【正文】 按下 E 鍵后，系統(tǒng)進(jìn)入讀密碼初始狀態(tài)。其設(shè)計(jì)流程圖如圖 所示。 圖 模擬鎖電路圖 圖 報(bào)警電路 9 5 軟件程序設(shè)計(jì) 系 統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)程序分為兩部分，初始寫密碼程序和密碼鎖工作程序。 圖 LCD顯示電路 8 繼電器模 擬鎖模塊及蜂鳴器報(bào)警模塊 在本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中用繼電器斷開與閉合模擬鎖的開鎖與鎖定的狀態(tài)，繼電器一個(gè)端口接在單片機(jī) ，當(dāng) ，繼電器繞線電流通過三極管 Q2放大，繞線產(chǎn)生磁效應(yīng)，吸合銜鐵，視為開鎖，其電路圖如圖 。在本設(shè)計(jì)中通過單片機(jī) AT24C04芯片 SCL和 SDA引腳控制，實(shí)行密碼數(shù)據(jù)的讀和寫，從而完成密碼的設(shè) 定保存。最低位為數(shù)據(jù)傳送方向位（高電平表示讀從 器件，低電平表示寫從器件），然后發(fā)送一個(gè)選擇從器件片內(nèi)地址的字節(jié)，來決定開始讀寫數(shù)據(jù)的起始地址。停止信號(hào)過后，總線被認(rèn)為 “空閑 ”。密碼儲(chǔ)存電路如圖 ： 圖 AT24C04引腳圖 圖 密碼儲(chǔ) 存電路 7 工作原理： AT24C04傳送數(shù)據(jù)過程中共有三種類型信號(hào)：開始信號(hào)、停止信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)。對(duì)各個(gè)按鍵進(jìn)行相應(yīng)功能的設(shè)置，單片機(jī)對(duì)有效 鍵時(shí)的信號(hào)采集，進(jìn)而對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行處理。 4*4矩陣鍵盤工作原理如下： 4*4矩陣鍵盤采用逐行掃描法，依次從第一至最末行線上發(fā)出低電平信號(hào) , 如果該行線所連接的鍵沒有按下的話 , 則列線所接的端口得到的是全 “1”信號(hào) , 如果有鍵按下的話 , 則得到非全 “1”信號(hào)。 RX：模塊的串行數(shù)據(jù)接收端，連接單片機(jī) TXD 引腳。 實(shí)物圖如圖： 圖 語音模塊實(shí)物圖 從左至右引腳名稱和說明如下： SP+： 歐姆的揚(yáng)聲器正級(jí)。本設(shè)計(jì)以 P0以及 P P3端口作為信號(hào)輸出口， P1端口作為信號(hào)采集輸入口，通過 C語言編程對(duì)其進(jìn)行控制，本設(shè)計(jì)利用其集成度高，體積小，開發(fā)性能好，控制能力強(qiáng)，可靠性強(qiáng)的特點(diǎn)使智能密碼鎖工作穩(wěn)定安全。 直流穩(wěn)壓電源模塊 系統(tǒng) 5V直流電源圖 電路供電，它的工作過程如下： 220V市電經(jīng)過變壓器降壓為 9V，經(jīng)電容濾波變?yōu)槠交?，最后經(jīng)過 7805 三端穩(wěn)壓器電路降壓，再濾波最終得到 5V的直流電源。若輸入密碼正確，將有蜂鳴器將會(huì)響四聲， LCD 顯示鎖已打開， 紅色 LED 滅、綠色 LED 亮四種方式提示成功開鎖，此時(shí)，鎖處于已開鎖狀態(tài)。 2 單片機(jī)電 源 模 塊鍵 盤 模 塊2 4 C 0 4 密 碼 存儲(chǔ) 模 塊語 音 播 報(bào) 模塊L C D 顯 示 模 塊模 擬 鎖報(bào) 警 模 塊圖 智能密碼鎖系統(tǒng)框圖 本系統(tǒng)分為寫初始密碼和密碼鎖工作兩部分。 7） 設(shè)計(jì)一個(gè) 5V的穩(wěn)定電源，給系統(tǒng)供電。 3) 能夠設(shè)定初始密碼，支持密碼修改。 指導(dǎo)教師簽名 2021 年 月 日 二、指導(dǎo)教師評(píng)語： 指導(dǎo)教師簽名 ： 2021 年 月 日 三、成績(jī) 驗(yàn)收蓋章 2021 年 月 日 目錄 目錄 ................................................................................................................................ 2 1 設(shè)計(jì)目的 .................................................................................................................... 1 2 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和要求 ............................................................................................ 1 3 整體設(shè)計(jì) 方案 ............................................................................................................ 1 4 硬件電路設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 2 系統(tǒng)總電路的設(shè)計(jì) .......................................................................................... 2 5V 直流穩(wěn)壓電源模塊 .................................................................................. 3 控制電路的設(shè)計(jì) .............................................................................................. 4 語音模塊電路的設(shè)計(jì) .................................................................................... 4 信號(hào)輸入電路的設(shè)計(jì) ...................................................................................... 5 密碼儲(chǔ)存電路的設(shè)計(jì) ...................................................................................... 6 LCD 顯示電路的設(shè)計(jì) ................................................................................... 7 繼電器模擬鎖模塊及蜂鳴器報(bào)警模塊 .......................................................... 8 5 軟件程序設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 9 6 系統(tǒng)仿真 .................................................................................................................. 12 系統(tǒng)仿真環(huán)境及參數(shù)設(shè)置 ............................................................................ 15 系統(tǒng)仿真結(jié)果及其分析 ................................................................................. 15 7 使用說明 ................................................................................................................... 20 8 設(shè)計(jì)總結(jié) .................................................................................................................. 20 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................... 21 附件 ....................................................................................................................... 22 1 語音智能密碼鎖的設(shè)計(jì) 1 設(shè)計(jì)目的 本文所設(shè)計(jì)的智能密碼鎖系統(tǒng)是以 89C52 為中心控制器、 4*4 鍵盤采集輸入信號(hào)、用 24C04 芯片對(duì)設(shè)定的密碼進(jìn)行保存，同時(shí)設(shè)有 SX6288 組成的語音模塊，通過 LCD、 LED 燈以及語音模塊直觀的顯示密碼鎖所處狀態(tài)。 要 求 ： 1．密碼由六位數(shù)字組成，可以由用戶自定義設(shè)置。 2．密碼鎖具有語言播報(bào)和狀態(tài)顯示功能。用戶可以自定義設(shè)置六位的數(shù)字密碼，并有三次輸入密碼的機(jī)會(huì)，當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤時(shí)密碼鎖將會(huì)發(fā)出報(bào)警聲，當(dāng)三次輸入密碼錯(cuò)誤時(shí)，密碼鎖將進(jìn)行鍵盤鎖定一段時(shí)間。 4) 能夠快速、準(zhǔn)確的采集鍵盤上的輸入信息。 8）系統(tǒng)自定義強(qiáng)，工作穩(wěn)定、安全。 1） 寫密碼部分：開始時(shí) LCD 顯示初始化狀態(tài)，進(jìn)鍵盤掃描，當(dāng)按下 C 鍵后，可以自定義設(shè)定六位的密碼，當(dāng)按下 D 鍵時(shí)， LCD 顯示所設(shè)密碼。之后若按下 E 鍵系統(tǒng)將會(huì)進(jìn)入初始狀態(tài)；如果此時(shí)按下 B 鍵，系統(tǒng)將會(huì)進(jìn)入重設(shè)密碼進(jìn)程，可以自定義重設(shè)六位的數(shù)字密碼，設(shè)定后按下 E 鍵，系統(tǒng)進(jìn)入初始狀態(tài)。從而保證芯片在正常電壓范圍內(nèi)工作，保證了整個(gè)電路的正常工作。 圖 語音模塊電路的設(shè)計(jì) 本語音模塊包括：控制模塊、 SX6288A語音合成芯片、數(shù)據(jù)庫芯片 spiflash、功放模塊和 喇叭。 SP ： 歐姆的揚(yáng)聲器正級(jí)。 GND：電源地 GND。 然后再通過從列線讀入的信號(hào)來識(shí)別是哪一列的按鍵閉合。 密碼儲(chǔ)存電路的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用 AT24C04芯片作為密碼保存模塊電路，其引腳圖如 。開始信號(hào)： SCL保持高電平的狀態(tài)下， SDA出現(xiàn)下降沿。應(yīng)答信號(hào) ： 接收數(shù)據(jù)的器件在接收到 8位數(shù)據(jù)后，向發(fā)送數(shù)據(jù)的器件發(fā)出特定的低電平脈沖，表示已收到數(shù)據(jù)。接著再發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)，可以是單字節(jié)數(shù)據(jù)，也可以是一組數(shù)據(jù)，由主器件來決定。 LCD 顯示電路的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用 1602液晶作為顯示電路，可以進(jìn)行背光對(duì)比度調(diào)節(jié)，內(nèi)含復(fù)位 電路，提供了各種控制命令 ,如：清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能，有 80字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 DDRAM內(nèi)建有 160個(gè) 5X7點(diǎn)陣的字型的字符發(fā)生器 CGROM8個(gè)可由用戶自定義的 5X7的字符發(fā)生器 CGRAM。在報(bào)警模塊中，通過一個(gè)三極管放大電流從而完成蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)，當(dāng) ，蜂鳴器發(fā)出響聲，低電平時(shí)不響。 如圖所示圖 為寫初始密碼流程圖，圖 。 2）密碼鎖工作部分產(chǎn)生： LCD 顯示初始狀態(tài)，系統(tǒng)進(jìn)入鍵盤掃描。其流程圖如圖 所示。 start: Delay_ms(10)。 i = 0。 i++。\039。 if(P1!=0xf0) { MatrixKey()。 } } } 2）密碼鎖工作函數(shù) 在程序中包含蜂鳴器驅(qū)動(dòng)子函數(shù)、延時(shí)子函數(shù)、 4*4 鍵盤掃描函數(shù)、開機(jī)液晶顯示子函數(shù)、寫密碼子函數(shù)、讀密碼子函數(shù) 、密碼輸入錯(cuò)誤顯示子函數(shù)、密碼輸入正確顯示子函數(shù)、重設(shè)密碼子函數(shù)、報(bào)警鳴聲子函數(shù)、定時(shí)中斷子函數(shù)、1602 驅(qū)動(dòng)子頭文件函數(shù)、 AT24C04 驅(qū)動(dòng)頭文件函數(shù)（見附件）。 EA=1。 //允許定時(shí)器 1 工作 TH1 = 0xfd。 lcd_init()。 //調(diào)入清屏函數(shù) StartDisp()。//等待按鍵按下 SCAN: MatrixKey()。 //啟動(dòng)定時(shí)器 Delay_ms(