 10 振蕩電路 圖 本設(shè)計晶振選擇頻率為 12MHZ，電容選擇 30pF 如圖（ ）。經(jīng)計算得單片機工作胡機器周期為： 12（ 1247。12M） =1us。 數(shù)碼管 圖 本設(shè)計采用兩個 4 位 8 段共陰極數(shù)碼管。由于由單片機直接驅(qū)動的直流電流永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 11 不夠，數(shù)碼管亮度顯得不足，所以加上三極管 S9013 用以放大電流。 因為 LED 數(shù)碼管合適的驅(qū)動電流大約 為 9mA 到 20mA 左右 ,為了適 LED 數(shù)碼管工作電流在 10mA 左右，具體計算如下： Ib=()/27K= 103A Ie= Ib (β+1)=10 mA 使用的 9013 的放大倍數(shù) β為 100. 發(fā)光二極管 LED 由于 LED 使用 P0 口驅(qū)動要加上上拉電阻如圖 圖 電動鎖 由于電動鎖使用 P0 口驅(qū)動要加上上拉電阻如圖 。 圖 圖 蜂鳴器 由于蜂鳴器使用 P0 口 驅(qū)動要加上上拉電阻如圖 。 永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 12 完整電路圖 圖 永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 13 第三章 系統(tǒng)程序 主程序 READ EQU 0 WRITE EQU 2 EWEN EQU 4 EWDS EQU 6 FLG0 REG 08H CS REG CLK REG DI REG DO REG ADR46 REG 20H ORG 00H MOV SP, 60H MOV R7, 00H DJNZ R7, $ MOV P3, 10H MOV ADR46, 00H MOV A, READ CALL TO9346 MOV 3EH, 3CH MOV A, 3EH CJNE A, 01H, A2 SETB FLG0 MOV R2, 03H MOV R0, 35H MOV ADR46, 01 A1: MOV A, READ CALL TO9346 MOV @R0, 3CH DEC R0 MOV @R0, 3DH DEC R0 INC ADR46 DJNZ R2, A1 JMP START A2: CLR FLG0 MOV R7, 10H MOV R6, 06 MOV R1, 35H L1: MOV A, R7 永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 14 MOV DPTR, TABLE MOVC A, @A+DPTR MOV @R1, A