【正文】 編語言掌握得不好 ， 通過這次課程設(shè)計(jì)之后，一定把以前所學(xué)過的知識重新溫故。 回顧起此次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，在整整 幾個(gè) 星期的日子里，可以 說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。 Protues 仿真電路圖如圖 44所示 圖 44 protues 仿真電路圖 第五章 總結(jié)與展望 19 第五章 總結(jié)與展望 課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識 ,發(fā)現(xiàn) ,提出 ,分析和解決實(shí)際問題 ,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié) ,是對學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程 .隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，單片機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域， 在 生活中 可以說得是無處不在。如圖 42 所示： 圖 42 密碼正確鎖開燈亮 當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤三次蜂鳴器發(fā)出聲音報(bào)警，如圖 43所示，發(fā)出報(bào)警聲音。源程序編寫后運(yùn)行生成目標(biāo)文件供 protues 仿真調(diào)試。 protues 和 keil 軟件仿真 本次調(diào)試采用的是 protues 和 keil 軟件進(jìn)行仿真。 先分塊后組合：逐個(gè)芯片逐步調(diào)試再和整體芯片一起進(jìn)行總調(diào)。經(jīng)歷這樣一個(gè)調(diào)試過程后，大部分硬件故障基本可以排除。首先按邏輯功能將用戶系統(tǒng)硬件電路分為若干份，先分塊調(diào)試，當(dāng)調(diào)試某塊電路時(shí)，與該電路無關(guān)的器件全部從用戶系統(tǒng)中去掉，這樣，可將故障范圍限定在某個(gè)局部電路上。但注意示波器必須接在入口而不能接在電壓大的端口上。第二步為示波器測試，目測檢查后，可進(jìn)行示波器測試。進(jìn)入密碼的判斷比較處理狀態(tài)并給出相應(yīng)的處理過程。 由于采用兩個(gè)按鍵來完成密碼的輸入，那么其中一個(gè)按鍵為功能鍵，另一個(gè)按鍵為數(shù)字鍵。當(dāng)輸入密碼連續(xù)輸入錯(cuò)誤 3次時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警。在鎖定狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)啟動報(bào)警功能，同時(shí)等待用戶開鎖，如發(fā)現(xiàn)用戶按下 “ 開鎖 ” 鍵，則讀入從微鍵盤輸入的數(shù)字序列，用其更新 RAM 緩沖區(qū) 2，轉(zhuǎn)入密碼比較程序，如密碼相同則開鎖，否則繼續(xù)等待用戶開鎖，為防止非法用戶惡意多次試探密碼，可在程序中設(shè)置當(dāng)連續(xù)三次輸入錯(cuò)誤密碼后自動報(bào)警，直至開鎖后解除。 將密碼存入 AT24C01 中， 開鎖時(shí)，將從面板上的微鍵盤輸入的數(shù)字序與 AT24C01中存儲的密碼相比較，如果位數(shù)及每一位上的數(shù)都相吻合，則進(jìn)行開鎖 第二章 電子密碼鎖硬件電路設(shè)計(jì) 9 程序復(fù)位后，先將 AT24C01 中保存的密碼取出，放入 RAM 緩沖區(qū) 1中暫存，將定時(shí)器、堆棧等進(jìn)行初始化，為報(bào)警系統(tǒng)作好準(zhǔn)備，將 RAM 緩沖區(qū) 2中的密碼初值設(shè)置為和 RAM 緩沖區(qū) 1 中的密碼不同，保證程序復(fù)位后比較密碼不會相同，這時(shí)，進(jìn)入 RAM 緩沖區(qū) 1和 RAM 緩沖區(qū) 2的密碼比較程序，只有當(dāng)兩者位數(shù)相同而且每一位數(shù)字都相同時(shí)，執(zhí)行開鎖動作、輸出開鎖信號、進(jìn)入正常狀態(tài)，否則執(zhí)行上鎖動作、輸出上鎖信號、進(jìn)入鎖定狀態(tài)。 AT24C01 是美國 ATMEL 公司的低功耗 CMOS 串行 EEPROM，它內(nèi)含 1288 位存儲空間，具有工作電壓寬（ ～ ）、擦寫次數(shù)多（大于 10000 次）、寫入速度快（小于 10ms）等特點(diǎn)。鎖定狀態(tài)時(shí)，輸出鎖定信號，實(shí)現(xiàn)上鎖功能；正常狀態(tài)時(shí)，鎖定信號消失實(shí)現(xiàn)開鎖功能。當(dāng)上電后，由于電容的緩慢充電，單片機(jī)的 9腳電壓逐步由高向低轉(zhuǎn)化，經(jīng)過一段時(shí)間后，單片機(jī)的 9 腳處于穩(wěn)定的低電平狀態(tài)，此時(shí)單片機(jī)上電復(fù)位完畢，系統(tǒng)程序從 0000H 開始執(zhí)行。 圖 24 數(shù)碼管顯示電路 圖 25 重設(shè)密碼數(shù)碼管顯示數(shù)字 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 8 復(fù)位電路 單片機(jī)的第 9 腳 RST 為硬件復(fù)位端，只要將該端持續(xù) 4 個(gè)機(jī)器周期的高電平即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位，復(fù)位后單片機(jī)的各狀態(tài)都恢復(fù)到初始化狀態(tài)，電路圖如圖 26 所示 圖 26 復(fù)位電路 圖中由按鍵以及電解電容、電阻構(gòu)成按鍵及上電復(fù)位電路。 當(dāng)按下功能鍵時(shí)，相應(yīng)的功能鍵實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，而數(shù)碼管全部回零熄滅。當(dāng)輸入第二個(gè)數(shù)字時(shí)，每一位與輸入第一位時(shí)相同均向左移一位，將輸入的值賦給第一位，同時(shí)點(diǎn)亮第一位和第二位數(shù)碼管。當(dāng)重設(shè)密碼時(shí)，為了防止手動錯(cuò)誤，數(shù)碼管顯示數(shù)字，如圖 25 所示。P0口控制段選， P2 口控制位選。 密碼顯示電路由單片機(jī)、電阻排和 6 位數(shù)碼管組成。通過分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的 COM 端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)是編程簡單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用 I/O端口多，如驅(qū)動 5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 58 ＝ 40 根 I/O端口來驅(qū)動，實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動器進(jìn)行驅(qū)動，增加了硬件電路的復(fù)雜性。 ① 靜態(tài)顯示驅(qū)動：靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。當(dāng)某一字段的陽極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼 管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極 (COM)的數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極 COM接到 +5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。 圖 23 報(bào)警電路 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 數(shù)碼管顯示電路 數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光二極管單元（多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示）；按能顯示多少個(gè) “8” 可分為 1 位、 2 位、 4 位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。如果輸入錯(cuò)誤則用一個(gè)變量來記錄輸入錯(cuò)誤的次數(shù)，當(dāng)輸入密碼錯(cuò)誤達(dá)到三次時(shí)，蜂鳴器工作發(fā)出報(bào)警聲音，本次設(shè)計(jì)使用的是聲音間斷蜂鳴器聲音報(bào)警來報(bào)警，即聲音持續(xù)時(shí)間 20ms 后又將 置 0 時(shí)間為 20ms，如此循環(huán)，即可聽到“嘟嘟嘟”的間斷響聲。否則二極管不亮 圖 22 發(fā)光二級管電路 報(bào)警電路 報(bào)警電路由單片機(jī)和蜂鳴器組成，如圖 23所示，當(dāng) 為高電平時(shí)蜂鳴器發(fā)出聲音報(bào)警。 開鎖電路 在本次設(shè)計(jì)中用發(fā)光二極管代替電磁鎖，二極管亮表示鎖開，二極管滅表示沒有開鎖。對功能鍵進(jìn)行相應(yīng)的軟件編程即可實(shí)現(xiàn)按鍵功能。再根據(jù)掃描結(jié)果判斷按下鍵的位置。本次設(shè)計(jì)使用的是線反轉(zhuǎn)法。 在這種行列式矩陣鍵盤編碼的單片機(jī)系統(tǒng)中，鍵盤處理程序首先執(zhí)行等待按鍵并確認(rèn)有無按鍵按下的程序段，還要對按鍵進(jìn)行消抖處理。 如圖 21所示，矩陣鍵盤的每一條水平（行線）與垂直線（列線）的交叉處不相通，而是通過一個(gè)按鍵來連通，利用這種行列式矩陣結(jié)構(gòu)只需要 4條行線和4 條列線即可組成有 4 4個(gè)按鍵的鍵盤。 確定矩陣式鍵盤上是否有鍵被按下，我們采用一種“行掃描法”，又被稱為掃描查詢法，是一種最常用的按鍵識別方法。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個(gè)按鍵加以連接。 矩陣鍵盤 密碼的輸入用矩陣鍵盤實(shí)現(xiàn)，包括數(shù)字鍵和功能鍵。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造， 與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。其原理框圖如圖 41所示。 本系統(tǒng)共有兩部分構(gòu)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(jìn)行各種功能的實(shí)現(xiàn)。由于數(shù)字、字符、圖形圖像、人體生物特征和時(shí)間等要素均可成為鑰匙的電子信息，組合使用這些信息能夠使電子防盜鎖獲得高度的保密性，如防范森嚴(yán)的金庫，需要使用復(fù)合信息密碼的電子防盜鎖，這樣對盜賊而言是“道高一尺、魔高一丈”。 出于安全、方便等方面的需要許多電子密碼鎖已相繼問世。由于電子器件所限，以前開發(fā)的電子密碼鎖，其種類不多，保密性差，最基本的就是只依靠最簡單的模擬電子開關(guān)來實(shí)現(xiàn)的，制作簡單但很不安全，在后為多是基于 EDA 來實(shí)現(xiàn)的，其電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電子元件繁多，也有使用早先的 20 引角的 2051 系列單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)的，但密碼簡單，易破解。針對這些鎖具給人們帶來的不便若使用機(jī)械式鑰匙開鎖，為滿足人們對鎖的使用要求，增加其安全性，用密碼代替鑰匙的密碼鎖應(yīng)運(yùn)而生。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，特別是單片機(jī)的問世，出現(xiàn)了帶微處理器的智能密碼鎖，它除具有電子密碼鎖的功能外，還引入了智能化管理、專家分析系統(tǒng)等功能，從而使密碼鎖具有很高的安全性、可靠性，應(yīng)用日益廣泛。為滿足人們對門鎖的使用要求，增加其安全性，用密碼電子鎖代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械鎖應(yīng)運(yùn)而生。s living standards improve, the question how to achieve home burglar also bee particularly prominent, the traditional mechanical locks because of simple structure, prizing a mon occurrence. Electronic locks confidentiality, use of hig