【正文】 P1=。 （ 2） LCD1602 的控制實(shí)現(xiàn) void write_(uchar ) //1602液晶寫指令 { rs=0。新密碼輸入無誤后按確認(rèn)鍵使新密碼將得到存儲，密碼修改成功。 當(dāng)用戶需要開鎖時，先按鍵盤的數(shù)字鍵 0－ 9輸入密碼。 五、 程序設(shè)計： 本設(shè)計選用單片機(jī) STC89C52RC作為本設(shè)計的核心元件，利用單片機(jī)靈活的編程設(shè)計和豐富的 I/O端口，及其控制的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)基本的密碼鎖功能。這樣，一個端口（如 P2口）就可以構(gòu)成 4*4=16個按鍵，比之直接將端口線用于 鍵盤 多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯 b，比如再多加一條線就可以構(gòu)成 20鍵的 鍵盤 ，而直接用端口線則只能多出一鍵（ 9鍵）。 (9)矩陣鍵盤 在 鍵盤 中按鍵數(shù)量較多時，為了減少 I/O口的占用，通常將按鍵排列成 矩陣形式。 第 7 頁 共 32 頁 （ 8） 密碼存儲部分 密碼存儲采用 EEPROM串行 I2C總線芯片 AT24C02。繼電器一般有兩股電路，為低壓控制電路和高壓工作電路。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切 斷的目的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。 ① 脈沖信號輸出接， 直接接單片機(jī)的 IO 口。 第 6 頁 共 32 頁 遙控信號接收 接收電路可以使用一種集紅外線接收和放大于一體的一體化紅外線接收器，不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與 TTL 電平信號兼容的所有工作，而體積和普通的塑封三極管大小一樣，它適合于各種紅外線遙控和紅外線數(shù) 據(jù)傳輸。 通用紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和 接收兩大部分組成，應(yīng)用編 /解碼專用集成電路芯片來進(jìn)行控制操作，如圖 1 所示。 (6)紅外遙控輸入 紅外線輸入采用通用遙控器，遙控接收采用 HX1838 一體化萬能接收頭。 液晶 5端為讀 /寫選擇端，因?yàn)槲覀儾粡囊壕ёx取任何數(shù)據(jù)，只向其寫入命令和顯示數(shù)據(jù)，因此此端始終選擇為寫狀態(tài)，即低電平接地。因?yàn)?單片機(jī) 的 IO 口 驅(qū)動能力 不夠讓 蜂鳴器 發(fā)出聲音，所以我們通過 三極管 放大驅(qū)動電流，從而可以讓 蜂鳴器 發(fā)出聲音，你要是輸出 低電平 ， 三極管 導(dǎo)通， 集電極 電流通過 蜂鳴器 讓蜂鳴器發(fā)出聲音，當(dāng)輸出 高電平 時，三極管截止，沒有電流流過蜂鳴器，所以就不會發(fā)出聲音。 3）復(fù)位電路 RESET：芯片的重置引腳，高電平動作，當(dāng)要對晶片重置時，只要對此引腳電平提升至高電平并保持兩個機(jī)器周期以上的時間，芯片便能完成系統(tǒng)重置的各項動作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器之內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)，并且至地址 0000H處開始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。（我們用 STC 的原因：STC89 系列單片機(jī)大部分具有在系統(tǒng)可編程（ ISP）特性， ISP 的好處是：省去購買通用編程器，單片機(jī)在用戶系統(tǒng)上即可下載 / 燒錄用戶程序） STC89C52 程序 鍵盤紅外輸入 報警模塊 繼電器模塊 1602 顯示 24c02 模 塊 第 4 頁 共 32 頁 2)晶振時鐘電路 XTAL1：單芯片系統(tǒng)時鐘的反向放大器輸入端。不擴(kuò)展外部存儲器時 , P口也可以作為用戶 I/O口線使用 , P2 口也是準(zhǔn)雙向口。 P1 口是專門供用戶使用的 I/O口 , 是準(zhǔn)雙向口。 三、系統(tǒng)設(shè)計 如圖所示，本次密碼鎖設(shè)計共有如下六部分組成： 四、電路設(shè)計 1)STC89C52RC 單片機(jī) STC89C52RC單片機(jī)為 40引腳芯片如圖所示。如果正確，系統(tǒng)使單片機(jī)其中一引腳線發(fā)出信號，經(jīng)三極管放大后，由繼電器驅(qū)動電磁閥動作將鎖打開，實(shí)物中用繼電器替代。首先按下鍵盤數(shù)字鍵 0－ 9輸入密碼，最后按下確認(rèn)鍵。 報警部分由蜂鳴器及外圍電路組成，加電后不發(fā)聲，當(dāng)密碼輸入錯誤時，單片機(jī)的 ，三極管導(dǎo)通執(zhí)行蜂鳴器報警聲子程序發(fā)出警笛報警。 密碼存儲采用 EEPROM串行 I C總線芯片 AT24C02。接收到的信號通過單片機(jī) INT0輸入單片機(jī)。 密碼輸入采用紅外遙控輸入和 4X4鍵盤輸入方式。 ，用戶設(shè)定的密碼掉電不丟失。修改密碼之前必須再次輸入密碼，在輸入新密碼時候需要二次確認(rèn)，以防止誤操作。 本設(shè)計采用單片機(jī)為主控芯片，結(jié)合外圍電路，組成電子密碼鎖，用戶想要打開鎖，必先通過提供的鍵盤輸入正確的密碼才能將鎖打開，密碼輸入錯誤有提示，為了提高安 全性，當(dāng)密碼輸入錯誤一次將報警。 在按下每個按鍵的時候都會有蜂鳴器響聲。 本文從經(jīng)濟(jì)實(shí)用的角度出發(fā)，采用 89S51單片機(jī)與低功耗 CMOS型 E2PROM AT24C02作為主控芯片與數(shù)據(jù)存儲器單元，結(jié)合外圍 的鍵盤輸入、顯示、報警、開鎖等電路，用 C語言編寫主控芯片的控制程序，設(shè)計了一款可以多次更改密碼具有報警功能的電子密碼鎖。針對這些鎖具給人們帶來的不便 ,為滿足人們對鎖的使用要求，增加其安全性，用密碼代替鑰匙的電子密碼鎖應(yīng)運(yùn)而生。 第 1 頁 共 32 頁 《電子技術(shù)綜合設(shè)計》 設(shè)計 報告 設(shè)計題目： 基于 STC89C52 單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計 組長 姓名： 汪菲 學(xué) 號 ： 專業(yè)與班級： 信息 121 班 姓 名： 田宣宣 學(xué) 號： 專業(yè)與班級： 信息 121 班 姓 名： 侯寧博 學(xué) 號 ： 專業(yè)與班級： 信息 121 班 時 間： 2020 ～ 2020 學(xué)年第（ 1）學(xué)期 指導(dǎo)教師： 袁小平 成 績 ： 日 期： 2020 年 1 月 1日 第 2 頁 共 32 頁 一、設(shè)計摘要 和課題任務(wù) 在日常生活和工作中，住宅與部門的安全防范、單位的文件檔案、財務(wù)報表以及一些個 人資料的保存多以加鎖的辦法來解決。目前門鎖主要用彈子鎖，其鑰匙容易丟失；保險箱主要用機(jī)械密碼鎖，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，制造精度要求高，成本高，且易出現(xiàn)故障，人們常需攜帶多把鑰匙，使用極不方便，且鑰匙丟失后安全性即大打折扣。它的出現(xiàn)為人們的生活帶來了很大的方便，有很廣闊的市場前景。 關(guān)鍵詞： 單片機(jī)；密碼鎖；紅外遙控 完成的功能： 6位密碼，密碼通過紅外遙控器或 4X4鍵盤輸入，若密碼正確，則將鎖打開。 ，在開鎖狀態(tài)下，用戶可自行修改密碼。密碼可以由用戶自己修改設(shè)定，鎖打開后才能修改密碼。 ，用戶通過紅外遙控器或鍵盤輸入密碼，單片機(jī)將輸入密碼與設(shè)定密碼進(jìn)行比較，若密碼正確，則發(fā)出開鎖信號，將門打開，系統(tǒng)不報警；若密碼不正確，則有相應(yīng)的指示燈閃動，并要求重新輸入密碼，重新輸入密碼的次數(shù)不能超過 3次，若 3次輸入的密碼都不正確，則發(fā)出報警信號。 二、方案比較與選擇 可行性分析： 本 次設(shè)計采用 STC89C52芯片， STC89C52是一個低電壓，高性能 CMOS 8位 單片機(jī) .編程軟件采用 keil軟件，由 keil C生成 HEX文件，然后燒入單片機(jī)。紅外線輸入采用通用遙控器，遙控接收采用 HX1838一體化萬能接收頭。鍵盤采用的是 4X4矩陣式按鍵鍵盤，它由行線和列線組成，也稱行列式鍵盤，按鍵位于行列的交叉點(diǎn)上，密碼鎖的密碼由鍵盤輸入完成，與獨(dú)立式按鍵鍵盤相比，要節(jié)省很多 I/O口，讓設(shè)計更容易實(shí)現(xiàn)。通過單片機(jī)對 24c02芯片進(jìn)行密碼存儲，存儲好密碼后，通過按鍵輸入密碼與存儲芯片里面的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，根據(jù)數(shù)據(jù)是否一致，來執(zhí)行相應(yīng)的操作，還可以根據(jù)按鍵操作來執(zhí)行是否更換數(shù)據(jù)。 第 3 頁 共 32 頁 開鎖用戶通過鍵盤設(shè)置六位密碼，并儲存在 EEPROM中作為鎖碼指令。當(dāng)用戶輸入一密碼后，單片機(jī)自動識碼，如果識碼不符，則提示重新輸入，如果超過三次則報警。 除紅外遙控外其它部分可以采用 Proteus軟件進(jìn)行仿真，使用 C語言編程，使該設(shè)計的功能更容易進(jìn)行規(guī)劃調(diào)試及實(shí)現(xiàn)，同時也節(jié)約了開發(fā)成本 ,具有一定可行性。 I/O 口線 : P0、 P P P3 共四個八位 P0口是三態(tài)雙向口 , 通稱數(shù)據(jù)總線口 , 因?yàn)橹挥性摽谀苤苯佑糜趯ν獠看鎯ζ鞯淖x?寫操作。P2口是從系統(tǒng)擴(kuò)展時作高 8位地址線用。 P3 口是雙功能口 , 該口的每一位 均可獨(dú)立地定義為第一 I/O 功能或第二 I/O 功能，作為第一功能使用時操作同 P1口。 XTAL2：系統(tǒng)時鐘的反向放大器輸出端，一般在設(shè)計上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上一只石英振蕩晶體系統(tǒng)就可以動作了，此外可以在兩個引腳與地之間加入一個 30PF 的小電容，可以使系統(tǒng) 更穩(wěn)定，避免噪聲干擾而死機(jī)。 本圖為開關(guān)復(fù)位基本電路： 第 5 頁 共 32 頁 4)蜂鳴器電路 三極管 主要是做驅(qū)動用的。 （ 5） 1602 的使用：硬件接線 : 液晶 4端 RS端為向液晶控制器寫數(shù)據(jù) /寫命令選擇端。 液晶 6端為使能信號 E，是操作時必需的信號。接收到的信號通過單片機(jī) INT0 輸入單片機(jī)。發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、 LED 紅外發(fā)送器；接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)、解碼電路。接收器對外只有 3個引腳： Out、 GND、 Vcc與單片機(jī)接口非 常方便，如圖 7所示。 ② GND 接系統(tǒng)的地線（ 0V）； ③ Vcc 接系統(tǒng)的電源正極（ +5V）； （ 7） 繼電器模擬開鎖部分 電磁繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放。對于繼電器的“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)”。 如果密碼輸入正確，系統(tǒng)使單片機(jī)其中一引腳線發(fā)出信號，經(jīng)三極管放大后，由繼電器驅(qū)動電磁閥動作將鎖打開，實(shí)物中用繼電器替代。通過單片機(jī)對 24C02芯片進(jìn)行密碼存儲，存儲好密碼后，通過按鍵輸入密碼與存儲芯片里面 的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，根據(jù)數(shù)據(jù)是否一致，來執(zhí)行相應(yīng)的操作，還可以根據(jù)按鍵操作來執(zhí)行是否更換數(shù)據(jù)。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，而是通過一個按鍵加以連接 。由此可見，在需要的鍵數(shù)比較多時，采用 矩陣 法來做鍵盤是合理的。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，外接 LCD1602顯示器用于顯示作用。密碼輸完后按下確認(rèn)鍵，如果密碼輸入正確則開鎖，不正確顯示密碼錯誤重新輸入密碼，當(dāng)三次密碼錯誤則發(fā)出報警；當(dāng)用戶需要修改密碼時，先按下鍵盤設(shè)置鍵后輸入原來的密碼，只有當(dāng)輸入的原密碼正確后才能設(shè)置新密碼。 第 8 頁 共 32 頁 （ 1）程序設(shè)計框圖： 具體程序在以后設(shè)計中通過圖書館、網(wǎng)上查詢資料進(jìn)行編寫，調(diào)試 。 lcden=0。 delayms(1)。 delayms(2)。 } void write_date(uchar date) //1602液晶寫數(shù)據(jù) { rs=1。 P1=date。 lcden=1。 lcden=0。 lcden=0。 write_(0x0c)。 write_(0x01)。 } void LCD_Write_String(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *s) { if (y == 0){write_(0x80 + x)。} while (*s) {write_date( *s)。} } 注意：寫操作命令和寫數(shù)據(jù)命令分別是兩個獨(dú)立的函數(shù)完成的，函數(shù)內(nèi)部唯 第 9 頁 共 32 頁 一的區(qū)別就是液晶數(shù)據(jù)命令選擇端的高低電平的