【正文】 電容和一個(gè)晶振，根據(jù)振蕩頻率要求的不同選用不同阻值的電容和晶振。～12MHz，STC89C52常選擇6MHz或12MHz的石英晶體，為消除誤差，得到準(zhǔn)確的波特率，時(shí)鐘電路如圖2所示。圖2時(shí)鐘電路 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，只需在單片機(jī)的復(fù)位引腳加上大于2個(gè)機(jī)器周期的高電平就可使單片機(jī)復(fù)位，當(dāng)程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作進(jìn)入死循環(huán)狀態(tài)可通過復(fù)位重新啟動(dòng)程序。MCS51的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)的，STC89C52也不例外，復(fù)位電路通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式，為方便復(fù)位操作，本文采用按鍵電平復(fù)位，電路如圖5所示。其中C取10uF，R2取10KΩ，復(fù)位電路如圖3所示。圖3復(fù)位電路 鍵盤、顯示電路硬件設(shè)計(jì) 每一條水平（行線）與垂直線（列線）的交叉處不相通，而是通過一個(gè)按鍵來連通，利用這種行列式矩陣結(jié)構(gòu)只需要M條行線和N條列線，即可組成具有MN個(gè)按鍵的鍵盤。由于本設(shè)計(jì)中要求使用16個(gè)按鍵輸入，為減少鍵盤與單片機(jī)接口時(shí)所占用的I/O線的數(shù)目，故使用矩陣鍵盤。本設(shè)計(jì)中。矩陣鍵盤設(shè)計(jì)電路圖，如圖4所示。 鍵盤掃描采用行掃描法，即依次置行線中的每一行為低電平，其余均為高電平，掃描列線電平狀態(tài)，為低電平即表示該鍵按下。1234567890輸入密碼確認(rèn)更改密碼CBA 圖4 矩陣鍵盤設(shè)計(jì)電路圖 本設(shè)計(jì)中，顯示電路采用1602A液晶顯示器顯示[7]。如下所示，圖5為1602A液晶顯示器的接口示意圖，表1為接口說明。圖5 1602A液晶顯示器的接口示意圖表1 接口說明管腳序名稱電平功能描述1VSS0V接地2VCC電源輸入3V0—LCD驅(qū)動(dòng)電壓輸入4RSH/L寄存器選擇：RS=H，選擇數(shù)據(jù)寄存器；RS=L，選擇指令寄存器5R/WH/L讀寫信號(hào)線：R/W=H，讀操作；R/W=L，寫操作6EH,H→L使能信號(hào)7DB0H/L數(shù)據(jù)線8DB1H/L數(shù)據(jù)線9DB2H/L數(shù)據(jù)線10DB3H/L數(shù)據(jù)線11DB4H/L數(shù)據(jù)線12DB5H/L數(shù)據(jù)線13DB6H/L數(shù)據(jù)線14DB7H/L數(shù)據(jù)線15BLA背光電源正極16BLK0V背光電源負(fù)極本設(shè)計(jì)中液晶串口一共用到11根導(dǎo)線與單片機(jī)相連， 具體連接情況如表2顯示模塊與MCU連接說明所示。表2 顯示模塊與MCU連接說明序號(hào)1602A液晶顯示器引腳STC89C52單片機(jī)引腳1RS引腳(A13)2R/W引腳(A14)3E引腳(A15)4D0引腳(AD0)5D1引腳(AD1)6D2引腳(AD2)7D3引腳(AD3)8D4引腳(AD4)9D5引腳(AD5)10D6引腳(AD6)11D7引腳(AD7) AT24C02掉電存儲(chǔ)單元的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中掉電存儲(chǔ)單元采用AT24C02外部存儲(chǔ)器，其作用是在系統(tǒng)電源斷開的時(shí)候，存儲(chǔ)當(dāng)前設(shè)定的密碼數(shù)據(jù)。 AT24C02是一個(gè)2K位串行CMOS E2PROM，內(nèi)部含有256個(gè)8位字節(jié)， 含一個(gè)16字節(jié)頁寫緩沖器，具有寫保護(hù)功能。其采用兩線串行的總線和單片機(jī)通訊，額定電流為1mA，靜態(tài)電流10Ua()，芯片內(nèi)的資料可以在斷電的情況下保存40年以上，而且采用8腳的DIP封裝，使用方便。如下所示，圖6為AT24C02管腳示意圖，表3為AT24C02管腳說明。A0A1A2GNDSDASCLWPVCC12348765C02圖6 AT24C02管腳示意圖表3 AT24C02管腳說明管腳名稱功能管腳名稱功能A0 A1 A2器件地址選擇SDA串行數(shù)據(jù)/地址SCL串行時(shí)鐘信號(hào)WP寫保護(hù)VCCVSS接地 本設(shè)計(jì)中，（T0）（T1）腳相連，其電路圖如圖7所示。 圖7 AT24C02掉電存儲(chǔ)單元設(shè)計(jì)圖 聲光提示報(bào)警電路 報(bào)警提示電路 報(bào)警提示電路采用小蜂鳴器提示。蜂鳴器能夠根據(jù)脈沖信號(hào)，以及信號(hào)的頻率發(fā)出各種不同的聲音，這樣可以根據(jù)系統(tǒng)要求在密碼出入正確和密碼輸入錯(cuò)誤時(shí)發(fā)出不同的聲音提示，已達(dá)到報(bào)警的要求。蜂鳴器電路，如圖8所示。 圖8 報(bào)警電路 LED提示電路 當(dāng)用戶輸入的密碼正確時(shí)，單片機(jī)便輸出開門信號(hào)，送到開鎖驅(qū)動(dòng)電路，然后驅(qū)動(dòng)電磁鎖，達(dá)到開門的目的。本次設(shè)計(jì)中，基于節(jié)省成本考慮，用發(fā)光二極管代替電磁鎖，信息通過LCD顯示，并利用蜂鳴器和二極管聲光指示。其中，綠發(fā)光二極管亮，表示開鎖；否則，表示密碼輸入錯(cuò)誤并開啟報(bào)警電路，如圖9所示。圖9 LED開鎖電路4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，除了硬件設(shè)計(jì)之外，軟件設(shè)計(jì)也是很重要的，它是系統(tǒng)工作的指揮者，因此系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)時(shí)要遵循結(jié)構(gòu)合理、操作性能好、具有一定的保護(hù)措施、兼容性好的設(shè)計(jì)原則來開發(fā)設(shè)計(jì)。密碼鎖系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要包括主程序模塊、密碼比較判斷模塊、鍵盤掃描模塊、修改密碼模塊、數(shù)碼管顯示模塊等及按鍵檢測(cè)模塊。 主程序模塊 主程序主要用于定義全局變量，給全局變量賦初值，啟動(dòng)定時(shí)器，為整個(gè)程序提供數(shù)據(jù)；檢測(cè)按鍵；調(diào)用顯示等功能。系統(tǒng)程序流程如圖10所示。開始系統(tǒng)初始化顯示主界面按鍵檢測(cè)讀入鍵值A(chǔ)鍵是否按下開鎖，綠燈亮判斷密碼對(duì)否B鍵是否按下設(shè)置新密碼A鍵是否按下新密碼設(shè)置完成否是否是否是報(bào)警，紅燈亮否是否是 圖10 系統(tǒng)程序流程圖 密碼比較判斷模塊 該模塊的功能是將鍵盤輸入的密碼利用if語句與設(shè)定的密碼進(jìn)行逐個(gè)比較，若密碼完全正確則開鎖；若不正確，則開啟報(bào)警電路，復(fù)位后重新輸入密碼。其密碼輸入和比較判決流程圖如圖11所示。輸入密碼核對(duì)鍵盤鎖定，開啟報(bào)警電路開鎖，燈亮，可密碼修改NY復(fù)位 圖11 密碼輸入和比較判決流程圖 密碼修改模塊 在密碼輸入正確情況下，可以按下“重置密碼”對(duì)密碼進(jìn)行重新設(shè)置，每設(shè)定一位就將密碼送給AT24C02存儲(chǔ)起來，當(dāng)設(shè)置6位密碼完畢后，系統(tǒng)將自動(dòng)跳到程序開始，調(diào)用新設(shè)置的密碼。圖12為修改密碼流程圖。開始輸入原密碼密碼比較比較正確？輸入新密碼再輸入新密碼調(diào)用AT24C02密碼比較正確修改成功返回菜單鍵盤鎖定，啟動(dòng)報(bào)警電路復(fù)位YN圖12 修改密碼流程圖 鍵盤掃描模塊 鍵盤使用矩陣式鍵盤，由行和列組成，CPU對(duì)所有鍵盤進(jìn)行監(jiān)視，從而實(shí)現(xiàn)逐列掃描鍵盤確定被按鍵的具體位置、判斷鍵盤上有無鍵按下、消除去抖動(dòng)、判斷閉合的鍵是否釋放等功能。如圖13所示，為鍵盤掃描流程圖。開始延時(shí)去抖動(dòng)計(jì)算輸入鍵值鍵值送入單片機(jī)有按鍵輸入？有按鍵輸入？有按鍵輸入？返回NNYY 圖13 鍵盤掃描流程圖 1602A液晶顯示模塊 此模塊包括液晶初始化、命令的輸入、顯示數(shù)據(jù)的輸入。其中命令是用于控制液晶狀態(tài)是否顯示光標(biāo), 光標(biāo)是否閃爍, 是否清除原來數(shù)據(jù)以及顯示的具體位置。數(shù)據(jù)顯示主要是將要顯示的信息按需要準(zhǔn)時(shí)顯示出來。5 總結(jié) 從基本方案的制定，到硬件電路的選擇，再到電路的焊接，最后進(jìn)行程序調(diào)試——在此期間我遇到很多困難，但經(jīng)過不懈努力，和再學(xué)習(xí)，終于擊破了各個(gè)難點(diǎn)，達(dá)到的所需要的效果。在這次設(shè)計(jì)中，我深刻認(rèn)識(shí)到自身的不足——專業(yè)知識(shí)不足，缺少實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。與此同時(shí)，也因?yàn)檫@次設(shè)計(jì)，我們得到一定的鍛煉，體會(huì)到理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要意義。 由于本次設(shè)計(jì)時(shí)間有限，一些設(shè)想沒有完全實(shí)現(xiàn)，比如說：電子密碼鎖的網(wǎng)絡(luò)通信擴(kuò)展，人機(jī)界面智能化等。期待以后有機(jī)會(huì)對(duì)以上設(shè)想進(jìn)行進(jìn)一步研究實(shí)踐。但是，基本成功實(shí)現(xiàn)了1602 液晶顯示, 密碼開鎖, 密碼設(shè)置, 防止多次試探, 報(bào)警等功能。致謝 非常感謝在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中給我很大幫助的朱金榮老師，感謝朱老師一如既往的嚴(yán)格要求，感謝朱老師給我們的壓力，讓我強(qiáng)迫自己從開始的迷茫困惑中漸漸熟悉掌握了畢業(yè)設(shè)計(jì)的思路和方向。在論文寫作和實(shí)物設(shè)計(jì)過程中，朱老師嚴(yán)格認(rèn)真的教學(xué)作風(fēng)深深感染了我，我對(duì)他提出的各種疑難問題他都一一給我做了解答，并給我糾正了許多錯(cuò)誤。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我學(xué)到許多新的知識(shí)，也鞏固了很多原來學(xué)過的知識(shí)，這對(duì)我以后的工作有極大地幫助。同時(shí)感謝曾經(jīng)孫妍，張凱，朱俊，陳衛(wèi)峰等多位老師的專業(yè)課的講授，才有學(xué)生今日的設(shè)計(jì)成果。感謝王志俊同學(xué)對(duì)我的無私的幫助。感謝祖國(guó)，感謝黨，給我們當(dāng)代大學(xué)生營(yíng)造的和諧環(huán)境，才有我們今日順利完