【正文】 也為高電平。鍵盤的每個(gè)按鍵功能在程序設(shè)計(jì)中設(shè)置 ，按鍵與 AT89C52的 P2 口相連。 圖 41 電子密碼鎖原理框圖 電路總圖構(gòu)成 在確定了選用什么型號的單片機(jī)后，就要確定在外圍電路，其外圍電路包括電源輸入部分、鍵盤輸入部分、復(fù)位部分、晶振部分、顯示部分、報(bào)警部分組成， AT89C52 鍵盤輸入 復(fù)位電路 晶振電路 電源輸入 顯示電路 報(bào)警電路 開鎖電路 15 根據(jù)實(shí)際情況鍵盤輸入部分選擇 4*4 矩陣鍵盤，顯示部分選擇字符型液晶顯示7SEGMPX6CABLUE。由用戶通過連接單片機(jī)的矩陣鍵盤輸入 密碼，后經(jīng)過單片機(jī)對用戶輸入的密碼與自己保存的密碼進(jìn)行對比，從而判斷密碼是否正確，然后控制引腳的高低電平傳到開鎖電路或者報(bào)警電路控制開鎖還是報(bào)警。并且最近還增加了高速模式，其速度可達(dá)。 I2C 是 一個(gè)多主總線，即它可以由多個(gè)連接的器件控制。 I2C 總線支持任何一 種 IC 制造工藝，并且 PHILIPS 和其他廠商提供了種類非常豐富的 I2C 兼容芯片。 c） 程序中為配合相應(yīng)的傳輸 速率，在對口線操作的指令后可用 NOP 指令加一定的延時(shí)。圖 4 給出的是順序讀的時(shí)序圖。 SDA 線上的數(shù)據(jù)狀態(tài)僅在 SCL 為低電平的期間才能改變， SCL 為高電平的期間， SDA 狀態(tài)的改變被用來表示起始和停止條件。 3 總線基本操作： I2C 規(guī)程運(yùn)用主 /從雙向通訊。若未收到 應(yīng)答信號，由判斷為受控單元出現(xiàn)故障。 開始信號 ： SCL 為高電平時(shí)， SDA 由高電平向低電平跳變，開始傳送數(shù)據(jù)。各種被控制電路均并聯(lián)在這條總線上，但就像電話機(jī)一樣只有撥通各自的號碼才能工作，所以每個(gè)電路和模塊都有唯一的地址，在信息的傳輸過程中， I2C 總線上并接的每一模塊電路既是主控器（或被控器），又是發(fā)送器（或接收器），這取決于它所要完成的功能 。為了保證數(shù)據(jù)可靠地傳送，任一時(shí)刻總線只能由某一臺主機(jī)控制，各微處理器應(yīng)該在總線空閑時(shí)發(fā)送啟動數(shù)據(jù)，為了妥善解決多臺微處理器同時(shí)發(fā)送啟動數(shù)據(jù)的傳送（總線控制權(quán)）沖突，以及決定由哪一臺微處理器控制總線的問題， I2C 總線允許連接不同傳送速率的設(shè)備。為了進(jìn)行通訊，每個(gè)接到 I2C 總線的設(shè) 11 備都有一個(gè)唯一的地址，以便于主機(jī)尋訪。另外，總線上允許連接的設(shè)備數(shù)以其電容量不超過 400pF 為限?？偩€空閑時(shí)，因各設(shè)備都是開漏輸出，上拉電阻 RP 使 SDA 和 SCL 線都保持高電平。所有接到 I2C 總線設(shè)備上的串行數(shù)據(jù) SDA 都接到總線的 SDA 上，各設(shè)備的時(shí)鐘線 SCL 接到總線的 SCL 上。 I2C 總線產(chǎn)生于在 80 年代，最初為音頻和視頻設(shè)備開發(fā)，如今主要在服務(wù)器管理中使用，其中包括單個(gè)組件狀態(tài)的通信。 10 開始狀態(tài) ：在任何操作之前必須有一個(gè)開始信號 在 SCL 為高時(shí) SDA 上產(chǎn)生一個(gè)下降沿。另外 ,整個(gè)系列有 ( 至 )和 ( 至 )兩個(gè)版本。 9 AT24C02 串行 EEPROM 如圖 32 為 AT24C02 的芯片引腳圖。只要在晶體振子板極上施加交變電壓，就會使晶片產(chǎn)生機(jī)械變形振動，此現(xiàn)象即所謂逆壓電效應(yīng)。為數(shù)據(jù)處理設(shè)備產(chǎn)生時(shí)鐘信號和為特定系統(tǒng)提供基準(zhǔn)信號。但是現(xiàn)在的娛樂級聲卡為了降低成本，通常都采用 SCR 將輸出的采樣頻率固定在 48kHz，但是 SRC 會對音質(zhì)帶來損害，而且現(xiàn)在的娛樂級聲卡都沒有很好地解決這個(gè)問題。7SEGMPX6CABLUE 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)。 程序存儲器 ：如果 EA 引腳接地（ GND） ，全部程序均執(zhí)行外部存儲器。 （可位尋址） 雙時(shí)鐘指針寄存器 ：為方便地訪問內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)存儲器，提供了兩個(gè) 16位數(shù)據(jù)指針寄存儲器： 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。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。需 注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。 PSEN：程序儲存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號 ， 低電平有效 ，當(dāng) AT89C52 由外部程序存儲器取指令（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。即使不再訪問外部存儲器， ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6 輸出的正脈沖信號，因此它可 作為 外部時(shí)鐘或外部定時(shí)脈沖 使 7 用 ，要注意的是：當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)將跳過一個(gè) ALE 脈沖。 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。 P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位 雙向 I/O 口。 P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。 P1 口： P1 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位 雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。掉電方式是在 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到一個(gè)硬件復(fù)位。同時(shí)該芯片還具有 PDIP、 TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 4 3 主要元器件介紹及 I2C 總線說明 主控芯片 AT89C52 AT89C52 是一個(gè)低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4k Bytes 的可反復(fù)擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及 AT80C52 引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89C52 可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。當(dāng)用戶需要開鎖時(shí)，先按鍵盤開鎖鍵之后按鍵盤的數(shù)字鍵 0－ 9 輸入密碼。一般來說在選取單片機(jī)時(shí)從下面幾個(gè)方面考慮：性能、存儲器、運(yùn)行速度 、 I/O 口、定時(shí) /計(jì)數(shù)器、串行接口、模擬電路功能、工作電壓、功耗、封裝形式、抗干擾性、保密性，除了以上的一些還有一些最基本的 ,比如：中斷源的數(shù)量和優(yōu)先級、工作溫度范圍、有沒有低電壓檢測功能、單片機(jī)內(nèi)有無時(shí)鐘振蕩器、有無上電復(fù)位功能等。 3 2 設(shè)計(jì)方案的選擇 方案一：采用數(shù)字電路控制 用以 74LS112 雙 JK觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路作為密碼控制系統(tǒng)的核心控制，共設(shè)了 9 個(gè)用戶輸入鍵，其中只有 4 個(gè)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；如果用戶輸入密碼的時(shí)間超過 10 秒（一般情況下，用戶不會超過 10 秒，若用戶覺得不便，還可以修改）電路將報(bào)警 20 秒，若電路連續(xù)報(bào)警三次，電路將鎖定鍵盤 2 分鐘，防止他人的非法操作 ?？梢钥闯鼋M合使用電子信息是電子密碼控制系統(tǒng)今后發(fā)展的趨勢 。 電子密碼控制的發(fā)展趨勢 [1] 由于電子器件所限，以前開發(fā)的電子密碼控制系統(tǒng)，其種類不多，保密性差，最基本的就是只依靠最簡單的模擬電子開關(guān)來實(shí)現(xiàn)的，制作簡單但很不安全，后來便是基于 EDA 來實(shí)現(xiàn)的，其電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電子元件繁多，也有 使用早先的 20 引腳的 2051系列單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)的，但密碼簡單，易破解。 3) 誤碼輸入保護(hù)，當(dāng)輸入密碼多次錯誤時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)自動啟動。電子密碼控制不論性能還是安全性都已大大超過了機(jī)械類。 目 錄 中文摘要 …………………… ...………………………………………………… .Ⅰ 英文摘要 ………………………………… ……………………………………… ..Ⅱ 1 引言 ..................................................................................................... 1 選題背景 ................................................................................... 1 電子密碼控制簡介 .................................................................... 1 電子密碼控制的發(fā)展趨勢 ........................................................ 1 本設(shè)計(jì)所要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo) ............................................................ 2 2 設(shè)計(jì)方案的選擇 .................................................................................. 3 方案一：采用數(shù)字電路控制 .................................................... 3 方案二：采用以單片機(jī)為核心的控制方案 ............................. 3 3 主要元器件介紹及 I2C 總線說明 ........................................................ 4 主控芯片 AT89C52..................................................................... 4 AT89C52 性能簡介 .................................................................. 4 AT89C52 引腳功能說明 ............................................................ 5 AT89C52 芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu) ............................................................ 7 7SEGMPX6CABLUE 顯示器 ............................................. 8 晶體振蕩器 ............................................................................. 8 AT24C02 串行 EEPROM .............................................................. 9 I2C 總線說明 ........................................................................ 10 4 系統(tǒng)硬件構(gòu)成 .................................................................................... 14 設(shè)計(jì)原理 ................................................................................. 14 電路總圖構(gòu)成 ......................................................................... 14 電源輸入部分 ......................................................................... 15 鍵盤輸入部分 ......................................................................... 15 復(fù)位部分 ................................................................................. 16 晶振部分 ................................................................................. 17 顯示部分 ................................................................................. 17 報(bào)警部分 ................................................................................. 18 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .................................................................................... 19 主程序流程圖 ......................................................................... 19 按鍵功能流程