【文章內(nèi)容簡介】 照數(shù)字0123456789摩斯碼111110111100111000110000100000100001100011100111102進制11111011110011100011000010000010000110001110011110：本系統(tǒng)電路主芯片AT89C51，晶振和兩個電容組成的時鐘脈沖，一個電阻和一個電解電容和一個按鍵組成的復位電路，一個8段數(shù)碼管構成的密碼顯示器，一個蜂鳴器，5個LED，一個NPN三極管加上一個繼電器組成的驅(qū)動電路構成了系統(tǒng)電路。 晶振時鐘電路單片機XIAL1和XIAL2分別接30PF的電容，中間再并個12MHZ的晶振，形成單片機的晶振電路。圖3－1 晶振電路圖3－2 復位電路 單片的P1口外接1位8段數(shù)碼管，作為密碼輸入顯示器；INT0外接蜂鳴器，當INT0被置0時，蜂鳴器發(fā)出聲音；P0口外接發(fā)光二極管用作系統(tǒng)工作狀態(tài)提示。 其它引腳 ALE引腳懸空，復位引腳接到復位電路、VCC接電源、VSS接地、EA接電源用PROTEL 99 SE繪制的完整電路圖如下：圖3－3 系統(tǒng)電路圖八段數(shù)碼管顯示你的摩斯按鍵是否正確對應你要輸入的數(shù)字密碼。由于采取上電設置密碼的編程方法復位鍵即密碼修改鍵設置在門后，要打開門才能修改密碼。設置密碼后若輸入密碼不對的前兩次5秒報警，最后一次10分鐘報警,摩斯按發(fā)錯誤除外(但有兩秒報警，并且須全部密碼重新輸入)。本電路設置四位密碼，由于每位數(shù)字鍵均由五位摩斯碼構成則要輸入20次摩斯碼鍵！?。ňG色）“滴”顯示，（黃色）“嗒”音顯示，（紅色）摩斯碼按法錯誤或密碼錯誤，（藍色）表示該電路已設置了密碼，等待輸入密碼進行比較。PROTEL繪制的PCB板：圖3－4 系統(tǒng)PCB板PROTEL系統(tǒng)3D仿真：圖3－5 系統(tǒng)3D仿真模型 PROTEL 99 SE簡介：Protel99SE是Protel公司近10年來致力于Windows平臺開發(fā)的最新結晶，能實現(xiàn)從電學概念設計到輸出物理生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以及這之間的所有分析、驗證和設計數(shù)據(jù)管理。因而今天的Protel最新產(chǎn)品已不是單純 的PCB（印制電路板）設計工具，而是一個系統(tǒng)工具，覆蓋了以PCB為核心的整個物理設計。 最新版本的Protel軟件可以毫無障礙地讀Orcad、Pads、Accel(PCAD)等知名EDA公司設計文件，以便用戶順利過渡到新的EDA平臺?！　rotel99 SE共分5個模塊，分別是原理圖設計、PCB設計（包含信號完整性分析）、自動布線器、原理圖混合信號仿真、PLD設計。 以下介紹一些Protel99SE的部分最新功能：◆可生成30多種格式的電氣連接網(wǎng)絡表；◆強大的全局編輯功能；◆在原理圖中選擇一級器件，PCB中同樣的器件也將被選中； ◆同時運行原理圖和PCB，在打開的原理圖和PCB圖間允許雙向交叉查找元器件、引腳、網(wǎng)絡◆既可以進行正向注釋元器件標號（由原理圖到PCB），也可以進行反向注釋（由PCB到原理圖），以保持電氣原理圖和PCB在設計上的一致性；◆滿足國際化設計要求（包括國標標題欄輸出，GB4728國標庫）； * 方便易用的數(shù)?；旌戏抡妫嫒軸PICE 3f5）；◆支持用CUPL語言和原理圖設計PLD，生成標準的JED下載文件； * PCB可設計32個信號層，16個電源地層和16個機加工層；◆強大的“規(guī)則驅(qū)動”設計環(huán)境，符合在線的和批處理的設計規(guī)則檢查； 　　◆智能覆銅功能，覆鈾可以自動重鋪； 　　◆提供大量的工業(yè)化標準電路板做為設計模版； 　　◆放置漢字功能； 　　◆可以輸入和輸出DXF、DWG格式文件，實現(xiàn)和AutoCAD等軟件的數(shù)據(jù)交換； 　　◆智能封裝導航（對于建立復雜的PGA、BGA封裝很有用）； 　　◆方便的打印預覽功能，不用修改PCB文件就可以直接控制打印結果； 　　◆獨特的3D顯示可以在制板之前看到裝配事物的效果； 　　◆強大的CAM處理使您輕松實現(xiàn)輸出光繪文件、材料清單、鉆孔文件、貼片機文件、測試點報告等； ◆經(jīng)過充分驗證的傳輸線特性和仿真精確計算的算法，信號完整性分析直接從PCB啟動； 　　◆反射和串擾仿真的波形顯示結果與便利的測量工具相結合。注：由于資金和設備限制，以上PCB電路設計過程屬于理論化，只作為電路板設計的一個流程。本電路的實物模型,本人還是采用萬用電路板來完成。表3－3 元器件清單原件名稱備注單片機AT89C51電阻R1，R210K，100K各一只電解電容C3100F無極電容C1，C230VF數(shù)碼管一只5V蜂鳴器一只晶振12MHZ三極管9014一個按健S1，S2各一個12V繼電器一個LED D1，D2，D3，D4綠，黃，紅，藍各一個2極管40041只萬能電路板1塊經(jīng)采購繼電器沒有買到，所以原電路的輸出電路3極管的繼電器改為LED燈，只要電路IC經(jīng)密碼輸入后能點亮LED燈則電路設計要求達到。 工具名稱數(shù)量焊烙鐵50W1只帶松香焊絲若干萬用表一個表3－4焊接所需工具電路焊接實物圖如下：圖3－6 電路正面接線實物圖圖3－7 電路背面接線實物圖 系統(tǒng)軟件設計整體思路一個應用系統(tǒng)要完成各項功能，首先必須有較完善的硬件作保證。同時還必須得到相應設計合理的軟件的支持，尤其是微機應用高速發(fā)展的今天，許多由硬件完成的工作，都可通過軟件編程而代替。甚至有些必須采用很復雜的硬件電路才能完成的工作，用軟件編程有時會變得很簡單，如數(shù)字濾波，信號處理等。因此充分利用其內(nèi)部豐富的硬件資源和軟件資源，采用與C51系列單片機相對應的51匯編語言和結構化程序設計方法進行軟件編程。程序設計語言有三種：機器語言、匯編語言和高級語言。機器語言是機器唯一能“懂”的語言，用匯編語言或高級語言編寫的程序（稱為源程序）最終都必須翻譯成機器語言的程序（成為目標程序），計算機才能“看懂”，然后逐一執(zhí)行。高級語言是面向問題和計算過程的語言，它可通過于各種不同的計算機，用戶編程時不必仔細了解所用的計算機的具體性能與指令系統(tǒng)，而且語句的功能強，常常一個語句已相當于很多條計算機指令，于是用高級語言編制程序的速度比較快，也便于學習和交流，但是本系統(tǒng)卻選用了匯編語言。原因在于，本系統(tǒng)是編制程序工作量不大、規(guī)模較小的單片機微控制系統(tǒng)，使用匯編語言可以不用像高級語言那樣占用較多的存儲空間，適合于存儲容量較小的系統(tǒng)。糸統(tǒng)返回否是密碼錯誤主人是否要修改密碼開門輸入正確密碼保存后糸統(tǒng)返回輸入新密碼報警輸入錯誤滿3次輸入錯誤未滿3次密碼比較開始系統(tǒng)喚醒上電密碼輸入完畢系統(tǒng)等待密碼輸入 圖4－1 系統(tǒng)程序設計結構圖5 程序調(diào)試把也寫好的匯編語言程序的載入軟件調(diào)試工具，檢查軟件是否有設法錯誤，再根據(jù)軟件提示對本程序進行修改，直到?jīng)]有錯誤再生成單片機能運行的機器碼，再用51開發(fā)板或其它單怎機寫入工具把機器碼寫入單片機進行實際的程序調(diào)試，根據(jù)實際情況再對程序的不足加以修改，直到滿足設計要求。 程序調(diào)試用到的軟件及工具調(diào)試本程序需要用到KEIL C51，及51開發(fā)板一塊及其配套的下載燒錄軟件 KEIL C51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(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)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(shù)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(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。 C51工具包的整體結構： 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(diào)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(jīng)L51連接定位生成絕對目標文件(.ABS)。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標準的Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標板進行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中。 調(diào)試過程 首先打開KEIL C51主程序，新建工程，新建文本框?qū)懭氤绦?，保存，檢查是否有語法錯誤，經(jīng)反復檢查無誤后匯編，生成51單片機可執(zhí)行的HEX文件。然后用51開發(fā)板相匹配的燒錄軟件把HEX文件寫入單片機。圖5－1 keil c51調(diào)試介面圖5－2 單片機燒錄軟件介面6 設計總結與展望實踐是檢驗真理的唯一標準，當然也是檢驗學習成果的標準。在經(jīng)過一段時間的學習之后，我們需要了解自己的所學應該如何應用在實踐中，因為任何知識都源于實踐，歸于實踐，所以要將所學的知識在實踐中來檢驗。在做畢業(yè)設計期間，在老師的指導下，通過自身的不斷努力，無論是思想上，學習上，都取得了長足的發(fā)展和巨大的收獲，現(xiàn)將工作總結如下：思想上，學會了用科學的精神去解決問題。很多事情看起來是很簡單的問題，但實際做起來去會發(fā)現(xiàn)有許多奧妙！這是因為其中蘊含著許多科學的問題。