【正文】 王老師提出了制作液晶系統(tǒng)的想法，得到了老師的大力支持，老師不僅給我提供了大量的參考資料還提供了許多器件，并且多次詢問我學(xué)習(xí)的進(jìn)展。 本 次課程設(shè)計(jì)使我將本學(xué)期所學(xué)的單片機(jī)理論知識(shí)運(yùn)用到了實(shí)踐中來，并且通過自學(xué) 12864 液晶、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 24C0行列式鍵盤等方面的知識(shí)，進(jìn)一步提高了獨(dú)立思考、分析問題、解決問題以及編程和硬件制作、調(diào)試的能力，同時(shí)懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合十分重要，在實(shí)踐中我們需要理論知識(shí)的指導(dǎo)，然而只有理論知識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，我們只有學(xué)會(huì)把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論與實(shí)踐中得出結(jié)論，才能真正學(xué)以致用，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。例如沒有設(shè)置清除功能鍵，用戶忘記密碼或誤操作輸入密碼錯(cuò)誤累計(jì)達(dá)到三次，則需重啟系統(tǒng)才能再次登錄。隨著本次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)的結(jié)束，一個(gè)學(xué)期的單片機(jī)課程的學(xué)習(xí)也進(jìn)入了尾聲，但是我對(duì)于單片機(jī)的學(xué)習(xí)還遠(yuǎn)沒有結(jié)束。所以我們必須不斷地學(xué)習(xí)新的知識(shí)，鞏固舊的知識(shí)，從而更好的解決問題。本課程設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于編程的思路以及程序的實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)中，管理員就像后臺(tái)管理者的身份，管理員通過輸入管理員密碼進(jìn)入系統(tǒng)后臺(tái)進(jìn)行操作，并在用戶不能登錄系統(tǒng)的情況下給用戶提供解決方案；而用戶則可以通過用戶密碼使用本密碼 鎖，就像我們使用手機(jī)，我們給它上鎖、開鎖，然后我們就可以進(jìn)行上網(wǎng)、玩游戲等操作一樣。 14 設(shè)計(jì)體會(huì) 本設(shè)計(jì)的靈感主要來自于工作實(shí)踐，之前的寒暑假期我分別在長(zhǎng)沙移動(dòng)分公司、上海西聯(lián)信息科技有限公司進(jìn)行了為期一周到一月不等的實(shí)習(xí)，在實(shí)習(xí)工作中我了解到辦公自動(dòng)化（ OA）應(yīng)用系統(tǒng)。分析原因是 24C04 首次上電后，讀出來的數(shù)據(jù)我們無法知道，從而引起亂碼。最理想的辦法是搭載實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，遺憾的是 8051 系列單片機(jī)資源有限，不能滿足搭建實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的要求，而且搭載實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)將大大的增加額外的成本，故而本設(shè)計(jì)中采用軟件延時(shí)的方法使系統(tǒng)產(chǎn)生了一些誤差。這是由于在按鍵的掃描中，單片機(jī)的資源全部用來作按鍵的掃描，特別是當(dāng)中的延時(shí)程序，對(duì)單片機(jī)來說是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程。因此在等待液晶判斷是否空閑程序設(shè)計(jì)中，可以改用液晶判忙函數(shù)來判斷液晶狀態(tài)是否空閑。工作過程中界面切換較緩慢。 液晶顯示模塊：本設(shè)計(jì)使用 12864 液晶顯示，打開電源后液晶進(jìn)入待機(jī)界面緩慢。 設(shè)計(jì)課題的仿真結(jié)果 調(diào)試主要是針對(duì)行列式鍵盤、液晶顯示器和 24C02 存儲(chǔ)器，在不同身份用戶登錄時(shí)，進(jìn)入不同的 操作界面，各操作界面的調(diào)試結(jié)果如圖所示： 圖 9 初始化界面 圖 10 開機(jī)界面 圖 11 管理員登錄界面 圖 12 用戶登錄界面 12 圖 13 管理員登錄密碼錯(cuò)誤界面 圖 14 用戶登錄密碼錯(cuò)誤界面 圖 15 管理員輸入密碼正確開鎖界面 圖 16 用戶輸入密碼正確開鎖界面 圖 17 用戶設(shè)置新密碼界面 圖 18 設(shè)置密碼二次確認(rèn)界面 13 圖 19 密碼修改不成功界面 圖 20 密碼修改成功界面 設(shè)計(jì)課題的誤差分析 該密碼鎖功能的實(shí)現(xiàn)基于一些機(jī)械裝置的協(xié)助。 設(shè)計(jì)課題軟件系統(tǒng)程序流程框圖 主函數(shù) 開 始系 統(tǒng) 初 始 化開 機(jī) 鍵 P .按 下 ？待 機(jī) 顯 示調(diào) 管 理 員登 錄 函 數(shù)調(diào) 用 戶登 錄 函 數(shù)用 戶 登 錄 ？管 理 員 登 錄 ？功 能 選 擇界 面結(jié) 束YNYNYN 圖 2 主函數(shù)流程框圖 6 液晶顯示 開 始給 液 晶 發(fā)寫 命 令 指 令給 液 晶 發(fā)寫 數(shù) 據(jù) 指 令送 顯 示 字 符 地 址判 忙 ？送 顯 示 字 符字 符 送 完 ？結(jié) 束YNYN 圖 3 液晶顯示函數(shù)流程框圖 7 掉電保護(hù) 開 始發(fā) 起 始 信 號(hào)發(fā) 送 從 器 件地 址 寫 模 式接 收 應(yīng) 答 信 號(hào)成 功 ？提 示 讀 取 失 敗發(fā) 送 讀 取 地 址接 收 應(yīng) 答 信 號(hào)成 功 ？發(fā) 送 停 止 信 號(hào)返 回發(fā) 起 始 信 號(hào)發(fā) 送 讀 模 式 信 號(hào)接 收 應(yīng) 答 信 號(hào)成 功 ？讀 一 字 節(jié) 數(shù) 據(jù)讀 完 成 ？不 發(fā) 送 應(yīng) 答 信 號(hào)提 示 讀 取 成 功地 址 加 一發(fā) 送 應(yīng) 答 信 號(hào)YYYYNNNN 圖 4 掉電保護(hù)模塊 流程框圖 8 行列式鍵盤 開始？有鍵按下 延時(shí)去抖動(dòng)？鍵確實(shí)按下 計(jì)算保持鍵值延時(shí)去抖動(dòng)返回鍵值？按鍵釋放 結(jié)束YYYNNN 圖 5 鍵掃函數(shù)流程框圖 9 基礎(chǔ)函數(shù) 密 碼 正 確 ？管 理 員 登 錄輸 入 超 級(jí) 密 碼開 鎖返 回YN 圖 6 管理員開鎖函數(shù)流程框圖 用 戶 登 錄輸 入 用 戶 密 碼密 碼 正 確 ？開 鎖返 回Y報(bào) 錯(cuò)累 計(jì) 錯(cuò) 3 次 ？報(bào) 警修 改 密 碼 ？密 碼 存 入 2 4 C 0 2NYNNY與 2 4 C 0 2 中密 碼 比 較 圖 7 用戶開鎖函數(shù)流程框圖 10 修 改 密 碼輸 入 6 位 密 碼新 密 碼 存 入 緩存 數(shù) 組密 碼 二 次 確 認(rèn)結(jié) 束密 碼 與 前 一次 一 致 ？新 密 碼 存 入2 4 C 0 2NY 圖 8 用戶修改密碼函數(shù)流程框圖 設(shè)計(jì)課題軟件系統(tǒng)程序清單 液晶函數(shù)見附錄 G 24C02 函數(shù)見附錄 H 鍵盤掃描函數(shù)見附錄 L 基礎(chǔ)函數(shù)見附錄 M 主函數(shù)見附錄 N 11 4 設(shè)計(jì)結(jié)論、運(yùn)行結(jié)果、誤差分析及體會(huì) 設(shè)計(jì)課題的設(shè)計(jì)結(jié)論及使用說明 程序編寫完成后，用 keil4 調(diào)試后顯示程序 0 錯(cuò)誤 0 警告，表明程序無語法錯(cuò)誤。 5 行列式鍵盤模塊 矩陣式鍵盤軟件設(shè)計(jì)主要通過在主程序中調(diào)用鍵掃函數(shù) keyscan()來執(zhí)行相應(yīng)的功能，單片機(jī) P1 口在復(fù)位之后保持高電平，當(dāng)鍵按下相應(yīng)口線為低電平，經(jīng)過相應(yīng)判別過程判斷鍵松開后，執(zhí)行相關(guān)鍵功能程序，完成相應(yīng)操作。 液晶顯示模塊 液晶顯示是通過在主程序中調(diào)用相關(guān)的液晶功能函數(shù)來執(zhí)行相應(yīng)功能，經(jīng)過液晶接在單片機(jī)上的 P0及 P3部分管腳，通過液晶功能函數(shù) lcd12864（）的調(diào)用對(duì)液晶進(jìn)行操作，將各類指令寫入液晶模塊，用來驅(qū)動(dòng)液晶以實(shí)現(xiàn)不同的顯示功能，達(dá)到界面顯示的要求。 設(shè)計(jì)課題電路原理圖、 PCB 圖、元器件布局圖 電路原理圖 PROTEL 原理圖（見附錄 A）、 CAD原理圖（見附錄 B） 電路 PCB 圖 電路頂層 PCB圖（見附錄 C）、電路底層 PCB 圖（見附錄 D） 元器件布局圖 元器件布局圖（見附錄 E） 設(shè)計(jì)課題元器件清單 元 器件清單（見附錄 F） 4 3 設(shè)計(jì)課題軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)課題使用單片機(jī)資源的情況 AT89S52 的片外資源： P0、 P P2：基本輸入輸出口； ： en(12864 液晶 )； ： rs(12864 液晶 )； ： rw(12864 液晶 )； ： BEEP(蜂鳴器 )； ： SDA(24C02 存儲(chǔ)器 )； ： SCL(24C02 存儲(chǔ)器 )； XTAL XTAL2：晶振輸入； RST：復(fù)位輸入； AT89S52 的片內(nèi)資源：通用寄存器區(qū)； 專用寄存器 SFR： A、 PSW、 SP、 P0、 P P P3 等。 24C02 掉電保護(hù)模塊 24CXX 系列是最為常見的 I2C 總線串行 EEPROM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，該芯片具有體積小，功耗低，工作電壓允許范圍寬，型號(hào)多，容量大，讀寫操作方便等特點(diǎn)。低壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)。利用該模塊靈活 3 的接口和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全 中文人機(jī)交互圖形界面。采用矩陣式連接方法，組成 4 4式 16 個(gè)按鍵，分別代表數(shù)字密碼鍵“ 0~9”、取消功能鍵“ C”、確定功能鍵“ P.”、改密功能鍵“ *”、開鎖功能鍵“ ”，其余未定義按鍵為新功能預(yù)留鍵。 對(duì)于單片機(jī)下載口電路，采用 、 、 和 RESET 與 VCC、 GND 連接到 程序下載接口，構(gòu)成其下載口電路，供程序下載使用。復(fù)位的主要功能是初始化為 0000H，使單 片機(jī)從 0000H 單元開始執(zhí)行程序，除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)，為擺脫死鎖狀態(tài)，也需按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)。 單片機(jī)的復(fù)位通常分為自動(dòng)復(fù)位，手動(dòng)復(fù)位等幾種。在單片機(jī)的 XTAL1 和 XTAL2 兩個(gè)引腳間，接一個(gè)晶振及兩只電容就構(gòu)成了單片機(jī)的時(shí)鐘電路。 單片機(jī)工作的時(shí)間基準(zhǔn)是由時(shí)鐘電路提供的。時(shí)鐘電路采用外 部時(shí)鐘源，由外部提供晶振。這三部分是單片機(jī)正常工作的前提。其系統(tǒng)控制原理圖如圖 1所示。 設(shè)計(jì)課題總體方案介紹及工作原理說明 本系統(tǒng)使用以單片機(jī)為核心元件的控制方案。 功能要求說明 該密碼鎖上電或按鍵復(fù)位后能自動(dòng)顯示系統(tǒng)提示符“ P.”， 進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。 關(guān)鍵詞： 密碼鎖；單片機(jī)； LCD II ABSTRACT With the development of electronic technology, which has the function of antitheft alarm and other electronic bination lock instead of password quantity is little, security, poor mechanical bination lock is inevitable trend. Electronic bination lock pared with ordinary mechanical lock, has many unique advantages: good secrecy, antitheft sex is strong, can need not the key, remember password lock, etc. Currently use electronic bination lock is mostly based on single chip microputer technology, single chip microputer as the main device, the encoder and decoder for software. This design uses AT89S52 to realize the electronic password lock based on system consists of SCM system,matrix keyboard,LCD12864 display,EEPROM power down protection module and alarm system can plete the lock,super lock,modify user passwords and other basic password lock function,the system has the electricity does not disappear administrator addition to the above basic password lock function,based on the actual situation can also add the extension system has the advantages of low cost,practical function. Key words password lock； mcu； lcd I 目 錄 1 設(shè)計(jì)課題任務(wù)、功能要求說明及總體方案介紹 ........................ 1 設(shè)計(jì)課題任務(wù) .............................................. 1 功能要求說明 .............................................. 1 設(shè)計(jì)課題總體方案介紹及工作 原理說明 ........................ 1 2 設(shè)計(jì)課題硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .......................................... 2 設(shè)計(jì)課題硬件系統(tǒng)各模塊功能簡(jiǎn)要介紹 ....