【正文】 平期間，數(shù)據(jù)線從低電平到高電平的跳變作為 I2C 總線的停止信號。 ④ 數(shù)據(jù)有效 (狀態(tài) D) 起始信號之后，在時鐘信號保持高電平期間，數(shù)據(jù)線傳送的數(shù)據(jù)有效。每傳輸一字節(jié)的數(shù)據(jù)，就會有一個時鐘信號的暫停。在起始信號和停止信號期間傳輸數(shù)據(jù)的總量大小由主器件決定，理論上是沒有限制的。如果待寫入的數(shù)據(jù)超出了這個限制，會根據(jù)先入先出的原則覆蓋掉前面的數(shù)據(jù)。主設備必須增加一個額外的時鐘信 號，接收從器件對收到數(shù)據(jù)的響應。如圖 34。主器件在傳送完最后一個字節(jié)的數(shù)據(jù)之后，不傳送應答信號，從而向從器件標明數(shù)據(jù)傳送結束。當AT24C02 在內(nèi)部讀寫周期內(nèi)是不會產(chǎn)生任何響應信號的。使用紅外模塊進行傳輸，豐富 了系統(tǒng)的功能，提高了系統(tǒng)的可操作性，因而達到了交互式與智能化。工業(yè)設備中，在高壓，輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下，采用紅外遙控不僅完全可靠而且能有效地隔離電氣干擾。利用外部中斷進行數(shù)據(jù)的接收。 圖 35 紅外模塊硬 件結構 紅外線接收器大都將信號的接受、放大、檢波等集于一身，而且可以經(jīng)過編碼解碼時單片機收到可識別的信號源。下圖為紅外一體化接受頭 HS0038，外觀圖如圖所示。最簡單的顯示器可以是 LED發(fā)光二極管或者數(shù)碼管，它可以給出一個簡單的開關信息或者數(shù)字顯示，而需要顯示復雜的完整的信息上述的器件就不能勝任，而液晶的出現(xiàn)就很好的解決了這一問題，它不僅顯示內(nèi)容豐富而且好節(jié)約了單片機的管腳資源。 LCD1602 內(nèi)部的字符已經(jīng)儲存了不同的字符形式，每一個字符都有一個固定的代碼，其代碼與標準的 ASCII 字符代碼一致。比如英文字母 “C”的 ASCII 代碼 是 01000011（ 43H），顯示時單片機往液晶模塊寫入顯示指令，模塊就會把地址為 43H 中的點陣字符圖形識別出，并會在液晶屏相應位置上看到字母 “C”。在實驗中，我們常采用模擬口線連接方式。 圖 37 顯示模塊硬件結構 目前市場字符液晶絕大多數(shù)是基于 HD44780 的液晶芯片，控制原理是完全相 同的，因此基于 HD44780 的寫控制程序可以很容易地應用到市場上大部分的字符液晶。 11 表 31 LCD 液晶屏引腳說明 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 Data I/O 2 VDD 電源正極 10 D3 Data I/O 3 VEE 液晶顯示偏壓信號 11 D4 Data I/O 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇端（ H/L） 12 D5 Data I/O 5 R/W 讀寫選擇端（ H/L） 13 D6 Data I/O 6 E 使能信號 14 D7 Data I/O 7 D0 Data I/O 15 BLA 背光源正極 8 D1 Data I/O 16 BLK 背光源負極 LCD1602 采用標準的 16 腳接口，其中 VSS 為地電源， VDD 接 5V正電源，VEE 為液晶顯示器。 RW 為讀寫信號線，高電平 1 時進行讀操作，低電平 0時進行寫操作。 D0~D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。其主要原理是把單相交流電，經(jīng)過電源變壓器降壓。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。需要通過 低通濾波電路濾除交流成分使輸出電壓平滑穩(wěn)定。本電路使用集成穩(wěn)壓芯片 LM7805 解決了電源穩(wěn)壓問題，在穩(wěn)壓芯片的前段分別放置兩個電容主要是為了濾除電源中的高低頻干擾而在芯片之后又經(jīng)過一級的濾波以使電源更為潔凈，并在電源輸出端加上 LED 以此來顯示電源的開關狀態(tài)。鍵盤是由一組規(guī)則排列的按鍵組成，一個按 鍵實際上就是一個開關元件，即鍵盤是一組規(guī)則排列的開關。 本設計按鍵數(shù)量較多，所以采用矩陣式按鍵以節(jié)省 I/O口線。當有一個鍵按下時，通過某一邊引腳賦低電平，掃描全部引腳看是否與最初的賦值一樣，不一樣則根據(jù)相應的算法（通過改變后的值與初始值相或，根據(jù)結果賦值）確定是哪個鍵按下。當用戶需要輸入密碼或修改密碼時，按下相應按鍵即會與單片機產(chǎn)生信號，并會執(zhí)行相應的程序。如圖310 所示。當單片機 引腳發(fā)出信號經(jīng)三極管放 大后，觸動電磁閥即會把鎖打開。其原理圖如圖 311 所示。 復位電路（圖 312 是單片機復位電路）具有上電自動復位和手動復位的雙重功能。只要 RST 保持高電平，單片機就會自動循環(huán)復位。電容 C3 和電阻 R5 組成上電復位電路。只要高電平保持足夠的時 間，單片機就能完成復位。 圖 312 復位電路硬件結構 串行通信電路 隨著計算機在各個領域的廣泛應用和智能化控制的發(fā)展，多微機系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡技術的普及，計算機的通信功能顯得越來越重要。并行通信通常是將數(shù)據(jù)字節(jié)的各位用多條數(shù)據(jù)線同時進行傳送 , 并行通信控制簡 15 單、傳輸速度快，但是由于傳輸線較多長距離傳送時成本高且接收方的各位同時接收存在一定的困難。 大多數(shù) PC 機都有一個串行通訊端口， RS232 主要用于計算機之間進行數(shù)據(jù)的交換與通訊 RS232 通訊接口是電子領域的一種標準化傳輸接口，主要是為了進行遠程傳輸與通訊連接終端設備的物理接口。由于單片機輸入與輸出為 TTL 電平這與 PC 機所執(zhí)行的串行接口標準不一致數(shù)據(jù)無法正常傳輸。一般常用的電平轉換器件有 MC148 MC1489 及 MAX232 等，但 MC148 MC1489 需要 177。12V 電源的單片機系統(tǒng)是非常不便的。單片機的第 11 管腳與 MAX232 芯片的 1 12管腳相連 并互相傳送數(shù)據(jù)通過 MAX232 芯片將單片 機的 TTL 電平 轉換成 電腦所能識別的電平。 16 圖 313 串行通信電路硬件結構 系統(tǒng)整體原理圖 智能電子密碼鎖的基本原理是：從矩陣鍵盤輸入一組密碼，單片機把該密碼和設置密碼進行比較，若輸入的密碼正確，則控制電磁鎖動作，將電磁鎖抽回，從而將鎖打開；若輸入的密碼不正確，則要求從新輸入，并記錄錯誤次數(shù)，如果2 次錯誤，則被強制鎖定并報警。本設計采用 Keil編譯器來進行軟件的編程。主程序部分如下： En bit P8 將 LCD 的 en 引腳連接到單片機的 P8 Rw bit P9 Rs bit P10 Speaker bit Open bit 開鎖電路的控制端連接到 口 鍵值判斷設計 鍵盤掃描和鍵值讀取程序主要判斷矩陣按鍵是否按下，按下的是哪一個鍵，并求出按鍵的鍵值。相對來說，矩陣式鍵盤的軟件設計最終實現(xiàn)以下功能：是否有按鍵被按下；消除抖動；確定哪個鍵被按下，若按鍵閉合了一次，操作也只能是一次。amp。amp。amp。//鍵盤值進行保存 keydata=0。 開鎖設計 當輸入密碼正確時，單片機輸出低電平，控制繼電器工作，模擬開鎖動作，同時，當輸入密碼或開鎖成功時，蜂鳴器發(fā)出相應的提示音。 EX1=1。 密碼修改設計 輸入密碼前，要先將正確的密碼從存儲器 24C02 中讀出，并存放在單片機RAM 從 40H 開始的 6 個單元中。輸入密碼時，還要打開定時器 T0，使定時器 T0 工作，當計時到 30s 時，若輸入的密碼不正確或未輸入密碼，則顯示出錯信息。 21 圖 44 密碼修改流程圖設計 密碼程序 如下： if(keydata==33) //確定進入密碼比較 { keydata=0。 for(j=0。j++) { l+=password[j]。 } if(l!=k) //密碼不同進行處理 { l=0。 LCD_Write_String(0,0,bb)。 a1+=1。P3_6=0。 //第二次輸入密碼 紅外遙控設計 23 HS0038 接收頭負責紅外遙控信號的解調，將調制在 38kHz 上的紅外脈沖信號解調 并反相后輸入到單片機的 引腳，接收的信號由單片機進行高電平與低電平寬度的測量，并進行解碼處理。 圖 45 紅外 遙 控流程圖設計 24 Keil 編程軟件介紹 單片機的開發(fā)離不開必要的硬件，同樣也離不開軟件，編寫的匯編語言源程序要變?yōu)?CPU 可以執(zhí)行的機器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機器匯編。 在硬件電路設計好的同時，也需要軟件的開發(fā)及使用。 Keil 不僅支持 C 語言還支持匯編語言。 Keil 軟件已從早期的第 一代發(fā)展到第四代了，有了更強大的功能。 Keil 工程的建立打開已安裝好的開發(fā)環(huán)境，進入界面后選擇 project 然后在其下拉菜單中選擇 new project 選項如圖 46所示。等編譯 .hex 文件時就要在此文件夾下找到。編譯成功后，下方會有對話框顯示，有幾個錯誤，分別是在那幾個位置。如圖所示 49 所示。此款軟件及繪制原理圖、 PCB 版圖和仿真于一身。在運行環(huán)境搭載好的前提下，打開 ISIS 直接進入到主界面，在左邊欄框中有一個快捷鍵 P(從庫中選取 )，點擊后出現(xiàn)一個對話框然后輸入想要查找的元器件即可。如圖 51所示為繪圖界面。還要在正確的運行平臺下進行操作。在這里比較重要的就是 .hex 文件的生成過程。之后再按照生成的的路徑去尋找這個文件。在此后點擊運行按鍵就會進行仿真了，按照設計的功能去調試就可以了。 圖 53 系統(tǒng)仿真圖 開 鎖仿真圖如 54 所示。 圖 55 更改密碼圖 輸入錯誤密碼報警如圖 56 所示。首先是對軟件的開發(fā)環(huán)境Keil 的運用有些模糊、對它的操作過程需要看專業(yè)書以及向同學請教才能完成！其次是用 C 語言編程，這對于我來說可是一件十分困難的事情，最終 是在同學的幫助之下才得以完成。而在仿真軟件中，并沒有紅外一體化接收頭 HS0038，所以在同學及指導老師的幫助下采用 555 振蕩器模擬仿真，一旦有信號發(fā)射或接收將會有波形顯示來模擬仿真。本系統(tǒng)具有結構簡單，硬件較少，容易實現(xiàn)，性能穩(wěn)定可靠，成本低等特點。對系統(tǒng)硬件的設計，電路原理圖以及仿真，軟件流程圖和具體的匯編語言的設計都有了相應的提高。對于軟件部分的 Keil 軟件的使用，是我們對匯編語言以及 C 語言又有了更深一步的了解。我學會了利用所學知識以技術上的知識解決問