【正文】 樣就可以判斷按鍵是發(fā)生在哪一列 ,再通過給 P1口賦值 0Xf0,就可以確定按鍵發(fā)生在哪一行。在本次設(shè)計(jì)中，由于需要 16個(gè)按鍵，所以就把 P1口外接了距陣鍵盤。而直接與單片機(jī)相接的話就要多出一倍多。每個(gè)按鍵分別接行線和列線，每一行接一個(gè)根數(shù)據(jù)口，每一列也接一根數(shù)據(jù)口。 當(dāng)在使用較多數(shù)量的按鍵時(shí)，為了減少對單片機(jī)數(shù)據(jù)口線的的占用，通常要把按鍵排列成矩陣形式。石英晶體為一感性元件，與電容構(gòu)成振蕩回路，為片內(nèi)放大器提供正反饋和振蕩所需的相移條件，從而構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器，如圖 8所示。 振蕩電路 單片機(jī)芯片中的高增益反相放大器，其輸入端為引腳 XTAL1，輸出端為引腳XTAL2。其中振蕩電路由反相器以及并聯(lián)外接的石英晶體和電容構(gòu)成，用于產(chǎn)生振蕩脈沖。手動(dòng)按鍵復(fù)位電路如圖 7所示。單片機(jī)的復(fù)位方式一般有兩種。如圖 6所示，就是單片機(jī)的最常見的最小系統(tǒng)。單片機(jī)的 最小系統(tǒng)是指用最少的元件組成的單片機(jī) 可以工作的系統(tǒng) 。第六條指令功能設(shè)置命令，當(dāng) D4 為高電平時(shí)，連接的是 4位總線，為低電平時(shí)，連接的是八位總線；當(dāng) D3 為高電平時(shí)顯示兩行，為低電平時(shí)顯示一行；當(dāng) D2 為高電平時(shí)顯示的是 5x10 點(diǎn)陣字符，為低電平時(shí)顯示的是5x7 點(diǎn)陣字符。第四條指令是控制顯示的開或關(guān)， D2 為高電平時(shí)顯示打開，為低電平時(shí)顯示關(guān)閉； D1 為高電平時(shí)顯示光標(biāo)，為低電平時(shí)關(guān)閉光標(biāo)； D0 為高電平時(shí)光標(biāo)閃爍，為低電平時(shí)光標(biāo)不閃爍。第三條指令是設(shè)置光標(biāo)和顯示模式，當(dāng) D1 為高電平是，光標(biāo)右移，當(dāng)為低電平時(shí)，光標(biāo)左移。 LCD1602 共有 11 條指令，在初始化的時(shí)候主要使用的是前 6 條指令。 LCD1602 的指令說明 在 1602 型 LCD 中，一共有 11 條控制指令，如表 3 所示 。 第 6 腳： E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 10 第 5 腳： R/W 為信號(hào)線， 當(dāng)接 高電平時(shí)進(jìn)行讀 的 操作， 當(dāng)接 低電平時(shí)進(jìn)行寫的 操作。 第 4 腳： RS腳。 第 2 腳： VDD 接 +5V。 LCD1602 的引腳功能說明 1602 型 LCD 的 引腳 如下表 2 所示 。 LCD1602 顯示器 在現(xiàn)代日常生活中， 字符型液晶模塊已經(jīng) 運(yùn)用到很多的 顯示器件 中 了 ，如計(jì)算器、萬用表、電子表等，顯示的主要是專用符號(hào)和圖形。 即 如果上 一 次讀 或 寫的操作地址為 M 則立即讀的地址從地址 M+1 開始。 9 圖 4 從器件地址位 寫保護(hù) :當(dāng) WP 管腳接 的是 高 電平 時(shí) ，整個(gè)寄存器區(qū) 域的內(nèi)容 全 都被保護(hù)了，用戶不能對里面的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，但是可以從中讀取內(nèi)容 。 AT24C02 監(jiān)視總線 時(shí)， 當(dāng)其地址與發(fā)送的從地址相符 合 時(shí) 就 響應(yīng)一個(gè)應(yīng)答信號(hào)（通過 SDA 線）。 器件尋址 :主器件通過發(fā)送一個(gè)起始信號(hào)啟動(dòng)發(fā)送過程然后發(fā)送它所要尋址的從器件的地址 。應(yīng)答的器件在第 9 個(gè)時(shí)鐘周期時(shí) 將 SDA 線拉低，表示其已收到一個(gè) 8 位數(shù)據(jù)。 停止信號(hào) :時(shí)鐘線保持高電平期間，數(shù)據(jù)線電平從低到高的跳變作為 IIC 總線的停止信號(hào)。時(shí)鐘線為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)線的任何電平變化將被看作總線的起始或停止信號(hào)。 功能的描述 IIC 總線 協(xié)議 :IIC 總線協(xié)議定義如下，（ 1）只有在總線空閑時(shí)才允許啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳送。如果 該 管腳連接到 +5V， 24C02 的內(nèi)容都被寫保護(hù)（只能讀）。 當(dāng)這些腳懸空時(shí)默認(rèn)值為 0。 A0、 A A2 ： 器件地址輸入 引腳 。 AT24C02 的 串行時(shí)鐘輸入管腳 用于產(chǎn)生器件 ， 所有數(shù)據(jù) 的 發(fā)送或接收的時(shí)鐘 都 是一個(gè)輸入管腳 輸入的 。 圖 3 為 AT24C02的兩種引腳圖。 不管 是主機(jī)（單片機(jī)） 還是從機(jī) （ AT24C02） ， 每次 接收到一個(gè)字節(jié) 都需要 發(fā) 送 一個(gè)確認(rèn)信號(hào) ACK。 AT24C02 就 是運(yùn)用了 這種 I2C 的 規(guī)程， 從而 使 得 主 /從機(jī) 之間能夠?qū)崿F(xiàn) 雙向通信，主機(jī)和從機(jī) 都可 以 工作 在 接收器和發(fā)送器 的 狀態(tài) 上 。 I2C 總線是一種用 來 連接 兩個(gè)或多個(gè) IC 器件的 二線制總線。 每一個(gè) 字節(jié) 都是用 單一 的 操作方式 來 讀取 的 。 AT24C02 芯片的地址寄存器。 存儲(chǔ) 芯片 AT24C02 美國 Atmel 公司 生產(chǎn) 的 AT24C02 是 一種 低功耗 的 CMOS 型 的 E2PROM，內(nèi)含2568 位 的 存儲(chǔ) 的 空間， 其 工作電壓 的 寬 度為 (～ V)、擦寫次數(shù)多 (大于10000 次 )、 抵 抗干擾 的 能力 很 強(qiáng)、 不容易丟失 數(shù)據(jù) 、體積小、寫入 的 速度快 (小于 10 ms)等特點(diǎn)。 而當(dāng) EA 信號(hào)為高電平時(shí)，對 ROM 的讀操作是從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器開始，并可延續(xù)至外部程序存儲(chǔ)器。 EA／ VPP：外部訪問允許。此外由于 ALE 是以 1/6 晶振頻率的固定頻率輸出的正脈沖，因此，可作為外部時(shí)鐘或外部定時(shí)脈使用。 當(dāng)輸入的復(fù)位信號(hào)延續(xù) 2 個(gè)機(jī)器周期以上高電平時(shí)即為有效，用于完成單片機(jī)的復(fù)位操作。 P3口除了作為一般的 I／ 0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 1所示 。 P3口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I／ 0 口。 其 主要 的 功能特性 有 ： （ 1） 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) （ 2） 8kB 可反復(fù)擦寫 (大于 1000 次） Flash ROM； （ 3） 32 個(gè)雙向 I/O 口； （ 4） 256x8bit 內(nèi)部 RAM； （ 5） 3個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷； （ 6） 時(shí)鐘頻率 024MHz； （ 7） 2個(gè)串行中斷，可編程 UART 串行通道； （ 8） 2個(gè)外部中斷源，共 8 個(gè)中斷源； （ 9） 2個(gè)讀寫中斷口線， 3 級(jí)加密位； 6 引腳功能說明 圖 2 單片機(jī)引腳圖 VCC：電源電壓 GND：接地 P0口： P0口是 8位雙向的數(shù)據(jù)口線，由于 P0內(nèi)部是高阻抗的輸入狀態(tài)，當(dāng)外接電路時(shí)，需要接上拉電阻。空閑模式下， CPU 暫停工作，而 RAM 定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或 者有 硬件 來 復(fù)位。 主要特性 AT89C52 具有如下特點(diǎn)： 40 個(gè)引腳， 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器， 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）， 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí) 2 層中斷嵌套中斷， 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2個(gè)串行通信口，看門狗（ WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 5 3 主要元器件介紹 主控芯片 AT89C52 美國 ATMEL公司 生產(chǎn) 的 AT89C52是一種低功耗，高性能 的 CMOS 8位微控制器 ，可以被讀取的閃存程序存儲(chǔ)器 占了 4K bytes， 該設(shè)備采用 ATMEL公司的高密度非易失性內(nèi)存技術(shù)生產(chǎn)兼容標(biāo)準(zhǔn) 8051指 令集和 指 針。 本設(shè)計(jì)由主控芯片 51單片機(jī)，單片機(jī)時(shí)鐘電路，鍵盤，和開鎖電路組成。其原理如下圖 1所示： 4 鍵 盤 輸 入 電 路 單 片 機(jī) 芯 片外 圍 顯 示 電 路單 片 機(jī) 時(shí) 鐘 電 路存 儲(chǔ) 芯 片 A T 2 4 C 0 2 圖 1 系統(tǒng)總設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖 經(jīng)過對比，可知采用單片機(jī)控制更容易實(shí)現(xiàn)，更簡易。 選用單片機(jī) AT89C52 作為本設(shè)計(jì)的核心元件，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，實(shí)現(xiàn)密碼鎖 的 功能。故不采用 。 74LS112 雙 JK 觸發(fā)器 所 構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路作為 電子 密碼鎖控制的核心，共 設(shè)置了 9個(gè)用戶輸入鍵，其中只有 4 個(gè)按鍵 是作為密碼按鍵 ，其它的都是 作為干擾按鍵 而設(shè)置的 ， 如果是 按下干擾 按 鍵，鍵盤輸入電路自動(dòng)清零， 開始 輸入的密碼 變?yōu)?無效，需要 再次 輸入；如果用戶 在 輸入密碼的 時(shí)候 超過 了 20 秒（ 在 一般情況下，用戶不會(huì)超過 20 秒）電 路 就會(huì) 報(bào)警 十幾 秒， 如果 電路報(bào)警 超過了 三次，鍵盤 將被鎖定 1 分鐘，防止他人的非法操作。 （ 7）、 密碼可以由用戶自己修改設(shè)定，修改密碼之前必須輸入原來的密碼，在輸入新密碼時(shí)候需要二次確認(rèn)，才能修改成功，以防止誤操作 。 （ 5）、 4 4 的矩陣鍵盤其中包括 09的數(shù)字鍵和 AF的功能鍵。 （ 3）、 密碼輸入正確時(shí) LCD 顯示 Unlock OK!，密碼錯(cuò)誤時(shí)顯示 ERROR，輸入密碼時(shí)顯示 Your Password。 3 2 總體設(shè)計(jì)方案的確定 電子密碼鎖設(shè)計(jì)的具體要求 （ 1）、 本設(shè)計(jì)為了防止密碼被竊取要求在輸入密碼時(shí)在 LCD 屏幕上顯示 *號(hào)。國內(nèi)的不少企業(yè)也引進(jìn)了世界上先進(jìn)的技術(shù)，發(fā)展前景非?？捎^。在我國電子鎖整體水平尚處于國際上 70 年代左右，電子密碼鎖的成本還很高，市場上仍以按鍵電子鎖為主，按鍵式和卡片鑰匙式電子鎖已引進(jìn)國際先進(jìn)水平，現(xiàn)國內(nèi)有幾個(gè)廠生產(chǎn)供應(yīng)市場。 20世紀(jì) 80 年代后，隨著電子鎖專用集成電路的出現(xiàn)，電子鎖的體積縮小，可靠性提高，成本較高，是適合使用在安全性要求較高的場合，且需要有電源提供能量，使用仍局限于一定的范圍內(nèi)，難以普及到廣大人民群眾，因此研究它沒有得到 一定的顯著進(jìn)展。電子鎖的種類繁多，例如數(shù)碼鎖，指紋鎖，磁卡鎖， IC 卡鎖，生物鎖等。由于電子密碼鎖的密碼量很大，可以配合機(jī)械鎖一起使用，還可以防止由于鑰匙被仿制而留下的安全隱患。這把鎖是通過鍵盤的輸入密碼就可以完成解鎖的過程。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，各類 2 電子產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，電子密碼鎖就是其中之一。 隨著人們生活水平的提高和安全意識(shí)的加強(qiáng)，對安全的要求也就越來越高。本設(shè)計(jì)利用單片機(jī)及附加電子元器件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制算法，來完成某一實(shí)際功能，檢驗(yàn)并提高對整體電路設(shè)計(jì)和把握的能力，了解單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，以及仿真和調(diào)試能力。 課題 背景和意義 隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，單片機(jī)性能不斷完善，性能價(jià)格比顯著提高，技術(shù)日趨完善。 ” 其實(shí)，不是他們多高明，而是一般鎖具技 術(shù)原理太過簡單。 目前，市場上很多國內(nèi)外的鎖具，實(shí)際上都不具備真正的防盜功能。然而，那些毫無道德觀念的盜賊卻想方設(shè)法利用高科技手段撬門開鎖，使廣大居民防不勝防。 鎖具發(fā)展到現(xiàn)在已有若干年的歷史了， 人們對它的結(jié)構(gòu)、機(jī)理也研究得很透徹，因此，不用鑰匙就能打開的方法和工具也層出不窮。 at24c02 目 錄 1 緒論 ............................................................................................................................ 1 引言 ..................................................................................................................... 1 課題 背景和意義 ................................................................................................. 1 2 總體設(shè)計(jì)方案的確定 ................................................................................................ 3 電子密碼鎖設(shè)計(jì)的具體要求 ............................................................................. 3 總體設(shè)計(jì)方案選定 ............................................................................................. 3 3 主要元器件介紹 ........................................................................................................ 5 主控芯片 AT89C52.............................................................................................. 5 主要特性 ..................................................................................