【正文】 32 參考文獻(xiàn) [1] 李葉紫，王喜斌，胡輝，孫東輝． MCS51 單片機(jī)應(yīng)用教程 [M]．北京：清華大學(xué)出版社 2021： 2935． [2] 夏路易，石宗義．電路原理圖與電路板設(shè)計教程 PROTEL 99SE[M]．北京：北京希望電子出版社 2021： 5659． [3] 王福瑞編著，單片微機(jī)測控系統(tǒng)設(shè)計大全．北京航空航天大學(xué)出版社， 1999 [4] 李華， MCS51 系列單片機(jī)使用接口技術(shù)．北京航空航天大學(xué)出版社 ， 1990 [5] 余永權(quán)， Flash 單片機(jī)原理及應(yīng)用．北京：電子工業(yè)出版社， 1997 [6] 潘新民、王燕芳．《微型計算機(jī)控制技術(shù)》．北京：人民郵電出版社： 2021：85112 [7] 蘭吉昌，《 51 單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計百例》．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021： 220230 [8] 曹素芬，單片微型計算機(jī)原理與接口技術(shù) [M]．沈陽：東北大學(xué)出版社， 1995. [9] 吳金戎， 8051 單片機(jī)實踐與應(yīng)用 [M]．北京：清華大學(xué)出版社 ,2021. [10] 于永，戴佳，劉波． 51 單片機(jī) C 語言常用模塊與綜合設(shè)計實例精 講 [M]．北京：電子工業(yè)出版社， 2021 第二版． [11] 周潤景，張麗娜．基于 PROTEUS 的電路及單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計與仿真 [M]．北京：航空航天大學(xué)出版社， ～ P326 [12] 肖婧，單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計與仿真 基于 PROTEUS[M].北京 :北京航空航天大學(xué)出版社， 2021． [13]胡燁 、姚鵬翼、江思敏．《 Protel 99SE 電路設(shè)計與仿真》 .北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， 2021： 100170 [14] Johnson J Multibus Design Guidebook. McGrawHill Book Company,1995 [15] Borko H， Bernier C L． Indexing concepts and methods .New York:Academic 。 通過完成設(shè)計，我們對所學(xué)的知識有了更深刻地了解，實現(xiàn)了從理論到實踐再到理論的幾個飛躍，也更加了解到科學(xué)知識應(yīng)該以服務(wù)社會為目的，只有掌握了足夠的知識才能 更好的為社會貢獻(xiàn)我們的力量。此次設(shè)計涉及到了 Protues 和 Protel99 和一些單片機(jī)指令，通過近段時間的使用，對這些有了更深的了解。 在設(shè)計過程中，我查閱大量的相 關(guān)資料，詳細(xì)的了解了各個芯片的作用，如何工作，工作原理，個個芯片引腳的連接方式。 31 結(jié) 論 本設(shè)計是基于單片機(jī)實現(xiàn)電子密碼鎖，基本完成了按鍵有效提示、輸入錯誤提示，控制開鎖電平、控制報警電路、修改密碼等多種功能。而在 Protues 仿真過程中，也遇到了同樣的問題，最后通過網(wǎng)上的教學(xué)資料對其使用有了一定的了解。 圖 56 報警圖 問題及解決辦法 在本系統(tǒng)的軟件設(shè)計過程中，遇到了很多問題。 圖 54 開鎖圖 30 更改密碼圖如 55 所示。 圖 52 加載 .hex 文件 29 Protues 與 Keil 的連調(diào)的仿真結(jié)果 系統(tǒng)仿真運(yùn)行環(huán)境下的結(jié)果如圖 53 所示。找到之后加載到之前點開的 對話框 上即可。首先把已編寫好的程序加載到 Keil 軟件下進(jìn)行編譯如果沒有遇到任何錯誤后，就直接點擊工具欄中的 就會彈出如下圖所示的對話框，然后選擇相應(yīng)的選項就可以生成 .hex 文件了。檢查沒有錯誤后，打開原理圖，點擊單片機(jī)就會出現(xiàn)一個對話框如圖 52 所示，然后把生成的 .hex 文件添加到里面即可實現(xiàn)。 圖 51 繪圖界面 28 Protues 與 Keil 的連調(diào) 在進(jìn)行連調(diào)之前必須確保程序是完整的，原理圖也是沒有錯誤的。之后在單擊確定按鍵所選器件就會顯示在界面左上角的小框中此時點擊鼠標(biāo)左鍵就會放到圖層中，然后直接把鼠標(biāo)放到接頭處就會顯示一個畫筆的標(biāo)志此時按住鼠標(biāo)左鍵就可進(jìn)行連線了。Protues 此款軟件的使用比較簡單。 圖 49 錯誤的生成及索引 27 5 仿真設(shè)計 Protues 仿真軟件概述 Protues 是目前使用比較廣泛的單片機(jī)類的仿真系統(tǒng)的軟件之一，它可以實現(xiàn)的功能比較多，可以實現(xiàn)程序與原理圖的連調(diào)，也可以單獨作為繪制原理圖的工具使用，與 Protel 有著過之不及的功能，于此同時還可以進(jìn)行 PCB 版 圖的生成，在方法中與 Protel 類似。直接單擊錯誤這條信息就可以索引到源文件中。 圖 47 新建工程文件夾的建立 圖 48 芯片的選擇 26 所有程序都加到工程項目文件夾中后就可以對其進(jìn)行編譯了。 圖 46 新建工程 這樣就能新建一個工程 ，在選定的路徑下建立一個名字叫做 abc 的文件夾如圖 47 所示，在 abc 文件夾中建立了 一個 文件之后點擊保存按鈕就會出現(xiàn)如圖 48 所示的畫面在此對話框中選擇 Atmel 之后會彈出一系列的單片機(jī)在本次設(shè)計中選用的是 51 單片機(jī)，完成后在選 Target 1 下的 Source Group 1 選擇 Add 25 把 文件加載到里面在 下添加所編好的 C 語言程序或是匯編語言程序，如果程序是分開寫得就可以添加多個子程序還有主程序，每個程序中必須有頭文件否則編譯不會通過 ，會顯示有錯誤。 這款軟件的操作方法也很簡單，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，這樣可以把復(fù)雜電路的輸入信號直接用信號發(fā)生器給定，或是用電源來給定通過對電壓電流的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)。支持不同型號的 MCS 系類的 51單片機(jī)的型號。目前單片機(jī)類的課程設(shè)計大多采用 Keil 軟件來進(jìn)行程序的編寫。隨著單片機(jī)開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，單片機(jī)的開發(fā)軟件也在不斷的發(fā)展，Keil 軟件是目前最流行開發(fā) 51單片機(jī)的軟件。解碼編程時，既可以使用中斷方式，也可以使用查詢方式。}//兩次錯誤發(fā)出報警 goto start。 if(a1==2){while(1)P3_7=1。 DelayMs(1000)。 k=0。 k+=Random_Read(j)。j6。 密碼程序 初始化 按下設(shè)置鍵 輸舊密碼 確認(rèn)程序 所輸入舊密碼正確 輸新密碼 確認(rèn)程序 設(shè)置成功 輸入次數(shù)加 1 大于 2 報警程序 N Y N Y 返回 確認(rèn)程序 再次輸新密碼 兩次新 密碼輸入相同 N Y 22 panduan: i=0。密碼修改程序用來設(shè)置新密碼，當(dāng)輸入的開鎖密碼正確后，可重新設(shè)置新密碼，輸入的新密碼暫存在單片機(jī) RAM 從 40H 開始的單元中，然后，調(diào)用存儲器子程序，將 40H 開始的 6 位密碼存儲在 24C02 中。 6 位密碼鎖由矩陣按鍵輸入，輸入的密碼存儲在單片機(jī) RAM 從 30H 開始的 6 個單元中，每輸入一位密碼，都要和正確的密碼進(jìn)行比較；若全部 6 位密碼均 輸入正確，顯示密碼正確信息；若輸入的密碼不完全正確，則進(jìn)行第二位輸入，若輸入 3 次仍不正確，則報錯。 goto start。 圖 43 開鎖流程圖設(shè)計 初始化 按開鎖鍵 輸入密碼 確認(rèn)程序 所輸入密碼正確 Y 開鎖成功 開鎖程序 輸入次數(shù)加 1 次數(shù) 2? 報警程序 返回 N Y N 20 開鎖程序設(shè)計如下： while(1) { if(keydata==4) //鎖定功能 { P3_6=0。 //把鍵盤值置其它值，不被其它利用，以一樣 i++。(12keydata)||keydata==14) //在 09 之間的數(shù)字通過 password[i]=keydata。(8keydata)||(8keydata)amp。(4keydata)||(4keydata)amp。 N Y N Y N Y N Y N Y 鍵功能程序 鍵值 =‘鎖定 ’ 鍵值 =‘更正’ 鍵值 =‘確認(rèn)’ 鍵值 =‘ 09’ 鍵值 =‘改密’ 密碼輸入程序 開鎖程序 設(shè)置程序 確認(rèn)程序 改密程序 結(jié)束 19 圖 42 鍵盤流程圖設(shè)計 鍵盤程序如下： if((0keydata)amp。矩陣鍵盤的識別方法有多種。 主程序設(shè)計 18 圖 41 主程序流程圖設(shè)計 主程序主要完成了系統(tǒng)的初始化、按鍵掃描、按鍵功能、以及調(diào)用顯示等功能。如下圖 314 所示： 圖 314 系統(tǒng)整體原理圖 17 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 軟件設(shè)計主要包括了主程序設(shè)計、鍵盤掃描設(shè)計 、密碼修改設(shè)計、開鎖程序設(shè)計以及紅外遙控設(shè)計五個方面。 電路原理如圖 313 所 示。故本系統(tǒng)使用 MAX232 實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。12V 電源，這對于不具備 177。 因此要實現(xiàn)單片機(jī)與 PC 機(jī)之間的數(shù)據(jù)通讀，必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。 RS232 采用非平衡連接在這個線路中信號的電壓都使用一個公共的接地線，所有信號電壓都加到一條導(dǎo)線上為了能提高串口通信的抗干擾能力和數(shù)據(jù)傳送距離， RS232 芯片的信號和電平采用負(fù)邏輯電平，直流電壓值在 15 至 5V 芯片規(guī)定為邏輯值 “1”，直流電壓值在 + 5至 +15V 芯片