【正文】 另外，AT89C5x/AT89S5x單片機還支持由軟件選擇的兩種節(jié)電工作方式，非常適于低功耗的場合。生產(chǎn)的兼容機與8051兼容，采用CMOS工藝，因而常用80C51系列單片機來稱呼所有這些具有8051指令系統(tǒng)的單片機，這些兼容機的各種衍生品種統(tǒng)稱為51系列單片機或簡稱為51單片機，是在8051的基礎(chǔ)上又增加一些功能模塊（稱其為增強型、擴展型子系列單片機）。所以8051是一個程序不超過4KB的小系統(tǒng)。MCS51系列是在MCS48系列基礎(chǔ)上于20世紀(jì)80年代初發(fā)展起來的，是最早進入我國，并在我國得到廣泛應(yīng)用的單片機主流品種。例如，美國Cygnal公司的C8051F020 8位單片機，內(nèi)部采用流水線結(jié)構(gòu)，大部分指令的完成時間為1或2個時鐘周期，峰值處理能力為25MIPS。目前有的單片機片內(nèi)程序存儲器容量可達128KB甚至更多。為滿足不同用戶的要求，各公司競相推出能滿足不同需要的產(chǎn)品。5．武器裝備在現(xiàn)代化的武器裝備中，如飛機、軍艦、坦克、導(dǎo)彈、魚雷制導(dǎo)、智能武器裝備、航天飛機導(dǎo)航系統(tǒng)，都有單片機嵌入其中。得到廣泛應(yīng)用。短短幾十年，單片機經(jīng)過4位機、8位機、16位機、32位機等幾大發(fā)展階段。體積小、價格低、應(yīng)用方便、穩(wěn)定可靠，因此，給工業(yè)自動化等領(lǐng)域帶來了一場重大革命和技術(shù)進步。由于這類單片機的性能價格比高，所以被廣泛應(yīng)用，是目前應(yīng)用數(shù)量最多的單片機。1974年12月，仙童公司推出了8位的F8單片機，實際上只包括了8位CPU、64B RAM和2個并行口。通常所說的和本書介紹的是指通用型單片機。主要應(yīng)用于測控領(lǐng)域。才使得我的畢業(yè)設(shè)計能夠順利完成。鍵碼表K1TAB: DB 81H,41H,21H,11H DB 82H,42H,22H,12H DB 84H,44H,24H ；延時子程序DELAY:MOV R6，80HAA1： MOV R5，0F8HAA: NOPDJNZ R5，AADJNZ R6，AA1RET END6 結(jié)論本論文是基于單片機的電子密碼鎖的設(shè)計，通過了解可以知道電子密碼鎖具有軟硬件設(shè)計簡單、易于開發(fā)、成本較低、安全可靠、操作方便等特點。按鍵有效顯示 DJNZ R4，ANOTHERAGAIN2：ACALL KEY 。3次錯誤輸入CLR 。修改密碼子程序 SJMP WAITCOMP: MOV R4，08H MOV R0，30HAGAI: MOV 50H,R0 。按鍵確認(rèn) CJNE A,0AH,AGAIN1 ACALL DIAPLED 。鎖合 SETB ；鎖開 SETB ；鍵有效 SETB 。 鍵盤掃描及識別子程序鍵盤采用查詢的方式，放在主程序中，當(dāng)沒有按鍵按下的時候，單片機循環(huán)主程序，一旦有按鍵按下，便轉(zhuǎn)向相應(yīng)的子程序處理，處理結(jié)束再返回。過程控制程序主要是使單片機按一定的方法進行計算，然后再輸出，以便控制生產(chǎn)。6）比較表。Vision2調(diào)試器的功能。專業(yè)開發(fā)套件可針對80C51及其所有派生系列進行配置使用。5 系統(tǒng)軟件設(shè)計 keil C編譯環(huán)境Keil C51 軟件是眾多單片機應(yīng)用開發(fā)的優(yōu)秀軟件之一，它集編輯，編譯，仿真于一體，支持匯編，PLM 語言和C 語言的程序設(shè)計，界面友好，易學(xué)易用。在本系統(tǒng)中，5V電源的實現(xiàn)是通過電源管理芯片LM7805來實現(xiàn)的。其電路圖如圖48所示。 電源電路設(shè)計電源是一個系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)，電源模塊為系統(tǒng)其他各個模塊提供所需要的能源保證，因此電源模塊的設(shè)計至關(guān)重要。芯片內(nèi)的資料可以保存很久，而且使用方便。上面的4個指示燈是用來指示操作的狀態(tài)，鎖合（左一）指示狀態(tài)燈，正常的情況下顯示紅色，表示上鎖。在這種行列式矩陣鍵盤非鍵盤編碼的單片機系統(tǒng)中，按鍵處理程序首先執(zhí)行等待按鍵并確認(rèn)有無按鍵按下的程序段。由DR1T4組成驅(qū)動電路，其中T4可以選擇普通的小功率三極管，如9019018都可以滿足要求。 鍵盤處理程序就作這么一個簡單的介紹，實際上，鍵盤、顯示處理是很復(fù)雜的，它往往占到一個應(yīng)用程序的大部份代碼，可見其重要性，但說到，這種復(fù)雜并不來自于單片機的本身，而是來自于操作者的習(xí)慣等等問題，因此，在編寫鍵盤處理程序之前，最好先把它從邏輯上理清，然后用適當(dāng)?shù)乃惴ū硎境鰜?，最后再去寫代碼，這樣，才能快速有效地寫好代碼[13]。： 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 ，若全為“1”，則表示為“0”這一行沒有鍵閉合，否則有鍵閉合。+5V。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與4根行線相交叉的4個按鍵之中。在本設(shè)計中，由于電子密碼鎖的開鎖、修改密碼等都要輸入八個數(shù)字，所需鍵數(shù)比較多，因此我選擇了矩陣鍵盤做輸入設(shè)備，這樣不僅減少了I/O口的使用，而且如果鍵盤使用需要擴展，也更加方便[12]。LED與LCD的功耗比大約為1:10，而且更高的刷新速率使得LED在視頻方面有更好的性能表現(xiàn)，能提供寬達160176。 （5）矩陣管（發(fā)光二極管點陣）也可采用類似于單片集成式多位數(shù)字顯示器工藝方法制作。實封方式采用散射劑和染料的環(huán)氧樹脂，較多地用于一位或雙位器件。由這些發(fā)光段或發(fā)光點可以組成數(shù)碼管、符號管、米字管、矩陣管、電平顯示器管等等。VCC：接+5V電壓。A2～A0：這3個引腳是器件地址選擇引腳。EA/VPP：外部程序存儲器訪問允許。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。除了P1口外P0、PP3口都還有其他的功能。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。3 主要元器件介紹 主控芯片AT89S51AT89S51是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含4k Bytes ISP(Insystem programmable)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80C51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，AT89S51在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用[3]。第二章 硬件電路設(shè)計及描述第1章 概述 2 設(shè)計方案 總體設(shè)計方案本文采用以51單片機為核心的控制方案，利用單片機靈活的編程設(shè)計和豐富的I/O端口，及其控制的準(zhǔn)確性，不但能實現(xiàn)基本的密碼鎖功能，還能添加聲光提示功能甚至還能添加掉電存儲和遙控控制功能等，能在很大程度上擴展功能，方便對系統(tǒng)進行升級[2]。該密碼鎖設(shè)計方法合理，簡單易行，成本低，符合住宅、辦公室用鎖要求，具有一定的推廣價值。微計算機（單片機）在這種情況下誕生了，它為我們改變了什么？縱觀我們現(xiàn)在生活的各個領(lǐng)域，從導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，到飛機上各種儀表的控制，從計算機的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，到工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，以及我們生活中廣泛使用的各種智能IC 卡、電子寵物等，這些都離不開單片機。 電子密碼鎖的背景隨著社會科技的進步，鎖已發(fā)展到了密碼鎖、磁性鎖、電子鎖、激光鎖、聲控鎖等等。出于安全、方便等方面的需要許多電子密碼鎖已相繼問世。5) 使用靈活性好，不像機械鎖必須佩帶鑰匙才能開鎖。它的種類很多，有簡易的電路產(chǎn)品，也有基于芯片的性價比較高的產(chǎn)品。鑒于這些缺點的存在，技術(shù)水平和市場的接受水平，尋找和發(fā)現(xiàn)新的防盜產(chǎn)品已經(jīng)成為這些電子防盜產(chǎn)品的主流?，F(xiàn)在應(yīng)用較廣的電子密碼鎖是以芯片為核心，通過編程來實現(xiàn)的。根據(jù)這一實際情況，本文由經(jīng)濟實用的角度出發(fā)，設(shè)計了以單片機系統(tǒng)為控制核心，由矩陣鍵盤系統(tǒng)、LED顯示系統(tǒng)和報警系統(tǒng)等為被控對象組成電子密碼鎖，系統(tǒng)能夠完成開鎖、超時報警、超次鎖定、管理員解密、修改用戶、修改用戶密碼等基本的密碼鎖功能。設(shè)計的單元電路必須有工作原理，器件的作用，分析和計算過程；4. 軟件設(shè)計根據(jù)電路工作過程，畫出軟件流程圖，根據(jù)流程圖編寫相應(yīng)的程序，進行調(diào)試并打印程序清單；5. 原理圖設(shè)計根據(jù)所確定的設(shè)計電路，利用Protel等有關(guān)工具軟件繪制電路原理圖、PCB板圖、提供元器件清單。電子工業(yè)的誕生，使得以微小電量驅(qū)動機械成為可能，于是有了電子鎖一日千里的躍進。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們需要保密防盜的東西越來越多，因此人們對日常生活中安全器件的性能要求也越來越高。該電子密碼鎖主要實現(xiàn)的功能是:1設(shè)置8位密碼,密碼由矩陣鍵盤輸入，若密碼正確,則鎖打開；2 密碼可以由用戶自己修改設(shè)定，但是只支持8位密碼,只有鎖打開之后才能修改密碼,修改新密碼之前還要輸入舊密碼，輸入新密碼時需要確認(rèn)二次,以防止錯誤的發(fā)生。2) 密碼可變，用戶可以隨時更改密碼，防止密碼被盜，同時也可以避免因人員的更替而使鎖的密級下降。它的出現(xiàn)為人們的生活帶來了很大的方便，有很廣闊的市場前景。 本設(shè)計所要實現(xiàn)的目標(biāo)本設(shè)計采用單片機為主控芯片，結(jié)合外圍電路，組成電子密碼鎖，用戶想要打開鎖，必先通過提供的鍵盤輸入正確的密碼才能將鎖打開，密碼輸入錯誤有提示，為了提高安全性，當(dāng)密碼輸入錯誤三次將報警。 電子鎖設(shè)計的意義的本設(shè)計特點單片機，亦稱單片微電腦或單片微型計算機。大大提高了主人物資的安全性，安全可以代替老式機械鎖?，F(xiàn)場報警由揚聲器發(fā)出報警聲。 預(yù)期結(jié)果該電子密碼鎖的設(shè)計主要是實現(xiàn)電子密碼鎖安全性高，成本低，功耗低等特點，最主要的是方便用戶的使用。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)地址的第八位。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。讀端口時實際上并不從外部讀入數(shù)據(jù)，而是把端口鎖存器的內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線，經(jīng)過某種運算或變換后再寫回到端口鎖存器。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。PSEN：外部程序存儲器的選通信號，低電平有效。XTAL2：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端。TEST：硬件寫保護控制引腳。目前，LED顯示器已廣泛應(yīng)用于大型廣場、商業(yè)廣告、體育場館、信息傳播、新聞發(fā)布、證券交易等，可以滿足不同環(huán)境的需要。 （1）反射罩式數(shù)碼管一般用白色塑料做成帶反射腔的七段式外殼，將單個LED貼在與反射罩的七個反射腔互相對位的印刷電路板上，每個反射腔底部的中心位置就是LED芯片。 （3）單片集成式多位數(shù)字顯示器是在發(fā)光材料基片上（大圓片），利用集成電路工藝制作出大量七段數(shù)字顯示圖形，通過劃片把合格芯片選出，對位貼在印刷電路板上，用壓焊工藝引出引線，再在上面蓋上“魚眼透鏡”外殼。 2．脈沖正向電流 若筆畫顯示器每段典型正向直流工作電流為IF，則在脈沖下，正向電流可以遠(yuǎn)大于IF。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個按鍵加以連接。1確定矩陣式鍵盤上何鍵被按下第一種方法是“行掃描法”。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。當(dāng)檢測到有鍵按下后，延時一段時間再做下一步的檢測判斷。然后讓P1口高四位為0，低四位為1。圖42 開鎖原理流程圖Figure 42 Principle flow chart of Unlock當(dāng)用戶輸入的密碼正確而且是在規(guī)定的時間內(nèi)（不同用戶要求在12s內(nèi)輸入正確的密碼，管理員要求在5s內(nèi)輸入正確的密碼）輸入的話，單片機便輸出開鎖信號，送到開鎖驅(qū)動電路，然后驅(qū)動電磁鎖，達到開鎖的目的。圖43 電磁鎖驅(qū)動電路Figure 43 Electromagnetic Lock Driver在本次設(shè)計中，基于節(jié)省材料，降低成本價格的原則，暫時用發(fā)光二極管代替電磁鎖，如果發(fā)光二極管亮，說明開鎖，如果發(fā)光二極管暗，說明沒有開鎖。方法是：一次給列線送低電平，然后查詢所有行線狀態(tài)，如果全為1，則所按下的鍵不在系此列，如果不全為1，則所按下的鍵必在此列，而且是在與零電平行線相交的交點上那個鍵。在本設(shè)計中，鍵盤電路設(shè)計如圖45所示。圖47 顯示電路Figure 47 shows the circuit其工作過程如下：并行數(shù)據(jù)由P0口送至八個數(shù)碼管。電源電路圖如圖48所示。圖410蓄電池自動充電電路Figure 410 Automatic battery charging circuit全部硬件電路的電源由6V電源提供。應(yīng)用電路如圖411所示：圖411 5v電路應(yīng)用電Figure 411 5v power circuit applications由于系統(tǒng)中有多個模塊需要5V供電，考慮到電流不足的問題，所以系統(tǒng)中有多個獨立的5V電源為不同的模塊供電。這個工具套件是為專業(yè)軟件開發(fā)人員設(shè)計的，但任何層次的編程人員都可以使用，并獲得80C51單片機的絕大部分應(yīng)用。如果開發(fā)者只需要一個C編譯器而不需要調(diào)試系統(tǒng)，則CA51編譯器套件就是最好的選擇。5）RTX51實時操作系統(tǒng)（FR51）。因此，軟件設(shè)計在微機控制系統(tǒng)設(shè)計中占重要地位。 模塊介紹在本設(shè)計中，軟件設(shè)計主要分為主程序模塊、鍵盤掃描及識別子程序、掉電存儲服務(wù)程序、顯示子程序四個部分。密碼個數(shù)8個 MOV R0，40H 。輸入密碼 CJNZ A,0AH,CONTIUE 。是