基于STC89C52單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)附原理圖pcb圖源程序仿真圖

1、基于STC89C52單片機(jī)的電子密碼鎖學(xué)生姓名：XX學(xué)生學(xué)號(hào)：XXXXX院（系）：電氣信息工程學(xué)院年級(jí)專業(yè)：2020級(jí)電子信息工程2班指導(dǎo)教師：陶文英二O三年六月摘要隨著人們生活水平的提高，如何實(shí)現(xiàn)家庭防盜這一問(wèn)題也變的尤其的突出，傳統(tǒng)的機(jī)械鎖由于其構(gòu)造的簡(jiǎn)單，被撬的情形不足為奇，電子密碼鎖具有平安性能高，本錢低，功耗低，操作簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)使其作為防盜衛(wèi)士的角色愈來(lái)愈重要。從經(jīng)濟(jì)有效角度動(dòng)身，采納51系列單片機(jī)，設(shè)計(jì)一款可更改密碼，LCD1602顯示,具有報(bào)警功能，該電子密碼鎖體積小，易于開發(fā)，本錢較低，平安性高，能將其存儲(chǔ)的現(xiàn)場(chǎng)歷史數(shù)據(jù)及時(shí)上報(bào)給上位機(jī)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控，方便治理人員及時(shí)分析

2、和處置數(shù)據(jù)。其性能和平安性已大大超過(guò)了機(jī)械鎖，特點(diǎn)有保密性好,編碼量多,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于彈子鎖，隨機(jī)開鎖成功率幾乎為零；密碼可變，用戶能夠常常更改密碼，避免密碼被盜，同時(shí)也能夠幸免因人員的更替而使鎖的密級(jí)下降；誤碼輸入愛(ài)惜。當(dāng)輸入密碼多次錯(cuò)誤時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)；電子密碼鎖操作簡(jiǎn)單易行，受到廣大用戶的親睞。關(guān)鍵詞單片機(jī),密碼鎖,更改密碼,LCD1602目錄摘要錯(cuò)誤!未定義書簽。1緒論電子密碼鎖簡(jiǎn)介1電子密碼鎖的進(jìn)展趨勢(shì)1設(shè)計(jì)方案3TOC o 1-5 h z要緊元器件4主控芯片STC89C524晶體振蕩器8 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document LCD顯示密

3、碼模塊的設(shè)計(jì)9LCD1602簡(jiǎn)介9LCD1602液晶顯示模塊與單片機(jī)連接電路11硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)12設(shè)計(jì)原理12電源輸入電路12矩陣鍵盤13復(fù)位電路14晶振電路14報(bào)警電路15顯示電路15開鎖電路16電路整體組成16軟件程序設(shè)計(jì)18主程序流程介紹18鍵盤模塊流程圖19顯示模塊流程圖21修改密碼流程圖22開鎖和報(bào)警模塊流程圖23電子密碼鎖的系統(tǒng)調(diào)試及仿真25硬件電路調(diào)試及結(jié)果分析25軟件調(diào)試及功能分析25調(diào)試進(jìn)程25仿真結(jié)果分26仿真全圖287結(jié)論29參考文獻(xiàn)30附錄：31緒論電子密碼鎖簡(jiǎn)介電子密碼鎖是一種通過(guò)密碼輸入來(lái)操縱電路或是芯片工作，從而操縱機(jī)械開關(guān)的閉合，完成開鎖、閉鎖任務(wù)的電子產(chǎn)品。它的

4、種類很多，有簡(jiǎn)易的電路產(chǎn)品，也有基于芯片的性價(jià)比較高的產(chǎn)品。此刻應(yīng)用較廣的電子密碼鎖是以芯片為核心，通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其性能和平安性已大大超過(guò)了機(jī)械鎖。其特點(diǎn)如下：保密性好，編碼量多，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于彈子鎖。隨機(jī)開鎖成功率幾乎為零。密碼可變，用戶能夠隨時(shí)更改密碼，避免密碼被盜，同時(shí)也能夠幸免因人員的更替而使鎖的密級(jí)下降。誤碼輸入愛(ài)惜，當(dāng)輸入密碼多次錯(cuò)誤時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)。無(wú)活動(dòng)零件，可不能磨損，壽命長(zhǎng)。利用靈活性好，不像機(jī)械鎖必需佩帶鑰匙才能開鎖。電子密碼鎖操作簡(jiǎn)單易行，一學(xué)即會(huì)。電子密碼鎖的進(jìn)展趨勢(shì)日常生活和工作中，住宅與部門的平安防范、單位的文件檔案、財(cái)務(wù)報(bào)表和一些個(gè)人資料的保留多以加鎖的方法來(lái)

5、解決。目前門鎖要緊用彈子鎖，其鑰匙容易丟失；保險(xiǎn)箱要緊用機(jī)械密碼鎖，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，制造精度要求高，本錢高，且易顯現(xiàn)故障，人們常需攜帶多把鑰匙，利用極不方便，且鑰匙丟失后平安性即大打折扣。針對(duì)這些鎖具給人們帶來(lái)的不便假設(shè)利用機(jī)械式鑰匙開鎖，為知足人們對(duì)鎖的利用要求，增加其平安性，用密碼代替鑰匙的密碼鎖應(yīng)運(yùn)而生。由于電子器件所限，以前開發(fā)的電子密碼鎖，其種類不多，保密性差，最大體的確實(shí)是只依托最簡(jiǎn)單的模擬電子開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，制作簡(jiǎn)單但很不平安，在后為多是基于EDA來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電子元件繁多，也有利用早先的20引角的2051系列單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但密碼簡(jiǎn)單，易破解。隨著電子元件的進(jìn)一步進(jìn)展

6、，電子密碼鎖也顯現(xiàn)了很多的種類，功能日趨壯大，利用加倍方便，平安保密性更強(qiáng)，由以前的單密碼輸入進(jìn)展到此刻的，密碼加感應(yīng)元件，實(shí)現(xiàn)了真真的電子加密，用戶只有密碼或電子鑰匙中的一樣，是打不開鎖的，隨著電子元件的進(jìn)展及人們對(duì)保密性需求的提高顯現(xiàn)了愈來(lái)愈多的電子密碼鎖。出于平安、方便等方面的需要許多電子密碼鎖已接踵問(wèn)世。但這種產(chǎn)品的特點(diǎn)是針對(duì)特定有效卡、指紋或聲音有效，且不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操縱，只能適用于保密要求高且供個(gè)人利用的箱、柜、房間等。由于數(shù)字、字符、圖形圖像、人體生物特點(diǎn)和時(shí)刻等要素都可成為鑰匙的電子信息，組合利用這些信息能夠使電子防盜鎖取得高度的保密性，如防范森嚴(yán)的金庫(kù)，需要利用復(fù)合信息密碼的電

7、子防盜鎖，組合利用信息也能夠使電子防盜鎖取得無(wú)窮擴(kuò)展的可能，使產(chǎn)品多樣化，對(duì)用戶而言是“千挑百選、自得其所”。能夠看出組合利用電子信息是電子密碼鎖以后進(jìn)展的趨勢(shì)。設(shè)計(jì)方案采納以單片機(jī)為核心的操縱方案由于單片機(jī)種類繁多，各類型號(hào)都有其必然的應(yīng)用環(huán)境，因此在選歷時(shí)要多加比較，合理選擇，以期取得最正確的性價(jià)比。一樣來(lái)講在選取單片機(jī)時(shí)從下面幾個(gè)方面考慮：性能、存儲(chǔ)器、運(yùn)行速度、I/O口、按時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行接口、模擬電路功能、工作電壓、功耗、封裝形式、抗干擾性、保密性，除以上的一些的還有一些最大體的比如：中斷源的數(shù)量和優(yōu)先級(jí)、工作溫度范圍、有無(wú)低電壓檢測(cè)功能、單片機(jī)內(nèi)有無(wú)時(shí)鐘振蕩器、有無(wú)上電復(fù)位功能等。

8、在開發(fā)進(jìn)程中單片機(jī)還受到：開發(fā)工具、編程器、開發(fā)本錢、開發(fā)人員的適應(yīng)性、技術(shù)支持和效勞等等因素?；谝陨弦蛩乇驹O(shè)計(jì)選用單片機(jī)STC89C52作為本設(shè)計(jì)的核心元件，利用單片機(jī)靈活的編程設(shè)計(jì)和豐碩的I/O端口，及其操縱的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)大體的密碼鎖功能。在單片機(jī)的外圍電路外接輸入鍵盤用于密碼的輸入和一些功能的操縱，外接LCD1602液晶顯示屏用于顯示作用。當(dāng)用戶需要開鎖時(shí)，先按鍵盤開鎖鍵以后按鍵盤的數(shù)字鍵09輸入密碼。密碼輸完后按下確認(rèn)鍵，若是密碼輸入正確那么開鎖，不正確那么從頭輸入密碼，當(dāng)三次密碼錯(cuò)誤那么發(fā)出報(bào)警；當(dāng)用戶需要修改密碼時(shí)，先按下鍵盤設(shè)置鍵后輸入原先的密碼，只有當(dāng)輸入的原密碼正確開鎖后才

9、能設(shè)置新密碼。新密碼輸入無(wú)誤后按確認(rèn)鍵使新密碼將取得存儲(chǔ)，密碼修改成功。要緊元器件主控芯片STC89C52STC89C52單片機(jī)的要緊特性如下：Stc89c52是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器(FPEROMFalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory)的低電壓，高性能CMOS8位微處置器，俗稱單片機(jī)。該器件采納ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，stc的stc89c52是一種高效微操縱器，為很多嵌入式操縱系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案，

10、stc89c52芯片引腳圖如圖3-1所示。TI/P1.0jtoT2EX/P1.1L2旳P1.2g38P1.342,7PL4卩“=5晞35P1.634P1.7LJ?32RSTg32RXD/P3.01031TXn/P3.1H20INT0/P3,212u的INTI/P3.3132RTD/F3,41427T1/P3.51526WR/P3.61625RD/P2.71724XTA1.21R朗XTrM.11922畑2021III1vccPO.O/ADOPO.1/AD1PO.2/AD2PO”2/ADPO.4/AD4PO.5/AD5PO.6/ADfiPO.7/AD7EAALE/PROGPFEKP2.7/AISP

11、2;6/A14PP5/ALSP2.4/AI2P2.3/A11P2.2/A10P2.I/A9P2.O/AR圖3-1stc89c52芯片引腳圖要緊特性：與MCS-51兼容8K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器壽命：1000寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時(shí)刻：10年全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定128*8位內(nèi)部RAM32可編程I/O線兩個(gè)16位按時(shí)器/計(jì)數(shù)器6個(gè)中斷源可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路2）STC89C52RC引腳功能說(shuō)明：一、主電源引腳V和VSSSSSTC89C52芯片引腳圖V（40腳）接+5V電壓；SS（20腳）接地。SS二、外接晶體引腳XTAL1和XTAL2XTAL1

12、（19腳）接外部晶體的一個(gè)引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是一個(gè)反相放大器的輸入端，那個(gè)放大器組成了片內(nèi)振蕩器。當(dāng)采納外部振蕩器時(shí)，對(duì)HMOS單片機(jī)，此引腳應(yīng)接地；對(duì)SHMOS單片機(jī)，此引腳作為驅(qū)動(dòng)端。XTAL2（18腳）接外晶體的另一端。在單片機(jī)內(nèi)部，接至上述振蕩器的反相放大器的輸出端。采納外部振蕩器時(shí)，對(duì)HMOS單片機(jī)，該引腳接外部振蕩器的信號(hào)，即把外部振蕩器的信號(hào)直接接到內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端；對(duì)XHMOS，此引腳應(yīng)懸浮。3、操縱或與其它電源復(fù)用引腳RST/VPD、ALE/PROG、PSEN和EA/VPPRST/VPD（9腳）當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)，在此腳上顯現(xiàn)兩個(gè)機(jī)械周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。推薦在此

13、引腳與VSS引腳之間連接一個(gè)約的下拉電阻，與VSS引腳之間連接一個(gè)約10口F的電容，以保證靠得住地復(fù)位。掉電期間，此引腳可接上備用電源，以保證內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)不丟失。當(dāng)SSV主電源下掉到低于規(guī)定的電平，而VPD在其規(guī)定的電壓范圍（5土）內(nèi)，VPDSS就向內(nèi)部RAM提供備用電源。ALE/PROG（30腳）：當(dāng)訪問(wèn)外部存貯器時(shí)，ALE（許諾地址鎖存）的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。即便不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器，ALE端仍以不變的頻率周期性地顯現(xiàn)正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此，它可用作對(duì)外輸出的時(shí)鐘，或用于按時(shí)目的。但是要注意的是，每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。ALE端能夠驅(qū)動(dòng)

14、（吸收或輸出電流）8個(gè)LS型的TTL輸入電路。關(guān)于EPROM單片機(jī)（如8751）,在EPROM編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖（PROG）。PSEN（29腳）：此腳的輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。在從外部程序存儲(chǔ)器取指令（或常數(shù)）期間，每一個(gè)機(jī)械周期兩次PSEN有效。但在此期間，每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的PSEN信號(hào)將不顯現(xiàn)。PSEN樣能夠驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出）8個(gè)LS型的TTL輸入。EA/V引腳）：當(dāng)EA端維持高電平常，訪問(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，但在PS（程PP（序計(jì)數(shù)器）值超過(guò)0FFFH（對(duì)851/8751/80S51）或1FFFH（對(duì)8052）時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器內(nèi)的程

15、序。當(dāng)EA維持低電平常，那么只訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器，不管是不是有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。關(guān)于經(jīng)常使用的8031來(lái)講，無(wú)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，因此EA腳須常接地，如此才能只選擇外部程序存儲(chǔ)器。關(guān)于EPROM型的單片機(jī)（如8751），在EPROM編程期間，此引腳也用于施加21V的編程電源（V）。PP4.操縱或與其它電源復(fù)用引腳RST/Vpd，ALE/PROG，PSEN和EA/Vpp。RST/Vpd當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)。在此引腳上顯現(xiàn)兩個(gè)機(jī)械同期的高電平（由低到高跳變），將使單片機(jī)復(fù)位。在VSS掉電期間，此引腳可接上備用電源，由Vpd向內(nèi)部RAM提供備用電源，以維持內(nèi)部RAM中的數(shù)據(jù)。ALE/PROG正常操作時(shí)為ALE功

16、能（許諾地址錢存），提供把地址的低字節(jié)鎖存到外部鎖存器。ALE引腳以不變的頻率（振蕩周期的1/6）周期性地發(fā)出正脈沖信號(hào)。因此，它可用作對(duì)外輸出的時(shí)鐘，或用于按時(shí)目的。但要注意，每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。ALE端能夠驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）八個(gè)LSTTL電路。關(guān)于EPROM型單片機(jī)，在EPROM編程期間，此引腳接收編程脈沖（PROG功能）。PSEN外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸出端。在從外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）期間；PSEN在每一個(gè)機(jī)械周期內(nèi)兩次有效。PSEN樣能夠驅(qū)動(dòng)八個(gè)LSTTL輸入。EA/VppEA為內(nèi)部程序存儲(chǔ)器和外部程序存儲(chǔ)器選擇端。當(dāng)EA為高電平常,訪問(wèn)內(nèi)部程

17、序存儲(chǔ)器（PS值小于4K）。當(dāng)EA為低電平常，那么訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器。關(guān)于EPROM型單片機(jī)，在EPROM編程期間，此引腳上加21VEPROM編程電源（Vpp）。五、輸入/輸出（I/O）引腳PO、P、P二、P3（共32根）P0口（39腳至32腳）：是雙向8位三態(tài)I/O口，在外接存儲(chǔ)器時(shí)，與地址總線的低8位及數(shù)據(jù)總線復(fù)用，能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型的TTL負(fù)載。P1口（1腳至8腳）：是準(zhǔn)雙向8位I/O口。由于這種接口輸出沒(méi)有高阻狀態(tài)，輸入也不能鎖存，故不是真正的雙向I/O口。P1口能驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)LS型的TTL負(fù)載。對(duì)805二、8032，引腳的第二功能為T2按時(shí)/計(jì)數(shù)器的外部輸

18、入，引腳的第二功能為T2EX捕捉、重裝觸發(fā)，即T2外部操縱端。對(duì)EPROM編程和程序驗(yàn)證時(shí)，它接收低8位地址。P2口（21腳至28腳）：是準(zhǔn)雙向8位I/O口。在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，它能夠作為擴(kuò)展電路高8位地址總線送出高8位地址。在對(duì)EPROM編程和程序驗(yàn)證期間，它接收高8位地址。P2能夠驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)LS型的TTL負(fù)載。P3口（10腳至17腳）：是準(zhǔn)雙向8位I/O口，在MSS-51中，這8個(gè)引腳還用于專門功能，是復(fù)用雙功能口。P3能驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)LS型的TTL負(fù)載。作為第一功能利歷時(shí)，就作為一般I/O口用，功能和操作方式與P1口相同。作為第二功能利歷時(shí)，各引腳的概念如表所

19、示。值得強(qiáng)調(diào)的是，P3口的每一條引腳都可獨(dú)立概念為第一功能的輸入輸出或第二功能。如表3-1。表3-1P3口管腳備選功能RXD（串行輸入口）TXD（串行輸出口）/INTO（外部中斷0）/INT1（外部中斷1）T0（記時(shí)器0外部輸入）T1（記時(shí)器1外部輸入）/WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）/RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）晶體振蕩器晶體振蕩器，簡(jiǎn)稱晶振，其作用在于產(chǎn)生原始的時(shí)鐘頻率，那個(gè)頻率通過(guò)頻率發(fā)生器的放大或縮小后就成了電腦中各類不同的總線頻率。以聲卡為例，要實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬信號(hào)或48kHz的采樣，頻率發(fā)生器就必需提供一個(gè)或48kHz的時(shí)鐘頻率。若是需要對(duì)這兩種音頻同時(shí)支持的話，聲卡就需要有兩顆晶振?？墒?/p>

20、此刻的娛樂(lè)級(jí)聲卡為了降低本錢，通常都采納SCR將輸出的采樣頻率固定在48kHz,可是SRC會(huì)對(duì)音質(zhì)帶來(lái)?yè)p害，而且此刻的娛樂(lè)級(jí)聲卡都沒(méi)有專門好地解決那個(gè)問(wèn)題。此刻應(yīng)用最普遍的是石英晶體振蕩器。石英晶體振蕩器是一種高精度和高穩(wěn)固度的振蕩器，石英晶體振蕩器也稱石英晶體諧振器，它用來(lái)穩(wěn)固頻率和選擇頻率，是一種能夠取代LC諧振回路的晶體諧振元件。石英晶體振蕩器普遍地應(yīng)用在電視機(jī)、影碟機(jī)、錄像機(jī)、無(wú)線通信設(shè)備、電子鐘表、單片機(jī)、數(shù)字儀器儀表等電子設(shè)備中。為數(shù)據(jù)處置設(shè)備產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)和為特定系統(tǒng)提供基準(zhǔn)信號(hào)。在單片機(jī)中為其提供時(shí)鐘頻率。石英晶體振蕩器是利用石英晶體（二氧化硅的結(jié)晶體）的壓電效應(yīng)制成的一種諧振器

21、件，它的大體組成大致是：從一塊石英晶體上按必然方位角切下薄片（簡(jiǎn)稱為晶片，它能夠是正方形、矩形或圓形等），在它的兩個(gè)對(duì)應(yīng)面上涂敷銀層作為電極，在每一個(gè)電極上各焊一根引線接到管腳上，再加上封裝外殼就組成了石英晶體諧振器，簡(jiǎn)稱為石英晶體或晶體、晶振。其產(chǎn)品一樣用金屬外殼封裝，也有效玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。只要在晶體振子板極上施加交變電壓，就會(huì)使晶片產(chǎn)生機(jī)械變形振動(dòng)，此現(xiàn)象即所謂逆壓電效應(yīng)。當(dāng)外加電壓頻率等于晶體諧振器的固有頻率時(shí)，就會(huì)發(fā)生壓電諧振，從而致使機(jī)械變形的振幅突然增大。時(shí)鐘信號(hào)用來(lái)提供單片機(jī)片內(nèi)的各類微操作的時(shí)刻基準(zhǔn)，時(shí)鐘信號(hào)通經(jīng)常使用兩種電路形式取得：內(nèi)部振蕩和外部振蕩MCS-51單

22、片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于組成振蕩器的高增益反向放大器，引腳XTAL1和XTAL2別離是此放大電器的輸入端和輸出端，由于采納內(nèi)部方式時(shí)，電路簡(jiǎn)單，所得的時(shí)鐘信號(hào)比較穩(wěn)固，實(shí)際利用中常采納這種方式，外接晶體振蕩器（簡(jiǎn)稱晶振）或陶瓷諧振器就組成了內(nèi)部振蕩方式，片內(nèi)高增益反向放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一路可組成一個(gè)自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖。外接晶體和電容C2和C3組成并聯(lián)諧振電路，它們起穩(wěn)固振蕩頻率、快速起振的作用，其值為30pF左右，晶振頻率選LCD顯示密碼模塊的設(shè)計(jì)顯示模塊要緊由LCD1602顯示屏組成，他顯示的是鍵盤輸入的密碼，和密碼正確與錯(cuò)誤的提示。當(dāng)輸入密碼時(shí)，出于平安性的

23、考慮，顯示的密碼是有*號(hào)代替，為暗密。當(dāng)輸入六位密碼后按下確認(rèn)鍵，系統(tǒng)會(huì)與存于ROM的密碼對(duì)照，假設(shè)密碼錯(cuò)誤，顯示屏?xí)@示Error，假設(shè)密碼正確，顯示屏?xí)@示Right。LCD1602簡(jiǎn)介1）1602功能介紹1602液晶也叫1602字符型液晶它是一種專門用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊它有假設(shè)干個(gè)5X7或5X11等點(diǎn)陣字符位組成，每一個(gè)點(diǎn)陣字符位都能夠顯示一個(gè)字符。每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的距離每行之間也有距離起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱艘虼怂荒茱@示圖形。1602LCD是指顯示的內(nèi)容為16X2,即能夠顯示兩行，每行16個(gè)字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。2）1602LCD采納

24、標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無(wú)背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說(shuō)明如下表3-2所示：表3-2引腳功能說(shuō)明編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號(hào)14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負(fù)極其引腳圖如以下圖3-2所示：圖3-2LCD1602引腳圖LCD寄放器的選擇表3-3LCD寄放器的選擇ER/WRS功能說(shuō)明110寫入命令寄存器111寫入數(shù)據(jù)寄存器110讀取忙碌標(biāo)志及RAM地址111讀取RAM數(shù)據(jù)0X1不動(dòng)作LCD1602液晶顯

25、示模塊與單片機(jī)連接電路VXArwvWvVXAzVA/15vcc圖3-3LCD1602液晶顯示模塊與單片機(jī)連接電路硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原理本設(shè)計(jì)要緊由單片機(jī)、矩陣鍵盤、液晶顯示器和密碼存儲(chǔ)等部份組成。其中矩陣鍵盤用于輸入數(shù)字密碼和進(jìn)行各類功能的實(shí)現(xiàn)。由用戶通過(guò)連接單片機(jī)的矩陣鍵盤輸入密碼，后通過(guò)單片機(jī)對(duì)用戶輸入的密碼與自己保留的密碼進(jìn)行對(duì)照，從而判定密碼是不是正確，然后操縱引腳的高低電平傳到開鎖電路或報(bào)警電路操縱開鎖仍是報(bào)警，實(shí)際利歷時(shí)只要將單片機(jī)的負(fù)載由繼電器換成電子密碼鎖的電磁鐵吸合線圈即可，固然也能夠用繼電器的常開觸點(diǎn)去操縱電磁鐵吸合線圈。本系總共有兩部份組成，即硬件部份與軟件部份。其中硬件部

26、份由電源輸入部份、鍵盤輸入部份、密碼存儲(chǔ)部份、復(fù)位部份、晶振部份、顯示部份、報(bào)警部份、開鎖部份組成，軟件部份對(duì)應(yīng)的由主程序、初始化程序、LCD顯示程序、鍵盤掃描程序、啟動(dòng)程序、關(guān)閉程序、建功能程序、密碼設(shè)置程序、EEPROM讀寫程序和延時(shí)程序等組成。圖4-1組成原理電源輸入電路三端集成穩(wěn)壓器LM7805和LM7905是作為固定輸出電壓的典型應(yīng)用。正常工作時(shí)，輸入、輸出電壓差為23V。電容C為輸入穩(wěn)固電容，其作用是減小紋波，消振、抑制高頻和脈沖干擾，它一樣為。電容C為輸出穩(wěn)固電容，其作用是改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)，它一樣為luF。利用三端穩(wěn)壓器時(shí)要依照輸出電流的大小選擇加散熱器，不然會(huì)由于過(guò)熱而無(wú)法工

27、作到額定電流。sr47DuF104V血GNDVEU圖4-2電源輸入電路矩陣鍵盤由于本設(shè)計(jì)所用到的按鍵數(shù)量較多而不適合用獨(dú)立按鍵式鍵盤。采納的是矩陣式按鍵鍵盤，它由行線和列線組成，也稱行列式鍵盤，按鍵位于行列的交叉點(diǎn)上，密碼鎖的密碼由鍵盤輸入完成，與獨(dú)立式按鍵鍵盤相較，要節(jié)省很多I/O口。本設(shè)計(jì)中利用的那個(gè)4*4鍵盤不但能完成密碼的輸入還能作專門功能鍵利用，比如清空顯示功能等。鍵盤的每一個(gè)按鍵功能在程序設(shè)計(jì)中設(shè)置。其大體功能（看鍵盤按鍵上的標(biāo)記）及與單片機(jī)引腳接法。iiTru11o丄卜*i耳P3.0S1S2aS3S4hO丄-，上.5SL1SKgiftP3.3?3.4?3.5?3.6?3.7圖4-

28、3矩陣鍵盤復(fù)位電路單片機(jī)復(fù)位是使CPU和系統(tǒng)中的其他功能部件都處在一個(gè)確信的初始狀態(tài),并從那個(gè)狀態(tài)開始工作，例如復(fù)位后PC=OOOOH,使單片機(jī)從第一個(gè)單元取指令。不管是在單片機(jī)剛開始接上電源時(shí),仍是斷電后或發(fā)生故障后都要復(fù)位。在復(fù)位期間（即RST為高電平期間），P0口為高組態(tài)，P1P3口輸出高電平；外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)PSEN無(wú)效。地址鎖存信號(hào)ALE也為高電平。依如實(shí)際情形選擇如圖2-8所示的復(fù)位電路。該電路在最簡(jiǎn)單的復(fù)位電路下增加了手動(dòng)復(fù)位按鍵，在接通電源剎時(shí)，電容C1上的電壓很小，復(fù)位下拉電阻上的電壓接近電源電壓，即RST為高電平，在電容充電的進(jìn)程中RST端電壓慢慢下降，當(dāng)RST端的

29、電壓小于某一數(shù)值后，CPU離開復(fù)位狀態(tài)，由于電容C1足夠大，能夠保證RST高電平有效時(shí)刻大于24個(gè)振蕩周期，CPU能夠靠得住復(fù)位。增加手動(dòng)復(fù)位按鍵是為了幸免死機(jī)時(shí)無(wú)法靠得住復(fù)位。當(dāng)復(fù)位按鍵按下后電容C1通過(guò)R5放電。當(dāng)電容C1放電終止后，RST端的電位由R11與R15分壓比決定。由于R11R15因此RST為高電平，CPU處于復(fù)位狀態(tài)，松手后，電容C1充電，RST端電位下降，CPU離開復(fù)位狀態(tài)。R11的作用在于限制按鍵按下剎時(shí)電容C1的放電電流，幸免產(chǎn)生火花，以愛(ài)惜按鍵觸電。晶振電路STC89C52引腳XTAL1和XTAL2與晶體振蕩器及電容C二、C1按以下圖所示方式連接。晶振、電容C2C3及片

30、內(nèi)與非門（作為反饋、放大元件）組成了電容三點(diǎn)式振蕩器，振蕩信號(hào)頻率與晶振頻率及電容C一、C2的容量有關(guān)，但要緊由晶振頻率決定，范圍在033MHz之間，電容C二、C3取值范圍在30pF左右。依如實(shí)際情形，本設(shè)計(jì)中采納做系統(tǒng)的外部晶振。電容取值為33pF。圖4-5晶振電路報(bào)警電路報(bào)警部份由陶瓷壓電發(fā)聲裝置及外圍電路組成，加電后不發(fā)聲，當(dāng)有鍵按下時(shí)，“?！甭暎堪匆幌?，發(fā)聲一次，密碼正確時(shí)，不發(fā)聲直接開鎖，當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤時(shí)，單片機(jī)的引腳為低電平，三極管T3導(dǎo)喇叭發(fā)出噪鳴聲報(bào)警。圖4-6報(bào)警電路顯示電路LCD1602液晶顯示屏顯示。圖4-7顯示電路開鎖電路通過(guò)單片機(jī)開鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)，發(fā)光二極管D1發(fā)光以替

31、代達(dá)到開鎖的目的圖4-8開鎖電路開鎖原理：制器I低電平圖4-9開鎖原理電路整體組成在確信了選用什么型號(hào)的單片機(jī)后，就要確信在外圍電路，其外圍電路包括電源輸入部份、鍵盤輸入部份、復(fù)位部份、晶振部份、顯示部份、報(bào)警部份、開鎖部份組成，依如實(shí)際情形鍵盤輸入部份選擇4*4矩陣鍵盤，顯示部份選擇LCD1602液晶顯示屏來(lái)完成。本次設(shè)計(jì)的各大模塊在上述章節(jié)中已認(rèn)真介紹了，將各大模塊融合在一路后組成電子密碼鎖硬件電路，鍵盤輸入模塊和LCD1602液晶顯示屏顯示模塊是最要緊的兩大模塊，鍵盤主若是完成密碼的輸入、修改密碼、排除密碼等等任務(wù)。而顯示模塊那么是要緊完成輸入密碼的顯示和密碼輸入正確或錯(cuò)誤的提示。而剩余

32、的確實(shí)是報(bào)警模塊、開鎖模塊和單片機(jī)的最小系統(tǒng)。開鎖顧名思義確實(shí)是密碼輸入正確后打開大門，而報(bào)警主若是為平安著想，當(dāng)有人非法入侵時(shí)便于抓住犯人。單片機(jī)最小系統(tǒng)那么是單片機(jī)正常運(yùn)行的保障?？偟挠布娐啡鐖D4-10。TiQT2FlLTimPL4tnpa:弟4TO?j.TlbT-JdTTXmT63C14L2ZC.Q1LVii直X?52kC3J4Ji-El-rf-J+32siJ雷社氐固鉉曲F54.J畫：C-J5-岀LIZA-A1拙亠広A-0艮)圖4-10總電路圖軟件程序設(shè)計(jì)電子密碼鎖的軟件設(shè)計(jì)是整個(gè)電子密碼鎖靠得住平安運(yùn)行的關(guān)鍵，密碼鎖軟件程序分為主程序、延時(shí)程序、LCD1602液晶顯示屏顯示程序、修改

33、密碼程序、掃描鍵盤輸入程序、報(bào)警程序。密碼通過(guò)矩陣鍵盤輸入，而且在LCD1602液晶顯示屏上顯示，若是輸入密碼正確，那么能夠直接開鎖。若是不正確，而且3次以上輸入不正確，那么啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，觸發(fā)蜂鳴器發(fā)聲。若是要修改密碼，那么需要在輸入基礎(chǔ)密碼判別正確后，輸入修改后的密碼，通過(guò)系統(tǒng)確認(rèn)后方可修改密碼。為了完成上述任務(wù)，在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí)，通常把整個(gè)進(jìn)程分成假設(shè)干個(gè)部份，每一部份叫做一個(gè)模塊。而本次設(shè)計(jì)分為四大模塊，別離是鍵盤輸入模塊、LCD1602液晶顯示屏顯示模塊、開鎖和報(bào)警模塊和修改密碼模塊，通過(guò)主程序來(lái)實(shí)現(xiàn)操縱。主程序流程介紹主程序要緊內(nèi)容是各程序模塊的挪用，并利用各模塊進(jìn)行電子密碼鎖功能的

34、實(shí)現(xiàn)，即是鍵盤輸入密碼并在LCD1602液晶顯示屏顯示密碼，當(dāng)密碼輸入完成后，單片機(jī)遇將輸入進(jìn)的密碼與原單片機(jī)內(nèi)部所貯存的密碼進(jìn)行對(duì)照，如假設(shè)密碼正確，那么代表電磁吸合器的發(fā)光二極管會(huì)發(fā)光，同時(shí)LCD1602液晶顯示屏?xí)@示出正確的密碼；如假設(shè)密碼錯(cuò)誤，會(huì)啟動(dòng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，當(dāng)錯(cuò)誤次數(shù)超過(guò)三次時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)即是蜂鳴器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲，以提示保安。流程圖如圖5-1所示。圖5-1主程序流程鍵盤輸入模塊要緊包括鍵盤的掃描、延時(shí)去抖、找到鍵值和返回鍵值。鍵盤掃描時(shí)循環(huán)的，程序編寫是會(huì)使其進(jìn)入是循環(huán)，如此能夠查驗(yàn)出是不是有按鍵按下，若是無(wú)按鍵按下就會(huì)進(jìn)入等待有按鍵按下的狀態(tài)，若是有按鍵按下的話就進(jìn)入延時(shí)去抖

35、的步驟，如此能夠確信的確信掃描到的按鍵是不是被按下。通過(guò)去抖以后確實(shí)是確信按鍵的位置即是第幾行和第幾列，找到按鍵后，確實(shí)是確信鍵值并返回按鍵值，每一次掃描到有鍵按下后，最后都要有釋放閉合按鍵的步驟，這是為了幸免阻礙下一次鍵盤的掃描和按鍵值的讀取。流程圖如圖5-2所示鍵盤掃描按下14鍵時(shí)去抖啟動(dòng)開始74.B3TfFn際；：尸7寫LCD調(diào)用leD按鍵的消抖子程序所示生”:杯牢申生oXFo)if(pressTIZZ1中.1.e101514DFTiWSLon!=utLcorii恥謚：咽E)3de-：i.CTrwr.nMcss?E5禺臨騾!.J打開立件Bl*IfrWrltjldijaa-妝Dffiffi

36、SIH“杠耳盤甘IS刑藝#返回鍵值清除按下確認(rèn)計(jì)算鍵值輸入密碼丨*LCD1uun-flLcTISra定時(shí)川*:kL沖1耕霆丈辟更O電孑斟stIk0EDCfinMffFJfiln_rr-=圖5-2比較密碼初始存入緩沖合鍵町7T0LLE眄豹TFHUCJre1?ffiPCLEwfl?wPE1J菽32鍵盤模塊流程MALIrnnicWTAL2*U3K2riufixdFQIlfAMUTMDTA7.I.4rza/iET5BTrzai*HMEpcnzijti-sbUQPSVTKBF1.IPt二paNEE!P-IJF1h-F15PiflFrajiW-?rzhthraam口叔Frar-Tir|2ignar片機(jī)在操

37、縱系統(tǒng)中的應(yīng)用M.北京：電子工業(yè)出版社，2020周潤(rùn)景，張麗敏，王偉AltiumDesigner原理圖與PCB設(shè)計(jì)M.北京：電子工業(yè)出版社，2020蔣同澤現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng)M.北京：電子工業(yè)出版社,1998張毅剛單片機(jī)原理及應(yīng)用M,北京：高等教育出版社,2003張?jiān)苹贕SM的短消息業(yè)務(wù)協(xié)議分析J.北京：電子工業(yè)出版社，2001劉法治.經(jīng)常使用電子元器件及典型芯片應(yīng)用技術(shù)M,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007張迎單片微型運(yùn)算機(jī)原理、應(yīng)用及接口技術(shù)M.國(guó)防工業(yè)出版社.石東海.單片機(jī)數(shù)據(jù)通信技術(shù)從入門到精通M.西安電子科技大學(xué)出版社.附錄：PCB布局：L.CD1602U1D2CLSI5UP1O062匚E

38、5556S910-5117*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*1*、t*、t*、t*、t*、t*、t*、t*1*1*1*/rTrTrT*r*rT*rT*rTx*功能鍵S6-S15數(shù)字鍵0-9S16-更改密碼S17-更改密碼完畢后確認(rèn)S18-重試密碼、從頭設(shè)定S19-關(guān)閉密碼鎖初始密碼：000000密碼位數(shù)：6位注意：掉電后，所設(shè)密碼會(huì)丟失，從頭上點(diǎn)時(shí)，密碼恢復(fù)為原

39、始的000000與P1相連的8位發(fā)光LED點(diǎn)亮代表鎖被打開；熄滅代表鎖被鎖上程序功能：一、開鎖：下載程序后，直接按六次S7（即代表數(shù)字1）,8位LED亮，鎖被打開，輸入密碼時(shí)，六位數(shù)碼管依次顯示小橫杠。二、更改密碼：只有當(dāng)開鎖（LED亮）后，該功能方可利用。第一按下更改密碼鍵S16,然后設(shè)置相應(yīng)密碼，現(xiàn)在六位數(shù)碼管會(huì)顯示設(shè)置密碼對(duì)應(yīng)的數(shù)字。最后設(shè)置完六位后，按下S17確認(rèn)密碼更改，爾后新密碼即生效。3、重試密碼：當(dāng)輸入密碼時(shí)，密碼輸錯(cuò)后按下鍵S18,可從頭輸入六位密碼。當(dāng)設(shè)置密碼時(shí)，設(shè)置半途想更改密碼，也可按下此鍵從頭設(shè)置。4、關(guān)閉密碼鎖：按下S19即可將打開的密碼鎖關(guān)閉。推薦低級(jí)演示步驟：輸

40、入原始密碼000000-按下更改密碼按鍵S16-按0到9設(shè)置密碼-按S17確認(rèn)密碼更改-按S18關(guān)閉密碼鎖-輸入新的密碼打開密碼鎖TxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTxTx/#include#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintucharold1,old2,old3,old4,old5,old6;/原始密碼000000ucharnew1,new2,new3,new4,new5,new6;/每次MCU搜集到的密

41、碼輸入uchara=16,b=16,c=16,d=16,e=16,f=16;/送入數(shù)碼管顯示的變量ucharwei,key,temp;bitallow,genggai,ok,wanbi,retry,close;/各個(gè)狀態(tài)位sbitdula=P2人6;sbitwela=P2人7;sbitbeep=P2A3;unsignedcharcodetable=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f,0 x77,0 x7c,0 x39,0 x5e,0 x79,0 x71,0 x00,0 x40;voiddelay(unsigne

42、dchari)ucharj,k;for(j=i;j0;j-)for(k=125;k0;k-);voiddisplay(uchara,ucharb,ucharc,uchard,uchare,ucharf)dula=0;P0=tablea;dula=1;dula=0;wela=0;P0=0 xfe;wela=1;wela=0;delay(5);P0=tableb;dula=1;dula=0;P0=0 xfd;wela=1;wela=0;delay(5);P0=tablec;dula=1;dula=0;P0=0 xfb;wela=1;wela=0;delay(5);P0=tabled;dula=1;

43、dula=0;P0=0 xf7;wela=1;wela=0;delay(5);P0=tablee;dula=1;dula=0;P0=0 xef;wela=1;wela=0;delay(5);P0=tablef;dula=1;dula=0;P0=0 xdf;wela=1;wela=0;delay(5);voidkeyscan()P3=0 xfe;temp=P3;temp=temp&0 xf0;if(temp!=0 xf0)delay(10);if(temp!=0 xf0)temp=P3;switch(temp)case0 xee:key=0;wei+;break;case0 xde:key=1;

44、wei+;break;case0 xbe:key=2;wei+;break;case0 x7e:key=3;wei+;break;while(temp!=0 xf0)temp=P3;temp=temp&0 xf0;beep=0;beep=1;P3=0 xfd;temp=P3;temp=temp&0 xf0;if(temp!=0 xf0)delay(10);if(temp!=0 xf0)temp=P3;switch(temp)case0 xed:key=4;wei+;break;case0 xdd:key=5;wei+;break;case0 xbd:key=6;wei+;break;case0

45、 x7d:key=7;wei+;break;while(temp!=0 xf0)temp=P3;temp=temp&0 xf0;beep=0;beep=1;P3=0 xfb;temp=P3;temp=temp&0 xf0;if(temp!=0 xf0)delay(10);if(temp!=0 xf0)temp=P3;switch(temp)case0 xeb:key=8;wei+;break;case0 xdb:key=9;wei+;break;case0 xbb:genggai=1;wei=0;break;case0 x7b:if(allow)ok=1;break;while(temp!=0