【正文】 、雙路的 TTL電平與 RS232 電平轉(zhuǎn)換芯片，因?yàn)樗鈬骷伲瑧?yīng)用電路簡單，功耗低，所以選用它進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。 低壓差線性穩(wěn)壓器 MAX603 作為穩(wěn)壓器，具有低的降落電壓和電源電流 (與輸出電流無關(guān) )，它比通常的雙極型穩(wěn)壓器有更寬的工作范圍。發(fā)送緩沖器只能寫入不能讀出，接收緩沖器只能讀出不能寫入，兩個(gè)緩沖器占用一個(gè)地址，只用讀 、寫指令加以區(qū)分。串口的控制寄存器共有兩個(gè)，即特殊功能寄存器 SCON 和 PCON， SCON 中的 SMO 和 SM1 兩位控制串行口的工作方式。SMC1601A 是標(biāo)準(zhǔn)西文字符型液晶顯示模塊， 5x7 點(diǎn)陣字符顯示位，顯示 16*1個(gè)字符，工作電壓為 ，工作電流 ()，并行接口方式 。 接口電路如下圖 所示： 圖 LCD 接口電路圖 南京工程學(xué)院康尼學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 時(shí)鐘 /日歷芯片模塊硬件設(shè)計(jì) [8] 時(shí)鐘 /日歷芯片元器件 PCF8563 是一款低功耗的 CMOS 實(shí)時(shí)時(shí)鐘 /日歷芯片， 如圖 所示， 它提供一個(gè)可編程時(shí)鐘輸出，一個(gè)中斷輸出和掉電檢測器，所有的地址和數(shù)據(jù)通過 I2C總線接口串行傳遞。 3）低休眠電 流典型值為 A(VDD=,Tamb=25 )。 7）內(nèi)部集成的振蕩器電容片內(nèi)電源復(fù)位功能掉電檢測器 。 所有 16個(gè)寄存器設(shè)計(jì)成可尋址的 8位并行寄存器，但不是所有位都有用。主器件通過發(fā)送起始信號(hào)起動(dòng)發(fā)送過程，然后發(fā)送它所要尋址的從器件的地址。寫 :0A2H。它里面存儲(chǔ)密碼、占用 /空閑 ID 號(hào)、開門記錄緩沖區(qū)、 10 條開門記錄，禁止開門的時(shí)間。從器件 8 位地址的最低位，作為讀寫控制位， ―1‖表示對從器件進(jìn)行讀操作， ―0‖表示對此 器件進(jìn)行寫操作。寫 :0A0H。日常開 /關(guān)門操作只需要“開 /關(guān)門”鍵就可以完成，不需要其他鍵。 在平時(shí)系統(tǒng)不需要工作時(shí)，微控器 AT89C52 處于“掉電”狀態(tài)，以節(jié)省電能。因此，可將“菜單”鍵所在列的口線和“開 /關(guān)門”鍵與兩個(gè)外部中斷口相連。行線電平如果為高，則列線電平為高。在編程的過程中，要考慮按鍵抖動(dòng)的影響，可以采用軟件延時(shí)的方法進(jìn)行消抖處理。通常采用行程開關(guān)的方法，判斷是否到位。 和 不能同時(shí)置低。 下圖 上電復(fù) 位電路。當(dāng)箱門為打開狀態(tài)時(shí)，按“開 /關(guān)門”執(zhí)行關(guān)門操作。該項(xiàng)功能只有管理者才有此權(quán)限，所以，再執(zhí)行刪除操作之前，現(xiàn)驗(yàn)證管理者指紋。按“下一條”和“上一條”鍵，可以查看任意一條記錄 (包括開門者的 ID 號(hào)以及日期和時(shí)間 )。在設(shè)置新的密碼之前，先要驗(yàn)證舊密碼。主要 是微控器向指紋識(shí)別模塊發(fā)送命令和接收指紋識(shí)別模塊執(zhí)行命令后的返回代碼。 系統(tǒng)軟件流程 根據(jù)系統(tǒng)功能來分，該系統(tǒng)軟件主要由開 /關(guān)門程序、指紋輸入程序、系統(tǒng)時(shí)間顯 示程序、等幾部分組成。 STA7:讀寫操 作使能。 雙列顯示，不檢測忙信號(hào) CALL WCOM CALL DELAY1 MOV A,38H 。 設(shè)置 16xl 顯示， 5x7 點(diǎn)陣 CALL WCOM MOV A,08H 。 開顯示，不顯示光標(biāo) CALL DELAY1 RET 顯示程序設(shè)計(jì) 初始化完成后，到關(guān)斷顯示器電源之前，需要顯示時(shí)，只需要將內(nèi)容寫道P87C52 的 RAM 中指定的顯示緩沖區(qū)，再調(diào)用顯示程序即可。 開機(jī)顯示“ Wele” LCD_Display: 。 將 RAM 中顯示緩沖區(qū)的字符在液晶顯示器顯示出來 RET 說明 :FUN_SENDDALCD 程序是將 DPTR 中代碼空間的字符值送到P87C52 的 RAM 中指定的顯示緩沖區(qū)。矩陣的行線和列線分別通過兩并行接口和 CPU 通信。 程序流程圖如 所示： 圖 鍵盤程序流程圖 開始 設(shè)置端口，高四位 0，低四位輸入且上拉 與掉高四位，只取后四位 翻轉(zhuǎn) 與掉低四位 ，只取高四位 高四位、低四位與運(yùn)算 檢查列表，獲取鍵值 返回 南京工程學(xué)院康尼學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 相關(guān)程序如下： KEY: MOV P1,0F0H。 MOV KEYD,10H。 ANL A,0F0H。 NEXT2: MOV P1,0F0H。 MOV P1,A。 MOV R7,16。 MOV R3,0。 SJMP NEXT4。 MOV KEYD,10H 南京工程學(xué)院康尼學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 RETI。 I2C 器件是把 I2C的協(xié)議植入器件的 I/0 接口，使用時(shí)器件直接掛到 I2C 總線上。 I2C 總線協(xié)議定義如下： 1)只有在總線空閑時(shí)才允許啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳送。 停止信號(hào) :時(shí)鐘線保持高平期間 .數(shù)據(jù)線電平從低到高的跳變作為 I2C 總線的停止信號(hào)。 SENDDATA: ACALL START ；啟動(dòng) I2C 總線程序 MOV A. SLVADR 南京工程學(xué)院康尼學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 ACALL SENDBYTE 。接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū) RCVDAT 在 RAM 中地址為4DH。 重新啟動(dòng)總線 MOV A,SLVADR SETB ACC,0 ACALL SENDBYTE JB F0, RCVRETURN CLR ACK MOV R0,RCVDAT DJNZ BYTECNT,RCVNEXT SJMP RCVLAST RECNEXT: ACALL SENDBYTE 。 發(fā)送器件從地址 JB F0, RCVRETURN MOV A,SUBADR ACALL SENDBYTE 。每次需要寫數(shù)據(jù)時(shí)，只需給發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū) XMTDAT 寫入需要寫的數(shù)據(jù)、器件從地址 SLVADR、器件子地址 SUBADR、發(fā)送字節(jié)數(shù) BYTECNT，然后調(diào)用SENDDATA 程序即可。 I2C 總線寫入程序 入口參數(shù) :器件從地址 SLVADR、器件子地址 SUBADR、發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)XMTDAT、發(fā)送字節(jié)數(shù) BYTECNT。時(shí)鐘線為高電平時(shí) .數(shù)據(jù)線的任何電平變化將被看作是總線的起始或停止信號(hào)。 CAT24C02 和 PCF8563 都有子地址，因此，需要設(shè)計(jì)有子地址的讀寫程序。 RETI。 MOV A,R3。 UP1: MOVC A,A+DPTR。 MOV 70H,R2。 ORL A,0F0H。 ORL A,0FH。 MOV KEYD,10H。 NEXT1: LCALL DEL10MS。 ANL A,0F0H。鍵盤處 理程序的任務(wù)是：確定有無鍵按下，判斷哪一個(gè)鍵按下，鍵的功能是什么；還要消除按鍵在閉合或斷開時(shí)的抖動(dòng)。 南京工程學(xué)院康尼學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 流程圖如下圖 ： N Y N Y 圖 顯示程序流程圖 入口 對 LCD 進(jìn)行初始化 延時(shí) 5 秒 檢測忙信號(hào) STA7=0？ 獲得顯示 RAM 地址 延時(shí) 5 秒 寫入相應(yīng)數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)顯示完畢？ 返回主程序 南京工程學(xué)院康尼學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 鍵盤輸入模塊軟件設(shè)計(jì) 主要完成以下工作： 1） 44 矩陣鍵盤識(shí)別處理。 LCALL FUN_SENDDALCD 。 P87C52 的 RAM 中顯示緩沖區(qū)的地址是 30H—3FH。 數(shù)據(jù)指針清零，所有顯示清零 MOV A,06H 。 雙列顯示，不檢測忙信號(hào) CALL WCOM CALL DELAY1 MOV A,38H 。 每次給液晶顯示器 SMC1601A 上電后，要對液晶顯示器進(jìn)行初始化。 整個(gè)系統(tǒng)軟件工作流程如下圖 所示 ： N Y N Y Y 圖 軟件流程圖 開始 門關(guān)閉 比對指紋 縮回鎖桿 存儲(chǔ)相關(guān)信息 顯示成功信息 顯示錯(cuò)誤信息 顯示成功信息 伸出鎖 桿 退出 通過？ 南京工程學(xué)院康尼學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 顯示程序軟件設(shè)計(jì) 顯示器的讀寫時(shí)序及初始化 液晶顯示器 SMC1601A 采用 HD44780 作為液晶顯示控制器，它是 工業(yè)字符型液晶，能夠同時(shí)顯示 16*02 即 32 個(gè)字符。 南京工程學(xué)院康尼學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 鍵盤鍵號(hào)識(shí)別程序模塊就是編寫鍵盤程序來識(shí)別有無按鍵動(dòng)作和鍵號(hào)。 系統(tǒng)職能模塊 根據(jù)功能模塊要求，軟件主要由以下幾部分構(gòu)成 : 顯示程序模塊、鍵盤識(shí)別程序模塊、基于 I2C 總線對時(shí)鐘芯片和 E2PROM 的讀寫程序模塊 。驗(yàn)證管理者指紋后，依次輸入年份、月份、星期、小時(shí)和分鐘。 4） 瀏覽開門記錄：該部分供管理者瀏覽最近 10 次的開門記錄。在采集新的指紋特征信息之前必須要管理者授權(quán)，也就是管理者指紋比對通過后，輸入新指紋的功號(hào)，再采集新指紋的特征信息。 南京工程學(xué)院康尼學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 圖 復(fù)位電路 南京工程學(xué)院康尼學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)功能 按操作流程或系統(tǒng)職能，軟件主要由以下幾部分構(gòu)成 : 1） 開 /關(guān)門：該部分為常用的打開 /關(guān)閉保險(xiǎn)箱門。 南京工程學(xué)院康尼學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 圖 電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路圖 緊急復(fù)位電路設(shè)計(jì) 出現(xiàn)意外情況系統(tǒng)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)紊亂，比如串行 E2PROM 中的占用 /空閑 ID號(hào)與指紋識(shí)別獨(dú)立模塊 SM60 中的數(shù)據(jù)不符，某些 ID 號(hào)就不能錄入指紋，這時(shí)，可以將串行 E2PROM 中的數(shù)據(jù)和指紋識(shí)別獨(dú)立模塊 SM60 中的數(shù)據(jù)全部清除，恢復(fù)到開始狀態(tài)。 : 當(dāng) 和 都置高時(shí)，電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng) :當(dāng) 置低 置高時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，電流流向 :VccQ1—MOTORQ3R7GND。反之，電機(jī)反轉(zhuǎn)，經(jīng)過減速器減速，再由機(jī)構(gòu)將轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，縮回鎖桿，完成開鎖動(dòng)作。矩陣鍵盤按鍵的識(shí)別方法 :第一步，識(shí)別有無鍵按下，讓所有的行線均置為低電平，檢查各列線電平有無變化，如果有變化，則說明有鍵被按下，如果沒有變化，則說明無鍵被按下。 4*4 矩陣鍵盤，采用 P1 口的 、 、 、 口提供行線， 、 、 口提供列線，列線通過上拉電阻接到 +5V 上，平時(shí)無鍵動(dòng)作時(shí)，列線處于高電平狀態(tài)，而當(dāng)有按鍵按下時(shí)，列線電平狀態(tài)將由與列線相連的行線決定。微控器 AT89C52可用軟件實(shí)現(xiàn)掉電模式。但是在錄入指紋、刪除指紋、瀏覽開門記錄、設(shè)置時(shí)間、設(shè)置密碼、應(yīng)急密碼開門等操作時(shí)，都要先按“菜單”鍵后，再選擇各個(gè)功能，進(jìn)行操作。 由于 AT89C52 沒有 I2C 總線通訊接口，因此用