【文章內容簡介】 度穩(wěn)定性。如果使用石英晶體，我們推薦電容使用30pF177。10pF，而如使用陶瓷諧振器建議選擇40pF177。10F。用戶也可以采用外部時鐘。采用外部時鐘的電路如圖1所示。這種情況下，外部時鐘脈沖接到XTAL1端，即內部時鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2則懸空。由于外部時鐘信號是通過一個2分頻觸發(fā)器后作為內部時鐘信號的，所以對外部時鐘信號的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時間和最大的低電平持續(xù)時間應符合產品技術條件的要求。 單片機自激震蕩電路由于單片機有內部振蕩器，： 晶振電路 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，AT89S51設有穩(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的內容并且凍結振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復位為止。 開鎖機構 用戶通過LCD提示信息，用鍵盤輸入正確密碼，從而達到開鎖的目的。當用戶輸入的密碼正確并且是在按下確定鍵的話，單片機便輸出開門信號，送到開鎖驅動 電路，然后驅動電磁鎖，達到開門的目的。電路驅動和開鎖兩級組成。由DRT10組成驅動電路，其中T10可以選擇普通的小功率三極管如9019018都可以滿足要求。D5作為開鎖的提示；由DC2T11組成。其中DC24是為了消除電磁鎖可能產生的反向高電壓以及可能產生的電磁干擾。T11可選用中功率的三極管如8050，電磁鎖的選用要視情況而定，但是吸合力要足夠且由一定的余量。 在本次設計中，基于節(jié)省材料的原則，暫時用發(fā)光二極管代替電磁鎖，發(fā)光管亮，表示開鎖；滅，表示沒有開鎖。 密碼鎖開鎖機構電路圖 鍵盤設計 本設計就采用行列式鍵盤，同時也能減少鍵盤與單片機接口時所占用的I/O線的數(shù)目，在按鍵比較多的時候，通常采用這樣方法。 每一條水平（行線）與垂直線（列線）的交叉處不相通，而是通過一個按鍵來連通，利用這種行列式矩陣結構只需要N條行線和M條列線，即可組成具有NM個按鍵的鍵盤。 在這種行列式矩陣鍵盤非鍵盤編碼的單片機系統(tǒng)中，鍵盤處理程序首先執(zhí)行等待按鍵并確認有無按鍵按下的程序段。 44矩陣鍵盤的工作原理 在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時，為了減少I/O口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式，如圖5所示。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個按鍵加以連接。這樣，一個端口（如P1口）就可以構成4*4=16個按鍵，比之直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構成20鍵的鍵盤，而直接用端口線則只能多出一鍵（9鍵）。由此可見，在需要的鍵數(shù)比較多時，采用矩陣法來做鍵盤是合理的。掃描原理 把每個鍵都分成水平和垂直的兩端接入，比如說掃描碼是從垂直的入，那就代表那一行所接收到的掃描碼是同一個bit，而讀入掃描碼的則是水平，掃描的動作是先輸入掃描碼，再去讀取輸入的值，經過比對之后就可知道是哪個鍵被按下。 比如說掃描碼送入01111111，而后面的1111是讓讀取的4行接腳先設為VDD，若此時第一行的第三列按鍵被按下，那讀取的結果就會變成01111101（注意1111變成1101），其中LSB的第三個bit會由1變成0，這是因為這個按鍵被按下之后，會被垂直的掃描碼電位short，而把讀取的LSB的bit電位拉到0，此即為掃描原理。 由於這種按鍵是機械式的開關，當按鍵被按下時，鍵會震動一小段時間才穩(wěn)定，為了避免讓8051誤判為多次輸入同一按鍵， 我們必須在偵測到有按鍵被按下，就Delay一小段時間，使鍵盤以達穩(wěn)定狀態(tài)，再去判讀所按下的鍵，就可以讓鍵盤的輸入穩(wěn)定。： 鍵盤整體?？驁D 顯示設計采用字符型液晶屏設計，由單片機的p0口控制顯示，～。本設計采用以下液晶顯示設計： LCD液晶顯示電路抓圖 電路設計總圖Proteus軟件是Labcenter Electronics公司的一款電路設計與仿真軟件，它包括ISIS、ARES等軟件模塊，ARES模塊主要用來完成PCB的設計，而ISIS模塊用來完成電路原理圖的布圖與仿真。Proteus的軟件仿真基于VSM技術，它與其他軟件最大的不同也是最大的優(yōu)勢就在于它能仿真大量的單片機芯片，比如MCS51系列、PIC系列等等，以及單片機外圍電路，比如鍵盤、LED、LCD等等。通過Proteus軟件的使用我們能夠輕易地獲得一個功能齊全、實用方便的單片機實驗室。 本密碼鎖采用proteus進行電路圖設計，經過元件選型，用萬能實驗版進行硬件焊接，以實現(xiàn)硬件部分。 下圖為proteus設計的密碼鎖電路圖整體抓圖 第四章 系統(tǒng)軟件設計因設計主要是作用匯編語言來開發(fā)的51單片機項目程序，所以首先必須有一個可以在Windows XP或Windows vista操作系統(tǒng)下執(zhí)行的匯編語言編譯器，本設計采用Keil編譯器進行編程，因為它可以支持一系列的51單片機。 開始初始化模式選擇識別按鍵密碼輸入手動清除密碼比較開門舊密碼輸入新密碼輸入存入緩存區(qū)再次輸入密碼重新輸入設置完畢返回NANBY 主程序的流程圖主程序主要是完成系統(tǒng)初始化、設置中斷向量、檢查有無鍵按下、以及調用顯示等等。主程序部分如下所示：en bit 。rw bit 。rs bit 。display equ p0 。將lcd的顯示端口連接到p0口上speaker bit 。led bit 。open bit 。returnbit bit 。ORG 0000h 。程序開始地址LJMP start。ORG 000bh。LJMP intermit_t0。ORG 001bh。LJMP intermit_t1。ORG 0030h。start:MOV sp,60h。lcall sys_initialization 。調用子程序sys_initialization 鍵盤掃描及識別子程序 鍵盤采用查詢的方式，放在主程序中，當沒有按鍵按下的時候，單片機循環(huán)主程序，一旦有按鍵按下，便轉向相應的子程序處理，處理結束再返回。 鍵盤部分程序如下： key: 。鍵盤程序名稱call ks 。調用子程序ksjnz k1 。判斷是否有鍵按下jmp key 。跳回鍵盤程序ks:mov p1,0f0h。mov a,p1。xrl a,0f0h。ret。 鍵盤掃描程序流程圖 系統(tǒng)模塊密碼設置子程序 由于設計是分模塊化進行，所以子程序是整體軟件系統(tǒng)的組成部分，子程序不但可以使程序化整為零，使其復雜簡單化，同時也方便閱讀，修改等，每個功能模塊都有它自己的子程序，在本設計中是用LCD顯示數(shù)據(jù)，所以就要用到顯示子程序，設計中用的是矩陣鍵盤，所以就用到鍵盤掃描子程序，例如還有顯示初始化子程序、LCD忙檢測子程序、關閉狀態(tài)顯示子程序、開鎖狀態(tài)顯示子程序、密碼輸入及修改狀態(tài)顯示子程序、密碼輸入錯誤后的提示子程序等。如下圖為密碼修改子程序流程圖 選擇模式舊密碼輸入新密碼輸入存入緩存再次輸入密碼比較密碼重新輸入返回YN是否大于3次鎖定NY 設置密碼子程序 在硬件支持的環(huán)境下，用proteus設計好的電路，Keil編好的程序編譯成芯片可識別的S51文件，利用PC機寫進proteus程序圖芯片內進行仿真測試，并對其出現(xiàn)的錯誤進行修改，～。 keil編譯程序成功 keil生成hex文件 proteus調用keil的hex文件進行仿真 仿真成功密碼正確 密碼正確綠燈亮第五章 系統(tǒng)制作及調試：LCD的注意事項1.采用焊接方法將金屬基PIN安裝于LCD時，從玻璃末端到PCB的焊接位置的長度至少5mm，焊接溫度必須在260℃以下，且焊接時間必須在10秒以內，以免焊接過程中對裝置的損壞，確保焊接性能。在230℃，30秒條件下，90%的焊料須緊密附著于PIN上。2.對LCD基板或基PIN焊接位置的調整必須在安裝前完成。嚴禁猛烈移動基PIN，否則會機械地破壞LCD屏與基PIN之間的連接點。焊接時平放LCD，盡量不讓LCD受力。3.焊接LCD基板時，將其小心、平衡地插入PCB插槽，以避免損壞基PIN或LCD基板。4.焊接時，LCD基板不應長時間置于焊錫蒸汽中，清洗PCB時，必須避免污染LCD基板，否則可能損壞顯示器表面的偏光片及封口膠。5.顯示器表面的保護膜直到焊接完成才可揭掉，禁止手指及其它硬物接觸偏光片，禁止水和其他化學物質沾污裝置，因為這些物質會