【正文】 電路， 系統(tǒng)的實(shí)物圖見附錄四，總設(shè)計圖見附錄三。作輸入口使用時，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外 部信號校驗(yàn)期間， P1 接收低 8 位地址。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。列線電平如果為低，則行線電平為低；列線電平為高，則行線電平也為高。 圖 電磁鎖電路 由 D R T10組成驅(qū)動電路，其中 T10以選擇普通的小功率三極管如 9019018都可以滿足要求。共陰極 LED 顯 13 示器的發(fā)光二極管的陰極連接在一起，通常此共陰極接地。不能太短，因?yàn)榘l(fā)光二極管從導(dǎo)通到發(fā)光有一定的延時， 14 導(dǎo)通時間太短，發(fā)光太弱人研究無法看清；但也不能太長，因?yàn)楫吘挂芟抻谂R界閃爍頻率，而且時間越長，占用 CPU 時間也就越多。 芯片的 主要特點(diǎn) 1） 符合所有的 RS232C 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 2） 只需要單一 +5V 電源供電 3） 片載電荷泵具有升壓、電壓極性反轉(zhuǎn)能力，能夠產(chǎn)生 +10V 和 10V電壓 V+、V 。 17 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計 軟件 工具 介紹 單片機(jī)開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開 軟件 ，我們寫的匯編語言源程序要變?yōu)?CPU可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。目標(biāo)文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng) L51 連接定位生成絕對目標(biāo)文件 (.ABS)。也正是因?yàn)橛?16個按鍵，所以他們之間的連 接線比較多，行線 、列線的交點(diǎn)是這部分的關(guān)鍵。 剛開始由于本人對此工具的掌握不是很透徹程序的下載遇到障礙。密碼修改也沒能實(shí)現(xiàn)。是大學(xué)生從事科研的最初嘗試，是在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下所取得的科研成果文字記錄，也是檢驗(yàn)學(xué)生掌握知識的程度、分析和解決 問題的基本能力的一份綜合答卷。 在這四年的學(xué)期中 結(jié)識的各位生活和學(xué)習(xí)上的摯友讓我得到了人生最大的一筆財富。 //共陰的數(shù)碼管段選 ,P2 口要取的數(shù)值 uchar code wema[]={0xf8,0xf9,0xfa,0xfb,0xfc,0xfd,0xfe,0xff}。 fmq=!fmq。 P0=0xfe。P2=0x5b。numb++。 P1=wema[p]。} } TR0=0。 sbit key4=P1^1。衷心感謝 通信 學(xué)院 張濤學(xué)長，在設(shè)計過程中他多次幫助我解決問題。在整個設(shè)計中我更加了解到了什么是畢業(yè)論文，畢業(yè)論文就是高等院校畢業(yè)生提交的一份有一定的學(xué)術(shù)價值的文章。 左右，將會發(fā)出強(qiáng)力的報警音，同時鎖會自動開啟 ）、 開門記錄 、 雙重鎖定功能 （ 外部強(qiáng)制鎖定：在內(nèi)部不能開啟，適用于外出時，防止有人入侵 ） 聯(lián)機(jī)管理 、 弱電提醒當(dāng)電量不足時，在啟動開門時，會有美妙的音樂提示 、 USB 數(shù)據(jù)接口功能 等。 3） 程序的下載問題 本設(shè)計中程序的下載采用的是 STCISP 下載工具 。 單元功能電路調(diào)試 電路能否正常工作，首先元器件的好壞是個關(guān)鍵。開發(fā)人員可用 IDE本身或其它 編輯器 編輯 C或匯編源文件。只要在晶體振蕩器子板上施加交變電壓，就會使晶片產(chǎn)生機(jī)械變形振動，此現(xiàn)象即所謂逆壓電效應(yīng)。 第三部分是供電。 如何確定 LED 不同位顯示的時間間隔，例如 對 8 位 LED 顯示器，假若顯示一位保持 1ms的時間響應(yīng)，則顯示完所有的 8位后，只需 8ms。 通 常 LED 有 7段或 8 段和“米”字段之分。主器件和從器件都可以作為發(fā)送器或接收器，但由主器件控制傳送數(shù)據(jù)（發(fā)送或接收）的模式，通過器件地址輸入端 A0、 A1 和 A2 可以實(shí)現(xiàn)將最多 8 個AT24C02 器件連接到總線上。鍵盤的每個按鍵功能 在程序設(shè)計中設(shè)置。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。 P1 口： P1是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O口， P1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4個 TTL邏輯門電路。 設(shè)計的結(jié)構(gòu)框圖如圖 所示?；谝陨弦蛩乇驹O(shè)計選用單片機(jī) STC89C52 作為本設(shè)計的核心元件， 利用單片機(jī)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，實(shí)現(xiàn)基本的密碼鎖功能 。采用單片機(jī)的控制使得儀器 儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用模擬電路或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。 CMOS 雖然功耗較低 ,但由于其物理特征決定其工作速度不夠高 ,而 CHMOS則具備了高速和低功耗的特點(diǎn) ,這些特征 ,更適合于在要求低功耗 ,電池供電的應(yīng)用場合。除上述基本的密碼鎖功能外，還具有掉電存儲、聲光提示等功能，依據(jù)實(shí)際的情況還可以添加其他功能。有需求就必有發(fā)展， 不同種類的 鎖也應(yīng)運(yùn)而生 ，有密碼鎖、磁性鎖、電子鎖、激光鎖、聲控鎖等等，它們的實(shí)現(xiàn)在傳統(tǒng)鑰匙的基礎(chǔ)上加了一組或多組密碼，不同聲音，不同磁場， 不同聲波，不同光束光波，不同圖像（如指紋、眼底視網(wǎng)膜等）來控制鎖的開啟。 本密碼鎖 的 主控芯片采用價格實(shí)惠而且容易購買的 STC89C52 芯片。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。 21 世紀(jì)是信息技術(shù)蓬勃發(fā)展的世紀(jì)，單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用就是其中的一方面。 3） 主流與多品種共存 現(xiàn)在雖然單片機(jī)的品種繁多 ,各具特色 ,但仍以 80C51 為核心的單片機(jī)占主流 ,兼容其結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)的有 PHILIPS 公司的產(chǎn)品 ,ATMEL 公司的產(chǎn)品和中國臺灣的Winbond 系列單片機(jī)。 3） 在家用電器中的應(yīng)用 可以這樣說，現(xiàn)在的家電基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯煲、洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào)機(jī)、電視機(jī)、其他音響視頻設(shè)備、再到電子稱量設(shè)備，五花八門，無所不在。密碼輸完后按下確認(rèn)鍵，如果密碼輸入正確則開鎖，不正確顯示密碼錯誤重新輸入密碼，當(dāng)三次密碼錯誤則發(fā)出報警；當(dāng)用戶需要修改密碼時，先按下鍵盤設(shè)置鍵后可以 6 設(shè)置新密碼。 以 下將逐一介紹這些單元電路的設(shè)計方法。 圖 單片機(jī)及其外圍電路 P2 口： P2是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P2的輸出緩沖級可驅(qū)動 4 個 TTL邏輯門電路。該位禁位后，只有一條 MOVX 和 MOVC指令 ALE才會被激活。這是識別矩陣鍵盤是否被按下的關(guān)鍵所在。 D5作為開鎖的 提示；由 D C2 T11組成。當(dāng)某個發(fā)光二極管的陽極為高電平時，發(fā)光二極管點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示。另外，顯示位的增多，也將占用大量的 CPU 時間，因此動態(tài)顯示的實(shí)質(zhì)是以犧牲 CPU 的時間來換取元件的減少。 4） 功耗低，典型供電電流 5mA 5） 內(nèi)部集成 2 個 RS232C 驅(qū)動器 6） 內(nèi)部集成兩個 RS232C 接收器 7） 高集成度，片外最低只需 4 個電容即可工作。機(jī)器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼，用于 MCS51 單片機(jī)的匯編軟件有早期的 A51，隨著單片機(jī)開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機(jī)的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展， Keil 軟件是目前最流行開發(fā) MCS51系列單片機(jī)的軟件，這從近年來各仿真機(jī)廠商紛紛 宣布全面支持 Keil 即可看出。 ABS 文件由 OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的 Hex 文件，以供調(diào)試器 dScope51 或 tScope51 使用進(jìn)行 源代碼 級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM 中。 矩陣鍵盤搭建好之后，用萬用表測試過各條行線和列線，均為導(dǎo)通狀態(tài)。本設(shè)計的硬件設(shè)計下載部分是由串口通信芯片 MAX232 來完成的， 下載線用的是 USB 轉(zhuǎn)串口通信，在一般默認(rèn)情況下 windows 操作系統(tǒng)里是不帶 USB 轉(zhuǎn)串口的驅(qū)動程序的， 22 因此在下載程序之前要先安裝驅(qū)動程序。 24 改進(jìn)方法，在原來 4 4 矩陣鍵盤的基礎(chǔ)上，加 上四個獨(dú)立鍵S17,S18,S19,S20。 對于這次的畢業(yè)設(shè)計 ，總的來說還是比較成功的，硬件部分基本完成。在此，也對他們表示衷心感謝。 //P1 口的片選位 uchar k,i,num=0。 TH0=timer0h。 if(H1==0){ P1=numb。b[j]=P2。 num++。 delay(1)。t2++) {。 sbit key3=P1^0。 真誠的感謝參加論文評審和答辯的各位老師，感謝你們的辛勤勞動和即將從你們那里獲得的有益教誨；感謝 學(xué)長 和同學(xué)們在 設(shè)計 中給予的指導(dǎo)和幫助。注重理論和實(shí)踐的結(jié)合。 ） 、 數(shù)字 密碼控制功能 、 反鎖功能 、 語音音量調(diào)節(jié)功能 、 系統(tǒng)故障自動巡檢功能 、 火災(zāi)報警功能 （ 在室內(nèi)如果溫度達(dá)到 75176。 2） 鍵盤的輸入問題 因?yàn)殒I盤是矩陣鍵盤， 分行線和列線，用 P00— P03分別接矩陣鍵盤的行線，P04— P07分別接矩陣鍵盤的列線，因?yàn)橐粋€按鍵的狀態(tài)是由行線和列線共同決定，因此寫程序比較復(fù)雜，而 且 還有一個問題就是當(dāng)鍵盤按下去時人的手會輕微的抖動，掃描程序會誤認(rèn)為按下去多次， 解決這個問題的辦法只能是用軟件實(shí)現(xiàn)，在按鍵時加一個延時程序，經(jīng)過多次試驗(yàn)，得出延時設(shè)為 8ms 比較適中，理論上說在按鍵松手后應(yīng)該還有松手檢測，即確認(rèn)按鍵是否真的松開，這樣就萬無一失了，但在實(shí)際過程中，不加松手檢測也沒出過 錯，試驗(yàn)多次也沒出問題，因而把松手檢測部分省略掉提高程序的運(yùn)行速率。該單片機(jī)采用高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，能兼容 MCS51 指令系統(tǒng)， 其應(yīng)用更靈活。 18 . Keil C51 單片機(jī)軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) C51 工具包的整體結(jié)構(gòu)， uVision 與 I shell 分別是 C51 for Windows 和 for Dos 的集成開發(fā)環(huán)境 (IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。其產(chǎn)品一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝了的。 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)從 T1IN、 T2IN輸入轉(zhuǎn)換成 RS232數(shù)據(jù)從 T1OUT、T2OUT 15 圖 MAX232 引腳及外圍電路 送到電腦 DB9 插頭； DB9 插頭的 RS232 數(shù)據(jù)從 R1IN、 R2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從 R1OUT、 R2OUT 輸出。 因此當(dāng)利用 8 位 I/O 口中的 3 位即可實(shí)現(xiàn) 8 個數(shù)碼管的位選。 顯示電路圖 附錄一 所示。數(shù)據(jù)傳送是由產(chǎn)生串行時鐘和所有起始停止信號的主器件控制的。本設(shè)計中使用的這個 4X4 鍵盤不但能完成密碼的輸入還能作特別功能鍵使用，設(shè)置功能等。 DISRTO 位缺省為 RESET 輸出高電平打開狀態(tài)。在 Flash 編程時， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時，要求外接上拉電阻。 系統(tǒng)的總體設(shè)計 系統(tǒng)以 STC89C52 為中心控制元件，用 AT24C02 作為密碼存儲元件，通過八段數(shù)碼管顯示。在開發(fā)過程中單片機(jī)還受到：開發(fā)工具、編程器、開發(fā)成本、開發(fā)人員的適應(yīng)性、技術(shù)支持和服務(wù)等等因素。 1） 在智能儀器儀表中的應(yīng)用 單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、厚度、角度、硬度、壓力等物理量的測量。 80C51 就采用了 HMOS 和 CHMOS。系統(tǒng)能完成 密碼輸入、開鎖、超次 報警 的功能。 而當(dāng)今社會由于計算機(jī)的迅猛發(fā)展，數(shù)字電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入人們生活的各個領(lǐng)域，在國內(nèi)外，電子產(chǎn)品的更新可謂如雨后的春筍層出不群，更多的電子產(chǎn)品也越來越多的應(yīng)用于安全防范領(lǐng)域。密碼輸入采用矩陣鍵盤 及獨(dú)立鍵盤 ，密碼顯示采用 共陰極的八段顯示 數(shù)碼管?，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(shí)現(xiàn)的。生產(chǎn)中使用的智能儀表、分布式控制系統(tǒng)總線、智能辦公設(shè)備等都可以看見單片機(jī)的身影。在一定的時期內(nèi) ,這種情形將得以延續(xù) ,將不存在某個單片機(jī)一統(tǒng)天下的壟斷局面 ,走的是依存互補(bǔ) ,相輔相成、共同發(fā)展的道路 。 4） 在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用 現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具有通信接口，可以很方便的與計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)的智能控制，從手機(jī)、電話、小型程控交換機(jī)、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、 再到日常工作中隨處可見的集群移動通信 ，無線對講機(jī)等。新密碼輸入無誤后按確認(rèn)鍵使新密碼將得到存儲，密碼修改成功。 主控芯片介紹 MCS51 系列中的各種芯片引腳是互相兼容的，其中 STC89C52 單片機(jī)是高性能的單片機(jī)，它具有 8位微處理器， 128bit 片內(nèi) RAM， 8K的片內(nèi) ROM， 4個八位的并行 I/O 接口 P0P3，兩個定時 /計數(shù)器及五個中斷源的中 斷控制系統(tǒng)。對端口寫“ 1” ,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流 I。