【正文】 P0 口：P0 口是一個 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。作為輸出口，每位能驅(qū)動 8 個 TTL邏輯電平。對 P0 端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。當訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，P0 口也被作為低 8 位地址/數(shù)據(jù)復用。在這種模式下，P0 具有內(nèi)部上拉電阻。在 flash 編程時，P0 口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。程序校驗時，需要外部上拉電阻。P1 口：P1 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。對 P1 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。此外， 和 分別作定時器/計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入（）和時器/計數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入（），具體如下表 31 所示。在 flash 編程和校驗時，P1 口接收低 8 位地址字節(jié)。表 31 P1 口的第二功能表P2 口：P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。對 P2 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在訪問外部程序存儲器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX @DPTR）時，P2 口送出高八位地址。在這種應用中，P2 口使用很強的內(nèi)部上發(fā)送 1。在使用 8 位地址（如 MOVX @RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。在 flash 編程和校驗時，P2口也接收高 8 位地址字節(jié)和一些控制信號。P3 口：P3 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個TTL 邏輯電平。對 P3 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。P3口亦作為 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，如表 32 所示。在 flash 編程和校驗時，P3 口也接收一些控制信號。表 32 P3 口的第二功能表RST: 復位輸入。晶振工作時，RST 腳持續(xù) 2 個機器周期高電平將使單片機復位?？撮T狗計時完成后，RST 腳輸出 96 個晶振周期的高電平。ALE/PROG：地址鎖存控制信號（ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低 8 位地址的輸出脈沖。在 flash 編程時，此引腳（PROG）也用作編程輸入脈沖。在一般情況下，ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時器或時鐘使用。PSEN:外部程序存儲器選通信號（PSEN）是外部程序存儲器選通信號。當 AT89S52 從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時，PSEN 在每個機器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，PSEN 將不被激活。EA/VPP:訪問外部程序存儲器控制信號。為使能從 0000H 到 FFFFH 的外部程序存儲器讀取指令，EA 必須接 GND。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，EA 應接 VCC。在 flash 編程期間，EA 也接 12 伏 VPP 電壓。XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。 1602LCD 液晶顯示模塊 顯示特性? 單 5V 電源電壓，低功耗、長壽命、高可靠性? 內(nèi)置 192 種字符（160 個 57 點陣字符和 32 個 510 點陣字符）? 具有 64 個字節(jié)的子定義字符 RAM,可自定義 8 個 58 點陣字符或四個 511 點陣? 顯示方式：STN、半透、正顯? 驅(qū)動方式：1/16DUTY,1/5BIAS? 視角方向：6 點? 背光方式：底部 LED? 通訊方式：4 位或 8 位并口的通訊方式? 標準的接口特性，適配 MC51 和 M6800 系列 MPU 的操作時序 物理特性表 33 液晶顯示模塊物理特性外型尺寸 803614 單位可視范圍 （W）（H） mm顯示容量 16 字符二行點尺寸 mm點間距 mm 外型尺寸圖圖 32 602LCD 液晶顯示模塊外型圖 結構塊圖圖 33 1602LCD 液晶顯示模塊結構圖 模塊顯示特性詳解? 本模塊適宜與 4 位或者 8 位 MPU 接口，接口由使能信號 E 控制；標志位 BF 為模塊內(nèi)部工作狀態(tài)標志，MPU 訪問模塊時，首先應判斷狀態(tài)標志位 EF；在電源 Vdd＝＋5V 情況下，模塊與 MPR 通訊速度可以達到 2MHz。? 本模塊提供 5X8 點陣、帶光標顯示的字符結構的顯示模式，用戶通過指令設置可以方便地進行選擇；? 本模塊提供了顯示數(shù)據(jù)緩沖區(qū) DDRAM、字符發(fā)生器 CGROM 和字符發(fā)生器 CGRAM。用戶可以使用 CGRAM 來存儲自己定義的最多 8 個 5X8 點陣的圖形字符的字模數(shù)據(jù)；? 本模塊字符在 LCD 顯示屏上的顯示位置與該字符的字符代碼在顯示緩沖區(qū) DDRAM內(nèi)的存儲地址一一對應；? 本模塊通過指令設置來選擇占空比（duty）周期，選擇參數(shù)如下：單行 5X8 點陣字符帶光標顯示：1/8；單行 5X10 點陣字符帶光標顯示：1/11；單行5X8 點陣字符帶光標顯示：1/16。? 本模塊提供了較豐富的指令設置：清顯示；光標回原點；顯示開/關；光標開/關；顯示字符閃爍；光標移位；顯示移位通過選擇相應的指令設置，用戶可以實現(xiàn)多種字符顯示樣式；? 本模塊提供了內(nèi)部上電自動復位電路，當外加電源電壓超過＋ 時，自動對模塊進行初始化操作，將模塊設置位默認的顯示工作狀態(tài)；? 本模塊采用低功耗 CMOS 設計。 字符碼與字符字模之間的對應關系表表 34 字符碼與字符字模之間的對應關系表4 系統(tǒng)硬件設計 單片機 AT89S52 中斷系統(tǒng)計算機具有實時處理能力，能對外界發(fā)生的事件進行即使處理，這是依靠它們的中斷系統(tǒng)來實現(xiàn)的。CPU 在處理某一事件 A 時，發(fā)生了另一事件 B 請求 CPU 迅速去處理（中斷發(fā)生）。CPU 暫時中斷當前的工作，轉去處理事件 B（中斷響應和中斷服務）。待 CPU 將事件 B 處理完畢后，再回到原來事件 A 被中斷的地方繼續(xù)處理事件 A（中斷返回）。這一過程稱為中斷。AT89S52 單片機的中斷系統(tǒng)有 5 個中斷源（包括 2 個外部中斷源），由片內(nèi)特殊功能寄存器中的中斷允許寄存器 IE 控制 CPU 是否響應中斷請求。CPU 響應中斷的條件是：第一，中斷源有中斷請求；第二，此中斷源的中斷允許位為 1；第三，CPU 開中斷（即 EA=1）。同時滿足這三個條件時，CPU 才有可能響應中斷。本設計用到單片機 AT89S52 內(nèi)部中斷 0，當用戶沒有在限定 30 秒輸入密碼或管理員沒有在 15 秒內(nèi)輸入密碼，這時向 CPU 發(fā)出中斷請求，進入光聲報警。 8051 單片機的復位電路復位是使單片機或系統(tǒng)中的其他部件處于某種確定的初始狀態(tài)。單片機的工作就是從復位開始的。8051 的復位引腳（RST）是第 9 腳，當此引腳連接高電平超過 2 個機器周期（一個機器周期為 6 個時鐘脈沖），即可產(chǎn)生復位的動作。當在 89S52 單片機引腳引入高電平并保持 2 個機器周期時，單片機內(nèi)部就執(zhí)行復位操作（如果 RST 引腳繼續(xù)保持高電平，單片機就處于循環(huán)復位狀態(tài)）。復位操作有兩種基本形式：一種是上電復位，另一種是上電與按鍵均有效的復位。本設計采用按鍵復位，如圖 41 所示。VCRSTPowerOnst圖 41 單片機復位電路 光聲報警電路聲音的產(chǎn)生是一種音頻振動的效果，振動的頻率高則為高音，頻率底則為低音。音頻的范圍為 20Hz~200kHz 之間，人類耳朵比較容易辨識的聲音大概是 200Hz~20kHz。一般音響電路是以正弦波信號驅(qū)動喇叭，產(chǎn)生悅耳的音樂的，而在數(shù)字電路中，則是以脈沖信號驅(qū)動喇叭以產(chǎn)生聲音。本系統(tǒng)使用的蜂鳴器產(chǎn)生的聲音是利用程序產(chǎn)生頻率，送到輸出端口。利用 LED 燈表示輸入密碼正確與否，紅色表示密碼錯誤，蜂鳴器發(fā)出報警聲，密碼正確時，綠色 LED 燈亮，電路如下圖所示。圖 42 光聲報警電路 矩陣鍵盤電路矩陣式鍵盤又叫行列式鍵盤。用 I/O 接口線組成行、列結構，鍵位設置在行、列的交點上。例如本設計(圖 44)4*4 的行、列結構可組成 16 個鍵盤，比一個鍵位用一根 I/O 口線的獨立式鍵盤少了一半的 I/O 接口線。而且鍵位越多，情況越明顯。因此，在按鍵比較多時，往往采用矩陣式鍵盤。矩陣式鍵盤的按鍵識別方法 有“行掃描法” 。行掃描法又稱為逐行（或列）掃描查詢法，是一種最常用的按鍵識別方法，介紹過程如下。(1)判斷鍵盤中有無鍵按下 將全部行線 Y0Y3 置低電平，然后檢測列線的狀態(tài)。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與 4 根行線相交叉的 4 個按鍵之中。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無鍵按下。 (2)判斷閉合鍵所在的位置 在確認有鍵按下后，即可進入確定具體閉合鍵的過程。其方法是：依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時，其它線為高電平。在確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測各列線的電平狀態(tài)。若某列為低，則該列線與置為