【正文】 基于單片機(jī) AT89C52 智能密碼鎖設(shè)計(jì) [摘 要 ] 本文介紹一種基于單片機(jī)智能密碼鎖，對(duì)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和軟件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的描述。該系統(tǒng)采用 AT89C52 單片機(jī) 芯片，最終用戶通過(guò)鍵盤輸入的密碼， 實(shí)現(xiàn)密碼鎖的功能。 它除了具備傳統(tǒng)密碼鎖的功能，還引入了智能化，科技化等功能，從而使密碼鎖具有很高的安全性、可靠性，受到了廣大用戶的親睞。 [關(guān)鍵詞 ] 密碼鎖 單片機(jī) AT89C52 智能 Based on yangzhou nanpu garden guard against theft intelligent bination lock design Abstract: This paper introduces a kind of intelligent trick lock, based on single chip of the system hardware design and software realization are described. The system adopts the AT89C52 single chip puter chips, end users through the keyboard input password, realize the bination lock function. It besides having traditional bination lock function, also introduced intelligent, technology, and other functions, thus make bination lock has high safety and reliability, by the majority of users progaze。 Key words:Trick lock MCUAT89C52 Intelligent 目 錄 第一章 緒論 ........................................................ 1 第二章 系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)要求及方案 ....................................... 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 要求 ................................................. 2 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) ................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第三章 系統(tǒng)主要芯片介紹 ........................................... 2 單片機(jī) AT89C52 的介紹與其功能特點(diǎn) ............................ 2 AT89C52 引腳功能介紹 ........................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 AT89C52 內(nèi)部芯片結(jié)構(gòu) ......................................... 4 LCD1602 的介紹 .............................................................................................. 5 結(jié) 論 ............................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 致 謝 ............................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 參考文獻(xiàn) ........................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 1 第一章 緒論 智能密碼鎖 是新型現(xiàn)代化安全管理系統(tǒng)，它集微機(jī)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和現(xiàn)代安全管理措施為一體，它涉及電子，機(jī)械，光學(xué)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)，生物技術(shù)等諸多新技術(shù)。它是解決重要部門出入口實(shí)現(xiàn)安全防范管理的有效措施，適用各種場(chǎng)合，如銀行、賓館、機(jī)房、軍械庫(kù)、機(jī)要室、辦公間、 智能化小區(qū) 、 工廠 、家庭 等。 在數(shù)字技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展的今天， 智能密碼鎖 技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。智能密碼鎖 系統(tǒng)早已超越了單純的門道及鑰匙管理 ，它已經(jīng)逐漸發(fā)展成為一套完整的出入管理系統(tǒng)。它在工作環(huán)境安全、人事考勤管理等行政管理工作中發(fā)揮著巨大的作用。 在該系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加相應(yīng)的輔助設(shè)備可以進(jìn)行電梯控制、車輛進(jìn)出控制，物業(yè)消防監(jiān)控、保安巡檢管理、餐飲收費(fèi)管理等，真正實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)一卡智能管理。 電子雜志、報(bào)刊經(jīng)?？怯忻艽a開(kāi)關(guān)，密碼鎖這樣電路，大多數(shù)是使用常用的數(shù)字電路，如 CD4017，然后通過(guò)不同的連接方式實(shí)現(xiàn)密碼控制功能。這種電路的特點(diǎn)就是密碼修改只能通過(guò)改變電路的連接來(lái)實(shí)現(xiàn)，密碼很容易被破解，電路復(fù)雜，故障率高。 2 第二章 系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)要求及方案 系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 要求 設(shè)計(jì)一款能設(shè)定密碼的電子智能密碼鎖。 能輸入 6 位數(shù)字密碼， 每輸入一個(gè)密碼顯示為 *，不顯示密碼，能刪除并重新輸入。 具有 2 次輸入確認(rèn)功能。 具有掉電以后密碼不丟失， 3 次輸入錯(cuò)誤報(bào)警的功能，給出 LED 發(fā)光報(bào)警。 第 三 章 系統(tǒng) 主要 芯片介紹 單片機(jī) AT89C52 的介紹與其功能特點(diǎn) 一、 單片機(jī) AT89C52 的介紹 ATMEL 公司的 AT89C52 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。它的片內(nèi) Flash 存儲(chǔ)器 允許在系統(tǒng)內(nèi)改編程序或用常規(guī)的非易失性的存儲(chǔ)器編程器來(lái)編程，同時(shí)已經(jīng)具有三級(jí)存儲(chǔ)器保密的性能。在眾多的 51 系列單片機(jī)中，要算 ATMEL 公司的 AT89C52 單片機(jī)最實(shí)用。片內(nèi) 8K 程序存儲(chǔ)器是采用 Flash 工藝的，這種工藝下的存儲(chǔ)器用戶可以用電方式瞬間擦除、改寫。所以說(shuō)這種單片機(jī)對(duì)開(kāi)發(fā)設(shè)備要求很低，開(kāi)發(fā)時(shí)間也大大縮短。寫入單片機(jī)的程序還可以加密，這又很好的保護(hù)了所有勞動(dòng)者的成果。 [3] 二、 單片機(jī) AT89C52 的功能與特點(diǎn) （ 1） AT89C52 的功能描述 （ 2） AT89C52 具有以下幾個(gè)特點(diǎn)： ① 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 8k 可反復(fù)擦寫 (1000 次） Flash ROM ② 32 個(gè)雙向 I/O 口 256x8bit 內(nèi)部 RAM； ③ 3 個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷 時(shí)鐘頻率 024MHz； ④ 2 個(gè)串行中斷 可編程 UART 串行通道 ； ⑤ 2 個(gè)外部中斷源 共 8 個(gè)中斷源 ； 3 ⑥ 2 個(gè)讀寫中斷口線 3 級(jí)加密位 ； ⑦ 低功耗空閑和掉電模式 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 ； AT89C52 單片機(jī)為 40 引腳 芯片 VCC：電源電壓 GND：地 P0口： P0口是一組 8位漏極開(kāi)路型雙向 I/O口，也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口，作為輸出 口用時(shí)，每位能驅(qū)動(dòng) 8個(gè) TTL邏輯門電路，對(duì)端口寫“ 1”可作為高阻抗輸入端口。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。在 Flash編程時(shí)， P0口接收指令字節(jié) ， 而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。 P1 口： P1 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。對(duì)端口寫“ 1” ,通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳 被外部信號(hào)校驗(yàn)期間， P1 接收低 8 位地址。表 31 為 P1 口第二功能。 表 31 P1口第二功能 P2口： P2是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL邏輯門電路。對(duì)端口寫“ 1” ,通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流 I。在訪問(wèn)８位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行： MOVX @Ri 指令）時(shí)， P2口線上的內(nèi)（也即特殊功能寄存器，在整個(gè)訪問(wèn)期間不改變。 Flash 編程或校驗(yàn)時(shí)， P2也接收高位 地址和其它控制信號(hào)。 [4] P3口： P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口。 P3口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4個(gè) TTL邏輯門電路。對(duì) P3口寫入“ 1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端口時(shí)，被外部拉低的 P3口將用上拉電阻輸出電流 I。 P3口除了作為一般的 I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能， P3口的第二功能如下表 32。 表 32 P3口的第二功能 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩工作時(shí)， RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 WDT益出將使該引腳輸出高電平，設(shè)置 SFR AUXR 的 DISRTO 位 4 （地址 8EH）可打開(kāi)或關(guān)閉該功能。 DISRTO 位缺省為 RESET輸出高電平打開(kāi)狀態(tài)。 PSEN：程序儲(chǔ)存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89S51由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖。當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，高有兩次有效的 PSEN信號(hào)。 EA/VPP：外部訪問(wèn)允許。欲使 CPU公訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址 0000H－FFFFH）， EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位 LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA端狀態(tài)。如 EA端為高電平（接 VCC端）， CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。 Flash存儲(chǔ)器編程時(shí) ,該引腳加上＋ 12V的編程電壓 VPP。 XTAL1：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 AT89C52 內(nèi)部芯片結(jié)構(gòu) 特殊功能寄存器：特殊功能寄存器的片內(nèi)空間分存如下圖 32所示。這些地址并沒(méi)有全部占用，沒(méi)有占用的地址不可使用，讀這些地址將得到一個(gè)隨意的數(shù)值。而寫這些地址單元將不能得到預(yù)期的結(jié)果。 中斷寄存器：各中斷允許控制位于 IE寄存器， 5個(gè)中斷源的中斷優(yōu)先級(jí)控制位于 IP寄存器。 雙時(shí)鐘指針寄 存器：為方便地訪問(wèn)內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，提供了兩個(gè) 16位數(shù)據(jù)指針寄存儲(chǔ)器： PD0位于 SFR區(qū)塊中的地址 82H、 83H和 DP1位于地址 84H、85H，當(dāng) SFR中的位 DPS=0時(shí)選擇 DP0,而 DPS=1時(shí)選擇 DP1。在使用前初始化 DPS。 電源空閑標(biāo)志：電源空閑標(biāo)志（ POF）在特殊功能寄存儲(chǔ)器 SFR中 PCON的第 4位（ ） ,電源打開(kāi)時(shí) POF置“ 1” ,它可由軟件設(shè)置睡眠狀態(tài)并不為復(fù)位所影響。 存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)： MCS51單片機(jī)內(nèi)核采用程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間分開(kāi)的結(jié)構(gòu)，均具有 64KB外部程序和數(shù)據(jù)的尋址空 間。 程序存儲(chǔ)器：如果 EA引腳接地（ GND），全部程序均執(zhí)行外部存儲(chǔ)器。在AT89C52,假如接至 VCC（電源＋），程序首先執(zhí)行從地址 0000H－ 0FFFH（ 4KB）內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，再執(zhí)行地址為 1000H－ FFFFH（ 60KB）的外部程序存儲(chǔ)器。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：在 AT89C52的具有 128字節(jié)的內(nèi)部 RAM，這 128字節(jié)可利用直接或間接尋址方式訪問(wèn)，堆棧操作可利用間接尋址方式進(jìn)行， 128字節(jié)均可設(shè)置為堆棧區(qū)空間。 [5] 5 看門狗定時(shí)器（ WDT）： WDT是為了解決 CPU程序運(yùn)行時(shí)可能進(jìn)入混亂或死循環(huán)而設(shè)置，它由一個(gè) 14bit計(jì)數(shù)器和看狗復(fù)位 SFR（ WDTRST）構(gòu)成。外部復(fù)位時(shí)， WDT默認(rèn)為關(guān)閉狀態(tài)，要打開(kāi) WDT，必按順序?qū)?01H和 0E1H寫到 WDTRST寄存器，當(dāng)啟動(dòng)了 WDT，它會(huì)隨晶體振蕩器在每個(gè)機(jī)器周期計(jì)數(shù)，除硬件復(fù)位或 WDT溢出復(fù)位外沒(méi)有其它方法關(guān)閉 WDT，當(dāng) WDT溢出，將使 RST引腳輸出高電平的復(fù)位脈沖。 LCD1602 的介紹 液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過(guò)器件，如在計(jì)算器、萬(wàn)用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專用符號(hào)和圖形。 1602型 LCD 顯示模塊具有體積 小，功耗低，顯示內(nèi)容豐富等特點(diǎn)。 1602 型 LCD 可以顯示 2 行 16 個(gè)字符，有 8 位數(shù)據(jù)總線 D0D7 和 RS,R/W,EN 三個(gè)控制端口，工作電壓為 5V，并且具有字符對(duì)比度調(diào)節(jié)和背光功能。 （ 1） 接口信號(hào)說(shuō)明： （ 2） 1602 型 LCD 主要技術(shù)參數(shù)： 顯示容量 :162 個(gè)字符 芯片工作電壓 :— 工作電流 :() 模塊最佳工作電壓 : 字符尺寸 :(WH)mm （ 3） 1602 型 LCD 基本操作程序如下表所示： 第 四 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)硬件部分由鍵盤輸入部分、復(fù)位 部分、 LCD 顯示部分、 LED 顯示部分、晶振部分、開(kāi)鎖部分組成 。 鍵盤輸入模塊 電路復(fù)位部分 6 LED 顯示部分 本系統(tǒng)的 LED 顯示部分主要由兩個(gè) LED 組成，其中 D1 代表開(kāi)鎖信號(hào)，當(dāng)密碼兩次都正確時(shí)， D1 會(huì)閃亮一下； D2 代表密碼錯(cuò)誤，當(dāng)三次輸入錯(cuò)誤時(shí)，D2 亮，且上鎖。 晶振部分 AT89C52引腳 XTAL1和 XTAL2與晶體振蕩器及電容 C C1按圖 45所示方式連接。晶振、電容 C1／ C2及片內(nèi)與非門（作為反饋、放大元件）構(gòu)成了電容三點(diǎn)式