【文章內(nèi)容簡介】 極 ? 其引腳圖如 ?下圖 32 所示： 圖 32 LCD16?02引腳圖 ? 3) LCD 寄存 ?器的選擇 表 33 LCD寄存 ? 器的選擇 E R/W RS 功能說明 1 1 0 寫入命令寄 ? 存器 1 1 1 寫入數(shù)據(jù)寄 ? 存器 1 1 0 讀取忙碌標(biāo) ? 志及 RAM? 地址 1 1 1 讀取 RAM? 數(shù)據(jù) 0 X 1 不動作 錯誤 !不能識別的開關(guān)參數(shù)。 LCD16?02液晶顯 ?示模塊與單 ?片機(jī)連接電 ?路 圖 33 LCD16? 02液晶顯 ? 示模塊與單 ? 片機(jī)連接電 ? 路 錯誤 !不能識別的開關(guān)參數(shù)。 4 硬件系統(tǒng)設(shè) ? 計 設(shè)計原理 本設(shè)計主要 ?由單片機(jī) 、 矩陣鍵盤 、 液晶顯示器 ?和密碼存儲 ?等部分組成 ?。 其中矩陣鍵 ?盤用于輸入 ?數(shù)字密碼和 ?進(jìn)行各種功 ?能的實(shí)現(xiàn) 。 由用戶通過 ?連接單片機(jī) ?的矩陣鍵盤 ?輸入密碼 ， 后經(jīng)過單片 ?機(jī)對用戶輸 ?入的密碼與 ?自己保存的 ?密碼進(jìn)行對 ?比 ， 從而判斷密 ?碼是否正確 ?， 然后控制引 ?腳的高低電 ?平傳到開鎖 ?電路或者報 ?警電路控制 ?開鎖還是報 ?警 ， 實(shí)際使用時 ?只要將單片 ?機(jī)的負(fù)載由 ?繼電器換成 ?電子密碼鎖 ?的電磁鐵吸 ?合線圈即可 ?， 當(dāng)然也可以 ?用繼電器的 ?常開觸點(diǎn)去 ?控制電磁鐵 ?吸合線圈。 本系統(tǒng)共有 ?兩部分構(gòu)成 ?， 即硬件部分 ?與軟件部分 ?。 其中硬件部 ?分由電源輸 ?入部分 、 鍵盤輸入部 ?分、密碼存 儲部 ?分 、 復(fù)位部分 、 晶振部分 、 顯示部分 、 報警部分 、 開鎖部分組 ?成 ， 軟件部分對 ?應(yīng)的由主程 ?序 、 初始化程序 ?、 LCD顯示 ?程序 、鍵盤掃描程 ?序 、 啟動程序 、 關(guān)閉程序 、 建功能程序 ?、 密碼設(shè)置程 ?序、 EEPRO?M 讀寫程序 ?和延時程序 ?等組成。 圖 41 組成原理 電源輸入電 ?路 三端集成穩(wěn) ?壓器 LM7?805 和 L?M7905?是作為固定 ?輸出電壓的 ?典型應(yīng)用 。 正常復(fù)位電路 振蕩電路 鍵盤電路 開鎖電路 STC89?C52 單片機(jī) 顯示電路 報警電路 錯誤 !不能識別的開關(guān)參數(shù)。 工作時 ?， 輸入 、 輸出電壓差 ?為 23V。電容 C為輸 ?入穩(wěn)定電容 ?，其作 用是減 ?小紋波 ， 消振 、 抑制高頻和 ?脈沖干擾，它一般為 0?.11uF。電容 C 為輸 ?出穩(wěn)定電容 ?，其作用是改 ?善負(fù)載的瞬 ?態(tài)響應(yīng)，它一般為 1?uF。 使用三端穩(wěn) ?壓器時要根 ?據(jù)輸出電流 ?的大小選擇 ?加散熱器 ， 否則會由于 ?過熱而無法 ?工作到額定 ?電流。 圖 42 電源輸入電 ? 路 矩陣鍵盤 由于本設(shè)計 ?所用到的按 ?鍵數(shù)量較多 ?而不適合用 ?獨(dú)立按鍵式 ?鍵盤 。 采用的是矩 ?陣式按鍵鍵 ?盤 ， 它由行線和 ?列線組成 ， 也稱行列式 ?鍵盤 ， 按鍵位于行 ?列的交叉點(diǎn) ?上 ， 密碼鎖的密 ?碼由鍵盤輸 ?入完成，與獨(dú)立式 按 ?鍵鍵盤相比 ?， 要節(jié)省很多 ?I/O口 。 本設(shè)計中使 ?用的這個 4?*4鍵盤不但 ?能完成密碼 ?的輸入還能 ?作特別功能 ?鍵使用 ， 比如清空顯 ?示功能等 。 鍵盤的每個 ?按鍵功能在 ?程序設(shè)計中 ?設(shè)置 。 其大體功能 ?（ 看鍵盤按鍵 ?上的標(biāo)記 ） 及與單片機(jī) ?引腳接法。 圖 43 矩陣鍵盤 錯誤 !不能識別的開關(guān)參數(shù)。 復(fù)位電路 單片機(jī)復(fù)位 ? 是使 CPU?和系統(tǒng)中的 ?其他功能部 ?件都處在一 ?個確定的初 ?始狀態(tài) ， 并從這個狀 ?態(tài)開始工作 ?， 例如復(fù)位后 ?PC＝ 0000H?， 使單片機(jī)從 ?第 — 個單元取指 ?令 。 無論是在單 ?片機(jī)剛開始 ?接上電源時 ?， 還是斷電后 ?或者發(fā)生故 ?障后都要復(fù) ?位 。 在復(fù)位期間 ?（即 RST 為 ?高電平期間 ?）， P0口為高 ?組態(tài)， P1－ P3口輸出 ?高電平 ；外部程序存 ?儲器讀選通 ?信號 PSE?N無效 。 地址鎖存信 ?號 ALE也 ?為高電平 。 根據(jù)實(shí)際情 ?況選擇如圖 ? 28 所示的復(fù) ?位電路 。 該電路在最 ?簡單的復(fù)位 ?電路下增加 ?了手動復(fù)位 ?按鍵 ， 在接通電源 ?瞬間，電容 C1 上 ?的電壓很小 ?， 復(fù)位下拉電 ?阻上的電壓 ?接近電源電 ?壓，即 RST為 ?高電平 ， 在電容充電 ?的過程中 R?ST 端電壓 ?逐漸下降，當(dāng)RST 端 ?的電壓小于 ?某一數(shù)值后 ?， CPU脫離 ?復(fù)位狀態(tài)，由于電容 C?1足夠大，可以保證 R?ST高電平 ?有效時間大 ?于 24個振 ?蕩周期， CPU能夠 ?可靠復(fù)位 。 增加手動復(fù) ?位按鍵是為 ?了避免死機(jī) ?時無法可靠 ?復(fù)位 。 當(dāng)復(fù)位按鍵 ?按下后電容 ?C1 通過 R?5放電。當(dāng)電容 C1?放電結(jié)束后 ?， RST端的 ?電位由 R1?1與 R15?分壓比決定 ?。由于 R11?R15 因此 RST?為高電平， CPU處于 ?復(fù)位狀態(tài)，松手后，電容 C1充 ?電， RST 端電 ?位下降，CPU 脫離 ?復(fù)位狀態(tài)。 R11的作 ?用在于限制 ?按鍵按下瞬 ?間電容 C1?的放電電流 ?， 避免產(chǎn)生火 ?花 ， 以保護(hù)按鍵 ?觸電 。 圖 44 復(fù)位電路 晶振電路 STC89?C52引腳 ?XTAL1?和 XTAL?2與晶體振 ?蕩器及電容 ?C C1 按下圖 ?所示方式連?接。晶振、電容 C2／ C3及片內(nèi) ?與非門 （ 作為反饋 、 放大元件 ） 構(gòu)成了電容 ?三點(diǎn)式振蕩 ?器 ， 振蕩信號頻 ?率與晶振頻 ?率及電容 C? C2 的容量 ?有關(guān) ， 但主要由晶 ?振頻率決定 ?，范圍在 0～ 33MHz?之間，電容 C C3取值范 ?圍在 30p?F左右 。 根據(jù)實(shí)際情?況 ， 本設(shè)計中采 ?用 ?HZ 做系統(tǒng) ?的外部晶振 ?。 電容取值為 ?33pF。 錯誤 !不能識別的開關(guān)參數(shù)。 圖 45 晶振電路 報 警電路 報警部分由 ?陶瓷壓電發(fā) ?聲裝置及外 ?圍電路組成 ?， 加電后不發(fā) ?聲 ， 當(dāng)有鍵按下 ?時 ， “ 叮 ” 聲 ， 每按一下 ， 發(fā)聲一次 ， 密碼正確時 ?， 不發(fā)聲直接 ?開鎖 ， 當(dāng)密碼輸入 ?錯誤時，單片機(jī)的 P? ?電平，三極管 T3?導(dǎo)喇叭發(fā)出 ?噪鳴聲報警?。 圖 46 報警電路 顯示電路 LCD16?02 液晶顯 ?示屏顯示。 錯誤 !不能識別的開關(guān)參數(shù)。 圖 47 顯示電路 開鎖電路 通過單片機(jī) ?開鎖執(zhí)行機(jī) ?構(gòu) ， 發(fā)光二極管 ?D1 發(fā)光以 ?替代達(dá)到開 ?鎖的目的。 圖 48 開鎖電路 開鎖原理： 圖 49 開鎖原理 電路總體構(gòu) ?成 在確定了選 ?用什么型號 ?的單片機(jī)后 ?， 就要確定在 ?外圍電路 ， 其外圍電路 ?包括電源輸 ?入部分 、 鍵盤輸入部 ?分 、 復(fù)位部分 、 晶振部分 、 顯示部分 、 報警部分 、 開鎖部分組 ?成 ， 根據(jù)實(shí)際情 ?況鍵盤輸入 ?部分選擇 4?*4 矩陣鍵盤 ?， 顯示部分選 ?擇 LCD1?602 液晶 ?顯示屏來完 ?成 。 本次設(shè)計的 ?各大模塊在 ?上述章節(jié)中 ?已仔細(xì)介紹 ?了 ， 將各大模塊 ?融合在一起 ?后組成電子 ?密碼鎖硬件 ?電路 ， 鍵盤輸入模 ? 塊和LCD? 1602 液 ?晶顯示屏顯 ?示模塊是最 ?主要的兩大 ?模塊 ， 鍵盤主要是 ?完成密碼的 ?輸入 、 修改密碼 、 消除密碼等 ?等任務(wù) 。 而顯示模塊 ?則是主要完 ?成輸入密碼 ?的顯示以及 ?密碼輸入正 ?確或者錯誤 ?的提示 。 而剩余的就 ?是報警模塊 ?、 開鎖模塊以 ?及單片機(jī)的 ?最小系統(tǒng) 。 開鎖顧名思 ?義就是密碼 ?輸入正確后 ?打開大門 ， 而報警主要 ?是為安全著 ?想 ， 當(dāng)有人非法 ?入侵時便于 ?抓住犯人 。 單片機(jī)最小 ?系統(tǒng)則是單 ?片機(jī)正常運(yùn) ?行的保障 。 總的硬件電 ?路如圖 410。 LED發(fā)光? 單片機(jī) 微控制器 STC89?C52 低電平 返回 N Y 密碼正確？ 錯誤 !不能識別的開關(guān)參數(shù)。 圖 410 總電路圖 錯誤 !不能識別的開關(guān)參數(shù)。 5 軟件程序設(shè) ? 計 電子密碼鎖 ?的軟 件設(shè)計 ?是整個電子 ?密碼鎖可靠 ?安全運(yùn)行的 ?關(guān)鍵，密碼鎖軟件 ?程序分為主 ?程序、延時程序、 LCD16?02 液晶顯 ?示屏顯示程 ?序 、修改密碼程 ?序、掃描鍵盤輸 ?入程序、報警程序 。 密碼通過矩 ?陣鍵盤輸入 ?，并且在 LC?D1602?液晶顯示屏 ?上顯示， 如果輸入密 ?碼正確，則可以直接 ?開鎖。如果不正確 ?，并且 3 次以 ?上輸入不正 ?確，則啟動報警 ?系統(tǒng) ， 觸發(fā)蜂鳴器 ?發(fā)聲 。如果要修改 ?密碼，則需要在輸 ?入基礎(chǔ)密碼 ?判別正確后 ?，輸入修改后 ?的密碼 ，通過系統(tǒng)確 ?認(rèn)后方可修 ?改密碼。 為了完成上 ?述任務(wù) ， 在進(jìn)行軟件 ?設(shè)計時，通 常把整個 ?過程分成若 ?干個部分 ， 每一部分叫 ?做一個模塊 ?。 而本次設(shè)計 ?分為四大模 ?塊 ， 分別是鍵盤 ?輸入模塊、 LCD16?02 液晶顯 ?示屏顯示模 ?塊 、 開鎖和報警 ?模塊以及修 ?改密碼模塊 ?， 通過主程序 ?來實(shí)現(xiàn)控制 ?。 ?程介紹 主程序主要 ?內(nèi)容是各程 ?序模塊的調(diào) ?用 ， 并利用各模 ?塊進(jìn)行電子 ?密碼鎖功能 ?的實(shí)現(xiàn) ， 即是鍵盤輸 ?入密碼并在 ?LCD16? 02 液晶顯 ?示屏顯示密 ?碼 ， 當(dāng)密碼輸入 ?完成后 ， 單片機(jī)會將 ?輸入進(jìn)的密 ?碼與原單片 ?機(jī)內(nèi)部所儲 ?存的密碼進(jìn) ?行對比 ， 如若密碼正 ?確 ， 則代表電磁 ?吸合器的發(fā) ?光二極管會 ?發(fā)光，同時 LCD?1602液 ?晶顯示屏?xí)?顯示出正確 ?的密碼 ； 如若密碼錯 ?誤 ， 會啟動計數(shù) ?器計數(shù) ， 當(dāng)錯誤次數(shù) ?超過三次時 ?， 報警系統(tǒng)會 ?啟動即是蜂 ?鳴器會發(fā)出 ?報警聲 ， 以提醒保安 ?。 流程圖如圖 ? 51所示。 錯誤 !不能識別的開關(guān)參數(shù)。 圖 51 主程序流程 ? 鍵盤模塊流 ?程圖 鍵盤輸入模 ?塊主要包含 ?鍵盤的掃描 ?、 延時去抖 、 找到鍵值以 ?及返回鍵值 ?。鍵盤掃描時 ?循環(huán)的 ， 程序編寫是 ?會使其進(jìn)入 ?是循環(huán) ， 這樣可以檢 ?驗(yàn)出是否有 ? 按鍵按 下 ， 如果無按鍵 ?按下就會進(jìn) ?入等待有按 ?鍵按下的狀 ?態(tài) ， 如果有按鍵 ?按下的話就 ?進(jìn)入延時去 ?抖的步驟 ， 這樣可以肯 ?定的確定掃 ?描到的按鍵 ?是否被按下 ?。 經(jīng)過去抖之 ?后就是確定 ?按鍵的位置 ?即是第幾行 ?和第幾列 ， 找到按鍵后 ?， 就是確定鍵 ?值并返回按 ?鍵值 ， 每一次掃描 ?到有鍵按下 ?后 ， 最后都要有 ?釋放閉合按 ?鍵的步驟 ， 這是為了避 ?免影響下一 ?次鍵盤的掃 ?描和按鍵值 ?的讀取 。 流程圖如圖 ? 52 所示 開始 初始化 次數(shù)加 1 輸入密碼 密碼正確？ 返回 N Y Y 開鎖程序 開鎖？ N 修改密碼碼? ？ 次數(shù) 3？ 報警程序 修改程序 Y N N Y 錯誤 !不能識別的開關(guān)參數(shù)。 圖 52 鍵盤模塊流 ? 程 按鍵的消抖 ?子程序所示 ?： if(press?_on!=0XF0)//按鍵消抖 （時間自定） { delay?(50)。 press?_on=KEY_I?O。 } 確定鍵值的 ?子程序如下 ?所示： switc?h(row) { case?0xe0:row=0。break?。 case?0xd0:row=1。break?。 case?0xb0:row=2。break?。 case?0x70:row=3。break?。 } switc?h(col) { case?0x07:col=0。break?。 case?0x0b:col=1。break?。 case?0x0d:col=2。break?。 case?0x0e:col=3。break?。 } recie?ve=key_v?alue[row][col]。 } 鍵盤掃描 返回鍵值 閉合鍵釋放 ? 計算鍵值 找到閉合鍵 ? 延時去抖 有鍵閉合 ? Y N 錯誤 !不能識別的開關(guān)參數(shù)。 ?流程圖 LCD 顯示 ?模塊的軟件 ?設(shè)計主要包 ?含開始、初始化 LC?D、清除 LCD?、寫 LCD四 ?個