【正文】 t LCD 顯示 電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)的 ~ 連接液晶顯示器的 7~14 腳（ 8 位數(shù)據(jù)），實(shí)現(xiàn)從單片機(jī)向液晶顯示器傳輸數(shù)據(jù)的功能； 連接液晶 4 腳（ RS 端），從而實(shí)現(xiàn)單片機(jī)向其發(fā)送命令或數(shù)據(jù)功能； 連接液晶的 5腳（ RW端），從而實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對其讀寫的功能； 連接液晶的 6 腳（ EN端），這個(gè)引腳是用來編程控制 lcd 使能的。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(shí)可以改變 lcd顯示的對比度如，設(shè)計(jì)電路下圖所示： 12345678910111213141516P1SMC1602AGNDVCCR1110KVCCGNDLCDRSLCDRWLCDEND0D1D2D3D4D5D6D7 圖 液晶顯示電路 Figure LCD display circuit 報(bào)警 電路設(shè)計(jì) 蜂鳴器的連接到單片機(jī)的 端。當(dāng)編程給 一個(gè)高電平的話，三極管的源極和集電極導(dǎo)通，蜂鳴器將要通電，通過設(shè)置蜂鳴器的通電的時(shí)間來實(shí)現(xiàn)報(bào)警的聲音，設(shè)計(jì)電路如下圖所示： LS1BellVCCGND10KR10Q1PNP 軟件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)軟件主要包括 10 個(gè)軟件程序模塊：主程序、鍵盤掃描程序、輸入密碼程序、修改密碼、時(shí)間顯示程序、時(shí)間調(diào)整程序、報(bào)警程序、對 EEPROM 操作程序、還原出廠設(shè)置程序、密碼校驗(yàn)函數(shù)等函數(shù)模塊的設(shè)計(jì)。 主程序設(shè)計(jì) 流程 主程序流程圖如下圖所示： 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(cuò)到 3 次？ 調(diào)用報(bào)警函數(shù) 初始化 顯示時(shí)鐘 是否設(shè)置時(shí)鐘？ 調(diào)用設(shè)置時(shí)鐘函數(shù) 調(diào)用修改密碼函數(shù)下？ 是否修改密碼？ 開始 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(shí)器用哪個(gè)定時(shí)器就要使能該定時(shí)器然后設(shè)置它的定時(shí)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)初始化完成后系統(tǒng)進(jìn)入了顯示當(dāng)前時(shí)間的等待狀態(tài)，在顯示時(shí)間的同時(shí)系統(tǒng)在主函數(shù)中也不斷的調(diào)用以下幾個(gè)功能函數(shù)：輸入密碼子函數(shù)，修改時(shí)間子函數(shù)，報(bào)警子函數(shù)，一鍵還原子函數(shù)等。當(dāng)系統(tǒng)檢測到有功能鍵按下的時(shí)候，系統(tǒng)就調(diào)用相應(yīng)的子函數(shù)去執(zhí)行 ，來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)子程序的預(yù)設(shè)功能。 下面對主要的函數(shù)模塊的流程簡要的說明。 鍵盤掃描設(shè)計(jì)流程 鍵盤掃描程序流程圖如下圖所示： 當(dāng)系統(tǒng)用到鍵盤時(shí)就要對鍵盤進(jìn)行掃描。鍵盤有 10 個(gè)數(shù)字鍵和 3 個(gè)功能鍵，數(shù)字鍵盤的連接方式見圖 和圖 。當(dāng)系統(tǒng)檢測到有鍵按下的時(shí)候，這時(shí)系統(tǒng)將這個(gè)按返回 Y Y Y N N N 初始化 P1 口 將該變量傳給主程序 按鍵序號賦給一變量 密碼鍵按下？ 進(jìn)入修改密碼狀態(tài) 進(jìn)入修改密碼狀態(tài) 矩陣鍵盤按下 ？ 改密健按下 ？ 開始 下的鍵對應(yīng)的鍵值傳遞給函數(shù)告訴主函數(shù)是哪個(gè)鍵按下，實(shí)現(xiàn)的方法是將按下鍵的序號付給 一個(gè)變量，然后將這個(gè)變量的值返回給主函數(shù)。 為了實(shí)現(xiàn)在輸入密碼狀態(tài)和修改密碼 2 個(gè)狀態(tài)之間的自由切換，在鍵盤掃描電路的程序中又添加了兩個(gè)工作狀態(tài)的判斷程序 ,比如我現(xiàn)在是輸入密碼狀態(tài)，現(xiàn)在我又想修改密碼。這時(shí)按一下對應(yīng)的功能鍵就能進(jìn)入想要進(jìn)入的狀態(tài)。 設(shè)計(jì) 流程 輸入密碼程序流程圖如下圖所示： N N Y Y 返回 返回 N Y N Y 密碼正確？ 30 秒到？ 密碼正確提示 錯(cuò)誤次數(shù)加 1 密碼鍵按下？ 調(diào)用掃描鍵盤函數(shù) 調(diào)用校驗(yàn)密碼函數(shù) 按確定鍵？ 開始 當(dāng)按了輸入密碼鍵后，密碼鎖進(jìn)入輸入密碼狀態(tài)，首先系統(tǒng)將調(diào)用鍵盤掃描函數(shù)進(jìn)行密碼的輸入，當(dāng) 6位密碼 輸入完成后，此時(shí)需要按一下確認(rèn)鍵，此時(shí)如果輸入的 6位密碼全部正確，密碼鎖將會通過 lcd提示密碼正確信息的提示，同時(shí)綠色的 led燈亮表示輸入的密碼正確；當(dāng) 6位密碼輸入錯(cuò)誤，密碼鎖將會有通過 lcd 提示密碼錯(cuò)誤的提示同時(shí)紅色的 led 指示燈亮表示輸入的密碼錯(cuò)誤，此時(shí)錯(cuò)誤次數(shù)加一，如輸錯(cuò)的次數(shù)到達(dá)系統(tǒng)設(shè)置的要求的話密碼鎖將自動(dòng)產(chǎn)生報(bào)警信號。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(dòng)的跳到等待狀態(tài)。 設(shè)計(jì) 流程 修改密碼程序流程圖如下圖所示： N Y N Y Y N Y 返回 N 密碼正確？ 30 秒到？ 修改密碼函數(shù) 提示密碼錯(cuò)誤 開始 改密鍵 按下？ 調(diào)用掃描鍵盤函數(shù) 調(diào)用校驗(yàn)密碼函數(shù) 按確定鍵？ 當(dāng)按下修改密碼鍵后，密碼鎖將進(jìn)入修改密碼狀態(tài)，此時(shí)的紅色和綠色的指示燈都亮表示當(dāng)前的狀態(tài)是修改密碼狀態(tài)，系統(tǒng)調(diào)用鍵盤掃描函數(shù)進(jìn)行密碼的輸入，當(dāng) 6位密碼輸入完成后需要按一下確認(rèn)鍵，此時(shí)如果輸入的 6位密碼全部正確，密碼鎖進(jìn)入修改密碼狀態(tài)；當(dāng) 6位密碼輸入錯(cuò)誤那么會有密碼輸入錯(cuò)誤的提示；進(jìn)入修改密碼狀態(tài)后，系統(tǒng)將再一次的調(diào)用鍵盤掃描函數(shù)進(jìn)行新的密碼輸入，要求輸入新的 6 位密碼，輸完后按確認(rèn)鍵后，系統(tǒng)會有修改密碼成功的提示；如果按了修改密碼功能鍵后沒有對系 統(tǒng)進(jìn)行任何的操作的話， 30 秒后系統(tǒng)將自動(dòng)的跳到等待狀態(tài)。 設(shè)計(jì) 流程 報(bào)警程序流程圖如下圖所示： 圖 報(bào)警程序流程圖 Alarm program flow chart in figure 在報(bào)警函數(shù)主要設(shè)置了報(bào)警聲音的頻率，當(dāng)報(bào)警條件滿足時(shí)，系統(tǒng)將由蜂鳴器進(jìn)行十次報(bào)警。和蜂鳴器連接的是 NPN型號的三極管，當(dāng)給驅(qū)動(dòng)引腳送一個(gè)高電平則蜂鳴器通路，開始報(bào)警，當(dāng)給驅(qū)動(dòng)引腳送一個(gè)低電平則蜂鳴器不通，停止報(bào)警。 開始 設(shè)置報(bào)警聲的頻率 控制蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路 報(bào)警 10 次 返回 設(shè)計(jì) 流程 時(shí)間顯示流程圖如下圖所示： 系統(tǒng)調(diào)試用到的軟件是 keil uvision3 和 protues，將 keil uvision3 和 protues仿真軟件結(jié)合起來，仿真實(shí)現(xiàn)各種功能能否實(shí)現(xiàn)，然后再將軟件加載到硬件上。調(diào)試過程很重要，因?yàn)樵诖a編寫的過程中，調(diào)試能夠清楚的了解程序運(yùn)行的順序和各個(gè)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(cuò)誤。經(jīng)過多次對代碼的調(diào)試，系統(tǒng)的軟件部分可以滿足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，使設(shè)計(jì)合理、完美。 下 面對 protues 仿真結(jié)果進(jìn)行簡要的說明： 圖 時(shí)間顯示流程圖 Time display flow chart in figure 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(shí)鐘的時(shí)、分、秒 返回 結(jié)論 設(shè)計(jì)的基于單片機(jī)的電子密碼鎖實(shí)現(xiàn)了密碼鎖的常用功能和技術(shù)指標(biāo)。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(xiàng)工作，現(xiàn)在系統(tǒng)各項(xiàng)功能運(yùn)行正常，基本上完成了任務(wù)書中的要求和任務(wù)。 圖 protues 仿真狀態(tài) Figure protues simulation state 系統(tǒng)中用 LCD1602A 來顯示提示信息，使系統(tǒng)更加實(shí)用。