【文章內(nèi)容簡介】 示。圖 報警模塊電路 顯示模塊本系統(tǒng)采用 LCD12864 液晶顯示，用于直觀地提示用戶輸入開鎖密碼、密碼信息的正誤提示、開鎖信息的顯示等，顯示整個電子密碼鎖的工作狀態(tài)，如圖 所示。VS1C203R4W5E6DB789TOU+圖 12864 液晶顯示模塊電路長沙航空職業(yè)技?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文）圖 12864 液晶顯示引腳功能表管腳號 管腳名稱電平 管教功能描述1 GND 0 地2 VDD +5V177。%10 電源電壓+5V3 VO 0～10 液晶顯示驅(qū)動電壓4 RS HL RS=“H”表示 DB7～DB0 為顯示數(shù)據(jù)RS=“L”表示 DB7～DB0 為指令數(shù)據(jù)5 R/W HL RW=“H”數(shù)據(jù)被讀到 DB77～DB0RW=“L” DB7～DB0 的數(shù)據(jù)寫到 IR 或 DR6 E HL 數(shù)據(jù)線7 DB0 HL 數(shù)據(jù)線8 DB1 HL 數(shù)據(jù)線9 DB2 HL 數(shù)據(jù)線10 DB3 HL 數(shù)據(jù)線11 DB4 HL 數(shù)據(jù)線12 DB5 HL 數(shù)據(jù)線13 DB6 HL 數(shù)據(jù)線14 DB7 HL 數(shù)據(jù)線15 FSB HL 并串/行接口選擇 H 并行 L 串行16 HL 空腳17 RST HL 復(fù)位信號18 VEE 10 LCD 驅(qū)動負(fù)電壓輸入19 LEDK +5 背光電源20 LEDA 0 背光 紅外模塊電路原理圖紅外模塊電路如圖 。圖 紅外模塊電路長沙航空職業(yè)技?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文）如上所示，左圖為紅外輸入，其中 P3 是紅外接收頭， “1”腳為信號輸出端，連接到單片機(jī)。 “2”腳為接地端， “3”腳為電源端，其中 C5 起電源濾波作用，R9 為信號端提供上拉電平。紅外線的光譜位于紅色光之外， 波長是 ～，比紅光的波長還長。紅外檢測是利用紅外線進(jìn)行傳遞信息的一種控制方式，紅外檢測具有抗干擾，電路簡單，容易編碼和解碼，功耗小，成本低的優(yōu)點(diǎn)。紅外遙控幾乎適用所有家電的控制。紅外通信的基本原理是發(fā)送端將基帶二進(jìn)制信號調(diào)制為一系列的脈沖串信號（載波信號） ，通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號。常用的有通過脈沖寬度來實(shí)現(xiàn)信號調(diào)制的脈寬調(diào)制（PWM）和通過脈沖串之間的時間間隔來實(shí)現(xiàn)信號調(diào)制的脈時調(diào)制（PPM）兩種方法。脈時調(diào)制（PPM）是紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(IrDA)和國際電子電工委員會(IEEE)都推薦的調(diào)制方式，本設(shè)計采用脈時調(diào)制方法，即用兩個脈沖串之間的時間間隔來表示二進(jìn)制信息，數(shù)據(jù)比特的傳送仿照不帶奇偶校驗的 RS232 [8]通信，首先產(chǎn)生一個同步頭，然后接著 8 位數(shù)據(jù)比特?！￠L沙航空職業(yè)技?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文）第四章 軟件設(shè)計 軟件工作流程軟件工作流程包括 7 個部分：系統(tǒng)的初始化、調(diào)用顯示、24C08 的讀寫操作、校對開鎖、出錯報警處理、數(shù)據(jù)顯示、紅外檢測。初始化主要包括：中斷和定時器的初始化，以及系統(tǒng)參數(shù)等的初始化；對 24C08 的讀寫操作主要完成對原先密碼進(jìn)行更改或相關(guān)設(shè)置的目的，然后將更新后的密碼保存到其中。校對開鎖是要對輸入的密碼和保存在存儲器中的密碼相比較，相同就通過，否則要進(jìn)入出錯報警階段。3 次都輸入的是錯誤密碼，系統(tǒng)將長時間報警并自鎖，輸入管理員密碼解鎖。其它子模塊均為各個芯片的具體讀寫操作，通過單片機(jī)模擬讀寫時序。長沙航空職業(yè)技?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文）程序流程圖圖 流程圖其余子模塊均為單片機(jī)模擬各芯片的讀寫時序，此處不做仔細(xì)闡述。開始初始化調(diào)用顯示有鍵下？鍵值識別數(shù)字鍵？存儲鍵值確定鍵？密碼正確?驅(qū)動開鎖程序開鎖延時復(fù)位密碼錯誤顯示記錄錯誤次數(shù)3 次？鎖定報警延時管理員密碼解鎖NNYYYYYNNN長沙航空職業(yè)技?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文） 密碼修改流程按下更改密碼鍵，提示輸入舊密碼，舊密碼經(jīng)驗證后，提示輸入新密碼，兩次輸入新密碼無誤，按下確認(rèn)鍵，密碼被存入 24C08 中，更改密碼成功，如圖 42。圖 密碼修改流程圖提示輸入舊密碼舊密碼驗證按鍵掃描OK 鍵按下密碼錯誤記錄錯誤次數(shù)≥3 次？鎖定報警延時解鎖密碼正確提示輸入新密碼OK 鍵按下提示再次輸入新密碼OK 鍵按下是否一致？是 否密碼修改成功改密鍵再次按下退出改密模式密碼修改流程圖NY改密鍵按下長沙航空職業(yè)技?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文）第五章 調(diào)試與實(shí)現(xiàn) 硬件調(diào)試單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是分不開的．許多硬件故障只有通過軟、硬件聯(lián)調(diào)才能發(fā)現(xiàn),但一般是先排除系統(tǒng)中比較明顯的硬件故障后才和軟件一起聯(lián)調(diào)。常見的硬件故障： (1)邏輯錯誤 硬件的邏輯錯誤是由于設(shè)計錯誤和焊接過程中的工藝錯誤而造成的,包括錯線、開路、短路等,其中最常見的是短路故障。 (2)元器件錯誤 元器件錯誤的原因有器件損壞或性能不符合要求,電解電容、二極管的極性接反或集成塊裝反等。 (3)可靠性差 應(yīng)用系統(tǒng)可靠性差的原因很多,如內(nèi)部和外部的干擾、電壓紋波系數(shù)過大、器件負(fù)載過重等均會造成系統(tǒng)的可靠性差。另外,走線和布置的不合理也會造成系統(tǒng)可靠性差。 (4)電源故障 電源故障包括：電壓值不符合設(shè)計要求、電源功率不足、負(fù)載能力差、紋波太重等。 硬件調(diào)試辦法 脫機(jī)調(diào)試是在加電前,先用萬用表等工具,按圖紙仔細(xì)核對線路是否正確,并對元器件的安裝、型號、規(guī)格等進(jìn)行仔細(xì)檢查,特別焊接時有無走線之間相互短路等。 軟件調(diào)試程序在 KEIL C51 上調(diào)試，采用模塊程序設(shè)計技術(shù),則逐個模塊調(diào)好后再進(jìn)行系統(tǒng)程序總調(diào)。 對于模塊結(jié)構(gòu)程序．要一個個子程序分別調(diào)試。調(diào)試時,一定要符合入口條件和出口條件,調(diào)試可用單步運(yùn)行和斷點(diǎn)運(yùn)行方式,通過檢查用者系統(tǒng)的 CPU 現(xiàn)場情況、長沙航空職業(yè)技專科畢業(yè)設(shè)計（論文）RAM 的內(nèi)容和 I／O 口的狀態(tài),檢測程序執(zhí)行結(jié)果是否符合設(shè)計要求,有無循環(huán)錯誤、有無機(jī)器碼錯誤以及轉(zhuǎn)移地址的錯誤,同時,還可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的硬件設(shè)計錯誤和軟件算法錯誤。 各程序模塊通過后,則可以把相關(guān)功能塊連在一起進(jìn)行總調(diào)。這個階段若有故障,可以考慮各子程序運(yùn)行時是否破壞了現(xiàn)場,緩沖單元、工作寄存器是否發(fā)生沖突,標(biāo)志位的建立和清除是否有誤,堆棧區(qū)是否有溢出,輸入設(shè)備的狀態(tài)是否正常等等,若用者系統(tǒng)是在開發(fā)機(jī)的監(jiān)控程序下運(yùn)行時,還要考慮用者緩沖單元是否和監(jiān)控程序的工作單元發(fā)生沖突。 單步和斷點(diǎn)調(diào)試后,還應(yīng)進(jìn)行連續(xù)調(diào)試,用以確定定時精度、CPU 的實(shí)時響應(yīng)等問題。 當(dāng)全部調(diào)試和修改完成后,將程序固化到 AT89S51 中。進(jìn)行整機(jī)調(diào)試。各功能實(shí)現(xiàn)則調(diào)試完成。 軟件調(diào)試心得 Keil C 對中文支持不太好，因而會出現(xiàn)顯示的光標(biāo)與光標(biāo)實(shí)際所在不一致的現(xiàn)象，這會對修改中文注釋造成影響。在電腦界面下面，我們可以把字體設(shè)置為Courier，這樣就可以顯示正常。 MCU（如 W77E58，它有 1K 片外內(nèi)存）的時候，肯定要設(shè)置標(biāo)志位，并且編譯方式要選擇大模式，否則會出錯。 Keil C 跟蹤程序運(yùn)行狀態(tài)的時候，要把引起 Warning 的語句屏蔽，否則有可能跟蹤語句的時候會出錯。，Keil C 是首先把數(shù)組 Load 進(jìn)內(nèi)存。如果要在 C 中使用長數(shù)組的時候，我們可以使用 code 關(guān)鍵字，這樣就實(shí)現(xiàn)了匯編的 DB 的功能，Keil C是不會把標(biāo)志 code 的數(shù)組 Load 入內(nèi)存的，它會直接讀取 Rom。，時序是很重要的。拉高管腳的執(zhí)行速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)比檢查管腳電平的要快。，我們需要設(shè)置好超時處理，否則程序就會因為一個沒有預(yù)計的錯誤而死鎖。 C 語言實(shí)現(xiàn)的地方，盡量不要用匯編，尤其在算法的實(shí)現(xiàn)，用匯編是晦澀長沙航空職業(yè)技?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文）難懂。，其中液晶背景數(shù)組最長，有四千個Byte，因而把那些初始化數(shù)組都放在另外一個 C 文件，在主文件使用使用關(guān)鍵字extern 定義，這樣就不會對主文件的編寫造成干擾。 結(jié)果分析通過以上的測試分析，超市存物柜密碼鎖能夠?qū)崿F(xiàn)密碼開關(guān)鎖功能，在沒有輸入密碼前 12864 液晶顯示界面模式，當(dāng)有人隨意按某個鍵后，系統(tǒng)退出界面模式進(jìn)入輸入密碼模式，輸入三次密碼仍然錯誤系統(tǒng)報警，按鍵進(jìn)入恢復(fù)出廠模式，輸入管理員密碼解鎖后蜂鳴器停止報警，恢復(fù)了出廠設(shè)置。如果要更改原密碼，在輸入原密碼后，按鍵進(jìn)入密碼修改模式，鍵入兩次新密碼無誤后，按確認(rèn)鍵后密碼修改成功。 Proteus 仿真在硬件和軟件都能實(shí)現(xiàn)的條件下，利用 Proteus 進(jìn)行仿真，通過不停的調(diào)試與改正，最后終于實(shí)現(xiàn)了密碼鎖的功能，Proteus 仿真結(jié)果如圖 51 所示。當(dāng)連好各個模塊電路的導(dǎo)線后，導(dǎo)入芯片程序，運(yùn)行該密碼鎖仿真電路，通過按鍵可以進(jìn)行密碼鎖的開鎖，修改密碼，錯誤密碼 3 次以上報警的操作，LCD 顯示屏顯示相應(yīng)的操作現(xiàn)象，密碼正確可以開鎖，進(jìn)而可以修改密碼，密碼錯誤三次以上由喇叭發(fā)出報警聲，如果系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤還可以通過復(fù)位電路進(jìn)行復(fù)位?？傊谠械睦碚摶A(chǔ)上，通過 Proteus 能夠成功的進(jìn)行密碼鎖基本操作的仿真，實(shí)現(xiàn)了相關(guān)的功能。如圖 51。長沙航空職業(yè)技?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文）XTAL218XTAL119ALE301PSN29RST9P0./.6/47U1AT89C51C130pFC230pFX1CRYSTAL D71463D5124D31029D1807E6RW5S4VS1D2VE3LCD1M1062R10k R210kR310kR410kR510kR610kR710kR810kR91k Q1PNLS1SPEAKERR110kC31nFSW17SWSPTR2110k R210kR2310kR2410kR251