【正文】 圖 SMC1602A 其他設(shè)置 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文 10 ? 寫指令 38H：顯示模式設(shè)置第三次 ? 延時 3ms ? 寫指令 38H：顯示模式設(shè)置第四次 ? 延時 3ms ? 寫指令 08H：顯示關(guān)閉 ? 寫指令 01H：顯示清屏 ? 延時 3ms ? 寫指令 06H：顯示光標(biāo)移動設(shè)置 ? 寫指令 0CH：顯示開及光標(biāo)設(shè)置 系統(tǒng)框圖 本系統(tǒng)的 核心部分是 STC89C52 單片機(jī)， 利用 MAX232 芯片實現(xiàn)將 hex 文件下載到單片機(jī)運行的功能；利用 SMC1602 液晶顯示屏實現(xiàn)電子密碼鎖所需的提示信息輸出功能；利用 鍵盤實現(xiàn) 對 密碼 操作的各項 的功能 比如輸入密碼或者修改密碼等 ；采用蜂鳴器實現(xiàn) 系統(tǒng) 在輸入密碼錯誤三次后的自動 報警功能； LED 燈來指示密碼輸入是否正確和指示狀態(tài)的功能；利用 STC 單片機(jī)內(nèi)部的 EEPROM 實現(xiàn)密碼 數(shù)據(jù) 保存功能；用電源電路為 系統(tǒng)提供 5V的穩(wěn)定電源 電源；用 12MHZ 的 晶振電路為系統(tǒng)的單片機(jī)提供內(nèi)部時鐘。 本章小結(jié) 根據(jù)畢業(yè)設(shè)計的要求和系統(tǒng)中所用到的元件的原理特征，確定了設(shè)計的總體方案即：以 STC89C52 為主控制器， SMC1602A 液晶顯示為提示器件，矩陣鍵盤為輸入器件，蜂鳴器為報警器件， STC89C52 內(nèi)部的 EEPROM 為存儲數(shù)據(jù)器件， LED 燈為指示器件，MAX232 和上位機(jī)實現(xiàn)異步通信的器件 等。 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文 12 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 本設(shè)計包括 8個 電路 模塊，其中 包括 ： 指示燈電路模塊、 5V電源電路模塊、晶振電路模塊、復(fù)位電路模塊、 LCD 顯示電路模塊、報警電路模塊、鍵盤電路模塊、串口電路模塊。 圖 電源指示燈電路 密碼輸入 狀態(tài) 指示 電路設(shè)計 連接紅色 LED1， LED1 亮表示當(dāng)前密碼輸入錯誤； 連接綠色 LED2， LED2亮表示當(dāng)前密碼輸入正確， LED LED2 全亮表示系統(tǒng)在修改密碼狀態(tài)。 還有 lcd 顯示器的 3引腳連接 10K 歐姆的可變電阻器，當(dāng)改變它的阻值大小時可以改變 lcd 顯示的對比度如，設(shè)計電路下圖所示： 圖 液晶顯示電路 報警 電路設(shè)計 蜂鳴器的 連接到單片機(jī)的 端 。 圖 矩陣鍵盤電路 獨立式功能鍵 以下三個獨立按鍵是密碼鎖的功能鍵， S12 連接 實現(xiàn)進(jìn)入輸入密碼狀態(tài)的功能； S13 連接 實現(xiàn)按鍵后進(jìn)入修改密碼狀態(tài)的功能； S14 連接 實現(xiàn)確定功能。系統(tǒng)硬件設(shè)計共分為 8個部分：指示電路設(shè)計的作用是指示電源與密碼輸入狀態(tài)的指示作用； 5V電源電路設(shè)計的作用是為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電壓；晶振電路設(shè)計的作用是為單片機(jī)的運行提供內(nèi)部的時鐘脈沖；復(fù)位電路設(shè)計的作用是防止程序跑飛回復(fù)運行的作用；液晶顯示電路設(shè)計的作用是提示與指示操作的作用；報警電路設(shè)計的作用是當(dāng)密碼輸入錯誤三次以上能夠報警；鍵盤電路設(shè)計的作用是向系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù) 和進(jìn)入各種功能狀態(tài)；串口電路設(shè)計的作用是將 hex 文件拷貝到單片機(jī)內(nèi)部 rom。 主程序設(shè)計 流程 主程序流程圖 如下圖所示 ： 圖 系統(tǒng)主程序流程圖 N Y N Y N Y N Y N Y 是否一鍵還原？ 調(diào)用密碼還原函數(shù) 是否輸入密碼？ 調(diào)用輸入密碼函數(shù) 是否輸錯到 3 次？ 調(diào)用報警函數(shù) 初始化 顯示時鐘 是否設(shè)置時鐘？ 調(diào)用設(shè)置時鐘函數(shù) 調(diào)用修改密碼函數(shù)下？ 是否修改密碼？ 開始 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文 18 系統(tǒng)上電后，系統(tǒng)將 對硬件中的寄存器進(jìn)行 初始化 設(shè)置 ，初始化 的寄存器主要是 初始化 單片機(jī)的內(nèi)部 定時器 用哪個定時器就要使能該定時器然后設(shè)置它的定時 初值； 初始化液晶， 主要是初始化 lcd 的顯示方式等； 初始化 單片機(jī)的 IO 端口等 。 當(dāng)系統(tǒng)檢測到有功能鍵按下的時候，系統(tǒng)就調(diào)用相應(yīng)的子函數(shù)去執(zhí)行 ， 來實現(xiàn) 相應(yīng)子程序的預(yù)設(shè) 功能。 鍵盤掃描設(shè)計流程 鍵盤掃描程序流程圖 如下圖所示： 圖 鍵盤掃描程序流程圖 當(dāng)系統(tǒng) 用到鍵盤時就要對鍵盤進(jìn)行掃描。當(dāng)系統(tǒng)檢測到有鍵按下的時候，這時系統(tǒng)將這個按下的鍵對應(yīng)的鍵值傳遞給函數(shù)告訴主函數(shù)是哪個鍵按下，實現(xiàn)的方法是將按下鍵的序號付給一個變量，然后將這個變量的值返回給主函數(shù)。 這 時 按一下 對應(yīng)的功能 鍵就能進(jìn)入 想要進(jìn)入的 狀態(tài)。如果在輸入密碼狀態(tài) 沒有對系統(tǒng)進(jìn)行任何的操作的話， 30 秒后系統(tǒng)將自動的跳到等待狀態(tài)。 報警程序 設(shè)計 流程 報警程序流程圖 如下圖所示： 圖 報警程序流程圖 在報警函數(shù)主要設(shè)置了報警聲音的頻率，當(dāng)報警條件滿足時，系統(tǒng)將由蜂鳴器進(jìn)行十次報警。 時間顯示程序 設(shè)計 流程 時間顯示流程圖 如下圖所示： 圖 時間顯示流程圖 開始 設(shè)置報警聲的頻率 控制蜂鳴器驅(qū)動電路 報警 10 次 返回 開始 初始化 向液晶的第一行送入 NOW TIME 向液晶的第二行送入時鐘的時、分、秒 返回 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文 22 系統(tǒng)上電后，將初始化定時器，然后系統(tǒng)向液晶的第一行送入 now time 數(shù)據(jù)，然后向液晶的第二行送入時間數(shù)組的值。 控制 EEPROM 程序 設(shè)計 流程 EEPROM 操作 (讀、寫、擦除 )程序流程圖 如下圖所示： 讀操作 圖 對 EEPROM 進(jìn)行讀操作流程圖 開始 將 0 賦值給 IAP_DATA 打開 IAP 功能 設(shè)置控制方式為讀 設(shè)置目標(biāo)地址的高八位 設(shè)置目標(biāo)地址的第八位 關(guān)閉中斷 EA=0 送命令字 5A 送命令字 B9 打開中斷 EA=1 將讀到的值返給主程序 結(jié)束 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文 24 寫操作 圖 對 EEPROM 進(jìn)行讀操作流程圖 開始 打開 IAP 功能 設(shè)置控制方式為寫 設(shè)置目標(biāo)地址的高八位 設(shè)置目標(biāo)地址的低八位 將值放到 DATA 寄存器 關(guān)閉中斷 EA=0 送命令字 5A 送命令字 B9 打開中斷 EA=1 結(jié)束 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文 25 擦除操作 圖 對 EEPROM 進(jìn)行擦除操作流程圖 本章小結(jié) 本章介紹的主要是基于硬件平臺的軟件的流程，通過 keil uvision3 軟件的編程 來 實現(xiàn)畢業(yè) 任務(wù)書中 要求的各個功能。對編寫好的電子密碼鎖的代碼進(jìn)行編譯、鏈接生成了 hex 文件，最后下載到焊接好的硬件平臺上，在下面的章節(jié)中將對測試系統(tǒng)功能進(jìn)行詳細(xì)介紹 。仿真運行結(jié)果沒 什么問題，可以滿足設(shè)計要求。通過 測試和調(diào)試不斷的 提高系統(tǒng)的可靠性與可執(zhí)行性。 調(diào)試過程很重要，因為 在代碼編寫的過程中，調(diào)試能夠清楚的了解程序運行的順序和各個函數(shù)之間的調(diào)用情況， 更 重要的是調(diào)試能夠幫助找到程序中 遇到的不可理解的錯誤。 下面對 protues 仿真結(jié)果進(jìn)行簡要的說明： 圖 KC51 調(diào)試界面 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文 27 圖 仿真電路圖 圖 protues 仿真狀態(tài) 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文 28 圖 仿真時鐘顯示功能 通過以上一步一步的調(diào)試和仿真，說明設(shè)計的軟件部分可以滿足系統(tǒng)設(shè)計的要求，接下來對系統(tǒng)的硬 件電路進(jìn)行調(diào)試。 如果軟件與硬件調(diào)試都沒什么問題的話，應(yīng)用 STC 系列單片機(jī)的程序下載工具，將軟件編寫好后生成的 hex 文件拷貝到單片機(jī)內(nèi)部，然后按復(fù)位鍵 ，開始 測試系統(tǒng)的各項功能。 測試液晶顯示屏的提示與指示操作功能。測試 結(jié)果如下圖所示： 圖 液晶顯示屏的提示功能 測試系統(tǒng)在空閑狀態(tài)顯示時間并校對時間功能。測試 結(jié)果如下圖所示： 圖 空閑狀態(tài)顯示當(dāng)前時間 當(dāng)按下校對時間功能鍵后進(jìn)入時間校準(zhǔn)狀態(tài)。測試 結(jié)果如下圖所示： 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文 31 圖 輸入密碼狀態(tài) 輸入密碼后結(jié)果為： 圖 輸入 6位密碼 按確認(rèn)鍵后： 如果密碼輸入正確結(jié)果提示信息為： hello 請關(guān)門；密碼輸入正確綠燈亮表示輸入密碼正確。 測試 結(jié)果如下圖所示： 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文 32 圖 密碼輸入錯誤 如果密碼輸入錯誤達(dá)到三次液晶顯示會有報警提示，蜂鳴器將進(jìn)行報警。 測試 結(jié)果如下圖所示： 圖 修改密碼狀態(tài) 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文 33 輸入密碼鎖系統(tǒng)的 6 位 密碼 正確則進(jìn)入修改密碼狀態(tài)，密碼正確后要求設(shè)置新密碼，當(dāng)按了確定鍵后 新密碼設(shè)置成功。這 時突然掉電 ，當(dāng)系統(tǒng)再次接上電后，現(xiàn)在可以用 123123 來進(jìn)行輸入密碼。 測試 結(jié)果如 下 圖所示： 圖 30 秒到狀態(tài) 切換功能 測試一鍵還原初始 密碼功能 當(dāng)按下一鍵還原功能鍵后， （ 此時系統(tǒng) 提示信息意思為：初始化密碼完成） 之后就可以用初始密碼進(jìn)行開鎖了。在指導(dǎo)老師精心指導(dǎo)和自己的 不懈努力下完成了軟件和硬件的各項工作，現(xiàn)在系統(tǒng)各項功能運行正常，基本上完成了任務(wù)書中的要求和任務(wù)。 電子密碼鎖最重要的方面就是具有較高的可靠性，本文設(shè)計的密碼鎖具有密碼數(shù)據(jù)保護(hù)功能和備用電源等措施來增加系統(tǒng)的可靠性。 由單片機(jī)控制器 系統(tǒng) 控制密碼鎖 在 空閑狀態(tài) 顯示當(dāng)前時間的同時 不斷的檢測 那幾個 功能鍵是否 被 按下， 如果有功能鍵 按下 ，之后 系統(tǒng) 就 馬上進(jìn)入相應(yīng)的功能狀態(tài) 。從 接到導(dǎo)師 任務(wù)書那天起 自己就進(jìn)入認(rèn)真的學(xué)習(xí)和設(shè)計狀態(tài) ，每天上午在教學(xué)樓看書學(xué)習(xí)，下午 在實驗室 編寫程序和設(shè)計電路，這樣做的目的 就是 想 做好畢業(yè)設(shè)計。 畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)老師李琦老師指導(dǎo)有方，和藹可親，做人做事一絲不茍，在這期間老師給我很多有關(guān)課題的有價值的意見和指導(dǎo)，對我順利完成畢業(yè)設(shè)計起到很大的作用。做畢業(yè)設(shè)計時也 學(xué)習(xí)了很多有關(guān)單片機(jī)和編程的書和資料，所以也感謝各位作者和出版社。最后感謝父母謝謝他們給我提供這么好的教育。 while(1) { display()。 gaimihs()。 if(errcount==3) //輸入密碼三次錯誤報警 { write_(0x01)。 for(i=0。\039。 delay(1)。 errcount=0。 } } 很開心你和我做的題目一樣，我這里有我當(dāng)初寫的程序和設(shè)計的電路板。