【正文】 ............................................................. 2 一． STC89C52 介紹 .............................................................................................2 二 ．設(shè)計總框圖 ..................................................................................................... 3 三．設(shè)計總體電路圖 ............................................................................................. 3 四 ．功能模塊設(shè)計 ................................................................................................. 3 第三部分 軟件設(shè)計部分 .............................................................................................. 8 一．總體功能流程圖 ............................................................................................. 8 二．各個模塊詳細流程圖 ..................................................................................... 9 第四部分 調(diào)試報告 .................................................................................................... 11 一．硬件調(diào)試 ....................................................................................................... 11 二．軟件調(diào)試 ....................................................................................................... 11 第 五部分 附錄 ............................................................................................................ 11 一．元器件清單 ................................................................................................... 11 二．工具 ............................................................................................................... 13 三．心得體會 ....................................................................................................... 13 四．參考書目 ....................................................................................................... 14 五 ．程序清單 ......................................................................................................15 2 第一部分 :總述 一 、引言 在日常的生活和工作中 , 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。若使用傳統(tǒng)的機械式鑰匙開鎖，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。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)運而生。 本文從經(jīng)濟實用的角度出發(fā)，采用單片機 STC89C52 作為主控芯片與數(shù)據(jù)存儲器單元，用 C 語言編寫的主控芯片控制程序，并用 Keil 軟件進行編譯。系統(tǒng)能完成開鎖、管理員登陸、超次鎖定、解密、修改用戶密碼基本的密碼鎖的功能。 關(guān)鍵詞： STC89C52， ISD1760， 4 4 矩陣鍵盤 ,LCD 液晶顯示器 , 密碼鎖。 實現(xiàn)電路較簡單，硬件布局合理規(guī)范，連線焊接較美觀，器件運用合理，能實現(xiàn)密碼的輸入、清除、更改、開鎖等基本功能。另外，可以用語音發(fā)聲芯片發(fā)出相應(yīng)的提示信息。 P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口， 也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口 線分時轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。 P1 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉 電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流 (IIL)。對端口 P2 寫 “1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流 (IIL)。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 MOVX RI 指令）時， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容 。 P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。對 P3 口寫入 “1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。 XTAL1： 振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 二、設(shè)計總框圖 圖一：總體設(shè)計框圖 本設(shè)計主要由單片機、矩陣鍵盤、液晶顯示器和語音電路等部分組成。由用戶通過連接單片機的矩陣鍵盤輸入密碼，后經(jīng)過單片機對用戶輸入的密碼與自己保存的密碼進行對比，從而判斷密碼是否正確，然后控制引腳的高低電平傳到開鎖電路或者報警電路控制開鎖還是報警 系統(tǒng)，能完成開鎖、管理員登陸、超次鎖定、解密、修改用戶密碼基本的密碼 鎖的功能 4 4 矩陣鍵盤控制 STC89C52 單片機 晶振電路 指示電路 報警控制電路 ISD1760 語音電路 LCD 液態(tài)顯示電路 復(fù)位電路 4 三、設(shè)計總體電路圖 四、功能模塊設(shè)計 4 4 矩形鍵盤設(shè)計 矩陣鍵盤又叫行列式鍵盤，在按鍵比較多的時候，為了能減少鍵盤與單片機接口時所占用的 I/O 線的數(shù)目，通常將按鍵排成矩陣形式，它在口線的行、列交叉處跨接按鍵，平時不連通，如圖所示： 每一條水平（行線）與垂直線（列線）的交叉處不相通，而是通過一個按鍵來連通，利用這種行列式矩陣結(jié)構(gòu)只需要 N 條行線和 M 條列線，即可組成具有N M 個按鍵的鍵盤。在這種行列式矩陣鍵盤非鍵盤編碼的單片機系統(tǒng)中，鍵盤處理程序首先執(zhí)行等待按鍵并確認有無按鍵按下的程序段。程序中按鍵響應(yīng)方式可以采用主程序循環(huán)查詢或中斷后檢測的響應(yīng)方式，然后進行具體的按鍵識別。 對照上圖所示的鍵盤，說明線反轉(zhuǎn)法工作原理。方法是：向行線輸出全掃描字 00H，把全部列線置為低電平，然后將列線的電平狀態(tài)讀入累加器 A 中。 判斷鍵盤中哪一個鍵被按下使通過將列線逐列置低電平后，檢查行輸入狀態(tài)來實現(xiàn)的。 4 4 矩形鍵盤各個鍵的功能如下圖所示： 10 0 11 16 7 8 9 15 4 5 6 14 1 2 3 13 本鍵盤除了數(shù)字鍵 09 外用來輸入密碼外，還有六個功能鍵（ 1 1 11 1 16），用來擴展密碼鎖的功能，使其更加完善。原來 RST 是低電平，當(dāng)按鍵按下時，它變成高電平，實現(xiàn)復(fù)位功能，電路如圖所示： LCD 液態(tài)顯示電路 為了提高密碼鎖的密碼顯示效果能力，本設(shè)計的顯示部分由液晶顯示器LCD1602 取代普通的數(shù)碼管來完成 ,用戶能通過 LCD 的各種提示進行各種相應(yīng)的操作，簡單易行。 按下鍵盤上的開鎖按鍵后 利用鍵盤上的數(shù)字鍵 0－ 9 輸入密碼，每按下一個數(shù)字鍵后在顯示器上顯示一個 *，輸入多少位就顯示多少個 *， 其電路如圖所示： 7 報警電路 報警模塊有單片機和蜂鳴器組成， 密碼正確時，不發(fā)聲直接開鎖，當(dāng)密碼輸入錯誤時，單片機的 引腳為低電平，三極管導(dǎo)通轟鳴器發(fā)出噪鳴聲報警，電路如圖所示： ISD1760 語音電路 本模塊采用 ISD1760 來實現(xiàn)，它是用來用語音提示 LCD 顯示的狀況，每當(dāng)輸 8 入一次密碼時，語音電路就會給出相應(yīng)的提示，其電路如圖所示： 第三部分：軟件設(shè)計 軟件設(shè)計 實現(xiàn)了以下功能： ； ； ； ； ； ； . 一、總體功能流程圖： 9 二、各個功能詳細流程圖 門鈴功能流程圖 密保功能流程圖 10 開鎖改密流程圖 管理員模式功能流程圖 11 第四部分：調(diào)試報告 一、硬件調(diào)試 ，用萬用表 對電路進行測試，排除短路、短路（虛焊、漏焊等）等故障。 二、軟件調(diào)試 proteus 和 keil 軟件進行，用 proteus 設(shè)計好電路圖并且用 keil 編好程序后，將程序?qū)戇M電路圖的芯片進行仿真測試，排除了一些異狀。 第五部分：附錄 一、原件清單 12 STC89C52 單片機 1 個 IDS1420 語音芯片 1 個 LCD 液晶顯示屏 1 個 揚聲器 1 個 發(fā)光二極管 1 個 12MHZ 晶振 1 個 蜂鳴器 1 個 底座 若干 10K 歐排阻 1 個 10K 歐電阻 1 個 歐電阻 3 個 歐電阻 3 個 1K 歐電阻 2 個 80K 歐電阻 1 個 200 歐電阻 1 個 3pF 電容 2 個 22uF 電容 1 個 電容 5 個