【正文】 要表現(xiàn)在以下一些方面： 1) 密碼鎖系統(tǒng)包含了 8051 系列單片機(jī)的最小應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)成。在本文中詳細(xì)地介紹了具體硬件設(shè)計(jì)和軟件模塊化編程以及設(shè)計(jì)中各個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)方法和過(guò)程。 4*4 鍵盤(pán)說(shuō)明 采用 4*4 鍵盤(pán)輸入，鍵盤(pán)對(duì)應(yīng)名稱(chēng)如表 表 鍵盤(pán)名稱(chēng)分布 其中， [0 9]為數(shù)字 輸入 鍵，用于輸入相應(yīng)的 數(shù)字 [*]號(hào)鍵為取消當(dāng)前操作 []號(hào)鍵為確認(rèn) [D]鍵為修改密碼 其它鍵無(wú)功能及定義 AT89C51 單片機(jī) 介紹 AT89C51 單片機(jī)包括：一個(gè) 8 位的微型處理器 CPU；一個(gè) 128K 的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM； 4K 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器 ROM；四個(gè) 8位并行的 I/O 接口 P0 P3，每個(gè)接口既可以輸入，也可以輸出；兩個(gè)定時(shí)器 /記數(shù)器；五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)；一個(gè)全雙工 UART 的串行 I/O 口；片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路，但石英晶體和微調(diào)電容需要外接。 [3] 表 . P3 口的第二功能 輸入 /輸出引腳 P0 口、 P1口、 P2 口及 P3口： P0口（ 22 腳～ 39腳）， ～ 統(tǒng)稱(chēng)為 P0 口。 電路中的電容 C1 和 C2 典型值通常選擇為 30pF 左右本設(shè)計(jì)采用 20pF，電路圖如 。很快，電解電容充滿電，在電路中相當(dāng)于斷路，于是 RST端電平由高轉(zhuǎn)低，單片機(jī)隨即開(kāi)始執(zhí)行程序 . 有時(shí)，只使用一個(gè)電解電容的復(fù)位電路可靠性不高，故本設(shè)計(jì)采用如 圖 所示的復(fù)位電路， 以防電源開(kāi)關(guān)或電源插頭分 合過(guò)程引起的抖動(dòng)而影響復(fù)位。 CPU 可以采用查詢(xún)或中斷方式了解有無(wú)將鍵輸入并檢查是哪一個(gè)鍵按下，將該鍵編號(hào)送入累加器 ACC，然后通過(guò)跳轉(zhuǎn)指令轉(zhuǎn)入執(zhí)行該鍵的功能程序，執(zhí)行完后再返回主程序。這種行列式鍵盤(pán)結(jié)構(gòu)能夠有效地提高單片機(jī)系統(tǒng)中 I/O口的利用率。1602 管腳的具體功能如表 。電路圖如 所示。同時(shí)，由于省略了很多細(xì)節(jié)，編程者也就不需要有太多的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。并引入了指針概念，使程序效率更高。 表 按鍵號(hào)和特征編碼對(duì)應(yīng) 程序段如下 //=====================按鍵檢測(cè)并返回按鍵值 ================== unsigned char keynum(void) { unsigned char row,col,i。 } while((P1amp。 lcd1602_en=1。): 。): Cancel()。)。) { if(CurrentPassword[i]==InputData[i]) { i++。j16。 //操作成功提示 ReInputEn=1。[6] 河南城建學(xué)院本 科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4章軟件仿真及調(diào)試 27 仿真程序基本 工作界面 Proteus 的基本界面如下圖 （圖 ） 所示：可分為菜單欄，工具欄及快捷欄，元件選擇區(qū)，圖形仿真區(qū) 。 單擊菜單中的 Source 選項(xiàng)，單擊菜單中的 “ ” 則會(huì)彈出文件名為MIMA 的記事本，可在其中按照我們的目標(biāo)及流程圖編寫(xiě)源程序?？紤]到單片機(jī)匯編語(yǔ)言和 高級(jí)語(yǔ)言各自的優(yōu)缺點(diǎn)和自己編程能力，我最終選定了 C 語(yǔ)言做為單片機(jī)的編程語(yǔ)言，這為我在后期程序的修改帶來(lái)極大的方便。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 總結(jié) 30 總結(jié) 本設(shè)計(jì)從經(jīng)濟(jì)實(shí)用 的角度出發(fā)，核心采用美國(guó) Atmel 公司的單片機(jī) AT89C51，結(jié)合 4*4 的鍵盤(pán)輸入與 1602 字符型液晶來(lái)完成這次設(shè)計(jì)。再單擊 “NEW” 按鈕，在彈出的對(duì)話框的文件名河南城建學(xué)院本 科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4章軟件仿真及調(diào)試 28 框中寫(xiě)入源程序文件名，例如定位 ” 按鈕，再接著在彈出的對(duì)話框中單擊 “ 是 ” 按鈕，然后在彈出的提示框中單擊 “OK” 按鈕，新建的源程序文件就添加到 “Source Code Filename” 下拉方框中。此外，還可以結(jié)合微控制器軟件使用動(dòng)態(tài)的鍵盤(pán)，開(kāi)關(guān)，按鈕， LED 甚至 LCD 顯示 CPU 模型。 for(j=0。 } } } if(i==6) { CorrectCont++。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3章軟件設(shè)計(jì) 24 其程序如下 //==========================確認(rèn)鍵，并通過(guò)相應(yīng)標(biāo)志位執(zhí)行相應(yīng)功能=============================== void Ensure(void) { unsigned char i,j。 if(N6) //當(dāng)輸入的密碼少于 6 位時(shí)，接受輸入并保存，大于 6位時(shí)則無(wú)效。): ResetPassword()。 // 整屏不移動(dòng)，光標(biāo)自動(dòng)右移 write_1602(0x01)。y)。 //確定列線 break。 （ 2）根據(jù)按鍵的特征編碼，查表得到按鍵的編碼。 從而使 C 語(yǔ)言的運(yùn)算類(lèi)型極其豐富， 表達(dá)式類(lèi)型多樣化。它同樣需要編程者將每一步具體的操作用命令的形式寫(xiě)出來(lái)。報(bào)警器的種類(lèi)很多，比如：揚(yáng)聲器，蜂鳴器等，電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、震動(dòng)膜片以及外殼等組成。液晶成本較高，面積無(wú)法做得很大，但圖像質(zhì)量很好，適合做顯示器。在鍵數(shù)較少時(shí)，可采用硬件去抖，而當(dāng)按鍵數(shù)較多時(shí)，采用軟件去抖。操作人員可以通過(guò)鍵盤(pán)向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)、地址、指令或其他的控 制命令，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的人機(jī)對(duì)話。單片機(jī) 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2章系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 8 的復(fù)位和這個(gè)過(guò)程相似，無(wú)論單片機(jī)在執(zhí)行什么程序，如果觸發(fā)復(fù)位就會(huì)使其回到程序的開(kāi)頭重新開(kāi)始執(zhí)行程序。這可以實(shí)現(xiàn)兩級(jí)中斷嵌套，嵌套的原則是：一個(gè)正在執(zhí)行的中斷服務(wù)程序可以被較高優(yōu)先級(jí)的中斷請(qǐng)求中斷，而不能被同級(jí)或較低級(jí)的中斷請(qǐng)求所中斷。不同的指令其功 能 略異。 (3) 修改密碼：在開(kāi)鎖狀態(tài)下，再次輸入正確的密 碼并按下 []（確認(rèn)）鍵， 89C51 單片機(jī) 鍵盤(pán)控制 復(fù)位電路 串口顯示電路 24C02C 掉電保護(hù)電路 開(kāi)鎖電路 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2章系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 4 此時(shí)聽(tīng) 到兩聲提示，輸入新的六位密碼并按 [D]（重設(shè)）鍵，再重復(fù)輸入一次新密碼并按 [D]，會(huì)聽(tīng)到兩聲提示音，表示重設(shè)密碼成功，內(nèi)部保存新密碼并存儲(chǔ) 到AT24C02。它不但具有一般 MCS51單片機(jī)的所有特性，而且還擁有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，此次設(shè)計(jì)中所用到的 AT89C51 就是其中典型的代表。 隨著單片機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，許多用單片機(jī)做控制的密碼鎖系統(tǒng)也應(yīng)運(yùn)而產(chǎn)生，如用單片機(jī)控制 LCD 液晶的各種顯示器顯示 數(shù)據(jù) ，用單片機(jī)控制 LED七段操作顯示器等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)日常生活中的安全保險(xiǎn)器件的 要求越來(lái)越高。 2) 可以了解到 1602 液晶的接口、工作原理以及這種顯示器的接口實(shí)例與具體連接與編程方法。 具體內(nèi)容有 ： 全文共分 4章，結(jié)構(gòu)安排如下： 第 1 章 緒論介紹了本次設(shè)計(jì)目的及意義以及單片機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀、 1602 字符型液晶在 電子密碼鎖系統(tǒng) 中的應(yīng)用以及主要實(shí)現(xiàn)的功能。最高允許振蕩頻率是 12MHZ。當(dāng)不接外部存儲(chǔ)器與不擴(kuò)展 I/O 接口時(shí)，它可作為準(zhǔn)雙向 8 位輸入 /輸出接口。對(duì)外接電容的值雖沒(méi)有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會(huì)影響振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性。 圖 復(fù)位電路 密碼存儲(chǔ)電路的設(shè)計(jì) 外置的撥碼開(kāi)關(guān)來(lái)設(shè)定密碼，操作既不方便，電路又復(fù)雜。 (2) 鍵盤(pán)的分類(lèi) 鍵盤(pán)按照接口原理可分為編碼鍵盤(pán)和非編碼鍵盤(pán)兩類(lèi)，這兩類(lèi)鍵盤(pán)的主要區(qū)別是識(shí)別鍵符及給出相應(yīng)鍵碼的方法不同。 矩陣鍵盤(pán)和單片機(jī)管腳連接（表 .）和電路圖（圖 ） 為行線 , 為列線 .[8] 圖 2..7 4*4 矩陣 鍵盤(pán) 顯示電路的設(shè)計(jì) 顯示器是最常用的輸出設(shè)備，其種類(lèi)繁多，但在單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最常用的是發(fā)光二極管顯示器（ LED）和液晶顯示器（ LCD）兩種。 . 1602 液晶的主要參數(shù)： 顯示容量： 162 個(gè)字符 芯片工作電壓： ～ 工作電流： () 模塊最佳工作電壓： 1602 的管腳示意圖 ： 圖 1602管腳 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2章系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 13 圖 1602 實(shí)物圖 1602 一個(gè)很重要的端口 VEE， 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高 ，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè) 1K 歐 的電位器調(diào)整 其顯示的 對(duì)比度。當(dāng) 口輸出低電平時(shí)，二極管 D1 導(dǎo)通發(fā)光，表示開(kāi)鎖；當(dāng)二極管輸出高電平時(shí)，二極管不能導(dǎo)通也就是說(shuō)二極管不發(fā)光，表示上鎖。高級(jí)語(yǔ)言所編制的程序不能直接被計(jì)算機(jī)識(shí)別，必須經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換才能被執(zhí)行。另外 C 語(yǔ)言具有強(qiáng)大的圖形功能，支持多種 顯示器 和驅(qū)動(dòng)器。 P1=0xf0。0xf0)!=0xf0)。 //拉高使能端，為制造有效的下降沿做準(zhǔn)備 delay(1)。 break。 break。 for(j=0。 } else { ErrorCont++。j++) { write_1602dat(LockOpen[j])。 //允許重置密碼輸入 CorrectCont=0。 圖 proteus 的操作界面 仿真過(guò)程 1) 建立，保存設(shè)計(jì)文件并設(shè)置圖紙的大小。 8) 匯編生成目標(biāo)代碼文件。在顯示電路上我用 LCD1602液晶代替 LED 數(shù)碼管來(lái)實(shí)現(xiàn)顯示的功能，這不僅顯示更加清晰明了，而起最多能同時(shí)顯示 32個(gè)數(shù)據(jù)，同時(shí)還減少電路的連線。 [8] 圖 裝載 hex文件 界面 河南城建學(xué)院本 科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4章軟件仿真及調(diào)試 29 圖 密碼輸入界面 圖 密碼輸入正確 顯示器顯示 圖 開(kāi)鎖電路指示 仿真結(jié)果與理論設(shè)想相吻合，說(shuō)明本設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期目的。 單擊 ISIS 菜單中的 Source 選項(xiàng)，彈出下拉菜單，再單擊 Add/Remove Source File（添加 /刪除源程序）選項(xiàng)，這時(shí)會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框，單擊 “Code Generation Tool” （目標(biāo)生成工具）下方的按 鈕彈出下拉菜單，選擇代碼生成工具 “ASEM51”（ 51 系列機(jī)器兼容系列匯編器）。 PROSPICE 仿真器的一個(gè)擴(kuò)展 PROTEUS VSM:便于包括所有相 關(guān)的器件的基于微處理器設(shè)計(jì)的協(xié)同仿真。 write_1602(er)。 break。（如兩次輸入的新密碼不一樣，則重設(shè)密碼失?。?。 } operation=0。D39。 //開(kāi)顯示不顯示光標(biāo) write_1602(0x06)。y0。0xff)。使用上述方法我們得到 16個(gè)鍵的特征編碼。 C語(yǔ)言把 括號(hào) 、 賦值 、強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換 等都作為運(yùn)算符處理。 編程語(yǔ)言介紹 匯編語(yǔ)言的實(shí)質(zhì)和機(jī)器語(yǔ) 言是相同的，都是 其 直接對(duì)硬件操作，只不過(guò)指令采用了英文縮寫(xiě)的標(biāo)識(shí)符，更容易識(shí)別和記憶。所有蜂鳴器都有兩種類(lèi)型：純蜂鳴器和帶驅(qū)動(dòng)的蜂鳴器，蜂鳴器都是用音頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)的，都是交流驅(qū)動(dòng)。 （ 2）二極管體積大，圖像質(zhì)量一般，適合作室外大屏幕，價(jià)格較低。為了克服按鍵觸點(diǎn)機(jī)械抖 動(dòng)所致的檢測(cè)誤判，必須采取去抖動(dòng)措施，可從硬件、軟件兩方面予以考慮。 圖 存儲(chǔ)電路 鍵盤(pán)電路設(shè)計(jì) 鍵盤(pán)是一組規(guī)則排列的開(kāi)關(guān)元 器 件組合，是最常用的輸入設(shè)備。復(fù)位管腳與計(jì)算機(jī)上的復(fù)位鍵 功能很相似，當(dāng)計(jì)算機(jī)正在進(jìn)行或死機(jī)時(shí)，只要按一下復(fù)位鍵，計(jì)算機(jī) ， 就會(huì)重新啟動(dòng)。 AT89C51 單片機(jī)有兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，高優(yōu)先級(jí)和低優(yōu)先級(jí)，每個(gè)中斷源都可以編程為高中斷優(yōu)先級(jí)和低中斷優(yōu)先級(jí)。 CPU 功能，總的來(lái)說(shuō)是以不同的方式，執(zhí)行各種指令。 （ 2）退出并關(guān)鎖：按下 [*]（取消）鍵，此時(shí)鎖關(guān)閉，所有輸入清除。 ATMEL 公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了新型的 8 位單片機(jī) —— AT89 系列單片機(jī)。在這次設(shè)計(jì)中所學(xué) 到 的 相關(guān)知識(shí)也許會(huì)在將來(lái)的工作和