【正文】 .......................................... 17 主程序設(shè)計(jì) .................................................................................................... 17 鍵值判斷設(shè)計(jì) ................................................................................................. 18 開(kāi)鎖設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 19 密碼修改設(shè)計(jì) ................................................................................................. 20 紅外遙控設(shè)計(jì) ................................................................................................ 22 Keil 編程軟件介紹 ......................................................................................... 24 5 仿真設(shè)計(jì) .................................................................................................................. 27 Protues 仿真軟件概述 .................................................................................... 27 Protues 與 Keil 的連調(diào) ................................................................................... 28 Protues 與 Keil 的連調(diào)的仿真結(jié)果 ............................................................... 29 問(wèn)題及解決辦法 ............................................................................................. 30 結(jié) 論 ........................................................................................................................ 31 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 32 1 引 言 隨著新技術(shù)的不斷開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，近年來(lái)單片機(jī)發(fā)展十分迅速，一個(gè)以微機(jī)應(yīng)用 為主的新技術(shù)革命浪潮正在蓬勃興起，單片機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到冶金、電力、建材、化工、機(jī)械、石油、食品等各個(gè)行業(yè)。整個(gè)設(shè)計(jì)在 Keil 開(kāi)發(fā)環(huán)境下，用 C語(yǔ)言編寫(xiě)主控芯片的控制程序來(lái)實(shí)現(xiàn)具有多功能的電子密碼鎖。 本設(shè)計(jì)是以單片機(jī) AT89S51 為主控芯片，并結(jié)合外圍液晶顯示 LCD160存儲(chǔ)芯片 AT24C0紅外遙控 HS0038，以及鍵盤(pán)輸入、復(fù)位、電源等電路組合而成。越來(lái)越多的居民家庭對(duì)財(cái)產(chǎn)安全問(wèn)題十分擔(dān)憂。各種高檔家電產(chǎn)品和貴重物品為許多家庭所擁有。 I 摘 要 近年來(lái)，隨著改革開(kāi)放的深入發(fā)展，電子電器的飛速發(fā)展。人民的生活水平有了很大提高。然而不法分子也是越來(lái)越多，原因在于大部分人防盜意識(shí)還不夠強(qiáng)，造成偷盜現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮。因此，出于安全方便等方面的需求，電子密碼鎖相繼問(wèn)世。系統(tǒng)能夠完成開(kāi)鎖、報(bào)警、修改 密碼等基本功能，還能夠通過(guò)紅外來(lái)控制單片機(jī)的開(kāi)鎖，以及掉電儲(chǔ)存密碼的功能。 關(guān)鍵詞：密碼鎖 AT89S51 儲(chǔ)存 顯示 紅外 II Abstract In recent years, with the deepening of reform and openingup, with the rapid development of electronic people39。單片機(jī)控制無(wú)疑是人們追求的目標(biāo)之一，它所給人們帶來(lái)的方便也是不可否認(rèn)的其中單片機(jī)控制就是一個(gè)典型的例子。目前，單片機(jī)原理與應(yīng)用教材大都采用匯編語(yǔ)言講解和設(shè)計(jì)程序?qū)嵗珔R編語(yǔ)言學(xué)習(xí)困難。 在信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的今天，我們生活中必不可需的設(shè)備都向著小型化、便攜化、智能化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。在我國(guó)六七十年代還是傳統(tǒng)的一把鑰匙配一把鎖，不管是單位還是個(gè)人每天都要認(rèn)真檢查是否鎖上了門(mén)，而且鑰匙還不能隨便亂放，一旦不小心忘記放在哪里很可能就打不開(kāi)門(mén)了。電子密碼鎖的產(chǎn)生使得這些問(wèn)題都不再是問(wèn)題，我們只需簡(jiǎn)單的記住六位密碼即可。隨著社會(huì)的進(jìn)步和人們生活水平的提高，老式的鎖已經(jīng)跟不上人們的要求，況且人們對(duì)防盜的要求越來(lái)越高，特別是對(duì)使用的便捷性也有了更高的需求。 有報(bào)警功能的密碼鎖這時(shí)正為人們解決了不少問(wèn)題。如果再設(shè)計(jì)和生產(chǎn)一種價(jià)格低廉、性能靈敏可靠的密碼鎖，必將在防盜和保證財(cái)政安全方面發(fā)揮更加有效的作用。電子密碼鎖克服了機(jī)械式密碼鎖量少、安全性能差的缺點(diǎn)，特別是使用單片機(jī)控制的智能電子密碼鎖，不但功能全，而且具有更高的安全性和可靠性。隨著我國(guó)第三產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，電子密碼鎖會(huì)在不久的將來(lái)得到廣泛的應(yīng)用，方便社會(huì)和個(gè)人。到了 90 年代，美國(guó)、意大利、德國(guó)、日本、加拿大、韓國(guó)以及我國(guó)的臺(tái)灣、香港等地的微電子技術(shù)的進(jìn)步和通信技術(shù)的發(fā)展為密碼鎖提供了技術(shù)上的支持，從而推動(dòng)密碼鎖走向?qū)嶋H應(yīng)用的階段。我國(guó)于 90 年代初期開(kāi)始對(duì)密碼鎖進(jìn)行初步的探索。從目前的技術(shù)水平和市場(chǎng) 認(rèn)可程度看，使用最為廣泛的是鍵盤(pán)式電子密碼鎖，該產(chǎn)品主要應(yīng)用于保險(xiǎn)箱、 保險(xiǎn)柜 和 金庫(kù) ，還有一部分應(yīng)用于保管箱和運(yùn)鈔車(chē)。 3 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 單片機(jī)密碼鎖主要內(nèi)容：用戶(hù)可以自由設(shè)定密碼、具有報(bào)警提示功能、可設(shè)置萬(wàn)用密碼、具有掉電存儲(chǔ)密碼功能。由于單片機(jī)種類(lèi)繁多，各種型號(hào)都有其一定的應(yīng)用環(huán)境，因此在選用時(shí)要多加比較，合理選擇，以獲得最佳的性?xún)r(jià)比。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中還要考慮開(kāi)發(fā)工具、編程器、開(kāi)發(fā)成本、開(kāi)發(fā)人員的適應(yīng)性、技術(shù)支持和服務(wù)等因素。在單片機(jī)的外圍電路外接輸入鍵盤(pán)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(chǔ)，外接 LCD1602 顯示器用于顯示作用。 AT89S51 圖 1 單片機(jī)控制方案 顯示電路 電源電路 單片機(jī) AT89S51 報(bào)警電路 鍵盤(pán)輸入 開(kāi)鎖電路 復(fù)位電路 紅外遙控 密碼儲(chǔ)存 4 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 主控芯片 AT89S51 在本設(shè)計(jì)中選用 ATMEL 公司的 AT89S51 單片機(jī)作為主控芯片。主控模塊采用單片機(jī)最小系統(tǒng)是由于 AT89S51 芯片內(nèi)含有 8 B 的 E2PROM ，無(wú)需外擴(kuò)存儲(chǔ)器，電路簡(jiǎn)單可靠，其時(shí)鐘頻率為 0～ 24 MHz，并且價(jià)格低廉，批量?jī)r(jià)在 10 元以?xún)?nèi)。 單片機(jī) 的最小系統(tǒng)是由復(fù)位電路、時(shí)鐘電路和電源組成。本文采用的是上電復(fù)位它是通過(guò)系統(tǒng)外部的復(fù)位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 初始化是為了讓單片機(jī)從地址 0000H 開(kāi)始執(zhí)行 , 除此之外單片機(jī)要想正常工作還必須有時(shí)鐘電路，時(shí)鐘電路是產(chǎn)生時(shí)序的基礎(chǔ)，單片機(jī)每執(zhí) 行一條指令都是建立在時(shí)序電路上的，為了能保證單片機(jī)執(zhí)行指令的同步，電路就要在唯一的時(shí)鐘信號(hào)控制下按時(shí)序的先后進(jìn)行工作。本文采用的是內(nèi)部時(shí)鐘電路，在 MCS—51 單片機(jī)的內(nèi)部有一個(gè)高增益的反向放大器，其輸入端為引腳 XTAL1，輸出端為 XTAL2，只要在外部接上兩個(gè)電容和一個(gè)晶振，就能夠成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。本系統(tǒng)電容選擇為 33pF，晶振為 12MHz 之所以選擇這一頻率的晶振是為了在進(jìn)行單片機(jī)與電腦進(jìn)行串口通信時(shí)容易產(chǎn)生和電腦時(shí)鐘同步的波特率，另外在設(shè)計(jì)電路時(shí)，晶振和電容應(yīng)盡可能的靠近芯片，這樣可以提高系統(tǒng)的抗干擾能力，電源部分，電源與地之間可以接一個(gè) 的電容，它用來(lái)濾除電源的紋波，使單片機(jī)穩(wěn)定工作，單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖 31 所示。 GND： 電源地。 P0 口當(dāng)作數(shù)據(jù)輸出時(shí)需要加上拉電阻，當(dāng) P0 口的 I/O 口被寫(xiě) “1”后，被定義為高阻抗輸入狀態(tài)。 P1 口： P1 口是一個(gè) 8 位雙向的 I/O 端口單片機(jī)內(nèi)部加上了上拉電阻的端口，P1 口緩沖器可接收的 4TTL 柵極電流輸出。 P2 口： P2 口是一 個(gè) 8 位雙向的 I/O 端口單片機(jī)內(nèi)部加上了上拉電阻的端口，P2 口緩沖器可接收的 4TTL 柵極電流輸出。當(dāng) P2 口用于外部程序存儲(chǔ)器或外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí) P2 口是地址高八 6 位輸出。 P3 口的 I/O 口被寫(xiě) “1”后，內(nèi)部上拉的是高的，可以作為輸入， P3 口外部下拉低時(shí)輸出電流，這是因?yàn)橛袃?nèi)部上拉的緣故 。 ALE/PROG：地址鎖存使能以及編程脈沖信號(hào)端口。通常情況下， ALE 引腳輸出單片機(jī)外部振蕩器的頻率的 1/6 的頻率輸出。如果你想禁止 ALE 輸出可以設(shè)置為 0 在SFR8EH 地址。此外， ALE 引腳倍稍微拉高。 PSEN：程序存儲(chǔ)器允許輸出控制端，在讀外部程序存儲(chǔ)器時(shí) PSEN 低電平有效，以實(shí)現(xiàn)外部程序存儲(chǔ)器單元的讀操作。當(dāng) /EA 接高電平時(shí)，單片機(jī)讀取內(nèi)部程序序存儲(chǔ)器，當(dāng)擴(kuò)展有外部 ROM 時(shí)，當(dāng)讀完內(nèi)部 ROM 后自動(dòng)讀取外部 ROM，當(dāng) /EA 接低電平時(shí)，單片機(jī)直接讀取外部程序存儲(chǔ)器。 XTAL2：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端。存儲(chǔ)模塊電路如圖 32 所示。 定義如下的總線狀態(tài)，見(jiàn)圖 33。 ② 起始信號(hào) (狀態(tài) B) 時(shí)鐘線保持高電平期間，數(shù)據(jù)線從高電平到低電平的跳變作為 I2C 總線的起始信號(hào)。 ③ 停止信號(hào) (狀態(tài) C) 時(shí)鐘線保持高電