【正文】 圍更寬，電壓范圍： ～ ，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電 （ b）獨特的單線接口方式， DS18B20 在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊 （ c） DS18B20 支持多點組網(wǎng)功能，多個 DS18B20 可以并聯(lián)在唯一的三線上，實現(xiàn)組網(wǎng)多點測溫 （ d） DS18B20 在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi) （ e）溫范圍－ 55℃ ～＋ 125℃ ，在 10～ +85℃ 時精度為 177。 10 圖 12 供電電路 220V 市電通過變壓器降壓成 12V 的交流電 ,再經(jīng)過整流橋整流 ,7805 穩(wěn)壓到5V 送往電子切換電路，由于本電路功耗較少，所以選用 10W 的小型變壓器。在 LED 屏上時間出錯時，可通過“ ” 鍵修改時間設定。因此在 74HC164 串行移位寄存器和七段數(shù)碼顯示管之間，加入數(shù)據(jù)鎖存器（ 74273 芯片），以穩(wěn)定數(shù)碼顯示管的數(shù)據(jù)顯示。然后，將 ~ 置低，檢測 ~是否有低的端口，如有，則證明端口與上 次 的一個為地的端口 交叉位置 的鍵被按下。 首先辨別鍵盤中有無按鍵按下， 由 單片機 I/O 口向鍵盤送全掃描字，然后讀入行線狀態(tài)來判斷。 在這種行列式矩陣鍵盤非鍵盤編碼的單片機系統(tǒng)中，鍵盤處理程序首先執(zhí)行等待按鍵并確認有無按鍵按下的程序段。時鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器 外的所有寄存器內(nèi)容。 圖 5 DS1302 的控制字節(jié) （ 3） 數(shù)據(jù)輸入輸出 (I/O) 在控制指令字輸入后的下一個 SCLK 時鐘的上升沿時，數(shù)據(jù)被 寫入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位 0 開始。 圖 4 DS1302 的管腳圖 （ 2） DS1302 的控制字節(jié) DS1302 的控制字如圖 2 所示。上電運行時，在 Vcc≥之前， RST 必須保持低電平。 RST 是復位 /片選線，通過 把 RST 輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 兩者中的較大者供電。 DS1302 內(nèi)部有一個 318 的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī) 編程器。 利用單片機靈活的編程設計和豐富的 IO 端口，及其控制的準確性，不但能實現(xiàn)基本的密碼鎖功能，還能 2 添加 溫度顯示、時間顯示甚至添加遙控控制功能。 用以 74LS112 雙 JK 觸發(fā)器構成的數(shù)字邏輯電路作為密碼鎖的核心控制，共設了 9 個用戶輸入鍵，其中只有 6個是有效的密碼按鍵，其它的都是干擾按鍵，若按下干擾鍵，鍵盤輸入電路自動清零，原先輸入的密碼無效，需要重新輸入；若電路連續(xù)報警三次，電路將鎖定鍵盤 10 秒，防止他人的非法操作。鑒于目前的技術水平與市場的接收程度，電子密碼鎖是這類電子防盜產(chǎn)品的主流。但是這些產(chǎn)品的特點是針對特定的指紋和有效卡，只能適用于保密要求的箱、柜、門等。 隨著人們生活水平的提高，電子密碼防盜鎖作為防盜衛(wèi)士的作用日趨重要。 本系統(tǒng)由單片機系統(tǒng)、矩陣鍵盤、 LED 顯示和報警系統(tǒng)組成。系統(tǒng)能完成開鎖、超次鎖定、修改用戶密碼基本的密碼鎖的功能。電子密碼防盜鎖用密碼代替鑰匙，不但省去了佩戴鑰匙的煩惱，也 從根本上解決了普通門鎖保密性差的缺點。而且指紋識識別器若在公共場所使用存在容易機械損壞， IC 卡還存在容易丟失、損壞等特點。 關鍵詞 : 單片機 AT89C51 LED 顯示 矩陣鍵盤 自動 報警目錄 1 摘要 ………………………………………………………………1 2 方案的比較與論證 ……………………………………………… 2 3 系統(tǒng)模塊電路的設計 …………………………………………… 4 系統(tǒng)總框圖 ………………………………………………………… 4 系統(tǒng)的模塊電路設計 …………………… ………………………… 4 ..1 單片機的最小系統(tǒng)模塊 …………………………………………………… ..4 ..2 波形產(chǎn)生模塊 ……………………………………………………………… ..5 ..3 鍵盤模塊 …………………………………………………………………… ..8 ..4 顯示模塊 …………………………………………………………………… ..9 ..5 電源模塊 …………………………………………………………………… 11 ..6 溫度檢測模塊設計 ………………………………………………………… 13 ..7 開鎖電路和報警電路模塊 ………………………………………………… 14 4 系統(tǒng)的軟件設計 ………………………………………………… 15 軟件設計思路 …………………………………………………… ...15 系統(tǒng)主流程圖 …………………………………………………… ...15 5 總結 ……………………………………………………………… 16 6 致謝 ……………………………………………………………… 18 7 參考文獻 ………………………………………………………… 18 8 附錄 …………………………………………………… ………… 19 2 方案比較與論證 1 方案一 ：采用數(shù)字電路控制。 電路由兩大部分組成：密碼鎖電路和備用 電源 (UPS)，其中設置 UPS 電源是為了防止因為停電造成的密碼鎖電路失效，使用戶免遭麻煩。 通過比較以上兩種方案，單片機方案有較大的活動空間，不但能實現(xiàn)所要求的功能而且能在很大的程度上擴展功能，而且還可以方便的對系統(tǒng)進行升級， 所以我們采用后一種方案。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和系統(tǒng)可編程 Flash,使得 AT89SC51為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活，超有效地解決方案。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器， AT89C51 單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價 廉的方案。 DS1302 是 DS1202 的升級產(chǎn)品，與 DS1202 兼容，但增加了主電源 /后背電源雙電源引腳，同時提供了對后背電源進行涓細電流充電的能力。當 Vcc2 大于 Vcc1＋ 時， Vcc2 給 DS1302 供電。 RST 輸入有 5 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。只有在 SCLK 為低電平時，才能將 RST 置為高電平。控制字節(jié)的最高有效位 (位 7)必須是邏輯 1，如果它為 0，則不能把數(shù)據(jù)寫入 DS1302 中，位 6 如果為 0，則表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù)，為 1 表示存取 RAM 數(shù)據(jù) 。同樣，在緊跟 8 位的控制指令字后的下一個 SCLK脈沖的下降沿讀出 DS1302 的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時從低位 0 位到高位 7。 DS1302 與 RAM 相關的寄存器分為兩類：一類是單個 RAM 單元，共 31 個，每個單元組態(tài)為一個 8 位的字節(jié)，其命令控制字為 C0H～ FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另一類為突發(fā)方式下的 RAM 寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的 RAM 的 31 個字節(jié)，命令控制字為 FEH(寫 )、 FFH(讀 )。 8 當確認有按鍵按下后，下一步就要識別哪一個按鍵按下。方法是：向 列 線輸出全掃描字 00H，把全部列線置為低電平，然后將 行 線的電平狀態(tài)讀入累加器 A 中。 按鍵 鍵名 功能 說明 0—— 9 鍵 數(shù)字鍵 輸入密碼 *鍵 重設密碼鍵 設定新密碼 D 鍵 確定鍵 比較密碼 C 鍵 清除鍵 使顯示器清零 B 鍵 開啟 鍵 開啟鍵盤 A 鍵 關閉 鍵 關閉鍵盤 鍵 調(diào)整鍵 調(diào)整時間 3． 2． 4 顯示模 塊 電子密碼鎖系統(tǒng)中，需要現(xiàn)實的信息較少，因此采用七段 LED 數(shù)碼顯示管作為顯示器。 在按下 開啟按 鍵后，顯示器處于 開啟狀態(tài)，同理只有按下關閉鍵后顯示器處于關閉狀態(tài)，當需要對密碼 鎖進行開鎖時，按下鍵盤上的開鎖鍵后利用鍵盤上的數(shù)字鍵 0—— 9 輸入密碼，每按下一個數(shù)字鍵后在顯示器上顯示一個 “ ” ，輸入 9 六個數(shù)有六個 “ ” 出現(xiàn)。 A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR9I C 1A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR9I C 2A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR9I C 3A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR9I C 4A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR9I C 5A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR9I C 612H E A D E R 21 2H E A D E R 1v c cabfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdp9 L E D 0abfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdp9 L E D 1abfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdp9 L E D 2abfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdp9 L E D 3abfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdp9 L E D 4abfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdp9 L E D 5Cd1d2d3 圖 9 顯示電路 。 由 R8， R9， R6， R7 及 IC14 構成電壓比較器，正常情況下， V+V IC14 輸出高電平，繼電器的常閉觸點和市電相連；當市電斷開， V+V IC14 輸出高電平，由 T3， T4 構成的達林頓管使繼電器 J 開啟，將其常開觸電將蓄電池和電路相連，實現(xiàn)市電和蓄電池供電的切換，保證電子密碼鎖的正常工作（視電池容量而定持續(xù)時間）?！? （ f）可編程的分辨率為 9～ 12 位，對應的可分辨溫度分別為 ℃ 、 ℃ 、℃ 和 ℃ ，可實現(xiàn)高精度測溫 12 （ g）在 9 位分辨率時最多在 內(nèi)把溫度轉換為數(shù)字， 12 位分辨率時最多在 750ms 內(nèi)把溫度值轉換為數(shù)字，速度更快 （ h）測量結果直接輸出數(shù)字溫度信號，以 一線總線 串行傳送給 CPU，同時可傳送 CRC 校驗碼，具有極強的抗干擾糾錯能力 （ i）負壓特性：電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工 作。 13 圖 16 開鎖電路 報警電路 報警模塊由蜂鳴器和單片機組成。當輸入密碼連續(xù)輸入錯誤 3 次時，系統(tǒng)報警。 具有 日期時間設置（小時和分鐘） 、顯示， 環(huán)境溫度顯示 功能。通過這次 畢業(yè) 設計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。在多人做項目的時候，隊員的交流是非常重要的，是很關鍵的部分。團結協(xié)作是我們成功的一項非常重要的保證。程序的設計思想的精巧的重要性，是不管怎么說都不為過的，好的設計可以讓大家很快的明白你的思想，而且很方便的來實現(xiàn)它。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。我們每一個人永遠不能滿足于現(xiàn)有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面還有更高的山峰在等著你。我首先要感謝我的導師 周維龍 老師 ，對我的構思以及論文的內(nèi)容不厭其煩的進行多次指導和悉心指點， 周 老師多次詢問進程，并為我指點迷津，幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵。輸入回車的次數(shù) TIMERS2 EQU 6CH 。密碼緩沖區(qū) PS1 EQU 69H PS2 EQU 68H PS3 EQU