【正文】 =指令碼， E=高脈沖 輸出 無(wú) 矩陣鍵盤模塊的介紹 在 鍵盤 中按鍵數(shù)量較多時(shí)，為了減少 I/O口的占用， 通常將按鍵排列成 矩陣形式，如圖 所示。為此 LCD專門設(shè)置了一個(gè)忙碌標(biāo)志位 BF，該位連接在 8位雙向數(shù)據(jù)線的 DB7 位上。 1602 型 LCD 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14引腳（無(wú)背光）或 16 引腳（帶背光）接口，其各引腳的功能如下所示： 引腳 1（ VSS）：電源地 引腳 2（ VDD）：電源正極 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 11 引腳 3（ VL）：反視度調(diào)整 引腳 4（ RS） :寄存器選擇， RS=1，數(shù)據(jù)寄存器； RS=0，指令寄存器 引腳 5（ R/W ）：讀寫選擇，高電平， 讀；低電平，寫 引腳 6（ E）： 模塊使能端， E 由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊開始執(zhí)行命令 引腳 7引腳 14（ D0D7）： 雙向數(shù)據(jù)總線的第 0位到第 7位 引腳 15（ BLA）：背光顯示器電源 +5V 引腳 16（ BLK）：背光顯示器接地 LCD 是一個(gè)慢顯示器件，所以在寫每條指令前一定要先讀 LCD 的忙碌狀態(tài)。因此，它的安裝與使用都非常簡(jiǎn)單。 AT24C02 引腳如圖 所示： A01A12A23V S S4S D A5S C L6WP7VDD8U2A T 24 C 02 圖 AT24C02存儲(chǔ)器引腳圖 LCD1602 顯示器的介紹 1602 字符型 LCD 具有價(jià)廉、顯示內(nèi)容豐富、美觀、使用方便等特點(diǎn)。無(wú)論是主機(jī)還是從機(jī)，收到一個(gè)字節(jié)后必須發(fā)出一個(gè)確認(rèn)信號(hào) ACK。 AT24C02 運(yùn)用 I2C 規(guī)程，使用主 /從機(jī)雙向通信，主機(jī) (通常為單片機(jī) )和從機(jī)(AT24C02)均可工作于接收器和發(fā)送器狀態(tài)。 AT24C02 中帶有的片內(nèi)地址寄存器。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 10 存儲(chǔ)芯片 AT24C02 的介紹 AT24C02 是美國(guó) Atmel 公司的低功耗 CMOS 型 E2PROM，內(nèi)含 256 8位存儲(chǔ)空間，具有工作電壓寬、擦寫次數(shù)多、寫入速度快、抗干擾能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)不易丟失、體積小等特點(diǎn)。對(duì)于繼電器的“常開、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“ 常開觸點(diǎn) ”；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“ 常閉觸點(diǎn) ”。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放。 電磁繼電器 工作原理和特性： 圖 繼電器原理圖 電磁繼電器 一般由 鐵芯 、 線圈 、 銜鐵 、觸點(diǎn)簧片等組成的。繼電器具有動(dòng)作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng) 、體積小等優(yōu)點(diǎn)。 當(dāng)輸入量（如電壓、電流、溫度等）達(dá)到規(guī)定值時(shí)，繼電器被所控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開。通常應(yīng)用于自動(dòng)化的控制 電路 中，它實(shí)際上是用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種“自動(dòng)開關(guān)”。 繼電器的介紹 繼電器是一種電控制 器件 。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2 應(yīng)不接。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。在 FLASH編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 EA /VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE才起作用。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 時(shí)，將跳過一個(gè) ALE 脈沖。在平時(shí)， ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。 RST：復(fù)位輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3口： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收 輸出 4個(gè) TTL門電流。在給出地址“ 1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4個(gè) TTL門電流，當(dāng) P2口被寫“ 1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 P1口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FLASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須接上拉電阻。當(dāng) P0 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為 高阻 輸入。 GND：接地。 AT89C51 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 主控芯片 AT89C51 的的介紹 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)選用的是 AT89C51， AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié) FLASH 存儲(chǔ)器（ FPEROM— Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能 CMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。 ② 軟件部分對(duì) 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(dòng)程序、關(guān)閉程序、鍵功能程序、密碼設(shè)置程序、 EEPROM 讀寫程序和延時(shí)程序等組成。 本系統(tǒng)共有兩部分構(gòu)成，即硬件部分與軟件部分。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 數(shù)字密碼鎖總體設(shè)計(jì) 5 基于單片機(jī)的數(shù)字密碼鎖的設(shè)計(jì)原理 基于單片機(jī)的數(shù)字密碼鎖的設(shè)計(jì)原理圖如圖 所示： 圖 基于單片機(jī)的電子密碼鎖的設(shè)計(jì)原理圖 本設(shè)計(jì)主要由單片機(jī)、矩陣鍵盤、液晶顯示器和密碼存儲(chǔ)等部分組成。新密碼輸入無(wú)誤后按確認(rèn)鍵使新密碼將得到存儲(chǔ)，密碼修改成功。如果密碼輸入正確則開鎖，不正確顯示密碼錯(cuò)誤重新輸入密碼，當(dāng)三次密碼錯(cuò)誤，則發(fā)出報(bào)警。在單片機(jī)的外圍電路外接輸入鍵盤用于密碼的輸入和一些功能的控制，外接AT24C02 芯片用于密碼的存儲(chǔ) ,外接液晶顯示器用于顯示作用。 ③ 在開發(fā)過程中單片機(jī)還受到：開發(fā)工具、編程器、開發(fā)成本、開發(fā)人員的適應(yīng)性、技術(shù)支持和服務(wù)等因素。 一般來說在選取單片機(jī)時(shí)從下面幾個(gè)方面考慮： ① 性能、存儲(chǔ)器、運(yùn)行速度、 I/O 口、定時(shí) /計(jì)數(shù)器、串行接口、模擬電路功能、工作電壓、功耗、封裝形式、抗干擾性、保密性。 采用以單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)方案 用以 AT89C51 為核心的單片機(jī)控制方案：利用單片機(jī)靈活的編程設(shè)計(jì)和豐富的 IO 端口，及其控制的準(zhǔn)確性，不但能實(shí)現(xiàn)基本的密碼鎖功能，還能添加掉電存儲(chǔ)、聲光提示甚至添加遙控控制功能。 采用數(shù)字電路設(shè)計(jì)的方案好處就是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，但控制的準(zhǔn)確性和靈活性差。 電路由兩大部分組成：密碼鎖電路和備用電源 (UPS)，其中設(shè)置 UPS 電源是為了防止因?yàn)橥ｋ娫斐傻拿艽a鎖電路失效，使用戶免遭麻煩。 采用數(shù)字電路的 設(shè)計(jì)方案 數(shù)字電路的設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)原理方框圖如圖 所示： 圖 基于數(shù)字邏輯電路的數(shù)字密碼鎖框圖 采用數(shù)字密碼鎖電路的好處就是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。 ⑦ 軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試。 ⑤ 電子閥的使用和設(shè)計(jì)。 ③ 以單片機(jī)為主控芯片，完成密 碼輸入鍵盤設(shè)計(jì)。 ① 電子密碼鎖可以根據(jù)設(shè)定好的密碼，當(dāng)密碼輸入正確之后，鎖就打開，如果輸入的三次的密碼不正確，就鎖定按鍵一定時(shí)間，比如 3秒鐘，同時(shí)發(fā)出報(bào)警聲，直到?jīng)]有按鍵按下， 3 秒鐘后， 再 打開按鍵鎖定功能；否則在 3 秒鐘內(nèi)仍有按鍵按下，就重新鎖定按鍵 3秒時(shí)間并報(bào)警。數(shù)字密碼鎖在國(guó)外發(fā)展比較早應(yīng)用也比較廣泛，主要在家庭裝 較貴重地方，銀行，保險(xiǎn)柜等應(yīng)用較多?，F(xiàn) 電子密碼鎖普遍被人們所接受，已被廣泛應(yīng)用于智能門禁系統(tǒng)中，通過多種更加安全，更加可靠的技術(shù)實(shí)現(xiàn)大門的管理。 在國(guó)外，電子密碼鎖發(fā)展已經(jīng)到了非常高 的境界，其技術(shù)相對(duì)先進(jìn)，種類齊全，例如數(shù)碼鎖，指紋鎖，磁卡鎖， IC 卡鎖，生物鎖等?？偟膩碚f，目前國(guó)內(nèi)對(duì)單片機(jī)的密碼鎖的研究比較深入，技術(shù)也比較成熟。電子鎖只需記住一組密碼，無(wú)需攜帶金屬鑰匙，免除了人們攜帶金屬鑰匙的煩惱，而被越來越多的人使用。近幾年隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子密碼鎖應(yīng)運(yùn)而生。 本課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述 :在國(guó)內(nèi)早幾年由于電子技術(shù)尚不發(fā)達(dá)，數(shù)字密碼鎖的研究比較滯后，產(chǎn)品種類很少。這種成本相對(duì)低的安全措施卻提供了不小的安全作用。 數(shù)字密碼鎖是由電子電路控制鎖體的新型鎖具，它采用觸摸按鍵方式輸入開鎖密碼，操作方便，靈活性好，保密性強(qiáng)，安全系數(shù)高，不會(huì)磨損，壽命長(zhǎng)， 成本低、功能全和可連網(wǎng)的 等優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)在安防監(jiān)控系統(tǒng)是一門被人們?nèi)找嬷匾暤男屡d專業(yè)，就目前發(fā)展看，應(yīng)用普及越來越廣，科技含量越來越高。設(shè)計(jì)的系統(tǒng)液晶顯示，密碼修改方便，具有報(bào)警、鎖定等功能，使用便捷簡(jiǎn)單，符合住宅、辦公用鎖需求，具有一定的實(shí)用價(jià)值。 本文從經(jīng)濟(jì)實(shí)用的角度出發(fā) ,闡述一個(gè)基于單片機(jī)的液晶顯示電子密碼鎖的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。隨著電子產(chǎn)品向智能化和微型化的不斷發(fā)展，數(shù)字密碼鎖作為防盜衛(wèi)士的作用顯得尤為重要。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 題 目： 電子密碼鎖的設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 電氣與信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息工程 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 093409142 指導(dǎo)老師： 陳 英 完成時(shí)間： 2021年 5 月 28 日 河南城建本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要 I 摘 要 隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，人們生活水平的提高，如何實(shí)現(xiàn)家庭防盜這一問題也變的尤其的突出。傳統(tǒng)的機(jī)械鎖，由于其構(gòu)造簡(jiǎn)單，安全性能低，無(wú)法滿足人們的需要。而單片機(jī)以其實(shí)用，功能強(qiáng)大，價(jià)格低廉等功能，已成為電子產(chǎn)品研制和開發(fā)中首選的控制器。系統(tǒng)采用 ATMEL 公司的 AT89C51 單片機(jī)作為系統(tǒng)核心， 液晶顯示器LCD1602 作為輸出設(shè)備顯示系統(tǒng)提示信息， 4*4 矩陣鍵盤作為輸入設(shè)備， CMOS 串行 E2PROM 存儲(chǔ)器 AT24C02 作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，配合蜂鳴器、繼電器等電路構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)硬件；系統(tǒng)軟件采用 C語(yǔ)言編寫。 關(guān)鍵詞： 單片機(jī)，密碼鎖， AT89C51， LCD1602， AT24C02 河南城建本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Abstract II Abstract With the development of our society and the improvement of people’s living standard, how to ensure the family security is being more and more important in particular. Traditional mechanical lock is unable to meet the need of us because of its simple structure and low security. Nowadays, electronic products bee smarter and smaller, electronic password antitheft lock plays a more important role as the security guards. The MCU with its practical, strong function, low price and other functions , has bee the