【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的顯示電路是為了給使用者以提示而設(shè)置的?？紤]到為了節(jié)約單片機(jī)的口資源，本系統(tǒng)的顯示采用串行顯示的方式。 方案一：通過移位寄存器顯示 只使用單片機(jī)的兩個(gè)串行口， 就可以完成單片機(jī)的顯示功能 。 返回 密碼正確？ 開鎖驅(qū)動(dòng)電路 發(fā)光二極管亮 單片機(jī)微控制器 Y N 7 方案二：通過芯片 HD7279 顯示 HD7279 為串行接口，可直接同時(shí)驅(qū)動(dòng) 8 位共陰式數(shù)碼管而不需要外圍元件，內(nèi)部含有譯碼可接受 BCD 碼或 16 進(jìn)制碼；各位獨(dú)立控制譯碼或不譯碼及消隱和閃爍屬性；還有其他指令方便控制獨(dú)立 LED；由此可以看出 HD7279 功能非常強(qiáng)大。相對(duì)于方案一 的 使用HD7279 更方便程序設(shè)計(jì)；而且對(duì)后面的測(cè)試工作也很有幫助。所以方案二是比較好的選擇【 5】 。 顯示器主顯示幾個(gè)字符，給用戶提供指示見圖 26 所示。 圖 26a關(guān)閉狀態(tài) 圖 26b 開鎖狀態(tài) 圖 26 c 密碼輸入及修改狀態(tài) 圖 26d 密碼輸入錯(cuò)誤后的提示 8 圖 26 e鎖定狀態(tài) 具體的顯示電路圖如 27所示： 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 9 M a y 2 0 0 0 S h e e t o f F i l e : C : \ P r o g r a m F i l e s \ D e s i g n E x p l o r e r 9 9 S E \ L i b r a r y \ S c h \ B A 4 6 A 6 ~ 1 . D D BD r a w n B y :1234567abcdefg8 dp9G N Dabfcgdedp8 S E G L E D 1S H U M A _ Y I N1234567abcdefg8 dp9G N Dabfcgdedp8 S E G L E D 2S H U M A _ Y I N1234567abcdefg8 dp9G N Dabfcgdedp8 S E G L E D 3S H U M A _ Y I N1234567abcdefg8 dp9G N Dabfcgdedp8 S E G L E D 4S H U M A _ Y I NL E D _ D PL E D _ GL E D _ FL E D _ EL E D _ DL E D _ CL E D _ BL E D _ AL E D _ AL E D _ BL E D _ CL E D _ DL E D _ EL E D _ FL E D _ GL E D _ D PL E D _ AL E D _ BL E D _ CL E D _ DL E D _ EL E D _ FL E D _ GL E D _ D PL E D _ D PL E D _ GL E D _ FL E D _ EL E D _ DL E D _ CL E D _ BL E D _ A 1234567abcdefg8 dp9G N Dabfcgdedp8 S E G L E D 5S H U M A _ Y I N1234567abcdefg8 dp9G N Dabfcgdedp8 S E G L E D 6S H U M A _ Y I NL E D _ D PL E D _ GL E D _ FL E D _ EL E D _ DL E D _ CL E D _ BL E D _ AL E D _ D PL E D _ GL E D _ FL E D _ EL E D _ DL E D _ CL E D _ BL E D _ AL E D 6 L E D 5 L E D 4 L E D 3 L E D 2 L E D 1 圖 27 顯示電路 1 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 9 M a y 2 0 0 0 S h e e t o f F i l e : C : \ P r o g r a m F i l e s \ D e s i g n E x p l o r e r 9 9 S E \ L i b r a r y \ S c h \ B A 4 6 A 6 ~ 1 . D D BD r a w n B y :V D D1V D D2NC3V S S4NC5CS6C L K7D A T A8K E Y9SG10SF11SE12SD13SC14SB15SA16DP17D I G 018D I G 119D I G 220D I G 321D I G 422D I G 523D I G 624D I G 725C L K O26RC27R E S E T28U3H D 7 2 7 9V C CR2C 1 81 5 PV C CH _ C SH _ C L KH _ D A T AL E D _ GL E D _ FL E D _ EL E D _ DL E D _ CL E D _ D PL E D _ AL E D _ BL E D 4L E D 3L E D 2L E D 1H _ K E YL E D 5L E D 6R61 0 0 KR71 0 0 KR81 0 0 KR91 0 0 KR 1 01 0 0 KR 1 11 0 0 KR 1 21 0 0 KR 1 31 0 0 K2 0 0 * 8 圖 27顯示電路 2 因?yàn)椴捎醚h(huán)掃描的工作方式，如果采用普通的數(shù)碼管亮度可能不夠，采用高亮或超高亮的型號(hào)，可以解決這個(gè)問題。數(shù)碼管的尺寸，亦不宜選的過大，一般字符的高度不應(yīng)超過 1英寸，如果選用大型的數(shù)碼管，應(yīng)適用適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)電路。 顯示電路由 6位 LED顯示器，它將輸入的密碼即時(shí)顯示出來 ， 顯示電路是使用的 串 口 9 顯示，這種顯示最大的優(yōu)點(diǎn)就是使用口資源比較少，只 p1 口的 p12 和 p13 及 p14 用以 串口的發(fā)送和接收， 六只 數(shù)碼管采用 HD7279 芯片 驅(qū)動(dòng)，顯示比較清晰 ， HD7279A 芯片接個(gè)振蕩電路 。 系統(tǒng) 技術(shù) 可行性分析 主要的設(shè)計(jì)實(shí)施過程：首先 ,選擇周立功 P89C51RD2xx 單片機(jī) ，以及選購其他電子元器件 ： HD7279A、小鍵盤和 七段 LED 顯示器 。第二步，使用 PROTEL 99 SE 設(shè)計(jì)硬件電路原理圖，并決定采用萬能板焊接 。第三步，使用 Keil C 軟件編寫單片機(jī)的 C語言程序、仿真、軟件調(diào)試。第四部，使用 PROTEUS 軟件進(jìn)行模擬軟、硬件調(diào)試。最后，聯(lián)合軟、硬 件調(diào)試電路板，完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì) 【 6】 。 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)論證 方案一：采用數(shù)字電路控制 采用數(shù)字密碼鎖電路的好處就是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。 用 74LS112 雙 JK 觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路作為密碼鎖的核心控制，共設(shè)了 12 個(gè)用戶輸入鍵，其中只有 6 個(gè)是有效的密碼按鍵，其它的都是干擾按鍵，若按下干擾鍵，鍵盤輸入電路自動(dòng)清零，原先輸入的密碼無效，需要重新輸入；如果用戶輸入密碼的時(shí)間超過 50 秒（一般情況下，用戶不會(huì)超過 50 秒，若用戶覺得不便，還可以修改）電路將報(bào)警 5 秒，若電路連續(xù)報(bào)警三次，電路將鎖定鍵盤 10分鐘，防止他人的非法 操作。 方案二：采用 一種是用以 P89C51RX2RD。 利用單片機(jī)靈活的編程設(shè)計(jì)和豐富的 I/O 端口，及其控制的準(zhǔn)確性，不但能實(shí)現(xiàn)基本的密碼鎖功能，還能添加 調(diào)電存儲(chǔ)、聲光提示甚至添加遙控控制 功能。 通過比較以上兩種方案，單片機(jī)方案有較大的活動(dòng)空間 【 7】 ，不但能實(shí)現(xiàn)所要求的功能而且能在很大的程度上擴(kuò)展功能，而且還可以方便的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，所以我們采用后一種方案。 電路 應(yīng)該 由兩大部分組成：密碼鎖電路和備用電源 (UPS)，其中設(shè)置 UPS 電源是為了防止因?yàn)橥ｋ娫斐傻拿艽a鎖電路失效，使用戶免遭麻煩。 但是在該設(shè)計(jì)中由于的技 術(shù)的有限和時(shí)間的有限性備用電源并沒有在其中得到相應(yīng)的體現(xiàn)。 密碼鎖電路包含 ：鍵盤輸入、密碼檢測(cè)、開鎖電路、執(zhí)行電路、報(bào)警電路、鍵盤輸入超次 鎖定電路。 10 第三章 硬件電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)簡(jiǎn)介 單片機(jī)自 20 世紀(jì) 70年代問世以來，以及其高的性能價(jià)格比收到人們的重視和關(guān)注，所以應(yīng)用廣泛，發(fā)展很快。單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是體積小，重量輕，抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)環(huán)境要求不高，價(jià)格低廉，可靠性高，靈活性好，開發(fā)較為容易。廣大工程技術(shù)人員通過學(xué)習(xí)有關(guān)單片機(jī)的知識(shí)后，也能依靠自己的力量來開發(fā)多希望的單片機(jī)系統(tǒng)， 并可以獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。正因?yàn)槿绱耍谖覈?，單片機(jī)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化控制、自動(dòng)監(jiān)測(cè)、智能儀器儀表、家用電器等各個(gè)方面。 從 20世紀(jì) 80 年代，單片機(jī)的發(fā)展非常迅速，就通用單片機(jī)而言，世界上一些著名的計(jì)算機(jī)廠家已投放市場(chǎng)的產(chǎn)品就有 50 多個(gè)系列，數(shù)百個(gè)品種。盡管單片機(jī)的品種很多，但是在我國使用最多的還是 Intel 公司的 MCS— 51 系列單片機(jī)和美國 Atmel 公司的 89C51單片機(jī) MCS— 51系列；單片機(jī)包括三個(gè)基本型 803 805 8751。 8031 內(nèi)部包括一個(gè) 8 位 CPU、 128 個(gè)字節(jié) RAM， 21 個(gè)特殊功能寄存器（ SFR）、 4 個(gè) 8位并行 I/O 口、 1 個(gè)全雙工串行口、 2 個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，但片內(nèi)無程序存儲(chǔ)器，需外擴(kuò) EPROM 芯片。比較麻煩，不予采用。 8051是在 8031的基礎(chǔ)上，片內(nèi)集成有 4K ROM，作為程序存儲(chǔ)器，是一個(gè)程序不超過 4K字節(jié)的小系統(tǒng)。 8051單片機(jī)是高性能的單片機(jī)，它具有 8位的微處理器， 128B片內(nèi) RAM ，4K 的片內(nèi) ROM， 4個(gè)八位的并行 I／ O 接口 PO～ P3，兩個(gè)定時(shí)／計(jì)數(shù)器，及五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)。在不接任何外圍電路的情況下可以實(shí)現(xiàn)大部分較為復(fù)雜的邏輯控制功能，進(jìn)行外 部 RAM 擴(kuò)展還可以用于數(shù)據(jù)采集，點(diǎn)陣顯示屏控制等方面的應(yīng)用。對(duì)于存儲(chǔ)容量要求不高的實(shí)際應(yīng)用， 8051是一種不可多得的高性能的單片機(jī)，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。 8051單片機(jī)的每個(gè)端口都是 8位準(zhǔn)雙向口，每一條 I／ O線都能獨(dú)立的用作輸人或輸出。每個(gè)端口都包括一個(gè)鎖存器，一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)器和輸人緩沖器。在無片外擴(kuò)展存儲(chǔ)器的系統(tǒng)中，這四個(gè)端口都可以作為準(zhǔn)雙向通用的 I／ O口使用。在具有片外擴(kuò)展存儲(chǔ)器的系統(tǒng)中， P2口送出高 8位地址； P0口為雙向總線，分時(shí)送出低 8位地址和數(shù)據(jù)的輸人／輸出。 P3口是一個(gè)多功能端口，各個(gè)引腳具有第 二功能。 (P3． 0為串行口輸入， P3． 1為串行口輸出， P3． 2為外部中斷 0輸入， P3． 3為外部中斷 1輸入， P3． 4為定時(shí)器 0的外部輸入， P3． 5為定時(shí)器 1的外部輸入， P3． 6為片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器“寫選通控制”輸出， P3． 7為片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器“讀選通控制”輸出 )。 且因 8051適合與應(yīng)用在程序已定，批量大的單片機(jī)產(chǎn)品中；所以 8051非常合適。我選擇 的是 周立功 P89C51RD2xx單片機(jī)。 8051適合與應(yīng)用在程序已定，且批量大的單片機(jī)產(chǎn)品中；所以 8051非常合適。我選擇周立功 P89C51RD2xx單片機(jī)。 P89C51RD2xx單片機(jī) 包含 具有 8K/16K/32K/64K 并行可編程的非易失性 FLASH 程序存儲(chǔ)器 ， 并可實(shí)現(xiàn)對(duì)器件串行在系統(tǒng)編程 ISP 和在應(yīng)用中編程 (IAP)。在系統(tǒng)編程 ISP InSystem Programming， 當(dāng) MCU 安裝在用戶板上時(shí)允許用戶下載新的代 11 碼 ， 在應(yīng)用中編程 IAP InApplication Programming， MCU可以在系統(tǒng)中獲取新代碼并對(duì)自己重新編程 ， 這種方法允許通過調(diào)制解調(diào)器連接進(jìn)行遠(yuǎn)程編程 。 片內(nèi) ROM中固化的默認(rèn)的串行加載程序 Boot Loader 允許 ISP 通過 UART 將程序