【文章內(nèi)容簡介】 口：P0 口為一個 8位漏級開路雙向 I/O口，每腳可吸收 8TTL門電流。當 P1口的管腳第一次寫 1時，被定義為高阻輸入。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。在 FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH進行校驗時，P0 輸出原碼，此時 P0外部必須被拉高。 P1口：P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O口，P1 口緩沖器能接收輸出4TTL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。在 FLASH編程和校驗時，P1 口作為第八位地址接收。 P2口：P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口，P2 口緩沖器可接收，輸出 4個 TTL門電流，當 P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當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xx 大學 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計－ 6 －的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2 口在 FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 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。當 P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3 口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。 P3口也可作為 AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：管腳 備選功能: RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時器 0外部輸入） T1（記時器 1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持 RST腳兩個機器周期的高電平時間。ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE脈沖。如想禁止 ALE的輸出可在 SFR8EH地址上置 0。此時， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX，MOVC 指令是 ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE禁止，置位無效。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN 信號將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當/EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式 1時，/EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當/EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在 FLASH編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。xx 大學 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計－ 7 － 震蕩特性XTAL1和 XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2 應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 芯片擦除整個 PEROM陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持 ALE管腳處于低電平 10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復編程以前，該操作必須被執(zhí)行。 此外，AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU 停止工作。但 RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存 RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復位為止。 44 矩陣鍵盤如圖所示，本系統(tǒng)采用 44 矩陣鍵盤，16 個按鍵分為輸入數(shù)字鍵：*、0、9；功能鍵 lock、modify、cel、Enter。矩陣鍵盤。圖 3—2xx 大學 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計－ 8 － 復位電路圖 3—3時鐘電路工作后，在 REST 管腳上加兩個機器周期的高電平，芯片內(nèi)部開始進行初始復位（如圖 3—3） 。 振蕩電路圖 3—4本設(shè)計晶振選擇頻率為 12MHZ，電容選擇 30pF如圖（3－4）。經(jīng)計算得單片機工作胡機器周期為：12（1247。12M）=1us。 數(shù)碼管xx 大學 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計－ 9 －圖 3－5本設(shè)計采用兩個 4位 8段共陰極數(shù)碼管。由于由單片機直接驅(qū)動的直流電流不夠，數(shù)碼管亮度顯得不足，所以加上三極管 S9013用以放大電流。因為 LED數(shù)碼管合適的驅(qū)動電流大約為 9mA到 20mA左右,為了適 LED數(shù)碼管工作電流在 10mA左右，具體計算如下：Ib=()/27K=103AIe= Ib(β+1)=10 mA 使用的 9013的放大倍數(shù) β 為 100.　 圖３－6 發(fā)光二極管 LEDxx 大學 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計－ 10 －圖 3－７由于 LED使用 P0口驅(qū)動要加上上拉電阻如圖 3－7。 電動鎖圖 3－８由于電動鎖使用 P0口驅(qū)動要加上上拉電阻如圖 3－8。 蜂鳴器xx 大學 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計－ 11 －圖 3－9由于蜂鳴器使用 P0口驅(qū)動要加上上拉電阻如圖 3－9。 完整電路圖xx 大學 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計－ 12 －圖 3—9 使用到的元器件列表xx 大學 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計－ 13 －元器件 規(guī)格 /型號 數(shù)量四位八段共陰數(shù)碼管 3461AFR1B10 1四位八段共陰數(shù)碼管 SR42036 1三極管 SR9013 8三極管 S965 1電阻 27k 8電阻 10k １電阻 1k ４電解電容 瓷片電容 30pF 2單片機 AT89C51 1 表 3—1第 4 章 軟件程序設(shè)計本系統(tǒng)程序部分使用 C 語言編寫，C 語言是一種高級程序設(shè)計語言，它的優(yōu)點是xx 大學 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計－ 14 －簡潔明了、可移植性高。主要完成，開始時數(shù)碼管顯示提示“INPUT”輸入密碼。輸入密碼后按下確認鍵，系統(tǒng)會將所輸入與系統(tǒng)密碼進行比對。若輸入密碼正確則顯示“PASS”開鎖。然后可以選擇上鎖或者修改密碼。開鎖后，按下上鎖“LOCK”鍵，系統(tǒng)上鎖并返回；選擇修改密碼則可以對系統(tǒng)進行修改密碼操作。在修改密碼前要輸入正確舊的密碼。正確輸入舊密碼之后，會有提示輸入兩次新密碼，若兩次密碼一致，則修改成功。期間操作出現(xiàn)失誤，系統(tǒng)會返回初始狀態(tài)，操作錯誤超過 3 次，系統(tǒng)會鎖定鍵盤，并報警用以防止惡意試探密碼。 軟件設(shè)計流程圖xx 大學 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計－ 15 －開始輸入密碼正確否？開鎖判斷按鍵LOCKModify 鍵上鎖結(jié)束輸入密碼正確否？輸入新密碼再次輸入一致否？修改密碼YesNoNoYesNoYes圖 4—1 具體功能軟件實施 開始等待流程 系統(tǒng)開始一直顯示提示“INPUT”,并判斷有否按鍵，當有鍵按下跳出等待。xx 大學 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計－ 16 － 開始顯示“INPUT”判斷是否有按鍵？結(jié)束NoYes圖 4—2 密碼檢查功能本系統(tǒng)使用數(shù)組 PASSWORD[6]存儲密碼,系統(tǒng)初始化對數(shù)組負值 PASSWORD[6]＝{5,6,7,9,10,11}相當于鍵盤上的 1，2，3，4，5，6。輸入密碼的時候，先將輸入的每一位密碼分別放置在數(shù)組 check[6]中，然后再將 check[6]與 PASSWORD[6]的每一位分別對照。若每一位都相等，密碼檢查通過。xx 大學 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計－ 17 －開始輸入一位密碼，數(shù)碼管顯示“－”K=6?k=0按鍵為CEL?結(jié)束YesNoNoYes圖 4—3 顯示功能 本系統(tǒng)使用共陰極數(shù)碼管顯示（如圖 3－5）。選碼由 P3口輸出高電平有效，選位由 P1口輸出低電平有效。顯示原理如下圖及下表： 圖 4—４ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表 4—１4位數(shù)碼管上的管腳 單片機輸出管腳a 11 b 7 c 4 d 2 e 1 f 10 g 5 h 3 xx 大學 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計－ 18 －顯示方式分別有靜態(tài)顯示與動態(tài)顯示兩種。在顯示提示信息如：輸入密碼“INPUT”,操作通過“PASS”,操作錯誤“ERROR”,輸入舊密碼“OLD”,輸入新密碼“NE”,再次輸入“AGAIN”等信息時使用的是動態(tài)顯示。由于 8個顯示器的段碼同名端是連接在一起的，如果選碼的管腳（本系統(tǒng)中為 P1）都為 0，那么 8個顯示器則顯示同一字符。要使各個數(shù)碼管出現(xiàn)不同字符必須采用“分時動態(tài)掃描”的方法顯示。即每次點亮一個 LED顯示器，延時一段時間再點亮下一個 LED顯示器……周而復始，8 個 LED顯示器輪流動態(tài)掃描。利用人視覺余輝的暫留效應(yīng)，看起來好像幾個顯示器上“同時”顯示不同的字符。如子程序 view_input_password（）：void view_input_password(void){ for(i=0。i200。i++) {P3=0X48。P1=0XFe。}//第四個顯示器顯示 I for(i=0。i200。i++) {P3=0X43。P1=0X7F。}//第五個顯示器顯示 N for(i=0。i200。i++) {P3=0XCD。P1=0XBF。}//第六個顯示器顯示 P for(i=0。i200。i++) {P3=0X62。P1=0XDF。}//第七個顯示器顯示 U for(i=0。i200。i++) {P3=0X69。P1=0XEF。}//第八個顯示器顯示 T }靜態(tài)顯示應(yīng)用在輸入密碼時數(shù)碼管的顯示進行輸入密碼操作時，每輸入一位密碼數(shù)碼管顯示一個“－”，實施方法為：當有第一個按鍵時，第八個數(shù)碼管的片選信號為低電平，其他為高。當有第二個按鍵時，第八、第七個數(shù)碼管的片選信號為低，其他為高，如此類推。如子程序 input_view()：void input_view(void) //k為判斷輸入第幾位的變量{switch(k) case 0:P1=0XEF。P3=0X01。//顯示由右至左 1個“－” case 1:P1=0XcF。P3=0X01。//顯示由右至左 2個“－” case 2:P1=0X8F。P3=0X01。//顯示由右至左 3個“－” case 3:P1=0X0F。P3=0X01。//顯示由右至左 4個“－” case 4:P1=0X0E。P3=0X01。//顯示由右至左 5個“－”xx 大學 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計－ 19 － case 5:P1=0X0A。P3=0X01。//顯示由右至左 6個“－” } 鍵盤掃描如圖 32，本系統(tǒng)使用 44矩陣鍵盤當沒有鍵按下時，行線和列線之間是不相連的，若第 N行與第 M列的鍵被按下，那么第 N行與第 M列的線就被接通。根據(jù)上述原理，本系統(tǒng)的鍵盤掃描方法是利用 P2口的低四位作為行掃描線，P2 口的高四位作為列回掃線。具體實施方法為：先使 ，