【正文】 本科生課程設(shè)計(jì) 題 目： 數(shù)字密碼鎖 課 程： 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 電子信息工程 數(shù)字密碼鎖 2 目錄 一、任務(wù)及要求 .......................................................... 3 二、系統(tǒng)原理框圖 ...................................................... 3 功能菜單原理框圖 .............................................................................................. 3 輸入密碼子程序原理圖 ....................................................................................... 3 重置密碼原理圖 ................................................................................................. 5 三、硬件原理圖 .......................................................... 6 板上資源分布 ...................................................................................................... 6 單片機(jī) ADuC848.................................................................................................. 7 電源模塊 ............................................................................................................ 8 顯示模塊 ............................................................................................................ 9 蜂鳴器 .............................................................................................................. 11 按鍵輸入 .......................................................................................................... 12 復(fù)位與下載 ....................................................................................................... 13 四、程序 ................................................................... 13 主程序 main（） ................................................................................................ 13 .................................................................................................. 27 .................................................................................................. 32 ........................................................................................................ 33 五、使用說明書 ........................................................ 36 六、心得體會(huì) ........................................................... 37 七、參考文獻(xiàn) ........................................................... 37 數(shù)字密碼鎖 3 一、任務(wù)及要求 設(shè)計(jì)一多位電子密碼鎖，輸入密碼用“ *”表示，輸入密碼正確或錯(cuò)誤， LED 和蜂鳴器有不同顯示 連續(xù)輸入三次錯(cuò)誤密碼，報(bào)警電路動(dòng)作，鍵盤鎖定 具有密碼重置、修改功能 具有密碼輸入等待操作時(shí)間限制功能，超過限定時(shí)間報(bào)警 可利用蜂鳴器添加提示音 二、系統(tǒng)原理框圖 功能菜單原理框圖 1 2 數(shù)字密碼鎖 4 輸入密碼子程序原理圖 顯 示 “ 請(qǐng) 輸 入 密 碼 ”從 鍵 盤 讀 取 y o u r k e yY o u r k e y ? = r e l k e y顯 示 輸 入 正 確 標(biāo) 識(shí)延 時(shí) 后 進(jìn) 入 主 菜 單i = i + 1i ? = 3顯 示 輸 入 錯(cuò) 誤 i次 ， 請(qǐng) 重 新 輸 入顯 示 “ 鎖 定 屏 幕 ”YNYN 數(shù)字密碼鎖 5 顯 示 “ 密 碼 重 置 ”顯 示 “ 請(qǐng) 輸 入 新 密 碼 ”從 鍵 盤 讀 取 新 密 碼y o u r k e yJ ? = 0顯 示 “ 請(qǐng) 重 新 輸入 密 碼 ”J ? = 0Y o u k e y 1 = y o u k e y Y o u k e y 2 = y o u k e yY o u r k e y 1 ? = y o u r k e y 2Y o u r k e y = y o u r k e y 1 顯 示 “ 重 置 失 敗 ”顯 示 “ 重 置 成 功 ”0011 數(shù)字密碼鎖 6 三、硬件原理圖 本單片機(jī)學(xué)習(xí)板集成多個(gè)基礎(chǔ)硬件資源模塊，各個(gè)資源模塊可以相互組合使該板實(shí)現(xiàn)不同的功能。因此，本學(xué)習(xí)板既可用于 51單片機(jī)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，又可用于做功能比較強(qiáng)的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，是 51單片機(jī)初學(xué)者的好幫手。 單片機(jī)學(xué)習(xí)板板上資源如下圖所示： 3：?jiǎn)纹瑱C(jī) P0、 P P3 口引出接口（有限流保護(hù)電阻）； 4：上排圖形點(diǎn)陣 LCD12864的接口、下排 LCD1602的接口； 6：兩路 16位 ADC輸入、可作差分輸入； 8： 12位 DAC輸出、對(duì) DAC輸出進(jìn)行比例放大或者跟隨的運(yùn)放； 9：?jiǎn)纹瑱C(jī) AduC848； 10：無源蜂鳴器、由單片機(jī) PWM模塊輸出信號(hào)控制； 11： 8位數(shù)碼管； 1 13:LCD亮度調(diào)節(jié)口； 14： USB接口（通過 USB接口供電、在線下載、單步、斷點(diǎn)、運(yùn)行到某一行等方式調(diào)試程序）； 15： 8路 LED，從左至右為 LED7~0,分別被 ~； 16：步進(jìn)電機(jī)（ 5V、 70歐姆、 6線 4相）接口； 17： UART接口； 18：復(fù)位按鍵和下載按鍵； 1 20： IIC總線上的 EEPROM AT24C08和 RTC DS1307； 21： IIC接口； 22： PS/2接口； 23：紅外接收頭； 數(shù)字密碼鎖 7 24：功能選擇和配置插針； 25： 4X4矩陣式鍵盤或 4個(gè)獨(dú)立按鍵； 26： SPI接口； 27：直流電源輸入； 此外還有紅外二極管（由單片機(jī) PWM 模塊輸出信號(hào)控制）。 ADuC848 ADuC848 的簡(jiǎn)要介紹（針對(duì)本設(shè)計(jì)所選擇的型號(hào)） 詳細(xì)情況請(qǐng)參考芯片手冊(cè)。 8051based core、 5V供電電壓； 可以通過串口在線下載程序和單步、斷點(diǎn)、運(yùn)行到某一行等方式調(diào)試程序； 16位 8通道Σ Δ ADC，片內(nèi)有 、 buffer和 PGA； 12位電壓輸出 DAC、 Dual 16BIT Σ Δ DAC； 32kbyte程序存儲(chǔ)器、 4kbyte用戶信息 Flash存儲(chǔ)器、 256RAM+2048XRAM(byte)； PLL( MHz max)（片外只需接 ）； 3 16位定時(shí) /計(jì)數(shù)器、看門狗定時(shí)器； 11中斷源（ 2優(yōu)先級(jí)）、 11位堆棧指 針； 24I/O+8模擬或數(shù)字輸入； UART、 SPI和 I2C、高速 115200波特率發(fā)生； 1 Power supply monitor、上電復(fù)位、 Dual 200μ A激勵(lì)電流源。 單片機(jī)引腳分布 詳見原理圖。 Pin1～ 4：（ ～ ）作為矩陣式鍵盤或獨(dú)立按鍵的輸入， P1口只能用于輸入，默認(rèn)用于模擬輸入，作為數(shù)字輸入使用時(shí)應(yīng)先往 P1口相應(yīng)引腳寫 0，這里可以用 P0amp。=0xf0。若 PP P0口要作為輸入，則應(yīng)往相應(yīng)引腳寫 1。 Pin 6： AVDD、 AGND，模擬電源輸入。 Pin 8：外部參考電壓接入， Pin7接 AGND。片內(nèi) DAC有 ， ADC有 數(shù)字密碼鎖 8 內(nèi)部參考。 Pin 10：（ 、 ）兩路 AD輸入，可做差分輸入，需要設(shè)置 ADC的寄存器。 Pin1 12：（ 、 ）各 200uA激勵(lì)電流源，可配合 RTD等做應(yīng)用。 Pin13：兩路 AD輸入做普通輸入時(shí)的電壓參考端， AD輸入電壓不能低于此引腳電壓。 Pin14：片內(nèi) DAC輸出。 Pin15：復(fù)位引腳。 Pin1 17：?jiǎn)纹瑱C(jī) RS232接口的 RXD（ ） TXD（ ）。 Pin18：（ ） 外部中斷 0，用于紅外接收和 PS/2接口。 Pin19：（ ） LCD1602， LCD12864A的 EN引腳，控制第一位數(shù)碼管。 Pin 21： DVDD、 DGND數(shù)字電源輸入。 Pin22：（ ） PS/2接口的 data信號(hào)。 Pin23：（ ） LCD1602和 LCD12864A的 RW。 Pin24：（ ） LCD1602和 LCD12864A的 RS。 Pin25： LCD12864A的 CS1。 Pin26： IIC接口時(shí)鐘信號(hào)。 Pin27： IIC接口 data信號(hào)。 Pin28：（ ） SPI接口時(shí)鐘信號(hào)。 Pin29：（ ） SPI接口 MOSI信號(hào)、控制第 6位數(shù)碼管的位碼。 Pin30：（ ） SPI接口 MISO信號(hào)、控制第 7位數(shù)碼管的位碼。 Pin31：（ ） SPI接口 SS信號(hào)、控制第 8位數(shù)碼管的位碼； ～ 3也作為 4X4矩陣式鍵盤的掃描輸出信號(hào)、步進(jìn)電機(jī)的控制信號(hào)、數(shù)碼管第數(shù)碼管第 8位位碼。但是 SPI、4X4矩陣式鍵盤、步進(jìn)電機(jī)、數(shù)碼管第 8位功能不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)。 Pin3 Pin33：接外部 。 Pin3 Pin35： DVDD、 DGND。 Pin36：（ ） LCD12864A的 CS2。 Pin37：（ ）內(nèi)部 PWM模塊輸出，控制紅外 LED。 Pin38：（ ）內(nèi)部 PWM模塊輸出，控制蜂鳴器。 Pin39：（ ）內(nèi)部 PWM模塊的外部時(shí)鐘輸入（也可以用內(nèi)部時(shí)鐘）。 Pin40： EA，低電平有效，正常使用時(shí)拉低。 Pin41： PSEN，在此引腳電平為低時(shí)按復(fù)位鍵進(jìn)入 debug模式，可以下載和調(diào)試程序。 Pin42： ALE。 Pin4 Pin48： DGND、 DVDD。 Pin4 4 4 4 4 50、 5 52： P0口、 LCD1602和 LCD12864的數(shù)據(jù)總線，數(shù)碼管的段碼。 電源模塊 電源模塊原理圖如圖 所示。 數(shù)字密碼鎖 9 本學(xué)習(xí)板共有如下 3種供電方式： （ 1） 5V電源適配器供電（開關(guān)往上撥、插針 1下面兩腳接跳線帽）。 將開關(guān) sw4第 3腳接通（開關(guān)往上撥），電源網(wǎng)絡(luò) DVDD連接到插針 1第 2腳的輸出，將插針 1的第 2腳（插針 1下面兩腳）接跳線帽， DVDD直接連接到電源適配器輸入端，即為 5V電源適配器供電模式。 （ 2） 7~12V電源