【正文】 顯示作用。密碼輸完后按下確認鍵，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，當三次密碼錯誤則發(fā)出報警；當用戶需要修改密碼時，先按下鍵盤設置鍵后輸入原來的密碼，只有當輸入的原密碼正確后才能設置新密碼?？梢钥闯龇桨付刂旗`活準確性好且保密性強還具有擴展功能，根據現實生活的需要此次設計采用此方案。 AT89S51性能簡介AT89S51具有如下特點：40個引腳如下圖21所示，8k Bytes Flash片內程序存儲器，128 bytes的隨機存取數據存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數器,2個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內時鐘振蕩器?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM定時計數器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結振蕩器而保存RAM的數據，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復位。圖21 AT89S51 芯片引腳圖其主要功能特性：兼容MCS51指令系統(tǒng) 4k可反復擦寫(1000次）ISP Flash ROM 32個雙向I/O口 2個16位可編程定時/計數器 時鐘頻率033MHz 全雙工UART串行中斷口線 128x8 bit內部RAM 2個外部中斷源 低功耗空閑和省電模式 中斷喚醒省電模式 3級加密位 看門狗（WDT）電路 軟件設置空閑和省電功能 靈活的ISP字節(jié)和分頁編程 雙數據寄存器指針 可以看出AT89S51提供以下標準功能：4K字節(jié)Flash閃速存儲器，128字節(jié)內部RAM，32個I/O口線，看門狗（WDT），兩個數據指針，兩個16位定時器/計數器，一個5向量兩級中斷結構，一個全雙工串行通信口，片內振蕩器及時鐘?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時/計數器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 AT89S51引腳功能說明Vcc：電源電壓GND：地P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數據總線復用口，作為輸出口用時，每位能驅動8個TTL邏輯門電路，對端口寫“1”可作為高阻抗輸入端口。在Flash編程時，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。對端口寫“1”,通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。表21為P1口第二功能。對端口寫“1”,通過內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I。Flash 編程或校驗時，P2也接收高位地址和其它控制信號。P3口輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。作輸入端口時，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流I。表22 P3口的第二功能端口功能第二功能端口引腳第二功能RXD（）串行輸入口T0（）定時/計數器0外部輸入TXD（）串行輸出口T1（）定時/計數器1外部輸入INT0（）外中斷0WR（）外部數據存儲器寫選通INT1（）外中斷1RD（）外部數據存儲器讀選通RST：復位輸入。WDT益出將使該引腳輸出高電平，設置SFR AUXR 的 DISRTO 位（地址8EH）可打開或關閉該功能。ALE/PROG：當訪問外部程序存儲器或數據存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。此外，該引腳伎被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應設置ALE無效。當訪問外部數據存儲器，高有兩次有效的PSEN信號。欲使CPU訪問外部程序存儲器（地址0000H－FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內部程序存儲器中的指令。XTAL1：振蕩器反相放大器及內部時鐘發(fā)生器的輸入端。 AT89S51芯片內部結構特殊功能寄存器：特殊功能寄存器的片內空間分存如圖22所示。而寫這些地址單元將不能得到預期的結果。圖22為AUXR輔助寄存器。為方便地訪問內部和外部數據存儲器，提供了兩個16位數據指針寄存儲器：PD0位于SFR區(qū)塊中的地址82H、83H和DP1位于地址84H、85H，當SFR中的位DPS=0時選擇DP0,而DPS=1時選擇DP1。電源空閑標志：電源空閑標志（POF）在特殊功能寄存儲器SFR中PCON的第4位（）,電源打開時POF置“1”,它可由軟件設置睡眠狀態(tài)并不為復位所影響。程序存儲器：如果EA引腳接地（GND），全部程序均執(zhí)行外部存儲器。圖22 AUXR輔助寄存器圖23 雙時鐘指針寄存器數據存儲器：在AT89S51的具有128字節(jié)的內部RAM，這128字節(jié)可利用直接或間接尋址方式訪問，堆棧操作可利用間接尋址方式進行，128字節(jié)均可設置為堆棧區(qū)空間。外部復位時，WDT默認為關閉狀態(tài)，要打開WDT，必按順序將01H和0E1H寫到WDTRST寄存器，當啟動了WDT，它會隨晶體振蕩器在每個機器周期計數，除硬件復位或WDT溢出復位外沒有其它方法關閉WDT，當WDT溢出，將使RST引腳輸出高電平的復位脈沖。而且他是采用了I2C總線式進行數據讀寫的串行器件，占用很少的資源和I／O線，并且支持在線編程，進行數據實時的存取十分方便。每寫入或讀出一個數據字節(jié)后，該地址寄存器自動加1，以實現對下一個存儲單元的讀寫。為降低總的寫入時間，一次操作可寫入多達8個字節(jié)的數據。他通過SDA(串行數據線)及SCL(串行時鐘線)兩根線在連到總線上的器件之間傳送信息，并根據地址識別每個器件。主機產生串行時鐘信號(通過SCL引腳)并發(fā)出控制字，控制總線的傳送方向，并產生開始和停止的條件。AT24C02的控制字由8位二進制數構成，在開始信號發(fā)出以后，主機便會發(fā)出控制字，以選擇從機并控制總線傳送的方向。在AT89S51試驗開發(fā)板上它們都接地，第8腳和第4腳分別為正、負電源。第6腳SSL為串行時鐘輸入線。AT24C02的電路接線圖如圖25所示圖25 AT24C02的電路接線圖AT24C02中帶有片內地址寄存器。所有字節(jié)均以單一操作方式讀取。 LCD1602顯示器現在的字符型液晶模塊已經是單片機應用設計中最常用的信息顯示器件了。1602型LCD可以顯示2行16個字符，有8位數據總線D0~D7和RS，R/W，EN三個控制端口，工作電壓為5V，并且具有字符對比度調節(jié)和背光功能。以聲卡為例。但是現在的娛樂級聲卡為了降低成本，通常都采用SCR將輸出的采樣頻率固定在48kHz，但是SRC會對音質帶來損害，而且現在的娛樂級聲卡都沒有很好地解決這個問題。 石英晶體振蕩器是一種高精度和高穩(wěn)定度的振蕩器，石英晶體振蕩器也稱石英晶體諧振器，它用來穩(wěn)定頻率和選擇頻率，是一種可以取代LC諧振回路的晶體諧振元件。為數據處理設備產生時鐘信號和為特定系統(tǒng)提供基準信號。石英晶體振蕩器是利用石英晶體（二氧化硅的結晶體）的壓電效應制成的一種諧振器件，它的基本構成大致是：從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片（簡稱為晶片，它可以是正方形、矩形或圓形等），在它的兩個對應面上涂抹銀層作為電極，在每個電極上各焊一根引線接到管腳上，再加上封裝外殼就構成了石英晶體諧振器，簡稱為石英晶體或晶體、晶振。只要在晶體振子板極上施加交變電壓，就會使晶片產生機械變形振動，此現象即所謂逆壓電效應。3 系統(tǒng)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，實際使用時只要將單片機的負載由繼電器換成電子密碼鎖的電磁鐵吸合線圈即可，當然也可以用繼電器的常開觸點去控制電磁鐵吸合線圈。其中硬件部分由電源輸入部分、鍵盤輸入部分、密碼存儲部分、復位部分、晶振部分、顯示部分、報警部分、開鎖部分組成，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。AT89S51鍵盤輸入復位電路密碼存儲電路晶振電路電源輸入顯示電路報警電路開鎖電路圖31 電子密碼鎖原理框圖 電路總體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、密碼存儲部分、復位部分、晶振部分、顯示部分、報警部分、開鎖部分組成，根據實際情況鍵盤輸入部分選擇44矩陣鍵盤，顯示部分選擇字符型液晶顯示LCD1602，密碼存儲部分選用AT24C02芯片來完成。其主要原理是把單相交流電經過電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路轉換成穩(wěn)定的直流電壓。降壓后還是交流電壓，所以需要整流電路把交流電壓轉換成直流電壓。需通過低通濾波電路濾波，使輸出電壓平滑。本電路使用集成穩(wěn)壓芯片7805解決了電源穩(wěn)壓問題。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。AT24C02是美國Atmel公司的低功耗CMOS型E2PROM，內含2568位存儲空間，具有工作電壓寬(～ V)、擦寫次數多(大于10000次)、寫入速度快(小于10 ms)、抗干擾能力強、數據不易丟失、體積小等特點。AT24C02中帶有的片內地址寄存器。所有字節(jié)均以單一操作方式讀取。I2C總線是一種用于IC器件之間連接的二線制總線。AT24C02正是運用了I2C規(guī)程，使用主／從機雙向通信，主機(通常為單片機)和從機(AT24C02)均可工作于接收器和發(fā)送器狀態(tài)。無論是主機還是從機，接收到一個字節(jié)后必須發(fā)出一個確認信號ACK。其接線如圖35所示：圖35 密碼存儲電路原理圖 復位部分單片機復位是使CPU和系統(tǒng)中的其他功能部件都處在一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作，例如復位后PC＝0000H，使單片機從第—個單元取指令。在復位期間（即RST為高電平期間），P0口為高組態(tài)，P1－P3口輸出高電平；外部程序存儲器讀選通信號PSEN無效。根據實際情況選擇如圖46所示的復位電路。增加手動復位按鍵是為了避免死機時無法可靠復位。當電容C1放電結束后，RST端的電位由R5與R6分壓比決定。R5的作用在于限制按鍵按下瞬間電容C1的放電電流，避免產生火花，以保護按鍵觸電。晶振、電容C1／C2及