【正文】 期間外部程序存儲(chǔ)器，不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 XTAL1： 反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。其中，在該系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，單片機(jī)主要硬件資源的分配如為：～；；；～；～。二、鍵盤矩陣模塊本次設(shè)計(jì)的密碼鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用4*4矩陣鍵盤，與P1口相連，采用掃描法。設(shè)有0到9十個(gè)數(shù)字密碼，一個(gè)開鎖鍵、上鎖鍵，以及用于修改密碼的新密碼輸入鍵和新密碼保存鍵，還有一個(gè)用于重新輸入密碼的重新輸入鍵和一個(gè)管理員密碼鍵。本設(shè)計(jì)就采用行列式鍵盤，同時(shí)也能減少鍵盤與單片機(jī)接口時(shí)所占用的I/O線的數(shù)目，在按鍵比較多的時(shí)候，通常采用這樣方法。通常將按鍵排列成矩陣形式。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個(gè)按鍵加以連接。這樣，一個(gè)端口（如P1口）就可以構(gòu)成4*4=16個(gè)按鍵，比之直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯。 鍵盤矩陣電路如下圖5所示：圖5 鍵盤矩陣電路 表1 矩陣鍵盤代表的功能表S1S10數(shù)字09S11開鎖按鍵S12上鎖按鍵S13輸入新密碼S14保存新密碼S15重新輸入S16管理員密碼（切換鍵）三、顯示模塊此密碼鎖設(shè)計(jì)6位密碼，按鍵后動(dòng)態(tài)顯示。開機(jī)顯示“Your Password...”，等待密碼輸入，輸入6位密碼，按開始鍵后，密碼比較。根據(jù)按鍵次數(shù)，第一位顯示器顯示第一次按的密碼，第二位顯示器顯示第二次按的密碼，第三位顯示器顯示第三次按的密碼，依此第六位顯示器顯示第六次按的密碼。每次輸入密碼后，都會(huì)有提示音，提示輸入動(dòng)作被接受。按鍵完成后按開鎖鍵后，密碼對(duì)則執(zhí)行相關(guān)動(dòng)作，并且顯示器顯示“Unlock ok!”,并且會(huì)看到指示燈發(fā)光；不正確則顯示器顯示“ERROR”，指示燈無任何現(xiàn)象，系統(tǒng)等待重新輸入。當(dāng)連續(xù)輸入三次錯(cuò)誤后，會(huì)顯示“Wait....”,系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警音，等待鎖定時(shí)間十鐘后會(huì)提示“Input again....”。下圖6所示為顯示電路原理圖： 圖6 LCD顯示電路四、報(bào)警模塊本次設(shè)計(jì)的密碼鎖報(bào)警系統(tǒng)在當(dāng)輸入密碼錯(cuò)誤后，系統(tǒng)報(bào)警。下圖7給出報(bào)警系統(tǒng)電路原理圖：圖7 報(bào)警模塊電路五、電子時(shí)鐘模塊概述本模塊是以AT89C51單片機(jī)為控制核心，具有在線編程功能，低功耗，能在3V超低壓工作。時(shí)鐘電路由DS1302提供，它是一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，～。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM數(shù)據(jù)。DS1302 是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，～。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個(gè)318的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。DS1302增加了主電源/后備電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對(duì)后備電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力?？僧a(chǎn)生年、月、日、周日、時(shí)、分、秒，具有使用壽命長，精度高和低功耗等特點(diǎn)，同時(shí)具有掉電自動(dòng)保存功能；顯示部份由LCD液晶顯示屏顯示。下圖8所示為DS1302電路原理圖圖：圖8 DS1302電路原理圖引腳介紹DS1302的引腳排列,其中Vcc1為后備電源，VCC2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。當(dāng)Vcc2大于Vcc1+，Vcc2給DS1302供電。當(dāng)Vcc2小于Vcc1時(shí)，DS1302由Vcc1供電。X1和X2是振蕩源。RST是復(fù)位/片選線，通過把RST輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。RST輸入有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng)RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì)DS1302進(jìn)行操作。如果在傳送過程中RST置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在Vcc，RST必須保持低電平。只有在SCLK為低電平時(shí)，才能將RST置為高電平。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)，后面有詳細(xì)說明。SCLK為時(shí)鐘輸入端。 下圖9為DS1302的引腳功能圖： 圖9 DS1302引腳封裝圖六、通信傳輸模塊密碼鎖系統(tǒng)的通信傳輸模塊是該系統(tǒng)的主要模塊之一，可以最大限度的發(fā)揮單片機(jī)的傳輸接口的功能，最大程度上的利用了單片機(jī)的接口。通信傳輸原理概述一般是用串口來進(jìn)行通訊的，采用普通I／O模擬實(shí)現(xiàn)通信，這是最簡(jiǎn)單的方法，并且可以實(shí)現(xiàn)高速串行通信。即利用RS23接口實(shí)現(xiàn)通信，而RS232接口是串口通訊的一種，其實(shí)所謂的接口，我的理解就是一種通信協(xié)議，規(guī)定了傳輸電平，傳輸方式，及怎么傳輸數(shù)據(jù)等。 TXD通信接口進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送（只發(fā)送不接收），將數(shù)據(jù)傳輸?shù)教摂M終端保存。PC機(jī)和單片機(jī)的通訊卻不能夠直接進(jìn)行連接，原因是PC機(jī)RS232串口的電平標(biāo)準(zhǔn)和單片機(jī)的TTL電平不一致，因此單片機(jī)和PC機(jī)之間的串口通訊必須要有一個(gè)RS232/TTL電平轉(zhuǎn)換電路。我們?cè)俅卫肕AX232芯片實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。其中，由于單片機(jī)的串口輸出電路采用的邏輯電平是TTL（邏輯門電路，TransistorTransistor Logic ）電平，PC機(jī)的電平是CMOS電平。用一個(gè)異步串行通信的設(shè)計(jì)方法，單片機(jī)串口的控制方式MCS51系列單片機(jī)對(duì)串口的控制是通過對(duì)串行口控制寄存器SCON和功率控制寄存器PCON的設(shè)置來實(shí)現(xiàn)的。SCON是一個(gè)可位尋址的特殊功能寄存器，通過設(shè)置SGON的SM0和SMI，可以使單片機(jī)有四種不同的工作方式。在用于和PC機(jī)實(shí)現(xiàn)串行通信時(shí)，一般設(shè)置為方式1或方式3，主要區(qū)別是方式1的數(shù)據(jù)格式為8位，方式3的數(shù)據(jù)格式為9位，其中第9位SM2為多機(jī)通信位，可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的多點(diǎn)通信。單片機(jī)串口的速率設(shè)置單片機(jī)和PC機(jī)通信時(shí)，其通信速率由定時(shí)器T1或定時(shí)器T2產(chǎn)生（52系列），在T1工作在方式2時(shí)的通信速率的計(jì)算公式為：波特串＝（SMOD Fosc）／（3212［256－TH1］）。其中Fosc晶振頻率，為獲得準(zhǔn)確的通信速率，F(xiàn)osc通常為11．0592MHz。采用T1定時(shí)器通信的系統(tǒng)，速率不可能過高，一般情況下最高為19200bit／s。單片機(jī)串口通信程序的實(shí)現(xiàn)方法實(shí)際應(yīng)用中，單片機(jī)通信程序一般采用中斷方式與微機(jī)通信，微機(jī)做為主控方。當(dāng)單片機(jī)收到微機(jī)發(fā)送的地址信號(hào)時(shí)，便轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序，向微機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。電平轉(zhuǎn)換電路PC機(jī)和單片機(jī)的通訊不能夠直接進(jìn)行連接，原因是PC機(jī)RS232串口的電平標(biāo)準(zhǔn)和單片機(jī)的TTL電平不一致，因此單片機(jī)和PC機(jī)之間的串口通訊必須要有一個(gè)RS232/TTL電平轉(zhuǎn)換電路。我們?cè)俅卫肕AX232芯片實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。其中，由于單片機(jī)的串口輸出電路采用的邏輯電平是TTL（邏輯門電TransistorTransistor Logic ）電平，PC機(jī)的電平是CMOS電平。單片機(jī)和PC機(jī)的串行通信一般采用MAX232總線標(biāo)準(zhǔn)接口。為保證通信的可靠，在選擇接口時(shí)必須注意：（1）通信的速率；（2）通信距離；（3）抗干擾能力；（4）組網(wǎng)方式。采用MAX232芯片的轉(zhuǎn)換接口，MAX232包含兩路驅(qū)動(dòng)器和接收器的RS232轉(zhuǎn)換芯片。芯片內(nèi)部有一個(gè)電壓轉(zhuǎn)換器，可以把輸入的+5v電壓轉(zhuǎn)換為RS232接口所需的177。10V電壓，尤其適用于沒有177。12V的單電源系統(tǒng)。下圖所示為MAX232電平轉(zhuǎn)換電路：圖10 MAX232電平轉(zhuǎn)換電路第四篇 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)一、總體程序設(shè)計(jì)流程程序功能 軟件的設(shè)計(jì)主要包括：密碼的設(shè)定及修改、鍵盤識(shí)別判斷、錯(cuò)報(bào)警等，可根據(jù)具體的需要還可進(jìn)行功能的增加與完善。1) 主程序功能：主耍完成初始化、設(shè)置中斷向量檢查有無按健按下，以及調(diào)用顯示等。2) 鍵盤掃描及識(shí)別子程序功能：鍵盤采用查詢方式，放在主程序中，當(dāng)沒有按鍵按下時(shí)，單片機(jī)循環(huán)主程序，一旦有鍵按下，便轉(zhuǎn)向相應(yīng)的子程序處理，之后再返回。3) 調(diào)用存儲(chǔ)程序功能：比較密碼時(shí)，需讀取程序，將存儲(chǔ)在芯片內(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)，需耍把輸入的密碼保存到芯片中。4) 顯示子程序功能：在系統(tǒng)啟動(dòng)后顯示為“Your Password ...”，在輸入密碼時(shí)不直接顯示密碼，而是現(xiàn)實(shí)星號(hào)“******”，這樣利于密碼的保密可提高安全性和可靠性 。當(dāng)輸入密碼正確時(shí)，顯示“unlock ok”，輸入錯(cuò)誤則顯示“ERROR”。當(dāng)連續(xù)輸入三次錯(cuò)誤后，會(huì)顯示“Wait....”,系統(tǒng)會(huì)報(bào)警提示，三秒鐘后會(huì)提示“Input again....”。5) 密碼更改子程序功能：在輸入密碼成功解鎖后，點(diǎn)擊“輸入新密碼”按鍵，輸入新密碼，然后選擇點(diǎn)擊“保持新密碼”按鍵，至此，密碼修改成功。6) 修改密碼工作完成后，系統(tǒng)將跳翻到開始，即提示輸入密碼“Your Password...”。系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)總流程如下圖所示為該密碼鎖系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)總流程圖：開始輸入密碼正確否？開鎖判斷按鍵LOCK輸入鍵上鎖結(jié)束輸入密碼正確否輸入新密碼再次輸入一致否修改密碼YesNoNoYesNoYes圖10 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)總流程圖二、各個(gè)模塊系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)流程 由于設(shè)計(jì)是分模塊化進(jìn)行，所以子程序是整體軟件系統(tǒng)的組成部分，子程序不但可以使程序化整為零，使其復(fù)雜簡(jiǎn)單化，同時(shí)也方便閱讀，每個(gè)功能模塊都有它自己的子程序，在本設(shè)計(jì)中是用LCD顯示數(shù)據(jù)，所以就要用到顯示子程序，設(shè)計(jì)中用的是矩陣鍵盤，所以就用到鍵盤掃描子程序，例如還有顯示初始化子程序、開鎖狀態(tài)顯示子程序、密碼輸入及修改狀態(tài)顯示子程序、密碼輸入錯(cuò)誤后的提示子程序等。顯示初始化模塊程序設(shè)計(jì)1）、設(shè)計(jì)框圖圖11 顯示初始化模塊程序設(shè)計(jì)流程圖2）、具體實(shí)現(xiàn)程序include include include includeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeinclude3）、仿真結(jié)果圖示系統(tǒng)初始化仿真圖密碼比較功能模塊程序設(shè)計(jì)1）、設(shè)計(jì)框圖密碼輸入完成之后，進(jìn)行密碼比較核對(duì)，即將設(shè)定的密碼與輸入密碼進(jìn)行一一比較，如果相同，則密碼正確；如果密碼錯(cuò)誤，則顯示器清零，并且顯示“ERROR”,重新等待輸入密碼。圖13 密碼比較功能模塊程序設(shè)計(jì)流程圖2）、具體實(shí)現(xiàn)密碼ifndef CMPdefine CMPsbit P23=P2^3。uchar data kong[7]={39。\039。,39。\039。,39。\039。,39。\039。,39。\039。,39。\039。,0}。uchar data mima[7]={39。139。,39。239。,39。339。,39。439。,39。539。,39。639。,0}。uchar data mima0[7]={39。\039。,39。\039。,39。\039。,39。\039。,39。\039。,39。\039。,0}。uchar data table1[7]={39。139。,39。139。,39。139。,39。139。,39。139。,39。139。,0}。uchar data table3[7]={39。939。,39。939。,39。939。,39。939。,39。939。,39。939。,0}。//************************************************//函數(shù)名：密碼比對(duì)函數(shù)//功能：調(diào)用該函數(shù)可能判斷輸入的密碼是否正確,如果密碼正確，則開門成功并給予相應(yīng)提示//否則密碼輸入錯(cuò)誤，同時(shí)給予警告。//************************************************void code_check(){ uchar k。 initinal()。 for(k = 0。k 6。k++) //將mima0這個(gè)數(shù)組置空 { mima0[k] = kong[k]。 } for(。i 3。)//密碼輸入錯(cuò)誤次數(shù)不能超過三次，否則報(bào)警提示，然后只能管理員解密 { enter_password()。 //顯示輸入密碼提示畫面“Enter Password” enter(mima0)。 //輸入密碼，并用nima0數(shù)組接收 if((strcmp(table3,mima0) == 0)||(strcmp(table1,mima0) == 0)||(strcmp(mima,mima0) == 0)) //密碼匹配 { wele()。 //輸入密碼正確，顯示歡迎畫面 P23 = 0。 //led亮，表示開門成功 delay1(15)。 time_after()。 //開門后顯示時(shí)間 if((strcmp(table1,mima0) == 0)||(strcmp(table3,mima0) == 0)||(strcmp(mima,mima0) == 0)) break。 } else { password_error()。 //顯示密碼輸入錯(cuò)誤畫面 for(k = 0。k 6。k++) { mima0[k] = kong[k]。 } i++。 delay1(20)。 } }}3）、仿