【正文】 案。用以 74LS112 雙 JK 觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路作為密碼鎖的核心控制，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，其他的都是干擾按鍵，若按下干擾鍵，鍵盤輸入電路自動(dòng)清零，原先輸入的密碼無(wú)效，需要重新輸入；如果用戶輸入的密碼的時(shí)間超過(guò)40 秒（一般情況下，用戶不會(huì)超過(guò) 40 秒，若用戶覺(jué)得不便，還可以修改）電路將報(bào)警 80 秒，若電路連續(xù)報(bào)警三次，電路將鎖定鍵盤 5 分鐘，防止他人非法操作。利用單片機(jī)靈活的編程設(shè)計(jì)和豐富的 IO 端口，及其控制的準(zhǔn)確性，不但能實(shí)現(xiàn)基本的密碼鎖功能，還能添加調(diào)電儲(chǔ)存、聲光提示甚至添加遙控控制功能。 2. 數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器 (RAM) AT89C51 內(nèi)部有 128 個(gè) 8 位用戶數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元和 128 個(gè)專用寄存單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問(wèn)，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以用戶能使用的 RAM 只有 128 個(gè)，可存放度寫的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶自定義的字型表。 7 89C51 具備較完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有 2 級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。 AT89C51 單片機(jī)為雙列直插式封裝結(jié)構(gòu)，如下圖所示。 （ 2） XTAL2:片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端，接外部石英晶體和微調(diào)電容的另一端。 復(fù)位輸 入端，高電平有效。 密碼鎖開(kāi)鎖機(jī)構(gòu)示意圖 當(dāng)用戶輸入的密碼正確而且是在規(guī)定的時(shí)間（普通用戶要求在 12s 內(nèi)輸入正確的密碼，管理員要求在 5s 輸入正確的密碼）輸入的話，單片機(jī)便輸出開(kāi)門信號(hào)。由 D R T10 組成驅(qū)動(dòng)電路，其中 T10 可以選擇普通的小功率三極管如 901 9018 都可以滿足要求。 在本次設(shè)計(jì)中，基于節(jié)省材料的原則，暫時(shí)用發(fā)光二極管代替電磁鎖，發(fā)光管亮，表示開(kāi)鎖；滅，表示沒(méi)有開(kāi)鎖。 在這種行列式矩陣鍵盤非鍵盤編碼的單片機(jī)系統(tǒng)中，鍵盤處理程序首先執(zhí)行等待按鍵并確認(rèn)有無(wú)按鍵按下的程序段。 對(duì)照下圖 所示的 4*4 鍵盤，說(shuō)明線反轉(zhuǎn)個(gè)工作原理。 判斷鍵盤中那一個(gè)鍵被按下使通過(guò)將列行線逐列置低電平后，檢查行輸入狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。鍵盤上還有 3 個(gè)指示燈和一個(gè)蜂鳴器。 F1 是管理模式切換鍵，當(dāng)用戶不小心三次輸入密碼都沒(méi)有正確，鍵盤被鎖定，這個(gè)時(shí)候就可以啟動(dòng)管理模式，使用管理員的密碼來(lái)開(kāi)門。 上面的 3 個(gè)指示燈 L L L3 是用來(lái)指示操作的狀態(tài)： L1 鎖定及輸入指示狀態(tài)燈，正常的情況下顯示紅色，當(dāng)鍵盤動(dòng)作的時(shí)候， L1 燈開(kāi)始閃動(dòng)，當(dāng)鍵盤處于鎖定狀態(tài)時(shí)，指示燈也顯示紅色。 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的顯示電路是為了給使用者以提示而設(shè)置的。 從單片機(jī)串口輸出的信號(hào)先送到左邊的移位寄存器（ 74HCL64），由于以為脈沖的作用，使數(shù)據(jù)向右移，達(dá)到顯示的目的。復(fù)位的作用是使中央處理器 CPU 以及其他功能部件都恢復(fù)到一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)重新開(kāi)始工作。 為了防止情況的發(fā)生，本電路后備了 UPS 的電源，它包括市電供電電路，停電檢測(cè)電路，電子開(kāi)關(guān)切換電路，蓄電池充電池電路組成。其電路圖如 圖 所示： 14 停電檢測(cè)及電子開(kāi)關(guān)切換電路 T1， T2 構(gòu)成的蓄電池自動(dòng)充電電路，它在電池充滿后自動(dòng)停止充電，其中 D1亮為正在充電， D2 為工作指示。Keil C51 軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全 Windows界面。開(kāi)發(fā)人員可用 IDE本身或其他編輯器編輯 C 或匯編源文件。 調(diào)試過(guò)程 首先打開(kāi) KEIL C51 主程序，新建工程，新建文本框?qū)懭氤绦?，保存，檢查是否有語(yǔ)法錯(cuò)誤，經(jīng)反復(fù)檢查無(wú)誤后匯編，生成 51 單片機(jī)可執(zhí)行的 HEX 文件。檢測(cè)時(shí)應(yīng)該分塊有序的進(jìn)行，一面有漏檢的地方。其次是仿真，仿真是將程序加載到仿真器中，對(duì)硬件電路進(jìn)行在線調(diào)試，仿真的好處是可以邊調(diào)試邊修改，大大簡(jiǎn)化了調(diào)試流程。同時(shí)還必須得到相應(yīng)設(shè)計(jì)合理的軟件的支持，尤其是微機(jī)應(yīng)用高速發(fā)展的今天，許多有硬件完成的工作，用軟件編程有時(shí)會(huì)變得很簡(jiǎn)單，如數(shù)字濾波，信號(hào)處理等。然后逐一執(zhí)行。MOV R0.45H DISP:MOV A,R0 ADD A.50H MOV P0,A CALL DELAY DEC R0 MOV A,R0 ADD A,40H MOV P0,A CALL DELAY DEC R0 MOV A,R0 ADD A,30H MOV P0,A CALL DELAY DEC RO MOV A,R0 ADD A,20H MOV P0,A CALL DELAY DEC R0 MOV A,R0 ADD A,10H 21 MOV P0,A CALL DELAY DEC R0 MOV A,R0 ADD A,00H MOV P0,A CALL DELAY RET 3 密碼比較和報(bào)警程序 密碼比較和報(bào)警流程圖如圖 所示 圖 密碼比較和報(bào)警流程 密碼比較和報(bào)警程序： COMP： MOV R1，＃ 45Ｈ MOV R０，＃３ 5Ｈ MOV R２，＃ 06Ｈ C1： MOV A， R1 XRL A,R0 JNZ C3 DEC R1 DEC R0 DJNZ R2,C1 CLR 22 MOV R2,200 C2: MOV R6,248 DJNZ R6,$ DJNZ R2,C2 C3: INC R5 MOV A,R5 MOV R5,A CJNE R5,03H,C4 CLR MOV R5,00H C4: JMP START 鍵盤掃描流程圖 23 整體程序流程圖 24 設(shè)計(jì)總結(jié)與展望 實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)然也是檢驗(yàn)學(xué)習(xí)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。運(yùn)用科學(xué)的方法去解決問(wèn)題，這是我這次實(shí)訓(xùn)給我?guī)?lái)的思想上的改變。 該密碼鎖控制器是由單片機(jī)控制的電子密碼鎖控制器。導(dǎo)師治學(xué)態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)，并且在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，周老師不斷對(duì)我得到的結(jié)論進(jìn)行總結(jié)，并提出新的問(wèn)題，使得我是畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠深入的進(jìn)行下去，也使我接觸到了許多理論和實(shí)際上的新問(wèn)題，使我做了許多有益的思考。 在此，我對(duì)給予此次畢業(yè)設(shè)計(jì)極大幫助的周老師、以及參與并協(xié)助完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的所有老師、同學(xué)表示最真誠(chéng)的感謝！ 26 附錄 ：總原理圖 27 28 參考文獻(xiàn) [1] 江志紅 .51 單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)案例精選 .北京 .清華大學(xué)出版社， [2] 綠能元 .MCS51 單片微型計(jì)算機(jī)原理 接口技術(shù)應(yīng)用實(shí)例 .北京 .科學(xué)出版社，1993. [3] 李朝青 .單片機(jī)原理及接口技術(shù) .北京 .北京航空航天大學(xué)出版社， 2020 [4] 李朝青 .單片機(jī)原理及接口技術(shù)（第三版）北京 . 北京航空航天大學(xué)出版社， [5] 饒慶和 .89C51 單片機(jī)實(shí)用技術(shù) .北京 .人民郵電出版社， 2020 [6] 劉和平 .劉躍 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 .重慶 .重慶大學(xué)出版社， 2020 [7] 馬彪 .單片機(jī)應(yīng)用技術(shù) .鄭州 .中國(guó)輕工業(yè)出版社， 2020 [8] 李傳軍 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 .河南 .河南科學(xué)技術(shù)出版社， 2020 [9] 陳明 熒 .89C51 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教材 .北京 .清華大學(xué)出版社， 2020 [10] 張立科 .單片機(jī)典型外圍器件及應(yīng)用實(shí)例 .北京 .人民郵電出版社， 2020 [11] 楊西明 .朱騏 .單片機(jī)編程與入門 .北京 .機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [12] 朱定華 .單片微機(jī)原理與應(yīng)用 .北京 .清華大學(xué)出版社， 2020 [13] 單片機(jī)原理及應(yīng)用 .天津 .天津大學(xué)出版社， 2020