【文章內(nèi)容簡介】 N：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 圖 23 AT89C51 芯片圖 9 3 系 統(tǒng)硬件設(shè)計 為了使本電路更加簡潔，本電子鎖的密碼鎖采用簡單易學(xué)但不為多數(shù)人知道的摩期碼作為電路的密碼輸入。鍵盤硬件設(shè)備只需要一個按即可實現(xiàn)密碼的輸入與更改。 關(guān)于摩斯碼的介紹如下： 摩斯密碼 是 20世紀(jì)使用較為廣泛的電報傳輸使用的一種編碼。 電報最早是由美國的摩爾斯在 1844年發(fā)明的，故也被叫做摩爾斯電碼。它由 一個輸入按鍵在輸入時按住 的間隔時間 長短 組成 來決定你的輸入 ：短促的點信號 ． ，讀 嘀 （ Di）；保持一定時間的長信號 — ，讀 嗒 （ Da）。間隔時間： 嘀 1t； 嗒 3t； 滴嗒 間 1t；字母間 3t；字間5t。 表 3－ 1 字符 — 摩斯碼對照表 字符 摩斯碼 字符 摩斯碼 字符 摩斯碼 A . _ M _ _ Y _ . _ _ B _ . . . N _ . Z _ _ . . C _ . _ . O _ _ _ 1 . _ _ _ _ D _ . . P . _ _ . 2 . . _ _ E . Q _ _ . _ 3 . . . _ _ F . . _ . R . _ . 4 . . . . _ G _ _ . S . . . 5 . . . . . H . . . . T _ 6 _ . . . . I . . U . . _ 7 _ _ . . . J . _ _ _ V . . . _ 8 _ _ _ . . K _ . _ W . _ _ 9 _ _ _ _ . L . _ . . X _ . . _ 0 _ _ _ _ _ 10 注： 摩斯碼用在數(shù)字電路中“－”表示 1，“ .”表示 0，如 0翻譯成二進(jìn)制數(shù)為 11111H，十六進(jìn)制數(shù)為 1FH。 本 電路設(shè)計只取 0～ 9數(shù)字作密碼有效數(shù)字，如果輸 入 其它字符 則 無效。 表 3－ 2 本設(shè)計用到的數(shù)字 的 摩斯碼和二進(jìn)制對照 數(shù)字 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 摩斯碼 11111 01111 00111 00011 00001 00000 10000 11000 11100 11110 2進(jìn)制 11111 01111 00111 00011 00001 00000 10000 11000 11100 11110 統(tǒng)電路設(shè)計： 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(fù)位電路，一個 8 段數(shù)碼管構(gòu)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(gòu)成了 系 統(tǒng)電路。 晶振時鐘電路 單片機(jī) XIAL1 和 XIAL2 分別接 30PF 的電容，中間再并個 12MHZ 的晶振，形成單片機(jī)的晶振電路。 圖 3－ 1 晶振電路 11 復(fù)位電路設(shè)計 圖 3－ 2 復(fù)位電路 串口引腳功能介紹 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(dāng) 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(fù)位引腳接到復(fù)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： 12 圖 3－ 3 系 統(tǒng)電路圖 13 八段數(shù)碼管顯示你的摩斯按鍵是否正確對應(yīng)你要輸入的數(shù)字密碼。由于采取上電設(shè)置密碼的編程方法復(fù)位鍵即密碼修改鍵設(shè)置在門后，要打開門才能修改密碼。設(shè)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(shè)置四位密碼，由于每位數(shù)字鍵均由五位摩斯碼構(gòu)成則要輸入 20次摩斯碼鍵?。?（綠色） “ 滴 ” 顯示， （黃色） “ 嗒 ” 音顯示， （紅色）摩斯碼按法錯誤或密碼錯誤， （藍(lán)色 ）表示該電路已設(shè)置了密碼，等待輸入密碼進(jìn)行比較 。 PROTEL繪制的 PCB板： 圖 3－ 4 系 統(tǒng) PCB板 PROTEL系 統(tǒng) 3D仿真： 14 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(jié)晶，能實現(xiàn)從電學(xué)概念設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計文件，以便用戶順利過渡到新的 EDA平臺。 15 Protel99 SE共分 5個模塊，分別是原理圖設(shè)計、 PCB設(shè)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(shè)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(luò)表； ◆強(qiáng)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(luò) ◆既可以進(jìn)行正向注釋元器件標(biāo)號（由原理圖到 PCB），也可以進(jìn)行反向注釋（由PCB到原理圖），以保持電氣原理圖和 PCB在設(shè)計上的一致性； ◆滿足國際化設(shè)計要求（包括國標(biāo)標(biāo)題欄輸出， GB4728國標(biāo)庫）； * 方便易用的數(shù)?；旌戏抡妫嫒?SPICE 3f5）； ◆支持用 CUPL語言和原理圖設(shè)計 PLD，生成標(biāo)準(zhǔn)的 JED下載文件； * PCB可設(shè)計32個信號層， 16個電源 地層和 16個機(jī)加工層； ◆強(qiáng)大的“規(guī)則驅(qū)動”設(shè)計環(huán)境，符合在線的和批處理的設(shè)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(biāo)準(zhǔn)電路板做為設(shè)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(dǎo)航（對于建立復(fù)雜的 PGA、 BGA封裝很有用）； ◆方便的打印預(yù)覽功能，不用修改 PCB文件就可以直接控制打印結(jié)果； ◆獨特的 3D顯示可以在制板之前看到裝配事物的效果； ◆強(qiáng)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(jī)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?dāng)_仿真的波形顯示結(jié)果與便利的測量工具相結(jié)合。 注：由于資金和設(shè)備限制，以上 PCB電路設(shè)計過程屬于理論化，只作為電路板設(shè)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。 16 器件采購 器件清單 表 3－ 3 元器件清單 原件名稱 備注 單片機(jī) AT89C51 電阻 R1， R2 10K， 100K 各一只 電解電容 C3 100F 無極電容 C1， C2 30VF 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(lán)各一個 2 極管 4004 1 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(shè)計要求達(dá)到。 工具名稱 數(shù)量 焊烙鐵 50W 1 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： 17 圖 3－ 6 電路正面接線 實物圖 18 圖 3－ 7 電路 背 面接線實物圖 19 系統(tǒng)軟件設(shè)計整體思路 一個應(yīng)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(yīng)設(shè)計合理的軟件的支持，尤其是微機(jī)應(yīng)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(fù)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(jī)相對應(yīng)的 51 匯編語言和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法進(jìn)行軟件編程。 程序設(shè)計語 言有三種：機(jī)器語言、匯編語言和高級語言。機(jī)器語言是機(jī)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(jī)器語言的程序（成為目標(biāo)程序），計算機(jī)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(jī)，用戶編程時不必仔細(xì)了解所用的計算機(jī)的具體性能與指令系統(tǒng)，而且語句的功能強(qiáng)，常常一個語句已相當(dāng)于很多條計算機(jī)指令，于是用高級語言編制程序的速度比較快，也便于學(xué)習(xí)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(jī)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)。 20 統(tǒng)軟件設(shè)計流程圖 圖 4－ 1 系 統(tǒng)程序設(shè)計結(jié)構(gòu)圖 開始 系 統(tǒng)喚醒上電 系 統(tǒng)等待密碼輸入 密碼輸入完畢 密碼比較 開門 輸入正確 密碼錯誤 輸入錯誤未滿 3次 輸入錯誤滿 3次 報警 主人是否要修改密碼 是 否 糸統(tǒng)返回 輸入新密碼 密碼保存后糸統(tǒng)返回 21 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(shè)法錯誤，再根據(jù)軟件提示對本程序進(jìn)行修改，直到?jīng)]有錯誤再生成單片機(jī)能運行的機(jī)器碼，再用 51 開發(fā)板或其它單怎機(jī)寫入工具把機(jī)器碼寫入單片機(jī)進(jìn)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(shè)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