【文章內容簡介】 顯示字母、數字、符號等的點型液晶模塊 它有若干個57或者511等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符。每位之間有一個點距的間隔，每行之間也有也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用。1602的驅動電路帶有11條指令，可以很方便的控制液晶的現實效果如：清屏、左移右移、光標顯示。而且1602顯示的字符在下一條指令為到來之前不會改變，也就是能夠維持顯示的字符，1602液晶占用的系統(tǒng)資源也少。綜合比較上述兩種方案，應采用1602液晶組成本設計的顯示模塊。 鍵盤矩陣模塊STC89C52單片機P2引腳外接44矩陣鍵盤，按鍵有0～9,還有回格鍵、清屏、設初始密碼、修改密碼等按鍵。開機后液晶屏顯示提示語，按數字鍵即可輸入密碼，按修改密碼鍵，在正確輸入舊密碼的前提下，即可修改密碼。4 硬件設計流程本設計為紅外遙控密碼鎖，硬件部分總共分為以下幾個模塊： 單片機最小系統(tǒng)電路單片機最小系統(tǒng)電路原理圖如圖8所示。圖8 單片機最小系統(tǒng)電路 報警電路報警電路原理圖如圖9所示。圖9 報警模塊電路 紅外發(fā)射電路紅外發(fā)射電路原理圖如圖10所示。圖10 紅外發(fā)送電路 紅外接收電路紅外接收模塊原理圖如圖11所示。圖11 紅外接收電路 液晶顯示器液晶顯示屏的引腳圖如圖12所示。圖12 液晶顯示屏引腳圖5 軟件設計流程系統(tǒng)的軟件設計才用C語言，對單片機進行編程實現各項功能。在軟件設計過程中，采用模塊化設計思想，利用“化整為零”、“化零為整”的方法，分別設計各個子模塊的流程圖，然后按照流程圖去編寫對應程序，并在此過程中，分模塊進行編譯與調試。 Keil uVision3軟件簡介Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會更加深刻。Keil C51軟件提供豐富的庫函數和功能強大的集成開發(fā)調試工具，全Windows界面。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51生成的目標代碼效率非常之高，多數語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現高級語言的優(yōu)勢。C51工具包的整體結構，其中uVision與Ishell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、調試、仿真等整個開發(fā)流程。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。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標文件(.OBJ)。目標文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經L51連接定位生成絕對目標文件(.ABS)。ABS文件由OH51轉換成標準的Hex文件，以供調試器dScope51或tScope51使用進行源代碼級調試，也可由仿真器使用直接對目標板進行調試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中（王為青等，2007)。 紅外發(fā)射模塊編碼在發(fā)射模塊編碼過程中，一定要嚴格按照NEC協(xié)議的標準進行設計。因此，在編碼之前，必須理解并掌握NEC編解碼的定義。 紅外遙控編碼思想遙控發(fā)射器專用芯片很多，根據編碼格式可以分成兩大類，這里我們以運用比較廣泛，解碼比較容易的一類來加以說明，現以日本NEC的uPD6121G組成發(fā)射電路為例說明編碼原理， 我們使用的超薄型紅外線遙控器使用的就是6121 編碼。當發(fā)射器按鍵按下后，即有遙控碼發(fā)出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。這種遙控碼具有以下特征： 采用脈寬調制的串行碼，、“0”；、“1”， 其波形如圖13所示。圖13 數據波形編碼上述“0”和“1”組成的32位二進制碼經38kHz的載頻進行二次調制以提高發(fā)射效率，達到降低電源功耗的目的。然后再通過紅外發(fā)射二極管產生紅外線向空間發(fā)射。UPD6121G產生的遙控編碼是連續(xù)的32位二進制碼組，其中前16位為用戶識別碼，能區(qū)別不同的電器設備，防止不同機種遙控碼互相干擾，如我們可以同時使用電視機、機頂盒、功放等遙控器，但它們不會產生誤觸發(fā)。該芯片的用戶識別碼固定為十六進制01H；后16位為8位操作碼（功能碼）及其反碼。UPD6121G 最多額128種不同組合的編碼。 遙控器在按鍵按下后，周期性地發(fā)出同一種32位二進制碼，周期約為108ms。一組碼本身的持續(xù)時間隨它包含的二進制“0”和“1”的個數不同而不同，大約在45～63ms之間。如下圖14所示。圖14 遙控編碼波形當一個鍵按下超過36ms，振蕩器使芯片激活，將發(fā)射一組108ms編碼脈沖,這108ms發(fā)射代碼由一個起始碼（9ms）,一個結果碼（）,低8位地址碼（9ms~18ms）,高8位地址碼（9ms~18ms）,8位數據碼（9ms~18ms）和這8位數據的反碼（9ms~18ms）組成。如果鍵按下超過108ms仍未松開，接下來發(fā)射的代碼（連發(fā)代碼）將僅由起始碼（9ms）和結束碼（）組成。代碼格式（以接收代碼為準，接收代碼與發(fā)射代碼反向。位定義 如圖15所示。圖15 “0”碼編碼波形單發(fā)代碼格式 如圖16所示。圖16 32位碼編碼波形連發(fā)代碼格式 如圖17所示。圖17 重復碼編碼波形由于本設計中，我們需要自己設計并制作紅外遙控系統(tǒng)，并在編碼中使用NEC協(xié)議。 軟件程序資源分配在程序開始以前，首先要根據電路及設計的需要進行必要的位定義變量、無符號變量、符號變量以及數據表格變量。位定義變量本設計中位定義變量共有多個，包括按鍵、紅外發(fā)射端口、紅外指示燈的位定義變量以及各種功能標志位。特殊定義函數，如鍵盤掃描函數uchar key()，紅外發(fā)射函數void send_hw(uchar c)，發(fā)射引導碼函數void send_star()，數據編碼函數void send_char(uchar c)等。無字符局部變量及全局變量根據在程序中設計到的全局變量，可以同時賦初值，若沒有賦初值則程序自動賦0。本程序中設計到的全局變量包括時間變量、按鍵標志變量、地址變量、顯示標志變量、紅外收發(fā)標志變量等。bit hw。 //紅外發(fā)射標志位bit key_bit。 //按鍵重復標記sbit led=P3^7。 //這是紅外指示燈的位定義sbit out=P3^6。 ////這是紅外數據發(fā)射端口的位定義define port P2 //這是鍵盤按鍵的接口定義 程序設計子模塊分析鍵盤實際上是一組按鍵開關的集合，在鍵的閉合和斷開過程中，會產生抖動，抖動時間長短和開關的機械特性有關。鍵的閉合與斷開，反映在行線輸出電壓上就是呈現高電平或低電平。為準確判定按鍵的位置，我們必須消除抖動期的影響（馬忠梅等,2003）。常用軟件的方法來消除按鍵抖動。其基本思想就是：在第一次檢測到有鍵按下時，該鍵所對應的行線為低電平，執(zhí)行一段1ms的延時子程序后，確認該行線電平是否仍為低電平，如果仍為低電平，則確認該行確實有按鍵按下。當按鍵松開時，行線的低電平變?yōu)楦唠娖剑瑘?zhí)行一段1ms的延時子程序，檢測該行線為高電平，說明按鍵確實已經松開（李明喜，2004）。采取以上方法，即可消除抖動的影響，延時消抖程序如下。void delay() //1ms 誤差 {unsigned char a,b。for(b=102。b0。b)for(a=3。a0。a)。} 鍵盤掃描模塊本設計中采用了44矩陣鍵盤。其工作原理為：按建設在行、列線交點上。行線經過上拉電阻接到+5V上。無鍵按下時，行線處于高電平狀態(tài)；當有按鍵按下時，行線電平狀態(tài)將由與此行線相連的列線的電平決定。按鍵的識別方法：掃描法第一步，首先要識別有無鍵按下。將所有的列線均置為0電平，然后檢查各行線電平是否都為高電平，如果不全為高電平，則有鍵按下，否則說明無鍵按下。此時也只能判定按鍵的所在行。第二步，識別出按鍵的具體位置用掃描法。在某一時刻，只讓一條列線處于低電平，其余所有列線處于高電平。以此類推，若此過程中，有行線電平由高電平變成低電平，則該時刻的列線即為按鍵所在列。由此，可以判斷出按下的按鍵具體位置。線反轉