【正文】 uchar code table6[14]=New Password:。,39。 uchar data table1[7]={39。\039。,39。,39。\039。,0}。,39。539。139。,39。 sbit P36=P3^6。_nop_() uchar time_1s=0,i=0。在此，對王老師表達(dá)最真誠的謝意和最崇高的敬意。 由于設(shè)計(jì)水平有限，此次設(shè)計(jì)還是存在一些小缺陷的，比如報警系統(tǒng)的報警音量不夠大，雖然加了一個三極管作為驅(qū)動，使得問題得到了改善，但是問題還是沒有得到完美的解決。若能夠?qū)崿F(xiàn)所有功能則本次設(shè)計(jì)也就宣告完成，若不能實(shí)現(xiàn)，則根據(jù)出現(xiàn)的問題檢查線路，找出原因，直至能夠?qū)崿F(xiàn)所有功能。按照仿真電路原理圖和液晶顯示器接口使用說 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 30 明焊接 好液晶顯示器，將顯示子程序下載入單片機(jī)，若顯示器能夠按照要求顯示字符則焊接正確。單片機(jī)最小系統(tǒng)電路焊接好后，需要檢查其正確性，這就需要往單片機(jī)中下載一個簡單的程序，看其是否能正常工作和復(fù)位，這就需要焊接一個下載口電路，此下載口電路還可以當(dāng)做電源口使用，通過數(shù)據(jù)線連接電源即可給單片機(jī)供電。通過觀察鍵盤引腳的電平，還能知道 CPU 正在掃描鍵盤第四行，等待功能鍵的輸入。 (3)PROTEUS 設(shè)置。為了實(shí)現(xiàn)和 PROTEUS 的聯(lián)合調(diào)試，除了一般工程選項(xiàng)的設(shè)置外，還要設(shè)置 DUBUG 項(xiàng)。 KEIL 和 PROTEUS 都是單片機(jī)愛好者和單片機(jī)相關(guān)工作者經(jīng)常用到的具有相當(dāng)好的輔助功能的軟件工具。取消鍵的功能是退格。這樣做可以避免因?yàn)閼糁魍浲顺鱿到y(tǒng)而使他人有機(jī)可乘。 下面是三種不同的讀操作方式時序?qū)Ρ龋? 讀當(dāng)前地址內(nèi)容：開始 → 讀器件地址 → 響應(yīng) → 數(shù)據(jù) → 無響應(yīng) → 停止。 AT24C02 接收到器件地址信號并且 I2C 總線允許 接收數(shù)據(jù)（ R/W——=1），則首先發(fā)送一個應(yīng)答信號然后輸出數(shù)據(jù)。圖 45 為字節(jié)寫的程序流程圖。 掉電存儲模塊子程序主要涉及 AT24C02 的寫操作方式和讀操作方式。 delay(1)。 e=1。雖然顯示子程序很多，但是由于其顯開始 掃描端口 Y N 有鍵閉合？ 延時 有鍵閉合？ 查表確定按鍵 Y N I/O 口初始化 返回按鍵值 結(jié)束 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 19 示原理都一樣，所以我就不一一介紹各個子程序了，只要能夠熟練使用LCD1602 各個指令，這些大同小異的子程序也就不在話下了。 表 41 按鍵鍵值表 按鍵名稱 鍵值 按鍵名稱 鍵值 1 0x7e 9 0x7d 2 0xbe 0 0xbb 3 0xde A 0xdb 4 0xee B 0xeb 5 0x7d C 0x77 6 0xbd D 0xb7 7 0xdd E 0xd7 8 0xed F 0xe7 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 17 鍵盤掃描子程序的流程圖如圖 42 所示： 圖 42 鍵盤掃描程序流程圖 從流程圖可以看出，此鍵盤識別程序是通過逐行掃描來確定是否有鍵按下，當(dāng)確定某一行有鍵按下時，再在該行中確定被按下的是哪一個按鍵。 (2) 識別被按下的鍵的位置。屆時，根據(jù)實(shí)際情況可以適當(dāng)修改電路圖或者程序，以達(dá)到設(shè)計(jì)的目的。 蜂鳴器是一種采用直流電壓供電的電子訊響器。 A0， A1， A2 接地，所以單片機(jī)在讀 AT 24C02 時，器件地址為： 10100001B=0A1H；在寫AT24C02 時，器件地址為： 10100000B=0A0H。 圖 37 AT24C02 引腳 SCL：串行時鐘輸入端。因此，當(dāng) SCL 為高電平時， SDA的變化被看成是起始信號或者停止信號。 應(yīng)答信號位 ACK： I2C 總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時，每成功傳送一個字節(jié)的數(shù)據(jù)后，接收器件都必然產(chǎn)生一個應(yīng)答信號，即在第 9 個時鐘 周期時將 SDA線拉低，表示其已經(jīng)成功接收到一個 8 個數(shù)據(jù)。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 10 圖 35 LCD 模塊仿真圖 掉電存儲模塊 I2C總線 I2C 總線為同步串行數(shù)據(jù)傳輸總線，用于單片機(jī)的外圍擴(kuò)展。在 LCD1602 的有關(guān)設(shè)計(jì)中，主要是通過編寫程序控制 LCD1602 的 6 引腳來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)或者指令的寫入和執(zhí)行，再通過數(shù)據(jù)或者指令的寫入和執(zhí)行來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn) LCD1602的顯示功能。這就是識別矩陣鍵盤是否有鍵被按下的關(guān)鍵。由于單片機(jī) I/O 口較少的原因，當(dāng)系統(tǒng)中需要用到較多按鍵時，為了能夠更合理更有效地利用單片機(jī)的 I/O口，一般采用矩陣鍵盤的方式來實(shí)現(xiàn)多按鍵的功能。單片機(jī)在上電瞬間 C1 充電， RST 引腳端出現(xiàn)正脈沖，只要 RST 斷保持兩個機(jī)械周期（大約 10ms）以上的高電平，單片機(jī)就能復(fù)位。 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng)就是指能使單片機(jī)工作的最少的 器件構(gòu)成的系統(tǒng)。 第八步：實(shí)物調(diào)試。當(dāng)然，除了這幾個部分外還有定時器 /計(jì)數(shù)器計(jì)時中斷和報警等功能模塊。 20 世紀(jì) 80 年代以來，隨著各種電子集成電路的出現(xiàn)，特別是單片機(jī)的面世，電子密碼鎖得到了很大的發(fā)展。但是，時代在發(fā)展，社會在進(jìn)步，任何事物只有不斷地進(jìn)步才能適應(yīng)時代發(fā)展的需求。經(jīng)過若干年的使用和研究，人們對鎖具的結(jié)構(gòu)、機(jī)理也了解得相當(dāng)透徹了，因此，不使用鑰匙就能將鎖打開的方法也層出不窮。無論是開鎖還是更改密碼，只要識字的人都能夠直接使用，使用方法簡單而不繁瑣。 本文設(shè)計(jì)的 密碼鎖具有安全性高、功耗低、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。自古以來鎖都是人們財(cái)產(chǎn)安全乃至生命安全的一種重要保障。 本設(shè)計(jì)是基于 AT89C51 單片機(jī) 為控制核心 的密碼鎖設(shè)計(jì)方案 。用戶可以隨時更改密碼，以確保密碼鎖的安全性 和可靠性。 電子密碼鎖設(shè)計(jì)的背景及意義 在現(xiàn)代文明社會，雖然人們的道德素質(zhì)越來越高， “梁上君子 ”、 “三只手 ”等人群相對舊社會大大減少，但是像 “某某小區(qū)遭入室行竊，居民損失 XXXX”之類 的新聞我們還是經(jīng)常能夠在報紙上看到的。這種 電子密碼鎖是以單片機(jī)為核心，配以相應(yīng)的硬件電路和軟件程序，實(shí)現(xiàn)密碼的設(shè)置、存貯、識別和顯示，以及報警信號的接收和發(fā)送等功能，具有 操作快、修改密碼簡單、 安全性高、功耗低 等優(yōu)點(diǎn)。 電子密碼鎖 的現(xiàn)狀及 發(fā)展趨勢 目前，和西方發(fā)達(dá)國家相比，我國的電子密碼鎖技術(shù)還相對落后。為了防止用戶忘記密碼而開不了鎖，應(yīng)該在經(jīng)常使用的密碼外再設(shè)置一個備用密碼以防萬一。 第五步：根據(jù)程序流程圖和 PROTEUS 仿真圖，使用 KEIL 軟件進(jìn)行程序的編寫和調(diào)試。 設(shè)計(jì)中，單片機(jī)選用 AT89C51， LCD 顯示模塊選用 LCD1602 液晶顯示器，串行存儲器選用電可擦除存儲器 AT24C02，開鎖機(jī)構(gòu)用發(fā)光二極管代替，報警機(jī)構(gòu)選用蜂鳴器。 復(fù)位電路 計(jì)算機(jī)每次開始工作， CPU 和系統(tǒng)中的其他部件都必須要有一個確定的初值，即復(fù)位狀態(tài)。 圖 33 是單片機(jī)最小系統(tǒng)的完整仿真圖。行輸出口和列輸出口不相交，只有當(dāng)鍵被 按下時相應(yīng)的行和列才能相連。 LCD1602 是一種字符型液晶顯示器，是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等的點(diǎn)陣式液晶顯示器。 圖 35 是 PROTEUS 中顯示模塊的仿真圖。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 11 圖 36 為 I2C 總線的數(shù)據(jù)傳送時序。脈沖為高電平時，串行傳送數(shù)據(jù)；脈沖為低電平時，不傳送數(shù)據(jù)，允許總線上數(shù)據(jù)線 SDA 的電平發(fā)生變化。在本設(shè)計(jì)中， A0～ A2 都接地，故其值都為 0。 WP=1 時，只能讀出，不能寫入； WP=0 時，允許正常的讀寫操作。 圖 39 二極管電路 由于單片機(jī) I/O 口默認(rèn)為高電平，故初始時二極管不亮，代表鎖是閉著的。 硬件綜合設(shè)計(jì) 根據(jù) 電路原理，在 PROTEUS 中畫出各功能模塊的仿真圖，各個功能模塊驗(yàn)證正確后，將所有模塊集合到一個電路設(shè)計(jì)圖中，畫出具有所有功能的總體硬件仿真圖。其軟件管理主要分為以下三步來完成： (1) 判斷整個鍵盤是否有鍵按下。用相同的方法給每一個鍵確定鍵值。單行鍵盤掃描能夠準(zhǔn)確確定被按下鍵所在的位置。 rs=0。 rw=0。 圖 44 顯示字符程序流程圖 顯示模塊子程序主要指根據(jù) LCD1602 的命令和引腳功能來編寫，程序邏輯相當(dāng)簡單。對于高于 8 位的地址，主機(jī)連續(xù)發(fā)送兩個 8 位字節(jié)地址寫入 AT24C02 中，主機(jī)在收到 AT24C02 的另外一個應(yīng)答信號后再發(fā)送數(shù)據(jù)到被尋址的存儲單元， AT24C02 再次應(yīng)答，并在主機(jī)發(fā)出停止信號后開始內(nèi)部數(shù)據(jù)的擦寫。 讀操作方式 三種不同的讀操作方式為：讀當(dāng)前地址內(nèi)容（立即地址讀?。?、讀隨機(jī)地址內(nèi)容（隨機(jī)地址讀?。┖妥x順序地址內(nèi)容（順序地址讀?。? (3)讀順序地址內(nèi)容。 圖 46 讀 AT24C02 相應(yīng)地址內(nèi)容的程序流程圖 掉電存儲功能就是通過調(diào)用向 AT24C02 寫字節(jié)數(shù)據(jù)的程序和從AT24C02 讀字節(jié)數(shù)據(jù)的程序來實(shí)現(xiàn)的。圖 48 是密碼輸入子程序的流程圖。 本次設(shè)計(jì)中，密碼輸入錯誤次數(shù)不得高于 3 次。通過 KEIL 和 PROTEUS 的聯(lián)合調(diào)試，單步執(zhí)行程序或者在程序中設(shè)置斷點(diǎn)，可以有效地查看各語句的執(zhí)行情況和各變量的值，從而找到程序中的錯誤。在 “Port”后面添加“8000”，然后點(diǎn)擊 “OK”按鈕。點(diǎn)擊 PROTEUS 的開始仿真按鈕即可開始 KEIL 與 PROTEUS 的聯(lián)合仿真和調(diào)試。 在本次設(shè)計(jì)中， 實(shí)物設(shè)計(jì)是按以下步驟完成的： (1)單片機(jī)最小系統(tǒng)的電路焊接。一般使用的測試方法是在單片機(jī)端口接一個發(fā)光二極管，通過程序控制二極管發(fā)光，若能點(diǎn)亮二極管則最小系統(tǒng)焊接正確。根據(jù) AT24C02 的引腳介紹，將 AT24C02 接到單片機(jī)上。這也是設(shè)計(jì)中雖然經(jīng)驗(yàn)不足，制作過程中出現(xiàn)了各種各樣的問題，但是進(jìn)展卻很順利的原因，簡潔工整的布局使得查找問題變得更加容易，能夠方便的理清電路，找出錯誤并加以改正。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時間里，王老師給我提供了極大的幫助和指導(dǎo)。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 33 參考文獻(xiàn) [1] 康華光，陳大欽 .電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分 [M].北京：高等教育出版社， 2020. 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