【正文】 規(guī)定邏 輯值 “0”，直流電壓在 5 至 +5V 為過(guò)渡區(qū)。串行通訊傳輸線少，長(zhǎng)距離傳送時(shí)成本低且可以利用電話網(wǎng)等現(xiàn) 成的設(shè)備所以本設(shè)計(jì)采用串口與單片機(jī)進(jìn)行通信。計(jì)算機(jī)通信是指將計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合完成計(jì)算機(jī)與外部控制設(shè)備或計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的信息交換或信息處理，按通信方式可以分為兩大類：并行通信與串行通信。手動(dòng)復(fù)位的原理與此類似。上電瞬間 RST 引腳獲得高電平，隨著電容 C11 的 充電， RST 引腳的高電平逐漸下降。當(dāng) RST 引腳從高電平狀態(tài)轉(zhuǎn)為低電平狀態(tài)時(shí)，單片機(jī)退出復(fù)位狀態(tài)，從程序存儲(chǔ)器的 0000H 地址開(kāi)始執(zhí)行用戶程序。單片機(jī)的 RST 引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端，復(fù)位信號(hào)是高電平的時(shí)候才有效，其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù) 24 個(gè)震蕩 脈沖周期（即 2 個(gè)機(jī)器周期）以上；通常為了保證應(yīng)用系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地復(fù)位，復(fù)位電路應(yīng)使引腳 RST 腳保持 10ms 以上的高電平狀態(tài)。 14 圖 311 開(kāi)鎖電路硬件結(jié)構(gòu) 復(fù)位電路 能讓單片機(jī)運(yùn)行起來(lái)的最小硬件連接就是單片機(jī)最小系統(tǒng)電路， 51 單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路一般包括工作電源、振蕩電路和復(fù)位電路等幾部分。一旦輸入密碼，單片機(jī)便會(huì)與初始密碼進(jìn)行比對(duì)，如果密碼輸入兩次都與原始密碼不相符即會(huì)報(bào)警。 圖 310 報(bào)警電路硬件結(jié)構(gòu) 開(kāi)鎖電路 開(kāi)鎖電路的功能是當(dāng)輸入正確的密碼后密碼鎖將被鎖定，既開(kāi)鎖。 報(bào)警電路 當(dāng)密碼輸入兩次的數(shù)值與所設(shè)定的參數(shù)值不同時(shí)，單片機(jī) AT89C51 便通過(guò) 口控制三極管來(lái)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器報(bào)警，當(dāng)輸出低電平時(shí)三極管截止，當(dāng)輸出高電平時(shí)三極管導(dǎo) 通揚(yáng)聲器報(bào)警。 圖 39 鍵 13 盤模塊硬件結(jié)構(gòu) 鍵盤為 44 形式，按 鍵包括阿拉伯?dāng)?shù)字 0~9，以及鎖定、更改和改密三個(gè)應(yīng)用按鍵。將 16個(gè)按鍵分為 4排 4列排列好，如圖 39矩陣鍵盤硬件結(jié)構(gòu)。根據(jù)按鍵與單片機(jī)的連接方式不同，按鍵主要分為獨(dú)立式按鍵和矩陣式按鍵 ，有了這些按鍵，對(duì)單片機(jī)的控制就方便多了。 12 圖 38 電源電路硬件結(jié)構(gòu) 鍵盤輸入模塊 鍵盤是單片機(jī)十分重要的輸入設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話的紐帶。穩(wěn)壓電路的功能是使輸出直流電壓基本不受負(fù)載電阻變化和電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響，從而獲得穩(wěn)定性足夠高的直流電壓。由于經(jīng)整流電路整流后的電壓含有較大的交流分量，會(huì)影響到負(fù)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，因而電源變壓器的主要作用是起到降壓作用。 電源電路模塊 控制系統(tǒng)主控制部分電源需要用 5V直流電源供電，其電路如圖 38 所示，把有效值為 220V 頻率為 50Hz 單相交流電壓轉(zhuǎn)換為幅值穩(wěn)定的 5V 直流電壓。 E 端為使能端。 RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。 LCD1602 液晶的幾個(gè)特性： +5V 電壓、對(duì)比度可調(diào)、內(nèi)含復(fù)位電路；提供各種控制命令，如：清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能；有80 字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 DDRAM；內(nèi)建有 160 個(gè) 5X7 點(diǎn)陣的字型的字符發(fā)生器CGROM 8 個(gè)可由用戶自定義的 5X7 的字符發(fā)生器 CGRAM。如圖 37 所示。 LCD1602 液晶顯示與單片機(jī)的連接可以分為兩種方式：總線方式和模擬口線方式。因此只要寫入顯示字符的 ASCII 碼即可，這種標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)給使用帶來(lái)很大的方便。本設(shè)計(jì)采用的是液晶顯示 LCD1602。 圖 36 紅外接收元器件 10 顯示模塊 LCD1602 如果想要了解系統(tǒng)的運(yùn)行與工作狀態(tài)顯示器是不可缺少的，顯示器是一個(gè)典型的輸出設(shè)備并且它的實(shí)際應(yīng)用也是極為廣泛的，幾乎所有的電子產(chǎn)品都會(huì)使用到顯示器其差別僅在于顯示 器的結(jié)構(gòu)類型不同而已。這樣一來(lái)便會(huì)減少硬件設(shè)計(jì)過(guò)程中的麻煩，使電路簡(jiǎn)單化，且應(yīng)用起來(lái)比較方便。下圖 35 為紅外模塊硬件結(jié)構(gòu)。 一體化紅外線接收頭三個(gè)管腳分別是地、 +5 V 電源、解調(diào)信號(hào)輸出端接在單片機(jī) 引腳上。紅外數(shù)據(jù)傳輸廣泛地運(yùn)用在紅外遙控系統(tǒng)和車輛的監(jiān)控、門禁系統(tǒng)、小區(qū)的安全防火系統(tǒng)和傳呼系統(tǒng)、身份的識(shí)別、非接觸 RF 的智能卡等 。 圖 34 地址控制字節(jié) 9 紅外模塊 HS0038 紅外數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)：成本廉價(jià)、建設(shè)工程期短、適應(yīng)性好、擴(kuò)展性好、設(shè)備維護(hù)上更容易實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，從器件必須保持 SDA 高電平，使主器件可以產(chǎn)生停止信號(hào)。當(dāng)然，調(diào)整時(shí)間和保持時(shí)間都必須計(jì)算在內(nèi)。器件應(yīng)答的方式是在響應(yīng)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)。 每一個(gè)被尋址到的從設(shè)備，在成功接收一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)后，都必須產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)答信號(hào)。但是在寫狀態(tài)下只有最后 16 個(gè)周期傳送的數(shù)據(jù)會(huì)被寫入。 數(shù)據(jù)傳輸都必須以起始信號(hào)開(kāi)頭，以停止信號(hào)結(jié)尾。 數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)必須在時(shí)鐘信號(hào)為低電平時(shí)改變，以傳輸下一字節(jié)的數(shù)據(jù)。所有操作都必須以停止信號(hào)結(jié)尾。所有操作都必須以起始信號(hào)為前提。 圖 33 總線時(shí)序 ① 總線空閑 (狀態(tài) A) 8 數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘線都保持高電平狀態(tài)。 圖 32 存儲(chǔ)模塊 AT24C02 硬件結(jié)構(gòu) AT24C02 的特點(diǎn)：數(shù)據(jù)線看門狗定時(shí)器；可編程復(fù)位門級(jí)；高數(shù)據(jù)傳輸速率 400kHz 速率和 I2C 總線； 至 7V電壓；低功耗 CMOS 工藝兼容； 16 bespate寫緩沖區(qū)；反撇寫保護(hù)芯片；高低電平復(fù)位信號(hào)輸出； 100 萬(wàn)擦除周期；保存長(zhǎng)達(dá) 100 年。 7 存儲(chǔ)模塊 AT24C02 存儲(chǔ)模塊的設(shè)計(jì)是把 WP引腳接到 GND上因?yàn)橐屍骷M(jìn)行正常的讀 /寫操作，把 SDA 串行數(shù)據(jù) /地址與單片機(jī)的 引腳使 AT24C02 與 單片機(jī)進(jìn)行所有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收，把 SCK 串行時(shí)鐘引腳與單片機(jī)的 引腳相連接，讓單片機(jī)產(chǎn)生一個(gè) AT24C02 工作的時(shí)鐘，使其正常的工作。 XTAL1：片內(nèi)振蕩器反相放大器和時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 EA/VPP：外部程序存儲(chǔ)器訪問(wèn)允許。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 的禁令，設(shè)置無(wú)效。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令時(shí) ALE 才起作用。應(yīng)該注意到的是：當(dāng)用于單片機(jī)擴(kuò)展外部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，它會(huì)少一個(gè) ALE 脈沖。當(dāng)單片機(jī)訪問(wèn)外部的存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存使能鎖存地址低八位。 P3 口除了普通 I/O 口功能，還有其第二功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（ T0 定時(shí)器的外部計(jì)數(shù)輸入） T1（ T1 定時(shí)器的外部計(jì)數(shù)輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀選通） RST：復(fù)位引腳高電平時(shí) MCU 復(fù)位，復(fù)位信號(hào)輸入端口，當(dāng) MCU 要復(fù)位時(shí)，給與此引腳高電平，高電平持續(xù)時(shí)間是不少于兩個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間。 P3 口： P3 口是一個(gè) 8 位雙向的 I/O 端口單片機(jī)內(nèi)部加上了上拉電阻的端口，P3 口緩沖器可接收的 4TTL 柵極電流輸出。當(dāng) P2 口的 I/O 口被寫 “1”后，內(nèi)部上拉的是高的，可以作為輸入， P2 口外部下拉低時(shí)輸出電流，這是因?yàn)橛袃?nèi)部上拉的緣故。 P1 口的 I/O 口被寫 “1”后，內(nèi)部上拉的是高的，可以作為輸入， P1 口外部下拉低時(shí)輸出電流，這是因?yàn)橛袃?nèi)部上拉的緣故。 P0 可以用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器， P0 口可以是地址的低八位以及數(shù)據(jù)輸出口。 P0 口： P0 口是一個(gè) 8 位漏極開(kāi)路雙向 I/O 端口，每個(gè)引腳可以吸收 8TTL門電流。 5 圖 31 單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī)引腳說(shuō)明： VCC：電源電壓輸入端。 這里主要看一下電容和晶振的選擇