【正文】 機產(chǎn)生串行時鐘信號 (通過 SCL引腳 )并發(fā)出控制字，控制總線的傳送方向，并產(chǎn)生開始和停止的條件。他通過 SDA(串行數(shù)據(jù)線 )及 SCL(串行時鐘線 )兩根線在連到總線上的器件之間傳送信息，并根據(jù)地址識別每個器件。為降低總的寫入時間，一次操作可寫入多達 8個字節(jié)的數(shù)據(jù)。每寫入或讀出一個數(shù)據(jù)字節(jié)后，該地址寄存器自動加 1，以實現(xiàn)對下一個存儲單元的讀寫。而且他是采用了 I2C總線式進行數(shù)據(jù)讀寫的串行器件，占用很少的資源和 I／ O線，并且支持在線編程，進行數(shù)據(jù)實時的存取十分方便。其大體功能 （看鍵盤按鍵上的標記） 及與單片機引腳接法 如圖 44所示 ： 1KR11KR21KR31KR4VCC0設置清空1 2 34 5 6 78 9開鎖確認啟動 關閉 圖 44 鍵盤輸入原理圖 密碼存儲部分 用 EPROM 芯片 AT24C02 存儲密碼 。 本設計中使用 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。 （論文） 15D1T1220uFC5220uFC8C6C778051 2 3～ 220V輸出 5V 直流電壓5V470R3Res2D2VCC電源指示 圖 43 電源輸入電路原理圖 鍵盤輸入部分 由于本設計所用到的按鍵數(shù)量較多而不適合用獨立按鍵式鍵盤。穩(wěn)壓電路的功能是使輸出直流電壓基本不受電網(wǎng)電壓波動和負載電阻變化的影響，從而獲得穩(wěn)定性足夠高的直流電壓 ]18[ 。由于經(jīng)整流電路整流后的電壓含有較大的交流分量，會影響到負載電路的正常工作。 由于輸入電壓為電網(wǎng)電壓，一般情況下 所需直流電壓的數(shù)值和電網(wǎng)電壓的有效值相差較大，因而電源變壓器的作用顯現(xiàn)出來起到降壓作用。其原理圖如圖 42所示： EA/VPP31XTAL119XTAL218RST/VPD91716121314151234567839383736353433322122232425262728PSEN29ALE/PROG301110Vcc40Gnd20AT89S5XAT89S51K1470R510KR620uFC120pFC220pFC31212MHzS1K3R9VCCVCC5WP6SCL7SDL8GND4A23A12A01AT24C02R8VCCT28550VCCR11GND1VCC2VO3RS4RW5E6DB07DB18DB29DB310DB411DB512DB613DB714BG VCC15BG GND16LCD 1602LCD?LCD1602VCCVCC1KR11KR21KR31KR4VCCVCC0設置清空1 2 34 5 6 78 9開鎖確認啟動 關閉VCCVCCR7D1T38550 圖 42 電路原理圖 電源輸入部分 密碼鎖主控制部分電源 需要 用 5V直流 電源 供電，其電路如圖 43所示， 把頻率為 50Hz、有效值為 220V的單相交流電壓轉換為幅值穩(wěn)定的 5V直流電壓 。其原理框圖 如圖 41所示 。 本系統(tǒng)共有兩部分構成，即硬件部分與軟件部分。其中 矩陣 鍵盤用于輸入數(shù)字密碼 和進行各種功能的實現(xiàn) 。當外加電壓頻率等于晶體諧振器的固有頻率時，就會發(fā)生壓電諧振，從而導致機械變形的振幅突然增大。其產(chǎn)品一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。 在單片機中為其提供時鐘頻率。石英晶體振蕩器廣泛地應用在電視機、影碟機、錄像機、無線通訊設備、電子鐘表、 單片機 、數(shù)字儀器儀表等電子設備中。 現(xiàn)在應用最廣泛的是 石英晶體振蕩器 。如果需要對這兩種 音頻 同時支持的話，聲卡就需要有兩顆 晶振 。 接口信號說明 1602 型 LCD 的接口信號說明如表 33 所示 ： 表 33 1602 型 LCD 的接口信號說明 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 Data I/O 2 VDD 電源正極 10 D3 Data I/O 3 V0 液晶顯示偏壓信號 11 D4 Data I/O 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇端（ H/L） 12 D5 Data I/O 5 R/W 讀寫選擇端（ H/L） 13 D6 Data I/O 6 E 使能信號 14 D7 Data I/O 7 D0 Data I/O 15 BLA 背光源正極 8 D1 Data I/O 16 BLK 背光源負極 主要技術參數(shù) 1602 型 LCD 的主要技術參數(shù)如下 表 所示： 表 34 1602 型 LCD 的主要技術參數(shù) 顯示容量 16X2 個字 符 芯片工作電壓 ～ 工作電流 （ ） 模塊最佳工作電壓 字符尺寸 (WXH)mm 基本操作程序 讀狀態(tài)：輸入： RS=L， RW=L， E=H 輸出： D0~D7=狀態(tài)字 讀數(shù)據(jù)：輸入： RS=H， RW=H， E=H 輸出：無 寫指令：輸入： RS=L， RW=L， D0~D7=指令碼， E=高脈沖 輸出： D0~D7=數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù)：輸入： RS=H， RW=L， D0~D7=數(shù)據(jù)， E=高脈沖 輸出：無 （論文） 12 晶體振蕩器 晶體振蕩器 ，簡稱 晶振 ，其作用在于產(chǎn)生原始的 時鐘頻率 ，這個頻率經(jīng)過頻率發(fā)生器的放大或縮小后就成了電腦中各種不同的總線頻率。 1602 型 LCD顯示模塊具有體積小，功耗低，顯示內容 豐富等特點。為降低總的寫入時間，一次操作可寫入多達 8 個字節(jié)的數(shù)據(jù)。每寫入或讀出一個數(shù)據(jù)字節(jié)后，該地址寄存器自動加 1，以實現(xiàn)對下一個存儲單元的讀寫。第 7 腳需要接地。第 6 腳 SCL 為串行時鐘輸入線，在 AT89C51 試驗開發(fā)板上和單片機的 連接。在 AT89C51 試驗開發(fā)板上它們都接地，第 8 腳和第 4 腳分別為正、負電源。 AT24C02的控制字由 8位二進制數(shù)構成，在開始信號發(fā)出以后 ，主機便會發(fā)出控制字，以選擇從機并控制總線傳送的方向 。主機產(chǎn)生串行時鐘信號 (通過 SCL引腳 )并發(fā)出控制字，控制總線的傳送方向，并產(chǎn)生開始和停止的條件。他通過 SDA(串行數(shù)據(jù)線 )及SCL(串行時鐘線 )兩根線在連到總線上的器件之間傳送信息，并根據(jù)地址識別每個器件。為降低總的寫入時間，一次操作可寫入多達 8個字節(jié)的數(shù)據(jù)。每寫入或讀出一個數(shù)據(jù)字節(jié)后，該地址寄存器自動加 1，以實現(xiàn)對下一個存儲單元的讀寫。而且他是采用了 I2C總線式進行數(shù)據(jù)讀寫的串行器件，占用很少的資源和 I／ O線，并且支持在線編程，進行數(shù)據(jù)實時的存取十分方便。外部復位時， WDT默認為關閉狀態(tài)，要打開 WDT，必按順序將 01H和 0E1H寫到 WDTRST寄存器，當啟動了 WDT，它會隨晶體振蕩器在每個機器周期計數(shù)，除硬件復位或 WDT溢出復位外沒有其它方法關閉 WDT，當 WDT溢出，將使 RST引腳輸出高電平的復位脈沖 ]14[ 。 數(shù)據(jù)存儲器：在 AT89S51的具有 128字節(jié)的內部 RAM，這 128字節(jié)可利用直接或間接尋址方式訪問，堆棧操作可利用間接尋址方式進行， 128字節(jié)均可設置為堆棧區(qū)空間。 程序存儲器： 如果 EA引腳接地（ GND），全部程序均執(zhí)行外部存儲器。 圖 33 雙時鐘指針寄存器 電源空閑標志：電源空閑標志（ POF）在特殊功能寄存儲器 SFR中 PCON的第 4位（ ） ,電源打開時 POF置“ 1” ,它可由軟件設置睡眠狀態(tài)并不為復位所影響。 （論文） 8 圖 32 AUXR輔助寄存器 雙時鐘指針寄存器：為方便地訪問內部和外部數(shù)據(jù)存儲器，提供了兩個 16位數(shù)據(jù)指針寄存儲器： PD0位于 SFR區(qū)塊中的地址 82H、 83H和 DP1位于地址 84H、 85H，當 SFR中的位 DPS=0時 選擇 DP0,而 DPS=1時選擇 DP1。 中斷寄存器：各中斷允許控制位于 IE寄存器， 5個中斷源的中斷優(yōu)先級控制位于 IP寄存器。這些地址并沒有全部占用，沒有占用的地址不可使用，讀這些地址將得到一個隨意的數(shù)值。 XTAL2： 振蕩器反相放大器的輸出端。 Flash存儲器編程時 ,該引腳加上＋ 12V的編程電壓 Vpp。需注意的是：如果加密位 LB1被編程，復位時內部會鎖存 EA端狀態(tài)。 EA/VPP：外部訪問允許。 PSEN：程序儲存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當 AT89S51由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次 PSEN有效，即輸出兩個脈沖。該位禁位后，只有一條 MOVX 和 MOVC指令 ALE才會被激活。即使不訪問外部存儲器， ALE仍以時鐘振蕩頻 率的 1/6輸出的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目地，要注意的是：第當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE脈沖。 DISRTO 位缺省為 RESET輸出高電平打開狀態(tài)。當振蕩工作時， RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期上高電平將使單片機復位。 P3口除了作為一般的 I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能， P3口的第二功能如下表 32。對 P3口寫入“ 1”時，它們被內部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。 P3口： P3口是一組帶有內部上拉電阻的 8位雙向 I/O口。在訪問８位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行： MOVX Ri 指令）時， P2口線上的內（也即特殊功能寄存器，在整個訪問期間不改變。 （論文） 6 表 31 P1口第二功能 端口引腳 第二功能 MOSI（用于 ISP編程） MISO（用于 ISP編程） SCK（用于 ISP編程） P2口： P2是一個帶有內部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P2的輸出緩沖級可驅動 4個 TTL邏輯門電路。作輸入口使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號校驗期間， P1接收低 8位地址。 P1口： P1是一個帶內 部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P1的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流） 4個 TTL邏輯門電路。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉換地址（低 8位）和數(shù)據(jù)總線復用，在訪問期間激活內部上拉電阻。掉電方式何在 RAM 中的內容 ，但振蕩器 停止工作并禁止其它所有部件工作直接到一個硬件復位。同時 , AT89S51 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。同時該芯片還具有PDIP、 TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式，以適應不同產(chǎn)品的需求。 此外， AT89S51 設計和配置了振蕩頻率可為 0Hz 并可通過軟件設置省電模式。 可以看出方案二控制靈活準確性好且保密性強還具有擴展功能，根據(jù)現(xiàn)實生活的需要此次設計采用此方案 （論文） 4 3 主要元器件介紹