【正文】 最簡單的復(fù)位電路下增加了手動復(fù)位按鍵，在接通電源瞬間，電容C1上的電壓很小，復(fù)位下拉電阻上的電壓接近電源電壓，即RST為高電平，在電容充電的過程中RST端電壓逐漸下降，當(dāng)RST端的電壓小于某一數(shù)值后，CPU脫離復(fù)位狀態(tài)，由于電容C1足夠大，可以保證RST高電平有效時間大于24個振蕩周期，CPU能夠可靠復(fù)位。增加手動復(fù)位按鍵是為了避免死機時無法可靠復(fù)位。當(dāng)復(fù)位按鍵按下后電容C1通過R5放電。當(dāng)電容C1放電結(jié)束后，RST端的電位由R11與R15分壓比決定。由于R11R15 因此RST為高電平，CPU處于復(fù)位狀態(tài)，松手后，電容C1充電，RST端電位下降，CPU脫離復(fù)位狀態(tài)。R11的作用在于限制按鍵按下瞬間電容C1的放電電流，避免產(chǎn)生火花，以保護按鍵觸電 。復(fù)位電路原理圖見圖34。圖34 復(fù)位電路原理圖 晶振電路 AT89C51引腳XTAL1和XTAL2與晶體振蕩器及電容CC1按圖35所示方式連接。晶振、電容C2／C3及片內(nèi)與非門（作為反饋、放大元件）構(gòu)成了電容三點式振蕩器，振蕩信號頻率與晶振頻率及電容CC2的容量有關(guān)，但主要由晶振頻率決定，范圍在0～33MHz之間，電容CC3取值范圍在5～30pF之間。根據(jù)實際情況，本設(shè)計中采用12MHZ做系統(tǒng)的外部晶振。電容取值為20pF。圖35 晶振電路原理圖 顯示電路 為了提高密碼鎖的密碼顯示效果能力。本設(shè)計的顯示部分由液晶顯示器LCD1602取代普通的數(shù)碼管來完成。只有按下鍵盤上的開啟按鍵后，顯示器才處于開啟狀態(tài)。同理只有按下關(guān)閉按鍵后顯示器才處于關(guān)閉狀態(tài)。否則顯示器將一直處于初始狀態(tài)，當(dāng)需要對密碼鎖進行開鎖時，按下鍵盤上的開鎖按鍵后利用鍵盤上的數(shù)字鍵0－9輸入密碼，每按下一個數(shù)字鍵后在顯示器上顯示一個*，輸入多少位就顯示多少個*。當(dāng)密碼輸入完成時，按下確認(rèn)鍵，如果輸入的密碼正確的話， LCD子顯示“RIGHT”，使三極管T2導(dǎo)通，電磁鐵吸合，電子密碼鎖被打開，如果密碼不正確，LCD顯示屏?xí)@示“ERROR”，電子密碼鎖不能被打開。通過LCD顯示屏，可以清楚的判斷出密碼鎖所處的狀態(tài) 。其顯示部分引腳接口見圖36。圖36 顯示電路原理圖 報警電路 報警部分由陶瓷壓電發(fā)聲裝置及外圍電路組成，加電后不發(fā)聲，當(dāng)有鍵按下時，“叮”聲，每按一下，發(fā)聲一次，密碼正確時，不發(fā)聲直接開鎖，當(dāng)密碼輸入錯誤時，三極管T3導(dǎo)喇叭發(fā)出噪鳴聲報警。見圖37。圖37 報警電路原理圖 開鎖電路 通過單片機開鎖執(zhí)行機構(gòu)，電路驅(qū)動電磁鎖吸合，從而達到開鎖的目的。其原理見圖38。電磁鎖單片機微控制器開鎖驅(qū)動電路返回NY密碼正確？圖38 密碼鎖開鎖機構(gòu)示意圖當(dāng)用戶輸入的密碼正確時，單片機便輸出開門信號，送到開鎖驅(qū)動電路，然后驅(qū)動電磁鎖，達到開門的目的。其實際電路見圖39。電路由驅(qū)動和開鎖兩級組成。由DR1Q1組成驅(qū)動電路，其中Q1可以選擇普通的小功率三極管如8050、9018都可以滿足要求。D1是開鎖指示燈；由DC5組成開鎖。其中DC5是為了消除電磁鎖可能產(chǎn)生的反向高電壓以及可能產(chǎn)生的電磁干擾。電磁鎖的選用要視情況而定，但是吸合力要足夠且有一定的余量。在設(shè)計中，暫時用發(fā)光二極管代替電磁鎖，發(fā)光管亮，表示開鎖；滅，表示沒有開鎖。圖39 開鎖電路原理圖 系統(tǒng)軟件設(shè)計如圖41 為主程序流程圖，開始接上電源，程序進行初始化設(shè)置，然后在鍵盤上輸入密碼，此系統(tǒng)進行鍵盤掃描，密碼正確，開鎖成功，密碼錯誤3次出錯報警，選擇是否修改密碼，若要修改密碼，先輸入舊密碼，密碼正確后設(shè)置新密碼，錯誤時報警，需要兩次確認(rèn)新密碼，確認(rèn)后，密碼修改成功，否則結(jié)束最終返回。然后啟動程序，進行保護，再次在鍵盤上輸入密碼，系統(tǒng)進行掃描，如果和之前一樣，則執(zhí)行相同程序，如不是，則執(zhí)行另一種程序。開始初始化次數(shù)加1輸入密碼密碼正確？返回NYY開鎖程序開鎖？N修改密碼？次數(shù)3？報警程序修改程序YNNY圖41主程序流程圖 按鍵軟件設(shè)計如圖42按鍵功能流程圖，在按鍵當(dāng)中，有與輸入、開鎖、清除、設(shè)置、確認(rèn)的程序相對應(yīng)的按鍵，并按順序與輸入的數(shù)相比較，當(dāng)輸入正確時，進入密碼程序，錯誤時進行清除，輸入兩次新密碼正確時，可進行重新設(shè)置密碼，最后確認(rèn)程序。開始鍵值＝‘輸入’？鍵值＝‘開鎖’？鍵值＝‘清除’？鍵值＝‘設(shè)置’？鍵值＝‘確認(rèn)’？密碼輸入程序設(shè)置程序清除程序開鎖程序確認(rèn)程序YYYYYNNNN返回N圖42 按鍵功能流程圖 密碼設(shè)置軟件設(shè)計如圖43為密碼設(shè)置流程圖，開始按下設(shè)置鍵，輸入舊密碼，如果錯誤累計三次，進行報警程序。如果輸入正確，可以修改密碼，確認(rèn)后再次輸入新密碼，如果兩次輸入一樣，則輸入成功。如果兩次輸入的新密碼不一樣，則修改密碼失敗，重新返回設(shè)置新密碼。輸入舊密碼N按下設(shè)置鍵開始所輸入舊密碼正確？輸入次數(shù)加1報警程序N返回次數(shù)3?輸新密碼Y再次輸新密碼Y設(shè)置成功NY兩次新密碼輸入相同？圖43 密碼設(shè)置流程圖 開鎖軟件設(shè)計如圖44開鎖流程圖，開始時按開鎖鍵，輸入密碼，如果輸入正確，則開鎖成功。如果輸入錯誤累計達到三次，則執(zhí)行報警程序。初始化按開鎖鍵輸入密碼按確認(rèn)鍵所輸入密碼正確？Y開鎖開始輸入次數(shù)加1次數(shù)3?報警程序返回NYN 圖44 開鎖流程圖 系統(tǒng)調(diào)試仿真電路圖如圖51所示：圖51 系統(tǒng)仿真電路圖 系統(tǒng)實現(xiàn)功能及指標(biāo)參數(shù)本電子密碼鎖的密碼可以進行修改，修改方式為先輸入原密碼，再輸入新密碼并確認(rèn)后即可。如果在修改過程中3次輸入原密碼不正確，將觸發(fā)報警程序。在開鎖過程中，用戶在輸入正確密碼后即可開鎖，若輸入3次錯誤密碼，系統(tǒng)將報警。該系統(tǒng)由直流+5V供電。 設(shè)計總結(jié) 通過這次課程設(shè)計，使我學(xué)到了很多東西，它不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。同時也明白了理論與實踐相結(jié)合的重要性，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。 在此次課程設(shè)計中，首先是Proteus和Keil軟件使用的不熟練造成了一定的阻礙，經(jīng)過一段時間的使用和練習(xí)克服了該困難。其次，對于模塊結(jié)構(gòu)程序．要一個個子程序分別調(diào)試。調(diào)試時,一定要符合入口條件和出口條件,調(diào)試可用單步運行和斷點運行方式,通過檢查用者系統(tǒng)的CPU現(xiàn)場情況、RAM的內(nèi)容和I／O口的狀態(tài),檢測程序執(zhí)行結(jié)果是否符合設(shè)計要求,有無循環(huán)錯誤、有無機器碼錯誤以及轉(zhuǎn)移地址的錯誤,該問題的解決消耗了相當(dāng)長的時間。同時,還可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的硬件設(shè)計錯誤和軟件算法錯誤。各程序模塊通過后,則可以把相關(guān)功能塊連在一起進行總調(diào)。這個階段若有故障,可以考慮各子程序運行時是否破壞了現(xiàn)場,緩沖單元、工作寄存器是否發(fā)生沖突,標(biāo)志位的建立和清除是否有誤,堆棧區(qū)是否有溢出,輸入設(shè)備的狀態(tài)是否正常等等,若用者系統(tǒng)是在開發(fā)機的監(jiān)控程序下運行時,還要考慮用者緩沖單元是否和監(jiān)控程序的工作單元發(fā)生沖突。 單步和斷點調(diào)試后,還應(yīng)進行連續(xù)調(diào)試,用以確定定時精度、CPU的實時響應(yīng)等問題。 當(dāng)全部調(diào)試和修改完成后,將程序固化到80C51中。進行整機調(diào)試。各功能實現(xiàn)則調(diào)試完成。參考文獻[1] ：高等教育出版社，2010[2] ：高等教育出版社，[3] ：高等教育出版社，[4