【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 功能如下。 1． 鍵盤(pán)輸入模塊：用一個(gè) 4*4 的矩陣鍵盤(pán)，通過(guò)鍵盤(pán)輸入的正確與否來(lái)執(zhí)行相應(yīng)的操作。 2． LCD 液晶顯示模：同樣是針對(duì)鍵盤(pán)輸入的正確與否來(lái)執(zhí)行相應(yīng)的提示信息。 3． 報(bào)警模塊：當(dāng)用戶(hù)出現(xiàn)輸入密碼不正確時(shí)發(fā)出報(bào)警信息。 4． 存儲(chǔ)?？欤褐饕獙?shí)現(xiàn)對(duì)初始密碼的存儲(chǔ)和修改后密碼的存儲(chǔ)，防止 AT89C52 鍵盤(pán)輸入模塊 顯示模塊 報(bào)警模塊 開(kāi)鎖 電源轉(zhuǎn)換電路 存儲(chǔ)模塊 無(wú)線(xiàn)接收模塊 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 8 掉電后密碼丟失。 5． 電源轉(zhuǎn)換電路模塊：由于單片機(jī)的工作電壓為 5V，但無(wú)線(xiàn)模塊的最好工作電壓為 ，那么這時(shí)就需要搭一個(gè)電源轉(zhuǎn)換電路。 6． 無(wú)線(xiàn)發(fā)送模塊：將無(wú)線(xiàn)發(fā)送模塊中鍵盤(pán)輸入的值傳送給無(wú)線(xiàn)接收模塊。 7． 無(wú)線(xiàn)接收模塊：將對(duì)無(wú)線(xiàn)發(fā)送模 塊傳過(guò)來(lái)的值在接收端進(jìn)行相應(yīng)的處理。 圖 32 無(wú)線(xiàn)密碼鎖的發(fā)射硬件框圖 元器件的選擇 經(jīng)過(guò)對(duì)市場(chǎng)的調(diào)研， 綜合各方面的因素考慮，本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用以下幾款元器件。 1． 主控芯片： AT89C52 2．無(wú)線(xiàn)模塊 ： NRF905 3． EEPROM： AT24C04 4． LCD 液晶： ZL1602C2 5． 報(bào)警器： 1 個(gè)蜂鳴器 6．鍵盤(pán)： 一個(gè) 4*4 矩陣鍵盤(pán) AT89C52 鍵盤(pán)輸入模塊 無(wú)線(xiàn)發(fā)送模塊塊 電源轉(zhuǎn)換電路 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 9 各功能模塊的 介紹 與 設(shè)計(jì) 主控芯片的介紹 AT89C52 是一種帶 8K 字節(jié)閃爍可編程可擦除 只讀存儲(chǔ)器 （ FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS 8 位微處理器，俗稱(chēng) 單片機(jī) 。 AT89C52 是一種帶 8K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī) 的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 100次。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C52 是一種高效微控制器， AT89C52 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 主要特性 1． 8K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 2． 壽命： 1000 寫(xiě) /擦循環(huán) 3． 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10 年 4． 全靜態(tài)工作： 0Hz24MHz 5． 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 6． 128 8 位內(nèi)部 RAM 7． 32 可編程 I/O 線(xiàn) 8． 兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 9． 5 個(gè)中斷源 10． 可編程串行通道 11． 低功耗的閑置和掉電模式 12． 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 AT89C52 是一個(gè) 40 引腳的芯片，如圖 33 所示。 引腳說(shuō)明 VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏 極 開(kāi)路雙向 I/O 口，每 個(gè) 腳可吸收 8TTL 門(mén)電流。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫(xiě) 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FIASH 編程時(shí)， 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 10 P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門(mén)電流。 P1 口管腳寫(xiě)入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門(mén)電流，當(dāng) P2 口被寫(xiě) “ 1” 時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故 。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。在給出地址 “ 1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)， P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3 口： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4個(gè) TTL 門(mén)電流。當(dāng) P3 口寫(xiě)入 “ 1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 口也可作為 AT89C52 的一些特殊功能口，如下所示 。 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0 外部輸入） T1（記時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG：當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出 電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 11 1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE 禁止，置位無(wú)效。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè) 機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH） ， 不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出 。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2 應(yīng)不接。 其 余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 圖 33 AT89C52 引腳圖 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 12 無(wú)線(xiàn)模塊的介紹與設(shè)計(jì) JLRF905 模塊使用 Nordic 公司的 NRF905 芯片開(kāi)發(fā)而成。 JL RF905 單片無(wú)線(xiàn)收發(fā)器工作在 433/868/915MHZ 的 ISM 頻段由一個(gè)完全集成的頻率調(diào)制器一個(gè)帶解調(diào)器的接收器一個(gè)功 率放大器一個(gè)晶體震蕩器和一個(gè)調(diào)節(jié)器組成。 無(wú)線(xiàn)模塊 各引腳功能如表 31 所示 。 表 31 NRF905 引腳功能介紹 管腳 名稱(chēng) 管腳功能 說(shuō)明 1 VCC 電源 電源 +－ DC 2 TX_EN 數(shù)字輸入 TX_EN=1 TX 模式 TX_EN=0 模式 3 TRX_CE 數(shù)字輸入 使能芯片發(fā)射或接收 4 PWR_UP 數(shù)字輸入 芯片上電 5 uCLK 時(shí)鐘輸出 本模塊該腳廢棄不用，向后兼容 6 CD 數(shù)字輸出 載波檢測(cè) 7 AM 數(shù)字輸出 地址匹配 8 DR 數(shù)字輸出 接收或發(fā)射數(shù) 據(jù)完成 9 MISO SPI 接口 SPI 輸出 10 MOSI SPI 接口 SPI 輸入 11 SCK SPI 時(shí)鐘 SPI 時(shí)鐘 12 CSN SPI 使能 SPI 使能 13 GND 地 接地 14 GND 地 接地 NRF905 特點(diǎn) 1． 433/868/915Mhz 開(kāi)放 ISM 頻段免許可證使用（亞洲地區(qū)客戶(hù)使用433Mhz）。 2． 最高工作速率 50kbps，高效 GFSK 調(diào)制，抗干擾能力強(qiáng)，特別適合工業(yè)控制場(chǎng)合，傳輸距離：開(kāi)闊地傳輸 500 米 ， 距離傳輸視具體環(huán)境而定。 3． 接收靈敏度： 100dBm， 最大發(fā)射功率 ： 10mW (+10dBm)，瞬間最大工作電流 30mA， 125 頻道，滿(mǎn)足多點(diǎn)通信和跳頻通信需要。 4． 內(nèi)置硬件 CRC 檢錯(cuò)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信地址控制。 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 13 5． 低功耗 工作，一般情況下，請(qǐng)使用 供電待機(jī)模式下?tīng)顟B(tài)僅為 ，收發(fā)模式切換時(shí)間 650us 。 6． 模塊可軟件設(shè)地址，只有收到本機(jī)地址時(shí)才會(huì)輸出數(shù)據(jù)（提供中斷指示 )，可直接接各種單片機(jī)使用，軟件編程非常方便 。 7． TX Mode: 在 +10dBm 情況下，電流為 30mA。 RX Mode: 。 8． 標(biāo)準(zhǔn) DIP 間距接口，便于嵌入式應(yīng)用 。 無(wú)線(xiàn)模塊與 AT89C52 的硬件原理圖設(shè)計(jì)如圖 34 所示。 圖 34 單片機(jī)與無(wú)線(xiàn)模塊的接線(xiàn)圖 說(shuō)明 1． VCC 腳接電壓范圍為 3 V~ 之間，不能在這個(gè)區(qū)間之外，超過(guò) 將會(huì)燒毀模塊。推薦電壓 左右。 2． 除電源 VCC 和接地端，其余腳都可以直接和普通的 5V 單片機(jī) IO口直接相連，無(wú)需電平轉(zhuǎn)換。當(dāng)然對(duì) 3V 左右的單片機(jī)更加適用了。 3． 硬件上面沒(méi)有 SPI 的單片機(jī)也可以控制本模塊，用普通單片機(jī) IO 口模擬 SPI 不需 要單片機(jī) SPI 模塊介入，只需添加代碼模擬 SPI 時(shí)序即可。 4． 13 腳、 14 腳為接地腳 ,需要和母板的邏輯地連接起來(lái)。 5． 排針間距為 100mil,標(biāo)準(zhǔn) DIP 插針，間距 。 6． 與 51 系列單片機(jī) P0 口連接時(shí)候，需要加 10K 的上拉電阻 ,與其余口連接不需要。 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 14 7． 其他系列的單片機(jī)，如果是 5V 的，請(qǐng)參考該系列單片機(jī) IO 口輸出電流大小，如果超過(guò) 10mA，需要串聯(lián)電阻分壓，否則容易燒毀模塊 ! 如果是 的，可以直接和 RF905 模塊的 IO 口線(xiàn)連接。 LCD1602 液晶顯示模的介紹與設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用 字 符式 LCD 顯示器 1602，該顯示器的顯示容量是 16 2 個(gè)字符。 LCD1602 液晶顯示器，具有功耗小，體積小，重量輕，超薄等許多其它顯示器無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)被廣泛用于單片機(jī)控制的智能儀器、儀表和低功耗電子系統(tǒng)中 ，本系統(tǒng)主要是使用液晶來(lái)顯示鎖的初始狀態(tài)信息，開(kāi)鎖狀態(tài)提示信息，錯(cuò)誤狀態(tài)信息等。 本系統(tǒng) 液晶 顯示電路設(shè)計(jì)如圖 35 所示。 圖 35 LCD1602 顯示電路原理圖 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了 很多 不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫(xiě)、常用的 符號(hào)等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫(xiě)的英文字母 “ A” 的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時(shí)模塊把地址 41H 中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 15 來(lái)，我們就能看到字母 “ A” 。因?yàn)?1602 識(shí)別的是 ASCII 碼，試驗(yàn)可以用ASCII 碼直接賦值，在單片機(jī)編程中還可以用字符型常量或變量賦值，如“ A”。 1602 采用標(biāo)準(zhǔn)的 16 腳接口，各引腳功能如表 32 所示 。 第 1 腳： VSS 為電源地 第 2 腳： VDD 接 5V 電源正極 第 3 腳： VL 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高（對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度）。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平 1 時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平 0 時(shí)選擇指令寄存器。 第 5 腳： RW 為讀寫(xiě)信號(hào)線(xiàn)，高電平 (1)時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平 (0)時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。 第 6 腳： E