【正文】 引腳圖。芯片在低壓的工業(yè)與商業(yè)應用中進行了最優(yōu)化。另外,() ()兩個版本。SDA管腳上的數據只能在SCL低期間改變。開始狀態(tài)：在任何操作之前必須有一個開始信號在SCL為高時SDA上產生一個下降沿。在一個讀的序列之后，停止信號將讓EEPROM進入備用電源模式。I2C總線產生于在80年代，最初為音頻和視頻設備開發(fā)，如今主要在服務器管理中使用，其中包括單個組件狀態(tài)的通信?？呻S時監(jiān)控內存、硬盤、網絡、系統溫度等多個參數，增加了系統的安全性，方便了管理。所有接到I2C總線設備上的串行數據SDA都接到總線的SDA上，各設備的時鐘線SCL接到總線的SCL上。設備上的串行數據線SDA接口電路應該是雙向的，輸出電路用于向總線上發(fā)送數據，輸入電路用于接收總線上的數據?？偩€空閑時，因各設備都是開漏輸出，上拉電阻RP使SDA和SCL線都保持高電平。 總線對設備接口電路的制造工藝和電平都沒有特殊的要求（NMOS、CMOS都可以兼容）。另外，總線上允許連接的設備數以其電容量不超過400pF為限。所謂主機是指啟動數據的傳送（發(fā)出啟動信號）、發(fā)出時鐘信號以及傳送結束時發(fā)出停止信號的設備，通常主機都是微處理器。為了進行通訊，每個接到I2C總線的設備都有一個唯一的地址，以便于主機尋訪。凡是發(fā)送數據到總線的設備稱為發(fā)送器，從總線上接收數據的設備被稱為接受器。為了保證數據可靠地傳送，任一時刻總線只能由某一臺主機控制，各微處理器應該在總線空閑時發(fā)送啟動數據，為了妥善解決多臺微處理器同時發(fā)送啟動數據的傳送（總線控制權）沖突，以及決定由哪一臺微處理器控制總線的問題，I2C總線允許連接不同傳送速率的設備。2. I2C總線工作原理： 總線的構成及信號類型：I2C總線是由數據線SDA和時鐘SCL構成的串行總線，可發(fā)送和接收數據。各種被控制電路均并聯在這條總線上，但就像電話機一樣只有撥通各自的號碼才能工作，所以每個電路和模塊都有唯一的地址，在信息的傳輸過程中，I2C總線上并接的每一模塊電路既是主控器（或被控器），又是發(fā)送器（或接收器），這取決于它所要完成的功能。這樣，各控制電路雖然掛在同一條總線上，卻彼此獨立，互不相關。開始信號：SCL為高電平時，SDA由高電平向低電平跳變，開始傳送數據。 應答信號：接收數據的IC在接收到8bit數據后，向發(fā)送數據的IC發(fā)出特定的低電平脈沖，表示已收到數據。若未收到應答信號，由判斷為受控單元出現故障。帶有I2C接口的單片機有：CYGNAL的 C8051F0XX系列，PHILIPSP87LPC7XX系列，MICROCHIP的PIC16C6XX系列等。3 總線基本操作：I2C規(guī)程運用主/從雙向通訊。主器件和從器件都可以工作于接收和發(fā)送狀態(tài)。SDA線上的數據狀態(tài)僅在SCL為低電平的期間才能改變，SCL為高電平的期間，SDA狀態(tài)的改變被用來表示起始和停止條件。2）寫操作：寫操作分為字節(jié)寫和頁面寫兩種操作，對于頁面寫根據芯片的一次裝載的字節(jié)不同有所不同。圖4給出的是順序讀的時序圖。為了結束讀操作，主機必須在第9個周期時發(fā)出停止條件或者在第9個時鐘周期內保持SDA為高電平、然后發(fā)出停止條件。 c） 程序中為配合相應的傳輸速率，在對口線操作的指令后可用NOP指令加一定的延時。 添加：I2C 總線：在現代電子系統中，有為數眾多的IC 需要進行相互之間以及與外界的通信。I2C 總線支持任何一種IC 制造工藝，并且PHILIPS 和其他廠商提供了種類非常豐富的I2C 兼容芯片。每個I2C 器件都有一個唯一的地址，而且可以是單接收的器件（例如：LCD 驅動器）或者可以接收也可以發(fā)送的器件（例如：存儲器）。I2C 是一個多主總線，即它可以由多個連接的器件控制。但是由于數據傳輸速率和應用功能的迅速增加，I2C 總線也增強為快速模式（400Kbits/s）和10 位尋址以滿足更高速度和更大尋址空間的需求。并且最近還增加了高速模式。鄭大西亞斯國際學院3 系統硬件構成 設計原理本設計主要由單片機、矩陣鍵盤、液晶顯示器和密碼存儲等部分組成。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。其中硬件部分由電源輸入部分、鍵盤輸入部分、復位部分、晶振部分、顯示部分、報警部分組成，軟件部分對應的由主程序、初始化程序、LCD顯示程序、鍵盤掃描程序、啟動程序、關閉程序、鍵功能程序、密碼設置程序、EEPROM讀寫程序和延時程序等組成。AT89C52鍵盤輸入復位電路晶振電路電源輸入顯示電路報警電路開鎖電路 圖41 電子密碼鎖原理框圖 電路總圖構成在確定了選用什么型號的單片機后，就要確定在外圍電路，其外圍電路包括電源輸入部分、鍵盤輸入部分、復位部分、晶振部分、顯示部分、報警部分組成，根據實際情況鍵盤輸入部分選擇4*4矩陣鍵盤，顯示部分選擇字符型液晶顯示7SEGMPX6CABLUE。采用的是矩陣式按鍵鍵盤，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上，密碼鎖的密碼由鍵盤輸入完成，與獨立式按鍵鍵盤相比，要節(jié)省很多I/O口。鍵盤的每個按鍵功能在程序設計中設置 ，按鍵與AT89C52的P2口相連。無論是在單片機剛開始接上電源時，還是斷電后或者發(fā)生故障后都要復位。地址鎖存信號ALE也為高電平。該電路在最簡單的復位電路下增加了手動復位按鍵，在接通電源瞬間，電容C1上的電壓很小，復位下拉電阻上的電壓接近電源電壓，即RST為高電平，在電容充電的過程中RST端電壓逐漸下降，當RST端的電壓小于某一數值后，CPU脫離復位狀態(tài)，由于電容C1足夠大，可以保證RST高電平有效時間大于24個振蕩周期，CPU能夠可靠復位。當復位按鍵按下后電容C1通過R5放電。由于R5R6 因此RST為高電平，CPU處于復位狀態(tài)，松手后，電容C1充電，RST端電位下降，CPU脫離復位狀態(tài)。圖45 復位電路原理圖 晶振部分 AT89C52引腳XTAL1和XTAL2與晶體振蕩器及電容CC1按圖46所示方式連接。根據實際情況，本設計中采用12MHZ做系統的外部晶振。圖46 晶振電路原理圖 顯示部分 為了提高密碼鎖的密碼顯示效果能力。當需要對密碼鎖進行開鎖時，按下鍵盤上的開鎖按鍵后利用鍵盤上的數字鍵0－9輸入密碼，每按下一個數字鍵后在顯示器上顯示一個“”，輸入多少位就顯示多少個“”。通過LCD顯示屏，可以清楚的判斷出密碼鎖所處的狀態(tài) 。如圖48所示：圖48 報警電路原理圖鄭大西亞斯國際學院4 系統軟件設計 本系統軟件設計由主程序、初始化程序、LCD顯示程序、鍵盤掃描程序、鍵功能程序、密碼設置程序、EEPROM讀寫程序和延時程序等組成。 圖51 主程序流程圖 按鍵功能流程圖如圖52為按鍵功能流程圖，在按鍵當中，有與輸入、開鎖、清除、設置、確認的程序相對應的按鍵，并按順序與輸入的數相比較，當輸入正確時，進入密碼程序，錯誤時進行清除，輸入兩次正確的，可進行重新設置，最后確認程序。如輸入正確，可以改密碼。如果輸入錯誤累計達到三次，則執(zhí)行報警程序。輸入密碼時，如三次輸入錯誤，則進行報警，在輸入時，LCD顯示為“”。電路密碼有105種可供修改，由于他人不知道密碼的位數，而且還要求在規(guī)定的時間內按一定的順序開鎖，所以他人開鎖的幾率很小。譬如說電路的密碼不能遺忘，一旦遺忘，就很難打開，這可以通過增加電路解決。由于使用的是單片機作為核心的控制元件，配合其它器件，使本密碼控制系統具有功能強、性能可靠、電路簡單、成本低的特點，加上經過優(yōu)化的程序，使其有很高的智能化水平鄭大西亞斯國際學院致 謝四年的大學生活不知不覺中就要結束了，在這段難忘的生活中，我有許多美好的回憶。還要感謝我的論文指導老師，在他的指導下我完成了論文，老師多次詢問研究進程，并為我指點迷津?，F在即將揮別我的學校、老師、同學，還有我四年的大學生活，雖然依依不舍，但是對未來的路，我充滿了信心。[4] 童詩白,華成英，《MCS52系列單片機系統及其應用》[M]，高等教育出版社，2000。[6] 潘永雄. 《例說51單片機》，西安電子科技大學出版社，2003。鄭大西亞斯國際學院附錄: 程序 en bit 。 rs bit 。應答標志位SLA DATA 50H 。器件子地址NUMBYTE DATA 52H 。 I2C總線定義MTD EQU 40H 。接收數據緩存區(qū)首地址(40H4FH)**************************************** display equ p0 。 open bit 。ORG 0000h。無條件長轉移（PC←START1地址） ORG 000bh。 ORG 001bh。 ORG 0030h。 lcall sys_initialization 。SP←SP+1, SP←PC7~0。 PC10~0←SYS INITIALIZATION）主程序main0: lcall start_display。52h，判斷輸入錯誤次數儲存地址 setb led 。 lcall key。A39。累加器內容與立即數比較，不等則轉移（A=’A’，則PC←PC+3，CY←0；A’A’,則PC←PC+3+next1，CY←0；A’A’，則PC→PC+3+next1，CY←1） LJMP set_password 。B39。 LJMP input_password。無條件絕對轉移（PC←PC+2，PC10~0←MAIN）LOOPP9: CALL delay0_1s JNB ,2 。LED清0 clr open。 JNB ,LOOPP9。從24C01C中讀數據,數據送AT89C51中40H開始的16個字節(jié)中 MOV SLA,0A0H 。目標地址 MOV NUMBYTE,6 。寫數據**************************************1: MOV r7,12。 8位立即數送寄存器loop: MOV r0,10h 。寄存器加1 djnz r7,loop 。R7=0,PC←PC+2。密碼鍵值存放區(qū)清零完畢lcall delay0_1s。 call write_instruction 。 call write_instruction。 call write_instruction。 call write_instruction。 call write_instruction 。 MOV tmod,11h。 MOV tl0,0b0h。 setb et0 。系統初始化完畢中斷服務程序intermit_t0: push acc 。程序狀態(tài)字入棧 MOV th0,3ch。 djnz r4,return。LED取反 MOV r4,10。~ ~ ~ ~ ~出棧 pop acc 。 push psw。 MOV tl1,58h。 cpl led。 MOV r4,10。 pop acc。鍵盤掃描key: call ks。累加器判非0轉移（K1≠0，PC←PC+2+K1。無條件間接轉移（PC←KEY）k1: call delay。 jnz k2。k2: clr tr0。 MOV r2,0feh。k3: MOV a,r2。 MOV a,p2。指定位狀態(tài)為1轉移（=1，則PC←PC+3+L1。 LJMP lk。 MOV a,4。l2: jb