【正文】 2 的多功能密碼控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘 要 隨著科技的日益發(fā)展，電子密碼控制系統(tǒng)已越來越符合人們的要求。 Singlechip。隨機(jī)開鎖成功率幾乎為零。 2 由于數(shù)字、字符、圖形圖像、人體生物特征和時(shí)間等要素均可成為電子信息，組合使用這些信息能夠使電子防盜密碼控制獲得更高的保密性，如防范森嚴(yán)的金 庫，需要使用復(fù)合信息密碼的電子防盜密碼控制系統(tǒng)。故不采用。新密碼輸入無誤后按確認(rèn)鍵使新密碼將得到存儲(chǔ)，密碼修改成功。同時(shí) , AT89C52 可降至 0Hz 的 靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)校驗(yàn)期間， P1 接收低 8 位地址。對(duì) P3 口寫入“ 1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。該位置禁位后，只有 MOVX 或 MOVC 指令 才 能使 ALE 再次激活。 Flash 存儲(chǔ)器編程時(shí) ,該引腳加上 ＋ 12V 的編程電壓 VPP。 電源空閑標(biāo)志 ：電源空閑標(biāo)志（ POF）在特殊功能寄存儲(chǔ)器 SFR 中 PCON的第 4 位（ ） ,電源打開時(shí) POF 置“ 1” ,它可由軟件設(shè)置睡眠狀態(tài)并不為復(fù)位所影響。以聲卡為例，要實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬信號(hào) 或 48kHz 的采樣，頻率發(fā)生器就必須提供一個(gè) 或 48kHz 的時(shí)鐘頻率。 石英晶體振蕩器是利用石英晶體（二氧化硅的結(jié)晶體）的壓電效應(yīng)制成的一種諧振器件，它的基本構(gòu)成大致是：從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片（簡(jiǎn)稱為晶片，它可以是正方形、矩形或圓形等），在它的兩個(gè)對(duì)應(yīng)面上涂敷上銀層用作電極使用，在每個(gè)電極上各焊一根引線接到管腳上，再加上封裝外殼就構(gòu)成了石英晶體諧振器，簡(jiǎn)稱為石英晶體或晶體、晶振。 芯片在低壓的工業(yè)與商業(yè)應(yīng)用中進(jìn)行了最優(yōu)化。 在一個(gè)讀的序列之后，停止信號(hào)將讓 EEPROM 進(jìn)入備用電源模式。設(shè)備上的串行數(shù)據(jù)線 SDA 接口電路應(yīng)該是雙向的，輸出電路用于向總線上發(fā)送數(shù)據(jù)，輸入電路用于接收總線上的數(shù)據(jù)。所謂主機(jī)是指啟動(dòng)數(shù)據(jù)的傳送（發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)）、發(fā)出時(shí)鐘信號(hào)以及傳送結(jié)束時(shí)發(fā)出停止信號(hào)的設(shè)備，通常主機(jī)都是微處理器。 2. I2C 總線工作原理： 總線的構(gòu)成及信號(hào)類型 ： I2C 總線是由數(shù)據(jù)線 SDA 和時(shí)鐘 SCL 構(gòu)成的串行總線，可 發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。 應(yīng)答信號(hào) ：接收數(shù)據(jù)的 IC 在接收到 8bit 數(shù)據(jù)后，向發(fā)送數(shù)據(jù)的 IC 發(fā)出特定的低電平脈沖，表示已收到數(shù)據(jù)。主器件和從器件都可以工 作于接收和發(fā)送狀態(tài)。為了結(jié)束讀操作，主機(jī)必須在第 9 個(gè) 周期時(shí)發(fā)出停止條件或者在第 9 個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)保持 SDA 為高電平、然后發(fā)出停止條件。 每個(gè) I2C 器件都有一個(gè)唯一的地址，而且可以是單接收的器件（例如： LCD 驅(qū)動(dòng)器）或者可以接收也可以發(fā)送的器件（例如：存儲(chǔ)器）。 14 4 系統(tǒng)硬件構(gòu)成 設(shè)計(jì)原理 本設(shè)計(jì)主要由單片機(jī)、矩陣鍵盤、液晶顯示器和密碼存儲(chǔ)等部分組成。采用的是矩陣式按鍵鍵盤，它由行線和列線組成，也稱 行列式鍵盤 ，按鍵位于行列的交叉點(diǎn)上，密碼鎖的密碼由鍵盤輸入完成，與獨(dú)立式按鍵鍵盤相比，要節(jié)省很多 I/O 口。該電路在最簡(jiǎn)單的復(fù)位電路下增加了手動(dòng)復(fù)位按鍵，在接通電源瞬間，電容 C1 上的電壓很小，復(fù)位下拉電阻上的電壓接近電源電壓 ，即 RST 為高電平，在電容充電的過程中 RST 端電壓逐漸下降，當(dāng) RST 端的電壓小于某一數(shù)值后， CPU 脫離復(fù)位狀態(tài)，由于電容 C1 足夠大，可以保證 RST 高電平有效時(shí)間大于 24 個(gè)振蕩周期， CPU 能夠可靠復(fù)位。根據(jù)實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)中采用 12MHZ 做系統(tǒng)的外部晶振。如圖 48 所示： 圖 48 報(bào)警電路原理圖 19 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)軟 件設(shè)計(jì)由主程序、初始化程序、 LCD 顯示程序、鍵盤掃描程序、鍵功能程序、密碼設(shè)置程序、 EEPROM 讀寫程序和延時(shí)程序等組成。 輸入密碼時(shí)，如三次輸入錯(cuò)誤，則進(jìn)行報(bào)警，在輸入時(shí)， LCD 顯示為“ ” 。還要感謝我的論文指導(dǎo)老師，在他的指導(dǎo)下我完成了論文，老師多次詢問研究進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津。 26 附錄 : 程序 en bit 。 I2C總線定義 MTD EQU 40H 。無條件長轉(zhuǎn)移（ PC← START1地址） ORG 000bh。SP← SP+1, SP← PC7~0。A39。無條件絕對(duì) 轉(zhuǎn)移 （ PC← PC+2， PC10~0← MAIN） LOOPP9: CALL delay0_1s JNB ,2 。目標(biāo)地址 28 MOV NUMBYTE,6 。R7=0,PC← PC+2。 call write_instruction。 MOV tl0,0b0h。 djnz r4,return。 MOV tl1,58h。 30 鍵盤掃描 key: call ks。 k2: clr tr0。指定位狀態(tài)為 1轉(zhuǎn)移（ =1，則 PC← PC+3+L1。 LJMP lk。 MOV dptr,table0。 MOV r2,a。 MOV r0,40h。 jnz input_error。 setb led。 MOV a,52h。 call password。 inc r0。存入新密碼完畢 。***************************************************。輸入 密碼完畢 MOV r5,6。 35 nop。 call input_hint。輸入密碼錯(cuò)誤超過 3次，鎖死 display_right: call clear_display。F39。 clr open 。 call input_hint 。 clr speaker。 djnz r5,input_pere0 。 MOV r1,34h。設(shè)置新密碼成功，返回主程序 輸入密碼開鎖程序 input_password: call clear_display。 。 djnz r5,set_pere。輸入新密碼完畢 MOV r5,6。 sjmp $ 。 MOV dptr,table5。累加器 +1 inc r1。 jbc returnbit,set_password 。 ks: MOV p2,0f0h。程序存儲(chǔ)器讀（ A← A+DPTR） MOV 50h,a 。 MOV a,12。 LJMP lk。 MOV r2,0feh。累加器判非 0轉(zhuǎn) 移（ K1≠ 0， PC← PC+2+K1。 cpl led。LED取反 MOV r4,10。 setb et0 。 call write_instruction。密碼鍵值存放區(qū)清零完畢 lcall delay0_1s。寫數(shù)據(jù) ************************************** 1: MOV r7,12。LED清 0 clr open。累加 器內(nèi)容與立即數(shù)比較， 不等則轉(zhuǎn)移 （ A=’A’，則 PC← PC+3， CY← 0； A’A’,則 PC←PC+3+next1， CY← 0； A’A’，則 PC→PC+3+next1， CY← 1） LJMP set_password 。 PC10~0← SYS INITIALIZATION） 27 主程序 main0: lcall start_display。 ORG 001bh。接收數(shù)據(jù)緩存區(qū)首地址 (40H4FH) **************************************** display equ p0 。 rs bit 。 現(xiàn)在即將揮別我的學(xué)校、老師、同學(xué)，還有我四年的大學(xué)生活，雖然依依不舍，但是對(duì)未來的路，我充滿了信心。 電路密碼有 105種可供修改，由于他人不知道密碼的位數(shù)，而且還要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)按一定的順 序開鎖，所以他人開鎖的幾率很小。 圖 51 主程序流程圖 按鍵功能流程圖 如圖 52 為按鍵功能流程圖，在按鍵 當(dāng)中，有與輸入、開鎖、清除、設(shè)置、確認(rèn)的程序相對(duì)應(yīng)的按鍵，并按順序與輸入的數(shù)相比較，當(dāng)輸入正確時(shí)，進(jìn)入密碼程序，錯(cuò)誤時(shí)進(jìn)行清除，輸入兩次正確的，可進(jìn)行重新設(shè)置，最后確認(rèn)程序。 20pFC220pFC31212MHzXTAL2XTAL1 圖 46 晶振電路原理圖 顯示部分 為了提高密碼鎖的密碼顯示效果能力。當(dāng)復(fù)位按鍵按下后電容 C1 通過 R5 放電。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。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(duì)用戶輸入的密碼與自己保存的密碼進(jìn)行對(duì)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。 I2C 是 一個(gè)多主總線，即它可以由多個(gè)連接的器件控制。 c） 程序中為配合相應(yīng)的傳輸 速率，在對(duì)口線操作的指令后可用 NOP 指令加一定的延時(shí)。 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。若未收到 應(yīng)答信號(hào)，由判斷為受控單元出現(xiàn)故障。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(hào)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。總線空閑時(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。 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。另外 ,整個(gè)系列有 ( 至 )和 ( 至 )兩個(gè)版本。只要在晶體振子板極上施加交變電壓，就會(huì)使晶片產(chǎn)生機(jī)械變形振動(dòng)，此現(xiàn)象即所謂逆壓電效應(yīng)。但是現(xiàn)在的娛樂級(jí)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(huì)對(duì)音質(zhì)帶來損害，而且現(xiàn)在的娛樂級(jí)聲卡都沒有很好地解決這個(gè)問題。 程序存儲(chǔ)器 ：如果 EA 引腳接地（ GND） ，全部程序均執(zhí)行外部存儲(chǔ)器。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 PSEN：程序儲(chǔ)存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào) ， 低電平有效 ，當(dāng) AT89C52 由外部程序存儲(chǔ)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。 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。 P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng) 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。 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(chǔ)器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)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(chǔ)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