【正文】 本系統(tǒng)采用 STC 系統(tǒng)列單片機(jī)，相比其他系列單片機(jī)具有很多優(yōu)點(diǎn)。 本系統(tǒng)采用內(nèi)部方式的時(shí)鐘電路和加電自復(fù)位的復(fù)位電路， 時(shí)鐘 電路用于產(chǎn)生 MCS51單片機(jī)工作所必須的時(shí)鐘控制信號(hào)，內(nèi)部電路在其控制下，嚴(yán)格地按時(shí)序指令工作。 方法是：將該高增益反向放大器的輸入端（ XTAL1）和輸出端（ XTAL2）跨接晶振后并連微調(diào)電容，然后接地，從而構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩電路，用于提供時(shí)鐘信號(hào)。晶體的振蕩器選擇頻率為 12MHz 的晶振。另外，把 EA腳接高電平，使單片機(jī)訪問片內(nèi)程序存儲(chǔ)器并允許中斷操作； EA接低電平，單片機(jī)能從 0000H 到 FFFFH 的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁(yè) 41 頁(yè) 單片機(jī)簡(jiǎn)介及管腳說明 STC89C52 單片機(jī) 是一種 高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾的單片機(jī) ， 工業(yè) 80C51 產(chǎn)品 指令和其引腳完全兼容。而 STC89C52RC 系列單片機(jī)擴(kuò)展了 256 個(gè)字節(jié) RAM，拓展的容量，在應(yīng)用中漸漸取代傳統(tǒng)單片機(jī)被廣泛應(yīng)用。 它 的 主要特性 ： （ 1） 與 MCS51 兼容 。 （ 3） 數(shù) 據(jù)保留時(shí)間： 10 年 。 （ 5） 512M 內(nèi)部 RAM 。 （ 7） 兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 （ 8） 5 個(gè)中斷源 。 （ 10） 芯片內(nèi)自帶振蕩器和時(shí)鐘電路 。 GND：接地。連接電路時(shí)需 要 外接上拉電阻。當(dāng) P0 口的管腳第一次寫入 “1”時(shí)，被定義為高阻輸入。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL門電流。 P1 口被上拉電阻下拉為低電平時(shí)，此時(shí)管腳 將輸出電流。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部 含有 上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器 能 接收輸出 4 個(gè)TTL 門電流。 P2 口 被上拉電阻下拉為低電平時(shí)，此時(shí)管腳作為將輸出電流端口用。 P3 口： P3 口是一個(gè)內(nèi)部 提供 上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P3 口緩沖器 能 接收輸出 4 個(gè)TTL 門電流。 P3 口也作為 STC89C52 的第二功能使用。當(dāng)需對(duì)器件進(jìn)行復(fù)位時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。在 FLASH 編程期間，此引腳 可用作 輸入編程脈沖。當(dāng) ALE/PROG 接上低電平的時(shí)候，單片機(jī)對(duì)外部存儲(chǔ)器 進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取時(shí)，用來鎖住地址線的低位地址。 當(dāng) 外部 的 程序存儲(chǔ)器取指 令 期間，每個(gè)機(jī)器周期有 兩次有效的 PSEN 信號(hào) 。 /EA/VPP： 當(dāng) EA 維 持低電平時(shí)，在此期間數(shù)據(jù)輸入都存入外部程序存儲(chǔ)器，不管內(nèi)部程序存儲(chǔ)器是否有空間存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。 XTAL2：反向振蕩放大器的輸出。鍵盤是與單片機(jī)進(jìn)行人機(jī)交互的最基本的途徑，其以按鍵的形式來設(shè)置控制功能或輸入數(shù)據(jù)，按鍵的輸入狀態(tài)本質(zhì)上是一個(gè)開關(guān)量。對(duì)于輸入?yún)?shù)較多、功能復(fù)雜的系統(tǒng)，需要采用矩陣式鍵盤進(jìn)行輸入控制。在矩陣式鍵盤中，每條豎直與水平的線在交接處都不接通，而是使用一個(gè)按鍵將其連接。由此可以看出來，在實(shí)際需要的按鍵數(shù)量較多時(shí)，就應(yīng)采用矩陣鍵盤。這樣，當(dāng)按鍵沒有按下時(shí)，所有的輸入端都是高電平，代表無鍵按下。步驟如下： （ 1）判斷是否有鍵按下 給全部的行線加低電平后，對(duì)列線的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，若出現(xiàn)一列電平為低的情況，就代表鍵盤中有被鍵按下，且被按下的鍵是 4 根行線與低電平列線相交的 4 個(gè)按鍵中的某一個(gè)；若所有列線一直是高電平，則表示沒有進(jìn)行按鍵操作。具體的方法為：先把行線依次置低電平（即在一根行線為低電平時(shí)，其它的行線必須為高電平），然后確認(rèn)是哪根行線被置為低電平，再逐行對(duì)各列線 的電平狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。 采用鍵盤輸入信息時(shí)的主要進(jìn)程是： （ 1） CPU 判斷是否有鍵按下； （ 2）確定按下的是哪個(gè)鍵； （ 3）把此鍵所代表的信息翻譯成計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的代碼或者其他的特征符號(hào)。 LCD 液晶顯示器的工作電壓低、功耗小，通常 2～ 3V 電壓就可以正常工作，并且工作電流非常小，這是其它顯示器無法 達(dá)到的，同時(shí)它還可以顯示除數(shù)字外的文字、曲線等信息，相比于傳統(tǒng)的 LED 數(shù)碼管顯示器，顯示信息的信息量和界面都有了很大的提升。因此，雖然 LCD 顯示器的價(jià)格比數(shù)碼 管要貴，但它的顯示效果好，電路連接簡(jiǎn)潔，是當(dāng)今顯示器的主流，所以采用 LCD 作為顯示器來完成溫度實(shí)時(shí)顯示的功能。 LCD1602 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14 引腳接口，其中 : 第 1 腳： VSS 為地電源； 第 2 腳： VDD 接 5V 正電源； 第 3 腳： V0 為液晶顯示器 的 對(duì)比度調(diào)整端 口 ， 當(dāng) 接 入 正電源時(shí)對(duì)比度 是 最弱 的 ， 而當(dāng)接地電源的時(shí)候 對(duì)比度 就變得 最高， 當(dāng) 對(duì)比度過高時(shí) 就 會(huì)產(chǎn)生 所謂的 “鬼影 ”，使用時(shí) 也 可通過一個(gè) 1K 的電位器 來 調(diào)整對(duì)比度； 第 4 腳： RS 為寄存器選擇 ，即選擇數(shù)據(jù)寄存器時(shí)為高電平，選擇指令寄存器時(shí)為低電平； 第 5 腳： RW 為讀寫信號(hào)線，即進(jìn)行讀操作時(shí)為高電平，進(jìn)行寫操作時(shí)為低電平。 顯示電路設(shè)計(jì)中 LCD1602 液晶顯示屏的 D0～ D7 分別與單片機(jī)的 P0～ P7 連接，由于單片機(jī) P0 口電平不足以驅(qū)動(dòng)外設(shè)，因此電路中接排阻接 5V電源上拉電壓，從而使 液晶顯示屏能正常顯示。 圖 液晶顯示電路 存儲(chǔ)芯片電路設(shè)計(jì) AT24C02 是 ATMEL 公 司的 2KB 字節(jié)的電可擦除存儲(chǔ)芯片，采用兩線串行的總線和單片機(jī)通訊，電壓最低可以 達(dá) 到 ，額定電流 為 1mA， 靜態(tài)電流 10Ua()，芯片內(nèi)的資料可以在斷電的情況下保存 40 年以上，而且采用 8 管腳的 DIP 封裝，使用方便。 報(bào)警電路 報(bào)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(cuò)誤發(fā)出報(bào)警聲。 三極管 Q2 起開關(guān)作用，其基極的低電平使三極管飽和導(dǎo)通，使蜂鳴器發(fā)聲；而基極高電平則使三極管關(guān)閉，蜂鳴器停止發(fā)聲。如圖 所示。繼電器其實(shí)就是 用 比 較小的電流 來 控制 相對(duì)較大電流的一種“自動(dòng)開關(guān)”。用一個(gè)小開關(guān)來控制一個(gè)低壓電路 ,電路中有一個(gè)電磁鐵 ,通電以后電磁鐵就可以吸下高壓電路中的銜鐵從而接通高壓的電路。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) 41 頁(yè) 圖 密碼鎖電路 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 41 頁(yè) 4 紅外遙控電路設(shè)計(jì) 對(duì)紅外遙控進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，必須先了解一些有關(guān)的原理，如：紅外通信基本原理， 紅外線遙控原理等；還要對(duì)設(shè)計(jì) 有一個(gè)比較清楚的方案。 紅外通信是 通過運(yùn)用 紅外技術(shù) 來 實(shí)現(xiàn) 近距離 兩點(diǎn) 之 間的 信息轉(zhuǎn)發(fā) 和秘密 通信。發(fā)射系統(tǒng) 將一個(gè)光脈調(diào)制后發(fā)出紅外信號(hào)。 紅外線是波長(zhǎng)在 750nm 至 1mm 之間的電磁波， 它是一種肉眼不可見的光線，其頻率在微波和可見光之間 。 在 紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)（ IRDA）成立 以 后， 為了使各廠商生產(chǎn)的紅外產(chǎn)品可以得到最佳的通信效果 ，紅外通信協(xié)議 把 紅外數(shù)據(jù)通信所 使用 的光波波長(zhǎng)的范圍限定在 850 至 900nm 之內(nèi)。 它 常用的 調(diào)制方式 有 兩種，分別為 通過脈沖 的 寬度 對(duì) 信號(hào) 進(jìn)行 調(diào)制的脈寬調(diào)制（ PWM）和 運(yùn)用 脈沖串 間的時(shí)間間隔 對(duì)信號(hào) 進(jìn)行 調(diào)制的脈時(shí)調(diào)制（ PPM）。 如圖 所示。 由于紅外光存在反射 ,在全雙工的方式下 所 發(fā)送的信號(hào)也 有 可能會(huì)被本身接收，因此，紅外通信應(yīng) 該 采用異步半雙工 的 方式， 也就是說 通信的某一方發(fā)送 與 接收是交替進(jìn)行的。 具 體 遙控 過程如下： 發(fā)射時(shí)： 首先， 把 從串行發(fā)射口 送出的 信號(hào) 反饋 給 端 口 對(duì)其進(jìn)行 內(nèi)部調(diào)制 ,然后再?gòu)? 口 將其 送出 ,最后通過 紅外發(fā)射二極管發(fā)射出去 ,發(fā)射距離 大約 為 10m。其中發(fā)射模塊 主要 是由 MCS51單片機(jī)、 調(diào)制放大電路 以及 載波發(fā)生器 和 紅外發(fā)射電路 構(gòu) 成； 而 接收模塊則 是 由紅外接收電路、 MCS51 單片機(jī) 以及 繼電器 電路 和 電磁 鎖 組 成。 圖 紅外遙控密碼鎖的組成框圖 紅外遙控器是由遙控編碼電路、鍵盤電路 、 放大器 以及 紅外發(fā)光二級(jí)管等 幾個(gè) 主要部分構(gòu) 成。 鍵值是通過編碼 所 得到 的一串鍵值的代碼，然后 用編碼 脈沖對(duì) 載波信號(hào) 調(diào)制，然后將其進(jìn)行功率 放大后 由 發(fā)光二級(jí)管將信號(hào)發(fā)射出去。這是發(fā)射端所使用的是 12MHz 晶振所決定的因素。 紅外遙控的接收部分主要是由光電轉(zhuǎn)換、放大、解調(diào)、解碼等幾部分組成。接收部分的單片機(jī)主要功能是完成其解碼功能。 單 片 機(jī) 調(diào)制發(fā)射 紅外 發(fā)射 載波 紅外接收 單片機(jī) 繼電器 電磁 鎖 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 41 頁(yè) 5 系統(tǒng) 軟 硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 它 的系統(tǒng)硬件 是以 STC89C52 單片機(jī)為核心，配以相應(yīng)硬件電路，完成密碼的設(shè)置、存儲(chǔ) 、識(shí) 別、驅(qū)動(dòng)電磁 鎖電路并 接收蜂鳴器送來的報(bào)警信號(hào)、發(fā)送數(shù)據(jù)等功能。 密碼鎖主要由矩陣鍵盤、單片機(jī)、外部硬件 電路 等部分組成。實(shí)際使用時(shí)只 需將單片機(jī)的負(fù)載用電子密碼鎖的電磁鐵把 繼電器 替換來 吸合線圈 就可以了，當(dāng)然也可 用繼電器 的常開觸點(diǎn) 來 控制電磁鐵 去 吸合線圈，單片機(jī) 把 每次 的 開鎖 動(dòng)作 和此時(shí)電磁執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)電流值 當(dāng)作 狀態(tài)信息發(fā)送給單片機(jī)的芯片進(jìn)行 處理，同時(shí) 把 接收來 的報(bào)警信息 發(fā)送給報(bào)警 電路 ，從而使整個(gè)密碼鎖正常運(yùn)行。只有鍵入 6 位開鎖密碼完成正確才能開鎖。如果輸入錯(cuò)誤則執(zhí)行報(bào)警程序。 而且要認(rèn)真核對(duì)原理圖是否一致，在檢查好后才可上件、焊件，防止出現(xiàn)錯(cuò)誤焊件后不便改正。特別是容易損壞的元件要后焊，在焊集成芯片時(shí)連續(xù)焊接時(shí)間不要超過10s，注意芯片的安裝方向。 并且能夠達(dá)到任務(wù)書要求的各項(xiàng)性能技術(shù)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能。 它的軟硬件設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單 ， 同時(shí)也有 易于開發(fā)，成本較低，安全可靠，操作方便等特點(diǎn)， 能廣泛的在 住宅、 公司的保險(xiǎn)柜和檔案柜等對(duì)防盜要求較高的 場(chǎng)所 使用 ， 相當(dāng)具有 實(shí)用性。同時(shí)也可以在密碼意外泄密的時(shí)候隨時(shí)修改密碼， 保密性強(qiáng)，靈活性高，特別適用于 住所 、辦公室、學(xué)生宿舍及 洗浴中心 等場(chǎng)所。另外，制作過程中除查閱了大量的相關(guān)元器件，主要有顯示器，單片機(jī)及其接口電路、以及控制方面的理論等，更是學(xué)習(xí)了必須的輔助軟件，經(jīng)過了一番特殊的體驗(yàn)，有失敗的痛苦，迷茫時(shí)的無助，但最終嘗到了成功的喜悅。當(dāng)然最重要的是學(xué)到了關(guān)于基本電子電路設(shè)計(jì)中的一些基本方法和技巧，同時(shí)也加深了對(duì)一些常用的電子元器件的理解和基本用法的掌握。同時(shí) 我想在密碼鎖中 還可加入指紋識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、等模塊， 希望在以后的學(xué)習(xí)和工作生涯中，能夠?qū)⒚總€(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作做到更好，更完美，也希望此次畢業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)歷能夠成為以后工作和生活中解決問題的寶貴經(jīng)驗(yàn)。在自己離校 的最后的日子里，希望自己大學(xué)的最后一次作業(yè)能以滿意結(jié)束。在論文的創(chuàng)作過程中讓我學(xué)會(huì)了很多知識(shí)和思想，也學(xué)會(huì)了 要 把書本上的理論知識(shí)和實(shí)踐很好的結(jié)合起來學(xué)習(xí)。 從對(duì) 畢設(shè) 題目的選擇和構(gòu)想到 設(shè)計(jì)的一步步的 完成 讓王婷老師花費(fèi)了不少的時(shí)間和精力。 為此，謹(jǐn)向我尊敬的王婷老師表示感謝。你們的鼓舞和 老師的期望與 指導(dǎo)是我完成 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大助力。s eyes can see the visible wavelength from long to short according to the arrangement, in order to red, orange, yellow, green, green, blue, violet. One of the red wavelengths for ~ mount, Purple is wavelength range ~ mount. Purple is shorter than the wavelength of light called ultraviolet ray, red wavelengths of light is longer than that of infrared light. Infrared remote control is to use wavelength for ~ mount between the near infrared to transfer control signal. Commonly used infrared remote control system of general points transmit and receive two parts. The main ponent part for the launch of infrared light emitting diode. It is actually a special light emitting diode, due to its internal material differs from ordinary light emitting diode, res