【正文】 電路的完整設(shè)計 由上述 LCD1602 液晶顯示屏的設(shè)計，矩陣鍵盤輸入的設(shè)計，外圍時鐘電路的設(shè)計，開關(guān)指示燈以及蜂鳴器的設(shè)計的完整電路如圖 所示。 “C”： 商 業(yè) 級 ， “I”： 工 業(yè) 級 （ 有 鉛 ） 、“U”工 業(yè) 級 （ 無 鉛 ） 。AVR 有 一 個 靈 活 的 中 斷 模 塊 。 其 中 一 個 指 針 還 可 以 作 為 程 序 存 儲 器 查 詢 表 的地 址 指 針 。XTAL1 反 向 振 蕩 放 大 器 與 片 內(nèi) 時 鐘 操 作 電 路 的 輸 入 端 。其 輸 出 緩 沖 器 具 有 對 稱 的 驅(qū) 動 特 性 ， 可 以 輸 出 和 吸 收 大 電 流 。這種結(jié)構(gòu)大大提高了代碼效率，并且具有比普通的CISC 微控制器最高至10 倍的數(shù)據(jù)吞吐率。 在PROTEUS繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標(biāo)代碼文件：*.HEX ，可以在PROTEUS的原理圖中看到模擬的實物運(yùn)行狀態(tài)和過程。界面中包括：標(biāo)題欄、下拉主菜單、快捷按鈕欄、標(biāo)準(zhǔn)工具欄、繪圖工具箱、狀態(tài)欄、選擇元器件按鈕、預(yù)覽對象方位控制按鈕、仿真操作按鈕、預(yù)覽窗口、電路原理圖編輯窗口等。 再次調(diào)用 MD5Update 函數(shù)：MD5Update(context,bits,8),附加用 64 位(8 字節(jié)）表示的填充前串進(jìn)行變換： count[0]count[1]:0x00000200 00000000 ,即 count=512。z)G(x,y,z)=(xamp。 中使用的數(shù)組 PADDING[64]={0x80,0,0，ATmega4820AI， “I”表示有鉛工業(yè)級 [7]。EEPROM 的訪問由地址寄存器、數(shù)據(jù)寄存器和控制寄存器決定。有的器件最低 V 即可工作。單片機(jī)種類很多，在簡易機(jī)器人制作和創(chuàng)新中。 使用電子密碼鎖這些問題都能夠解決，這也就是電子密碼鎖成為電子防盜產(chǎn)品主要研究對象的原因。 電 子 工 業(yè) 的 誕 生 ， 使 得 以 微 小 電 量 驅(qū) 動 機(jī) 械 成 為 可能 ， 于 是 有 了 電 子 鎖 一 日 千 里 的 躍 進(jìn) [1]。 本 次 設(shè) 計 軟 件 方 面主 要 使 用 的 開 發(fā) 平 臺 是 WINAVR 和 AVR_Studio， 所 使 用 的 編 程 語 言 是 C 語 言 。完 成 本 次 設(shè) 計 需 要 掌 握 ATmega16 單片機(jī)的相關(guān)知識與實際應(yīng)用 ， 單片機(jī)外圍電路的設(shè)計，相關(guān) C 程序的設(shè)計與仿真等。電 子 密 碼 鎖 是 在 電 子 鎖 的 基 礎(chǔ) 上 設(shè) 計 的 ， 一 種 通 過 密 碼 輸 入 來 控 制 電 路 或 是芯 片 工 作 ， 從 而 控 制 機(jī) 械 開 關(guān) 的 閉 合 ， 完 成 開 鎖 、 閉 鎖 任 務(wù) 的 電 子 產(chǎn) 品 。 AVR 單片機(jī)的發(fā) 展過程及現(xiàn)狀 發(fā)展過程AVR 單片機(jī)是 1997 年由 ATMEL 公司研發(fā)出的增強(qiáng)型內(nèi)置 Flash 的 RISC(Reduced Instruction Set CPU) 精簡指令集高速 8 位單片機(jī)。　　1）簡便易學(xué)，費(fèi)用低廉　　首先，對于非專業(yè)人員來說，選擇 AVR 單片機(jī)的最主要原因，是進(jìn)入 AVR 單片機(jī)開發(fā)的門檻非常低，只要會操作電腦就可以學(xué)習(xí) AVR 單片機(jī)的開發(fā)。 　 　 再次，AVR 單片機(jī)保密性能好。通過 SPI 和 JTAG 及并行電纜下載 EEPROM 數(shù)據(jù)的操作 [6]。 AVR 8Bit MCU 的最大特點與其它 8Bit MCU 相比，AVR 8Bit MCU 最大的特點是：　　1）哈佛結(jié)構(gòu)，具備 1MIPS / MHz 的高速運(yùn)行處理能力。z)|(yamp。(512=448+64) state[0]state[3]:0x39DC0AE1 0xAB59BA49 0x57E056BE 0x3E880FF2。電路圖的繪制運(yùn)行的程序后, 進(jìn)入該仿真軟件的主界面。 ROTEUS 是單片機(jī)課堂教學(xué)的先進(jìn)助手。ATMEGA16 有如下特點:16K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程FLASH( 具有同時讀寫的能力，即RWW)，512 字節(jié)EEPROM，1K 字節(jié)SRAM，32 個通用I/O 口線，32 個通用工作寄存器，用于邊界掃描的JTAG 接口，支持片內(nèi)調(diào)試與編程，三個具有比較模式的靈活的定時器/ 計數(shù)器(T/C),片內(nèi)/外中斷，可編程串行 USART，有起始條件檢測器的通用串行接口，8路10位具有可選差分輸入級可編程增益(TQFP 封裝) 的ADC ，具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時器，一個SPI 串行端口，以及六個可以通過軟件進(jìn)行選擇的省電模式。 作 為 輸 入 使 用 時 ， 若內(nèi) 部 上 拉 電 阻 使 能 ， 端 口 被 外 部 電 路 拉 低 時 將 輸 出 電 流 。XTAL2 反 向 振 蕩 放 大 器 的 輸 出 端 。 這 些 附 加 的 功 能 寄 存 器 即 為 16 位 的 X、 Y、 Z 寄 存 器 。 控 制 寄 存 器 位 于 I/O 空 間 。 例 ： ATmega4820AU， “U”表 示 無 鉛 工 業(yè) 級 。 圖 電路的完整設(shè)計沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文284 軟件設(shè)計 單片機(jī) C 語言程序設(shè)計技術(shù) 單片機(jī) C 語言的主要特點C 語言是一種結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計語言，它特別適合于面向過程的程序設(shè)計，是一種人與機(jī)器對話的語言工具。 圖 單片機(jī)的引腳連接沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文27 電源與時鐘電路的設(shè)計電源與時鐘電路全部嵌入到單片機(jī)中了，沒有在外圍電路中體現(xiàn)。 　 4. 后 綴 最 后 一 個 字 母 ， 表 示 應(yīng) 用 級 別 。AVR 存 儲 器 空 間 為 線 性 的 平 面 結(jié) 構(gòu) 。寄 存 器 文 件 里 有 6 個 寄 存 器 可 以 用 作 3 個 16 位 的 間 接 尋 址 寄 存 器 指 針 以 尋址 數(shù) 據(jù) 空 間 ， 實 現(xiàn) 高 效 的 地 址 運(yùn) 算 。 持 續(xù) 時 間 小 于 門 限 間 的 脈 沖 不 能 保 證 可 靠 復(fù) 位 。端 口 B(PB7..PB0) 端 口 B 為 8 位 雙 向 I/O 口 ， 具 有 可 編 程 的 內(nèi) 部 上 拉 電 阻 。所有的寄存器都直接與運(yùn)算邏單元(ALU) 相連接，使得一條指令可以在一個時鐘周期內(nèi)同時訪問兩個獨立的寄存器。 （2）完善的電路仿真功能（Prospice）ProSPICE混合仿真：基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SPICE3F5，實現(xiàn)數(shù)字/ 模擬電路的混合仿真； 超過27000個仿真器件：可以通過內(nèi)部原型或使用廠家的SPICE文件自行設(shè)計仿真器件，Labcenter 也在不斷地發(fā)布新的仿真器件，還可導(dǎo)入第三方發(fā)布的仿真器件； 多樣的激勵源：包括直流、正弦、脈沖、分段線性脈沖、音頻（使用wav文件） 、指數(shù)信號、單頻FM、數(shù)字時鐘和碼流，還支持文件形式的信號輸入； 豐富的虛擬儀器：13種虛擬儀器，面板操作逼真，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器、直流電壓/電流表、交流電壓/電流表、數(shù)字圖案發(fā)生器、頻率計/計數(shù)器、邏輯探頭、虛擬終端、SPI調(diào)試器、I2C調(diào)試器等； 生動的仿真顯示：用色點顯示引腳的數(shù)字電平，導(dǎo)線以不同顏色表示其對地電壓大小，結(jié)合動態(tài)器件（如電機(jī)、顯示器件、按鈕）的使用可以使仿真更加直觀、生動； 高級圖形仿真功能（ASF）：基于圖標(biāo)的分析可以精確分析電路的多項指標(biāo)，包沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文12括工作點、瞬態(tài)特性、頻率特性、傳輸特性、噪聲、失真、傅立葉頻譜分析等，還可以進(jìn)行一致性分析 [11]； （3）獨特的單片機(jī)協(xié)同仿真功能（VSM）支持主流的CPU類型：如ARM8051/52 、AVR、 PIC10/1PIC1PIC1PIC2dsPIC3HC11 、BasicStamp、808 MSP430等， CPU類型隨著版本升級還在繼續(xù)增加，如即將支持CORTEX、DSP處理器； 支持通用外設(shè)模型：如字符LCD模塊、圖形LCD模塊、LED點陣、LED 七段顯示模塊、鍵盤/按鍵、直流/步進(jìn)/伺服電機(jī)、RS232虛擬終端、電子溫度計等等，其COMPIM（COM 口物理接口模型）還可以使仿真電路通過PC機(jī)串口和外部電路實現(xiàn)雙向異步串行通信； 實時仿真：支持UART/USART/EUSARTs仿真、中斷仿真、SPI/I2C 仿真、MSSP仿真、PSP仿真、 RTC仿真、 ADC仿真、CCP/ECCP 仿真； 編譯及調(diào)試：支持單片機(jī)匯編語言的編輯/編譯/源碼級仿真，內(nèi)帶805AVR、PIC 的匯編編譯器，也可以與第三方集成編譯環(huán)境（如IAR 、Keil和Hitech）結(jié)合，進(jìn)行高級語言的源碼級仿真和調(diào)試； （4）實用的PCB設(shè)計平臺原理圖到PCB的快速通道： 原理圖設(shè)計完成后，一鍵便可進(jìn)入ARES 的PCB設(shè)計環(huán)境，實現(xiàn)從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計； 先進(jìn)的自動布局/布線功能：支持器件的自動/人工布局；支持無網(wǎng)格自動布線或人工布線；支持引腳交換/門交換功能使PCB 設(shè)計更為合理； 整的PCB設(shè)計功能：最多可設(shè)計16個銅箔層，2個絲印層，4個機(jī)械層（含板邊） ，靈活的布線策略供用戶設(shè)置，自動設(shè)計規(guī)則檢查，3D 可視化預(yù)覽； 多種輸出格式的支持：可以輸出多種格式文件，包括 Gerber文件的導(dǎo)入或?qū)С觯憷c其它PCB設(shè)計工具的互轉(zhuǎn)（如protel ）和PCB板的設(shè)計和加工 [12]。雙擊該圖標(biāo)，出現(xiàn)工作界面如圖 1 所示。00，其中 80 開始的 50 個字節(jié)為填充字節(jié)，以 1 個二進(jìn)制 1 開頭，后面為 447 個 0，buffer 的最后 8 個字節(jié)仍為 0x00。y)|((~x)amp。MD5 算法填充信息串時，在原始信息的后面填充一個 1 和若干個 0，直到滿足上面的條件為止。例：ATmega4820AU， “U”表示無鉛工業(yè)級。EEPROM 的壽命至少為 100,000 次擦除周期。對于典型功耗情況，WDT 關(guān)閉時為100nA，更適用于電池供電的應(yīng)用設(shè)備。 AVR 單片機(jī)的優(yōu)點 單片機(jī)已廣泛地應(yīng)用于軍事、工業(yè)、家用電器、智能玩具、便攜式智能儀表和機(jī)器人制作等領(lǐng)域，使產(chǎn)品功能、精度和質(zhì)量大幅度提升，且電路簡單，故障率低，可靠性高，成本低廉。因為電子密碼鎖具有保 密 性 好 、 編 碼 量 多 、 密 碼 可 變 、 誤 碼 輸 入 保 護(hù) 、 電 子 密碼 鎖 操 作 簡 單 易 行 、 干 擾 碼 功 能 、 在 輸 入 正 確 密 碼 前 可 輸 入 任 意 碼 、 安 保 功 能 等 功能 。電 子 鎖 的 發(fā) 明 思 路 ， 源 自 古 代 的 自 動 機(jī) 械 ， 它 們 以 重 力 或 蒸 汽 壓 力 驅(qū) 動 ， 最 廣 泛 用途 是 用 在 古 代 古 墓 的 地 下 機(jī) 關(guān) 。將 調(diào) 試 成 功 的C 程 序 工 程 加 載 到 ATmega16 單 片 機(jī) 中 就 可 以 實 現(xiàn) 以 上 的 功 能 。該 驅(qū) 動 程 序 能 夠 正 常 運(yùn) 行 ， 運(yùn) 行 結(jié) 果 正 確 ， 證 明 設(shè) 計 思 路 正 確 。 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 。 AVR 的單片機(jī)可以廣泛應(yīng)用于計算機(jī)外部設(shè)備、工業(yè)實時控制、儀器儀表、通訊設(shè)備、家用電器等各個領(lǐng)域。單片機(jī)初學(xué)者只需一條 ISP 下載線，把編輯、調(diào)試通過的軟件程序直接在線寫入 AVR 單片機(jī)，即可以開發(fā) AVR 單片機(jī)系列中的各種封裝的器件。它具有不可破解的位加密鎖 Lock Bit 技術(shù)，保密位單元深藏于芯片內(nèi)部，無法用電子顯微鏡看到 [10]?？偟膩碚f，在相同的系統(tǒng)時鐘下 AVR 運(yùn)行速度最快；芯片內(nèi)部的沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文5Flsah、 EEPROM、SRAM 容量較大；所有型號的 Flash、EEPROM 都可以反復(fù)燒寫、全部支持在線編程燒寫(ISP)；多種頻率的內(nèi)部 RC 振蕩器、上電自動復(fù)位、看門狗、啟動延時等功能，零外圍電路也可以工作；每個 IO 口都可以以推換驅(qū)動的方式輸出高、低電平，驅(qū)動能力強(qiáng)；內(nèi)部資源豐富，一般都集成 AD、DA 模數(shù)器；PWM；SPI、USART 、TWI、I2C 通信口；豐富的中斷源等。2）超功能精簡指令集（RISC） ，具有 32 個通用工作寄存器，克服了如 8051 MCU采用單一 ACC 進(jìn)行處理造成的瓶頸現(xiàn)象 [17]。(~z))H(x,y,z)=x^y^zI(x,y,z)=y^(x|(~z))在經(jīng)過 MD5Final 的最后變換以后，context state 中保存的 16 字節(jié)數(shù)據(jù)就是待輸出的加密數(shù)據(jù)，這 16 個字節(jié)被復(fù)制到摘要字節(jié)數(shù)組 digest,程序最后將這 16 個字節(jié)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制字符，每字節(jié)轉(zhuǎn)換為 2 個字符，得到最后的加密輸出字符串。 Buffer 的內(nèi)容不變。作圖步驟： （1）繪圖前, 為了便于作圖, 可作一些設(shè)置。 PROTEUS不僅可將許多單片機(jī)實例功能形象化，也可將許多單片機(jī)實例運(yùn)行過程形象化。工作于空閑模式時CPU 停止工作，而USART、兩線接口、A/D 轉(zhuǎn)換器、SRAM、T/C、SPI 端口以及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作；掉電模式時晶體振蕩器停止振蕩，所有功能除了中斷和硬件復(fù)位之外都停止工作；在省電模式下，異步定時器繼續(xù)運(yùn)行，允許用戶保持一個時間基準(zhǔn)，而其余功能模塊處于休眠狀態(tài)； ADC 噪聲抑制模式時終止C