【正文】 常州大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 24 頁 共 32 頁 開始系統(tǒng)初始化調用存儲數(shù)據程序調用紅外接收解碼程序P 2 = 0 ?P 2 = 3 ？修改密碼兩次輸入一致 ？ 初始化密碼密碼正確 ？Su cce ssf ul ！Press resert ！Wro ng ！ Press resert ！Init ial不能開鎖Press res。依次循環(huán)，直到 8 位原碼和 8 位反碼數(shù)據讀完，將 8 位原碼數(shù)據取反后與原碼數(shù)據比 較：若相等，則保存原碼，完成解碼；若不相等，則退出解碼。依次循環(huán)，直到 16 位系統(tǒng)識別碼讀 完為止。 （ 2） 單片機檢測到引導碼后，延時屏蔽引導碼（ 9ms 低電平和 低電平）。 系統(tǒng)主程序流程圖如圖 所示。這樣有利于程序的優(yōu)化，并且利于設計、調試和維護。在硬件結構一定的情況下，只要改變軟件，就能實現(xiàn)一些不同的功能。 系統(tǒng)軟件 部分 采用 C 語言編寫 ， Keil C51 軟件編譯 ，編譯通過 后 直接生成 hex 文件，通過 AT89ISP 下載 電纜 ，可把生成的文件下載到 單片機上 調試 運行。在開發(fā)大型軟件時，更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。Keil C51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調試工具，全 Windows 界面。伏安特性，即 LED 的電壓與電流的關系可用圖 表示。正向工作電壓 VF，在給定的正向電流下測得的工作電壓。 最大正向電流 Ifm，允許加的最大正向直流電流，超過此值 LE 損壞。它的正向伏安特性曲線很陡，使用時必須串聯(lián)限流電阻以控制通過管子的電流，以防止擊穿。 發(fā)光二極管的反向擊穿電壓約 5 伏。常簡寫為 LED。當電子與空穴復合時能輻射出可見光，因而可以用來制成發(fā)光二極管，在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示。 發(fā)光二極管簡稱為 LED。 吸合電流，是指繼電器能夠產生吸合動作的最小電流。 在這采用直 流電壓 (+5V)的工作電壓來驅動。 額定工作電壓，是指繼電器正常工作時線圈所需要的電壓。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。只 要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。一般用符號“ J”表示。 圖 開鎖電路圖 繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關”。通常推薦的初始化過程： 延時 15ms 寫指令 38H 延時 5ms 寫指令 38H 延時 5ms 常州大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 21 頁 共 32 頁 + 5 VP 1 . 3寫指令 38H 延時 5ms （以上都不檢測忙信號） （以下都要檢測忙信號） 寫指令 38H 寫指令 08H 關閉顯示 寫指令 01H 顯示清屏 寫指令 06H 光標移動設置 寫指令 0cH 顯示開及光標設置 開鎖電路 設計 在開鎖部分通過單片機的 口來控制繼電器線圈的通斷電，從而控制其觸點的吸合與斷開， 繼而控制發(fā)光二極管的亮滅來實現(xiàn)的。光標加 1)， N=0(讀或寫一個字符后地址指針減 1 amp。 常州大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 20 頁 共 32 頁 圖 1602 的 16 進制 ASCII 碼 值 表 43 顯示地址 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 00H 40H 01H 41H 02H 42H 03H 43H 04H 44H 05H 45H 06H 46H 07H 47H 08H 48H 09H 49H 0AH 4AH 0BH 4BH 0CH 4CH 0DH 4DH 0EH 4EH 0FH 4FH 1602 通過 D0~D7 的 8 位數(shù)據端傳輸數(shù)據和指令。表 43給出了 ASCII 碼 的顯示地址。A’。 底 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據總線 0 位（最低位） 底 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據總線 1 位 底 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據總線 2 位 底 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據總線 3 位 高 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據總線 4 位 高 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據總線 5 位 高 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據總線 6 位 高 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據總線 7 位（最高位）（也是 busy flag） 背光電源正極 背光電源負極 常州大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 19 頁 共 32 頁 AT 89 C 51 LCD 1602P 0P 2 . 4P 2 . 5P 2 . 6P 0RDRWRS 圖 LCD1602 引腳圖 表 42 寄存器選擇控制表 RS R/W 操作說明 0 0 1 1 0 1 0 1 寫入指令寄存器（清除屏等） 讀 busy flag（ DB7），以及讀取位址計數(shù)器（ DB0~DB6）值 寫入數(shù)據寄存器（顯示各字型等） 從數(shù)據寄存器讀取數(shù)據 圖 液晶與單片機接口 電路 框 圖 1602 液晶模塊內部的字符 發(fā)生存儲器（ CGROM)已經存儲了 160 個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母 “A”的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時模塊把地址 41H 中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母 “A”。 R/W 為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。 表 41 引腳功能說明 引腳 符號 功能說明 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 VSS VDD V0 RS R/W E DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 BLA BLK 一般接地 接電源（ +5V） 液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比 度最弱，接地電源時對比度最高（對比度過高時會產生 “鬼影 ”，可以通過一個 10K 的電位器調整對比度）。LCD1602 的 引腳功能說明如表 41。 LCD1602 模塊內部可以完成顯示掃描，單片機只要 向 LCD1602 發(fā)送命令和顯示內容的 ASCII 碼。 常州大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 18 頁 共 32 頁 24 C 02 SCLSDAWPAT 89 C 51P 1 . 0P 1 . 1P 1 . 2 圖 I2C 與單片機接口電路框圖 液晶 顯示電路 設計 本設計采用 LCD1602 液晶顯示， 外形如圖 所示。其主要特點是 編程 /擦寫功能強大，最多可達 1000000 次；信息的存儲期限長，可達 100 年；具有寫保護功能；完全能夠與 I2C 總線的使用相匹配，且功耗很低。 本設計 選用 24C02 EEPROM 是具有 2K 位 的 CMOS EEPROM。但對 于本 設計來說，系統(tǒng)中只采用一個 AT89C51，電路相對簡單，因此只涉及該芯片與外圍設備之間的主發(fā)送和主接收兩項操作。 1 010A 2A 1 A 0 0器 件 編 碼 地 址器 件 引 腳 地 址R / W 圖 24C02 器件的地址組成 從 圖 上可以看到，在器件地址組成中，還設有一個讀寫位：當讀數(shù)據時，該位自動置 1，除此以外，均自動置 0。器件引腳地址：由 A2~A0 三根地址線來決定。 對于 I2C 總線來說，它的上面最多只能夠連接 8 片 24C02。 具體的數(shù)據傳輸流程圖，如圖 所示。 主 傳 送 / 接收 器從 傳 送 / 接收 器從 傳 送 / 接收 器S D AS C LR pR pA T 8 9 C 5 12 4 C 0 2 圖 I2C 總線接線圖 信號傳輸?shù)幕玖鞒虨椋? (1) 主控器首先發(fā)出系統(tǒng)起始信號，然后發(fā)出所需被控器的地址及 1 字節(jié)的讀寫位； (2) 被控器接收到信號后，反饋應答信號； (3) 主控器收到應答信號后，或者寫被控器（向被控器發(fā)送數(shù)據），或者讀被控器（從被控器接收數(shù)據）； 常州大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 17 頁 共 32 頁 (4) 主控器最后發(fā)出停止信號。這種信息傳遞的接線方法簡單明了，使系統(tǒng)硬件電路的設計非 常簡潔，實用。 AT24C02 與單片機之間采用 I2C 總線方式進行數(shù)據通訊。這種存儲器近年來應用非常廣泛，它的性價比很高，除能夠保證數(shù)據不丟失外，還能進行數(shù)據的在線改寫。 常州大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 16 頁 共 32 頁 AT 89 C 51撥碼開關P 2 . 0P 2 . 1 圖 開關 選擇框圖 密碼 存儲電路設計 存儲器 的主要作用是， 當系統(tǒng)突然掉電時，用戶先前輸入的數(shù)據信息不會丟失，一旦再次通電，可繼續(xù)進行操作。 當撥碼開關為“ 11”時，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，密碼初始化；當撥碼開關為“ 10”或者“ 01”時，系統(tǒng)處于開鎖狀態(tài)，此時通過遙控器可以輸入密碼；當撥碼開關為“ 00”時，系 統(tǒng)處于修改密碼狀態(tài)，此時同時輸入兩次相同的密碼，可以實現(xiàn)密碼的修 改。 它 采用的是 0/1 的二進制編碼原理 。 其與單片機連接的 電路如圖 所示。它接收紅外信號頻率為 38 kHz， 周期約26μs，同時能對信號進行放大、檢波、整形，得到 TTL 電平的編碼信號。它能與 TTL、COMS 電路兼容。 HX1838 為黑色環(huán)氧樹脂封裝，不受日光、熒光燈等光源干擾，內附磁屏蔽，功耗低，靈敏度高。常用的紅外接收集成電路是一體化紅外接收頭HX1838。交流信號進入帶通濾波器，帶通濾波器可以通過 30kHz 到 60kHz 的負載波，通過解調電路和積分電路進入比較器，比較器輸出高低電平，還原出發(fā)射端的信號波形 [10]。內部電路包括紅外監(jiān)測二極管、放大器、限幅器、帶通濾波器、積分電路、比較器等。如果鍵按下超過 108ms 仍未松開，接下來發(fā)送的代碼（連發(fā)碼）就只由起始碼（ 9ms）和結束碼（ ）組成。 遙控器產生的遙控編碼是連續(xù)的 32 位二進制碼組，其中前 16 位為用戶識別碼，能區(qū)別不同的電器設備；后 16 位為 8 位操作碼及其反碼，最多可產生 128 個不同的編碼。 常州大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 14 頁 共 32 頁 鍵盤解調光 / 電放大LED編碼調制解碼遙控發(fā)射器遙控接收器 圖 紅外遙控流程 圖 圖 中遙控接收器部分的 “ 光 /電放大 ” 和 “ 解調 ” 由一體化接收頭完成，單片機要做的只是 “ 解碼 ” 。 接收過程恰好與此相反，首先由紅外接收管收到微弱的信號，經放大后 解調（把高 頻載波去掉），再進行解碼，就可得到遙控器發(fā)過來的數(shù)據。當一個鍵按下時先讀取用戶碼和鍵 數(shù)據碼， 22ms 后遙控輸出端（ REM）啟動輸出，按鍵時間只有超過 22ms 才能輸出一幀碼，超過 108ms 后才能輸出第二幀碼。 每個鍵輸入端與電源負端 VSS 之間均接有下拉電阻。 圖 遙控器編碼矩陣 遙控器里面是一個鍵盤編碼器，每個按鍵對應一個編碼，其遙控編碼器矩陣如圖 所示。利用脈沖之間的時間間隔來區(qū)分 “ 0” 和 “ 1” 。 圖 碼型結構圖 引導碼由一個 9ms 的載波波形和 的關斷時間構成，它作為隨后發(fā)射的碼的引常州大學本科畢業(yè)設計（論文） 第 13 頁 共 32 頁 導，這樣當接收系統(tǒng)是由微處理器構成的時候，能更有效地處理碼的接收與檢測及其它各項控制之間的時序關系。其特點如下： （ 1）低壓 CMOS 工藝制造 （ 2）工作電壓范圍寬 （ 3）通過外部接法最多可產生 65536 種用