【正文】 譯器中就可以編譯生成OBJ文件，然后連接定位庫文件后生成ABS文件。相比于匯編而言，C 語言無論是在在功能上、結構性上，還是在可讀性、可維護性上都有著巨大的優(yōu)勢，使人們得以編制更加復雜、精致的程序。Proteus軟件使我們可以比較容易地獲得一個功能多、易使用的單片機仿真平臺。 Beep = ~Beep。}//定時器 0 的中斷服務函數(shù)void time0() interrupt 1{ TH0 = scalesH[note]。 }break。 TR0 = 0。note++) { TR0 = 1。 case 1 : for(note=2。 delay(300)。 delay(300)。i3。switch( c ){ case 0 : note = 6。 //開總中斷 TR0 = 0。 //T/C0 工作在方式一 ET0 = 1。uchar note。uchar code scalesH[] = {0xf7,0xf8,0xfc,0xf9,0xfa,0xfa,0xfb}。其他頻率對應的計數(shù)初值可按照此方法推算出來，具體見表 [17]。一個音階周期為 1136μs2 = 2272μs，對應頻率為 1 / 2272μs = 440Hz。設計中，系統(tǒng)使用了定時中斷的方法。音調取決于物體振動的頻率，頻率越高，所發(fā)聲音音調也就越高。流程如圖 所示。因此，密碼修改子程序同時也是外部中斷 0 服務程序。 LCDWriteCmd(0x0f)。 LCDWriteCmd(0x06)。 LCDWriteCmd(0x01)。 void moveString(char *s) //移動字符串函數(shù)○ 6 void LCDInit(void) //液晶初始化函數(shù)○ 7{ LCDWriteCmd(0x38)。圖 顯示模塊結構圖各函數(shù)原型及參數(shù)介紹如下：void LCDWriteData(uchar Data) // 寫數(shù)據(jù)函數(shù)○ 1void LCDWriteCmd(uchar Cmd) // 寫指令函數(shù)○ 2void LCDPosition(uchar row,uchar column) //將坐標轉換為 LCD 的坐○ 3標參數(shù)： row 為所在行數(shù)（1 或 2） ，column 為在行中的位置（0~15）在指定位置寫數(shù)據(jù)函數(shù)○ 4void writeChar(uchar row,uchar column, char c)參數(shù)： row 指定行，column 指定列位置，c 為待寫入的數(shù)據(jù)。本著上述目的，LCD 顯示子程序的結構如下圖所示，它的目的是提供字符與字符串的顯示函數(shù)。$39。 //等待按鍵釋放if(flag)return keyValue[i]。break。 i 12。 //按鍵掃描if(KEY != rowScan[k]){uchar i=0。 k++){KEY = rowScan[k]。for(k = 0。 //行掃描碼uchar code key12[]={0xEE,0xDE,0xBE,0xED,0xDD,0xBD,0xEB,0xDB,0xBB,0xE7,0xD7,0xB7} // 1 2 3 4 5 6 7 8 9 * 0 uchar code keyValue[]=123456789*0。用同樣的方法，令其它行為低電平，經上述 3 個步驟也可判斷其它按鍵是否按下。若第一個按鍵按下，則第一列會被拉低，即 P1 口的讀取值應為 0xEE，即 0xEE 為第一行第一列按鍵的鍵碼。○ 2讀 P1 口的值，判斷當前是否有鍵被按下。該矩陣鍵盤的按鍵檢測采用行掃描法，具體步驟如下：令第一行為低電平，其余行和列為高電平，即給 P1 口賦值 0xFE。 主程序流程圖如圖 所示為主程序流程圖，系統(tǒng)上電后將進行初始化，然后開始進行鍵盤掃描，此時在鍵盤上輸入密碼，若密碼正確，則開鎖成功，播放成功提示音，密碼錯誤則會提示，包括屏幕畫面及聲音。報警、解鎖提示部分電路原理圖如圖 所示（圖中 led 接 口，air 接 口） 。當解鎖成功時，接于 端口的綠色 LED 燈將會亮起，提示鎖已打開。當輸入密碼并確認后，單片機的 引腳將輸出特定頻率的方波，則蜂鳴器被導通而發(fā)出聲音。在密碼修改的過程中，LCD 顯示屏會顯示更為多樣的信息：“Change Password? (Y/N)”、“Old Password:”、“Wrong Password，Match Failed!”、“Enter New PW:”、“The Password must be 6 bits!”、“The Password has changed!”等等，電子鎖當前所處的狀態(tài)一目了然。接通電源后顯示器處于等待開鎖狀態(tài)，提示用戶輸入密碼，當用戶需要開鎖時，可以使用數(shù)字鍵 0－9 輸入密碼，每次按鍵都會把處理結果反饋到屏幕上。電容取值為 22pF[15]。一般而言，晶振頻率的取值范圍在 0～33MHz 之間，兩個電容的取值范圍在 5～30pF 之間。復位電路的原理如下圖所示：圖 復位電路原理圖 晶振電路將晶體振蕩器按下圖所示方式連接到 XTAL1 引腳和 XTAL2 引腳上，就構成了晶振電路。手動復位按鍵的加入，使得死機時有了可靠的復位方法。本設計在最基礎的復位電路基礎上，添加了一個按鍵以實現(xiàn)手動復位功能。在單片機剛剛上電時、斷電后和執(zhí)行出錯，復位都是必須的操作。本設計中采用行掃描法，具體原理將在軟件部分介紹。顯然這種方式與獨立式鍵盤相比節(jié)省了很多 I/O 端口，但算法相對復雜 [13]。其優(yōu)點是鍵盤結構簡單，按鍵識別容易；缺點是占用 I/O 口較多。圖 系統(tǒng)原理圖 鍵盤輸入電路單片機系統(tǒng)中，常用的鍵盤設計方式有獨立式鍵盤和矩陣式鍵盤兩種。結合本設計的原定目標，鍵盤輸入電路選擇 43 矩陣鍵盤，顯示電路選擇顯示屏 LCD1602 來完成。其中硬件部分又分為鍵盤輸入電路、復位電路、晶振電路、顯示電路、報警或解鎖提示電路等幾大模塊；相應的，軟件部分由主程序、按鍵檢測子程序、LCD 顯示子程序、密碼修改子程序、報警聲音子程序等組成。實用產品只須將單片機的負載由發(fā)光二極管替換為實際鎖具的開鎖電路即可，當然也可以用繼電器的常開觸點去控制電磁鐵吸合線圈 [12]。作為整個系統(tǒng)的輸入，矩陣鍵盤擔當著與用戶交互的核心任務，用戶可以再此輸入密碼或控制程序的運行方向。大多數(shù)晶振是這樣構成的：從特定角度切下矩形或圓形的石英晶體薄片，并在其對應面上敷銀制成電極，并在上面各焊一根引線接到管腳上，再加上封裝外殼 [11]。石英晶體振蕩器在生活中的電子設備里隨處可見，為它們產生時鐘信號，應用在在單片機中時也是如此。 現(xiàn)在使用最多當屬石英晶體振蕩器，也稱石英晶體諧振器。○ 41602 型 LCD 的接口引腳說明如表 所示。○ 2內部有一顯示數(shù)據(jù)存儲器 DDRAM，其容量為 80 字節(jié)。 LCD1602可顯示 2*16 個字符，有 RS,R/W,EN 三個控制端口和 8 位數(shù)據(jù)總線 D0D7，工作電壓為 5V，并且具有字符對比度調節(jié)和背光功能 [10]。 LCD1602顯示器介紹液晶顯示模塊主要用于為系統(tǒng)提供輸出，可顯示圖形、數(shù)字或專用符號等信息，這一元件在電子產品中相當常見。此外，AT89C51 設有兩種掉電模式。 芯 片 擦 除想在任何已存有信息的存儲字節(jié)上重復編程，首先必須對芯片進行擦出操作。當使用外部時鐘源時，不接 XTAL2。P3 口：P3 口的基本用途和性質與其他端口并無不同，只是它可以作為單片機的特殊功能口，列于下表中：表 P3 口功能（P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號） 振 蕩 器 特 性 　　 單片機 AT89C51 允許用戶自行外接合適頻率的晶體振蕩器，最常使用的不外乎石晶振蕩和陶瓷振蕩。若作為 16 位地址的一部分時，P2 口輸出所需地址高八位，和 P0 口相配合。當 P2 口被寫“1”時，其作用與 P1 口完全相同。P2 口：內部同樣帶有上拉電阻。P1 口：內部提供上拉電阻，其緩沖器可以吸收的門電流量為 4TTL。P0 口：第一次將 P1 口的管腳寫為“1”的時候，這 8 位的端口都會變?yōu)楦咦锠顟B(tài)。 GND：接地。低功耗的閑置和掉電模式 5 個中斷源 32 可編程 I/O 線 三級程序存儲器鎖定 數(shù)據(jù)保留時間：10 年 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 主要特性 這款單片機擁有自己的可編程可擦除只讀存儲器，容量為 4K 字節(jié)，可以反復擦寫 100 次。此方案相對簡單、易于實現(xiàn)，因此采用之?？紤]到本方案過于復雜，且有不低的成本，因此我們不采用。另一方面，在一定的年齡段內，每個人的聲音特征都不會發(fā)生太大變換，相對穩(wěn)定，所以人們一般可以區(qū)分出不同人的聲音或判斷是否是某一個特定人的聲音。 密碼輸入方式選擇方案一：聲紋輸入識別所謂聲紋(Voiceprint)，是用電聲學儀器顯示的攜帶言語信息的聲波頻譜,人類語言的產生是人體語言中樞與發(fā)音器官之間一個復雜的生理物理過程 [6]。顯然，方案二的功能豐富，控制方便，有較好的準確性，在保證保密的同時還能進行功能的拓展。當用戶進行開鎖時，首先利用鍵盤上的 0－9 完成密碼的輸入，而后確認，若正確則解鎖，否則保持鎖定狀態(tài)并要求重新輸入，在適當?shù)臅r機可發(fā)出報警聲。 考慮到方方面面，本設計采用了 AT89C51 作為核心芯片，單片機提供的 I/O端口雖有限，但端口復用或擴展、結合有效的控制程序，實現(xiàn)基本的密碼控制功能是十分簡單的。下列關鍵詞往往應該成為考慮時最需關注的方面：性能、串行接口、工作電壓、存儲器、模擬電路功能、抗干擾性、運行速度、封裝形式、I/O口、功耗、定時/計數(shù)器、保密性。故不采用。在功能上，可以設置 9 個按鍵，選擇其中 4 個作為有效的密碼按鍵，并將其它按鍵均設定為干擾按鍵，當按下干擾按鍵時，就將鍵盤輸入電路復位，使得前面輸入的密碼無效化，要求重輸；如果用戶輸入密碼的時間超過 10 秒，電路將報警 20 秒，若電路連續(xù)報警三次，電路將鎖定鍵盤 2 分鐘，防止他人的非法操作 [4]。 設計方案的選擇 主控部分選擇方案一：采用數(shù)字電路控制。用戶若想開鎖，必須輸入正確的密碼，錯誤則有文字及聲音提示并要求重新輸入。 本設計所要實現(xiàn)的目標本設計基于單片機。與此同時，信息要素的組合也使得電子密碼鎖得到了無限拓展的可能性，產品將越來越多變，對用戶而言就有了很大的挑選余地。但它們中的大多數(shù)僅僅是針對特定的聲紋、指紋，并且無法做到遠程控制，只能用在保密要求較高的私人用途上。隨著電子技術的進一步發(fā)展和大眾對保密要求的增強，電子密碼鎖的種類日益繁多、功能漸趨全面，操作更加便捷，安全保密性更強：由以往單純的鍵入口令發(fā)展到今天新增了感應元件（想要開鎖，必須同時有密碼和電子鑰匙），做到了更加穩(wěn)妥的電子保密。電子密碼鎖的出現(xiàn)，大大提高了人們的生活水平，提供了諸多便利，這也同時意味著巨大的市場，前景一片光明。現(xiàn)在門鎖大都使用彈子鎖，這種鎖鑰匙易丟失、仿制也并不困難；保險箱最常見的就是使用機械密碼鎖，它的構造很麻煩，制作精度要有相當高的保障，這種情況下，成本就很難降下來，不僅如此，機械密碼鎖的缺點依然明顯：故障率居高不下，使用者往往要攜帶數(shù)把鑰匙，易用性很成問題。相信國內的廠商也會不斷進步，使得電子密碼鎖普及在中國的土地上。另一方面，中國自主研發(fā)的電子鎖還沒有形成成型的產業(yè)鏈，尚未普及。總的來說，中國目前的密碼鎖技術還只有世界上 70年代左右的水平，生產仍顯昂貴。因為電子密碼鎖更安全性、更便宜、易操作，越來越多人開始關注這一領域。電子密碼鎖擁有太多機械鎖完全無法相比的優(yōu)點。因此，人們對鎖的研究從未停止，但幾千年來都未有較大的變化，直到 20 世紀 30 年代后，電子密碼鎖的概念出現(xiàn)，這一領域終于出現(xiàn)了日新月異的進步。關鍵詞 單片機 電子密碼鎖 矩陣鍵盤 LCD 顯示 報警 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 （ 論 文 ） 外 文 摘 要Title The Design of Electronic Password Lock Based on SCM