畢業(yè)設(shè)計密碼鎖控制系統(tǒng)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計題目 密碼鎖控制器 系別 專業(yè) 班級 姓名 學(xué)號 指導(dǎo)教師 日期 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目：設(shè)計題目：密碼鎖控制器密碼鎖控制器設(shè)計要求：設(shè)計要求：1.密碼鎖設(shè)為 6 位十進(jìn)制數(shù)密碼，并通過 6 位 LED 顯示出來，將密碼存放于串行 EEPROM 中，密碼通過 09 十個數(shù)字鍵設(shè)定和修改，另有 3 個功能鍵，分別作為：密碼設(shè)置鍵、開鎖確認(rèn)鍵、復(fù)位鍵。2. 上電開機(jī)后，顯示提示符“P.”,此時若在開鎖的狀態(tài)下可設(shè)置密碼；如果在關(guān)鎖的狀態(tài)下可開鎖。3. 開鎖時，如果密碼輸入錯誤，則報警器響起，按復(fù)位

2、鍵可重新輸入密碼。設(shè)計進(jìn)度要求：設(shè)計進(jìn)度要求：第一周：圖書館查閱資料；第二周：查閱資料并開始思考總體思路；第三周：設(shè)計硬件電路，繪制電路圖；第四周：繪制軟件框圖，編寫部分程序；第五周：仿真軟件中調(diào)試程序；第六周：論文編寫完成并上交；第七周：修改論文；第八周：畢業(yè)論文答辯； 指導(dǎo)教師（簽名）：指導(dǎo)教師（簽名）： 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)摘要設(shè)計以單片機(jī)為核心部件的密碼所控制器，擴(kuò)展 74LS273 作為 LED 顯示器字段口，位選由 P1.0-P1.5 控制，LED 七段數(shù)碼管作為密碼顯示用，按下密碼設(shè)置鍵開始設(shè)置密碼，密碼通過 09 十個數(shù)字鍵設(shè)定和修改，用開鎖確認(rèn)鍵打開密碼

3、鎖，在密碼輸入錯誤時按復(fù)位鍵重新輸入密碼。設(shè)計又分為硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩部分，硬件設(shè)計主分為 CPU 的選用，各種擴(kuò)展模塊的選用，各種電子元件的選用。軟件設(shè)計包含了主程序、鍵盤掃描子程序、數(shù)字處理程序、開鎖程序、密碼設(shè)置程序等程序的設(shè)計與編寫。本次設(shè)計中所設(shè)計的密碼鎖具有系統(tǒng)簡單，實用性強(qiáng)，成本低，使用維護(hù)方便，軟件功能強(qiáng)，運行穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。關(guān)鍵詞：單片機(jī)，密碼鎖，密碼，報警，開鎖精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)目錄精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)1 前 言計算機(jī)系統(tǒng)已明顯地朝巨型化、單片化、網(wǎng)絡(luò)化三個方向發(fā)展。巨型化發(fā)展的目的在于不斷提高計算機(jī)的運算速度和處理能力，以解

4、決復(fù)雜系統(tǒng)計算和高速數(shù)據(jù)處理，比如系統(tǒng)仿真和模擬、實時運算和處理。單片化是把計算機(jī)系統(tǒng)盡可能集成在一塊半導(dǎo)體芯片上，其目的在于計算機(jī)微型化和提高系統(tǒng)的可靠性，這種單片計算簡稱單片機(jī)。單片機(jī)的內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)主要是針對自動控制應(yīng)用而設(shè)計的所以單片機(jī)又稱微控制器 MCU（Micro Controller Unit） 。用它可以很容易地將計算機(jī)嵌入到各種儀器和現(xiàn)場控制設(shè)備中，因此單片機(jī)又叫做嵌入式微控制器（Embedded MCU） 。單片機(jī)自 20 世紀(jì) 70 年代問世以來，以其鮮明的特點得到迅猛發(fā)展，已廣泛應(yīng)用于家用電器、智能玩具、智能儀器儀表、工業(yè)控制、航空航天等領(lǐng)域，經(jīng)過 30 多年的

5、發(fā)展，性能不斷提高，品種不斷豐富，已經(jīng)形成自動控制的一支中堅力量。據(jù)統(tǒng)計，我國的單片機(jī)年容量已達(dá) 13 億片，且每年以大約 16的速度增長，但相對于國際市場我國的占有率還不到 1。這說明單片機(jī)應(yīng)用在我國有著廣闊的前景。對于從事自動控制的技術(shù)人員來講，掌握單片機(jī)原理及其應(yīng)用已經(jīng)成為必不可少的學(xué)習(xí)任務(wù)。單片機(jī)經(jīng)過 30 多年的發(fā)展，已經(jīng)形成一個規(guī)格齊全、品種繁多的大家族，用戶有非常大的選擇余地。下面為讀者簡單介紹目前市面上常見的主流單片機(jī)。 單片機(jī)的應(yīng)用十分廣泛，在工業(yè)控制領(lǐng)域、家電產(chǎn)品、智能化儀器儀表、計算機(jī)外部設(shè)備，特別是機(jī)電一體化產(chǎn)品中，都有重要的用途。其主要的用途可以分為以下方面。顯示：通

6、過單片機(jī)控制發(fā)光二極管或是液晶，顯示特定的圖形和字符。機(jī)電控制：用單片機(jī)控制機(jī)電產(chǎn)品做定時或定向的動作。檢測：通過單片機(jī)和傳感器的聯(lián)合使用，用來檢測產(chǎn)品或者工況的意外發(fā)生。通信：通過 RS-232 串行通信或者是 USB 通信，傳輸數(shù)據(jù)和信號?？茖W(xué)計算：用來實現(xiàn)簡單的算法。那么單片機(jī)是不是解決上述應(yīng)用的唯一選擇呢？淡然不是！目前，在自動控制中，一般有三種選擇，分別是嵌入式微機(jī)、DSP 和單片機(jī)。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)單片機(jī)最明顯的優(yōu)點是價格便宜，從幾元人民幣到幾十元人民幣。這是因為這類芯片的生產(chǎn)量很大，技術(shù)也很成熟。其次，單片機(jī)的體積也遠(yuǎn)小于其他兩種方案。單片機(jī)本身一般用

7、40 引腳封裝，當(dāng)然功能多一些的單片機(jī)也有引腳比較多的，如 68 引腳，功能少的只有 10 多個或20 多個引腳，有的甚至只有 8 只引腳。當(dāng)然，單片機(jī)無論在速度還是容量方面都小于其他兩種方案，但是在實際工作中并不是任何需要計算機(jī)的場合都要求計算機(jī)有很高的性能。例如，控制電冰箱的控制器就不需要使用嵌入式系統(tǒng)，用一片 51 就可以輕松實現(xiàn)。所以應(yīng)用的關(guān)鍵是看能否夠用，是否有很好的性能價格比。51 系列的單片機(jī)已經(jīng)面世十多年，依然沒有被淘汰，還在不斷發(fā)展中，這就說明是他有廣闊的應(yīng)用前景。我們的密碼所控制器就是以單片機(jī)為核心設(shè)計的，本設(shè)計采用的是 ATMEL 公司的 AT89C51 芯片，此芯片根據(jù)

8、了充分的靜止 CMOS 控制器與三級節(jié)目記憶鎖，共有32 條 I/O 線, 2 定時計數(shù)器， 6 個中斷來源，4 K 閃存, 128 個字節(jié)在芯片RAM。隨著社會的發(fā)展，密碼所控制器也在不斷的發(fā)展，最早的有 4 位密碼的密碼鎖控制器，發(fā)展到 6 位，甚至可以設(shè)計出具有語音功能（聲控） 、紅外線感應(yīng)功能等先進(jìn)的密碼鎖控制器。在這里，我們設(shè)計的是一個可以設(shè)置 6 位密碼的密碼所控制器。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)2 總體方案設(shè)計2.12.1 總體框圖總體框圖設(shè)計設(shè)計 密碼鎖控制器的總體設(shè)計框圖如圖 2.1 所示。AT89C51最小應(yīng)用系統(tǒng)按鍵電路晶振電路復(fù)位電路LED動態(tài)顯示圖 2.

9、1 總體設(shè)計框圖2.22.2 顯示控制方案顯示控制方案再構(gòu)成多位 LED 顯示時，點亮數(shù)碼管的方式有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種。靜態(tài)顯示方式：LED 的靜態(tài)顯示是指當(dāng)數(shù)碼管顯示某一字符時，相應(yīng)段的發(fā)光二極管處于恒定地導(dǎo)通或截止?fàn)顟B(tài)，直到顯示另一字符為止。靜態(tài)顯示方式各位可獨立顯示。由于各位分別由一個 8 位 I/O 接口控制段選碼，故在同一時間里，每一位顯示的字符可以各不相同。這種顯示方式接口，較小的電流即可獲得較高的亮度，且占用 CPU 時間少，編程簡單，便于監(jiān)測和控制。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)動態(tài)顯示方式：LED 動態(tài)顯示就是利用單片機(jī)依次輸出每一位數(shù)碼管的段選碼和對應(yīng)于該位

10、數(shù)碼管的位選控制信號，一位一位輪流點亮各七段數(shù)碼管。對每位數(shù)碼管來說，每隔一段時間點亮一次，如此循環(huán)。利用人眼的“視覺暫留”效應(yīng)，只要每位顯示間隔足夠短就可以給人一同時顯示的感覺。在動態(tài)顯示方式中，同一時刻，只有一位 LED 數(shù)碼管在顯示，其他各位是關(guān)閉的。在段選碼和位選碼每送出一次后，應(yīng)保持 1ms 左右，這個時間應(yīng)根據(jù)實際情況而定。不能太小，因為發(fā)光二極管從導(dǎo)通到發(fā)光有一定的延時，導(dǎo)通時間太小，發(fā)光太弱人眼無法看清。但也不能太大，因為畢竟要受限制于臨界閃爍頻率，而且此時間越長，占用 CPU 時間也越多。在這里我們選用動態(tài)顯示方案，74LS273 作為 LED 顯示器字段口，位選由AT89C

11、51 中 P1.0P1.5 控制。2.2 動態(tài)顯示電路圖2.32.3 鍵盤控制方案鍵盤控制方案鍵盤分為獨立式鍵盤和行列式鍵盤，獨立式鍵盤接口電路配置靈活，硬件結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠但每個按鍵必須占用一跟 I/O 接口線，I/O 接口線浪費較大，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，有時只需要幾個簡單的按鍵向系統(tǒng)輸入信息，可將按鍵直接在一根 I/O 接口線上，故只在按鍵數(shù)量不多時采用。而行列式鍵盤每條行線與列線在交精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)叉處不直接相通，而是通過一個按鍵加以連接，當(dāng)按鍵較多時可采用行列式鍵盤以節(jié)省 I/O 接口。本設(shè)計選用獨立式鍵盤。2.3 獨立式鍵盤電路圖2.42.4 軟件總體設(shè)計

12、方案軟件總體設(shè)計方案 對于軟件我們的設(shè)計思路是：1. 要有鍵盤掃描子程序，按下的功能鍵和數(shù)字鍵的掃描后，送數(shù)字鍵處理程序、開鎖程序、密碼設(shè)定程序進(jìn)行下一步動作。并對功能鍵和復(fù)位鍵設(shè)置有效的標(biāo)志以便于應(yīng)用。2要有數(shù)字處理程序，以下是數(shù)字處理程序，將 6 位密碼放入 40H45H 單元，并調(diào)用顯示子程序。3. 要有開鎖程序，開鎖程序首先判斷密碼是否為 6 位，如不是，重新掃描按鍵。如是 6 位，將密碼進(jìn)行逐位比較，密碼正確則開鎖，密碼錯誤報警并復(fù)位，重新設(shè)置密碼。4. 要有密碼設(shè)置程序，將 6 位密碼寫入 M24C01 中后鎖死密碼鎖并調(diào)用顯示子程序顯示密碼。5要有顯示子程序，當(dāng)鍵入一個數(shù)值或符號

13、時顯示程序要把這個鍵入的數(shù)字或字符顯示出來。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)2.52.5 電路原理圖電路原理圖2.3 電路原理總圖精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)3 所選硬件系統(tǒng)介紹3.13.1 AT89C51AT89C51 單片機(jī)的簡介單片機(jī)的簡介 AT89C51 是 MCS-51 系列單片機(jī)的典型產(chǎn)品，我們就這一代表性的機(jī)型進(jìn)行系統(tǒng)的講解。AT89C51 單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲器(RAM)、定時/計數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在我們分別加以說明：3.1 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖1、中央

14、處理器 中央處理器(CPU)是整個單片機(jī)的核心部件，是 8 位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理 8 位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼，CPU 負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作。2、數(shù)據(jù)存儲器(RAM) AT89C51 內(nèi)部有 128 個 8 位用戶數(shù)據(jù)存儲單元和 128 個專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的 RAM 只有 128 個，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。3、程序存儲器(ROM)AT89C51 共有 4KB 掩

15、膜 ROM，最大可擴(kuò)展 64K 字節(jié)，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。4、定時/計數(shù)器：89S51 有兩個 16 位的可編程定時/計數(shù)器，以實現(xiàn)定時或計數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。5、并行輸入輸出(I/O)口：89S51 共有 4 組 8 位 I/O 口(P0、 P1、P2 或 P3)，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。6、中斷系統(tǒng)89S51 具備較完善的中斷功能，有兩個外中斷、兩個定時/計數(shù)器中斷和一個串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有 2 級的優(yōu)先級別選擇。3.23.2 AT89C51AT89C51 單片機(jī)的引腳單片機(jī)的引腳AT89C51 單片機(jī)內(nèi)部總線是單總線結(jié)構(gòu),即數(shù)據(jù)總線和地址總線是公用的

16、. 89S51 有 40 條引腳, 與其他 51 系列單片機(jī)引腳是兼容的. 這 40 條引腳可分為 I/O接口線、電源線、控制線、外接晶體線 4 部分. AT89C51 單片機(jī)為雙列直插式封裝結(jié)構(gòu), 如圖 3.2 所示.主要特性：1、與 MCS-51 兼容 2、4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器3、壽命：1000 寫/擦循環(huán) 4、數(shù)據(jù)保留時間：10 年5、全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz 6、三級程序存儲器鎖定7、128*8 位內(nèi)部 RAM 8、32 可編程 I/O 線9、兩個 16 位定時器/計數(shù)器 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)10、5 個中斷源11、可編程串行通道 12、低功耗的閑置和掉

17、電模式13、片內(nèi)振蕩器和時鐘電路圖 3.2 AT89C51 引腳分配圖 AT89C51 單機(jī)的電源線有以下兩種：（1） VCC：+5V 電源線。電源線 （2） GND：接地線。AT89C51 單片機(jī)的外接晶體引腳有以下兩種: （1）XTAL1：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸入端和內(nèi)部時鐘工作的輸入端。采用內(nèi)部振蕩器時，它接外部石英晶體和微調(diào)電容的一個引腳。（2） XTAL2：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端，接外部石英晶體和微調(diào)電容的另一端。采用外部振蕩器時，該引腳懸空。外接晶體引腳。 控制線 AT89C51 單片機(jī)的控制線有以下幾種：（1） RST：復(fù)位輸入端，高電平有效。（2） ALE/PROG：地

18、址鎖存允許/編程線。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)（3） PSEN：外部程序存儲器的讀選通線。（4） EA/Vpp：片外 ROM 允許訪問端/編程電源端。 3.33.3 AT89C51AT89C51 單片機(jī)復(fù)位方式單片機(jī)復(fù)位方式單片機(jī)在開機(jī)時或在工作中因干擾而使程序失控，或工作中程序處于某種死循環(huán)狀態(tài)，在這種情況下都需要復(fù)位. 復(fù)位的作用是使中央處理器 CPU 以及其他功能部件都恢復(fù)到一個確定的初始狀態(tài),并從這個狀態(tài)重新開始工作.AT89C51 單片機(jī)的復(fù)位靠外部電路實現(xiàn),信號由 RESET(RST)引腳輸入,高電平有效,在振蕩器工作時,只要保持 RST 引腳高電平兩個機(jī)器周期,單

19、片機(jī)即復(fù)位. 復(fù)位后,PC 程序計數(shù)器的內(nèi)容為 0000H,片內(nèi) RAM 中內(nèi)容不變. 復(fù)位電路一般有上電復(fù)位、手動開關(guān)復(fù)位和自動復(fù)位電路 3 種,如圖 3.3 所示.a.上電復(fù)位電路 b. 手動復(fù)位電路 c. 自動復(fù)位電路圖 3.3 單片機(jī)復(fù)位電路由于設(shè)計所需，我們在這里選用手動式復(fù)位電路。由外部擴(kuò)展 M24C01 設(shè)定功能鍵控制手動式復(fù)位電路。3.43.4 M24C01M24C01 的功能的功能串行 EEPROM 用 M24C01，引腳含義如下：E0、E1、E2：芯片的地址輸入端；SDA：串行數(shù)據(jù)輸入/輸出端；SCL：串行時鐘輸入端WC：寫保護(hù)輸入端，當(dāng)該端為低電平時不允許向芯片寫數(shù)據(jù)。精

20、選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 3.4 M24C01 管腳圖3.53.5 74LS24474LS244 的功能的功能 74LS244 是一種史密特觸發(fā)的 8 位三態(tài)緩沖器，抗干擾性好。它的引腳封裝圖如圖 3.4 所示。74LS244 的主要性能如下： 三態(tài)輸出驅(qū)動總線。抑制噪聲設(shè)計。典型邏輯延時為 10.5ns（輸出狀態(tài)不改變）/12ns（輸出狀態(tài)改變） ?？焖偈鼓転?12ns.在較低功耗下具有很強(qiáng)的驅(qū)動能力。圖 3.5 74LS244 管腳圖3.63.6 74LS27374LS273 的功能的功能74LS273 為 8D 鎖存器。當(dāng)它的使能端信號有效且觸發(fā)端信號有效時，輸入D1D

21、8 端的數(shù)據(jù)被鎖存到 8D 觸發(fā)器中并形成輸出 Q1Q8。74LS273 的引腳封裝如圖 3.5 所示。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 3.6 74LS273 管腳圖74LS273 在這里作為 LED 顯示器字段口。3.73.7 鍵盤接口工作原理鍵盤接口工作原理在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，常用鍵盤作為輸入設(shè)備，通過它將數(shù)據(jù)、內(nèi)存地址、命令及指令等輸入到系統(tǒng)中，來實現(xiàn)簡單的人機(jī)通信。3.7.13.7.1 按鍵開關(guān)的去除抖動功能按鍵開關(guān)的去除抖動功能目前, MCS51 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)上的按鍵常采用機(jī)械觸點式按鍵,它在斷開、閉合時輸入電壓波形如圖 3.6 所示.可以看出機(jī)械觸點在閉合及斷開瞬間

22、均有抖動過程,時間長短與開關(guān)的機(jī)械特性有關(guān),一般為 510ms。由于抖動，會造成被查詢的開關(guān)狀態(tài)無法準(zhǔn)確讀出。例如，一次按鍵產(chǎn)生的正確開關(guān)狀態(tài)，由于鍵的抖動，CPU 多次采集到底電平信號，會被誤認(rèn)為按鍵被多次按下，就會多次進(jìn)行鍵輸入操作，這是不允許的。為了保證 CPU 對鍵的一次閉合僅在按鍵穩(wěn)定時作一次鍵輸入處理，必須消除產(chǎn)生的前沿（后沿）抖動影響。后沿前沿識別區(qū)安鍵過程圖 3.7 按鍵過程精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)3.7.23.7.2 獨立式鍵盤的接口電路獨立式鍵盤的接口電路獨立式鍵盤的接口電路：在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，有時只需要幾個簡單的按鍵向系統(tǒng)輸入信息。這時，可將每個按鍵直

23、接接在一根 I/O 接口線上，這種連接方式的鍵盤稱為獨立式鍵盤。如圖 3.7 所示，每個獨立按鍵單獨占有一根 I/O 接口線，每根 I/O 接口線的工作狀態(tài)不會影響到其他 I/O 接口線。這種按鍵接口電路配置靈活，硬件結(jié)構(gòu)簡單，但每個按鍵必須占用一根 I/O 線，I/O 接口線浪費較大。故只在按鍵數(shù)量不多時采用這種按鍵電路。在此電路中，按鍵輸入都采用低電平有效。上拉電阻保證了按鍵斷開時，I/O接口線有確定的高電平。當(dāng) I/O 接口內(nèi)部有上拉電阻時，外電路可以不配置上拉電阻。圖 3.8 獨立式鍵盤電路3.83.8 七段七段 LEDLED 顯示工作原理顯示工作原理數(shù)碼管結(jié)構(gòu)：數(shù)碼管由 8 個發(fā)光二

24、極管（以下簡稱字段）構(gòu)成，通過不同的組合可用來顯示數(shù)字 0 9、字符 A F 及小數(shù)點“” 。數(shù)碼管的外形結(jié)構(gòu)如圖 2.7（a）所示。數(shù)碼管又分為共陰極和共陽極兩種結(jié)構(gòu)，分別如圖 2.7（b）和圖 2.7（c）所示。LED 顯示器是由發(fā)光二極管顯示字段的 MCS-51 單片機(jī)輸出設(shè)備。單片機(jī)應(yīng)用系精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)統(tǒng)常采用七段 LED 數(shù)碼管作為顯示器，這重顯示器具有耗電低、配置靈活、線路簡單、安裝方便、耐轉(zhuǎn)動、價格低廉且壽命長等優(yōu)點。因此應(yīng)用比較廣泛。LED 數(shù)碼管顯示器可以分為共陰極和共陽極兩種結(jié)構(gòu)：R8R8+5Vabcdefgdpabcdefgdpe1d2GND3

25、c4dp5b6a7GND8f9g10dpabcdefg(a)(b)(c)(a)外形結(jié)構(gòu) (b)共陰極 （c）共陽極圖 3.9 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖在這里我們選用共陰極結(jié)構(gòu)。共陰極數(shù)碼管的 8 個發(fā)光二極管的陰極（二極管負(fù)端）連接在一起。通常，公共陰極接低電平（一般接地） ，其它管腳接段驅(qū)動電路輸出端。當(dāng)某段驅(qū)動電路的輸出端為高電平時，則該端所連接的字段導(dǎo)通并點亮。根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或字符。此時，要求段驅(qū)動電路能吸收額定的段導(dǎo)通電流，還需根據(jù)外接電源及額定段導(dǎo)通電流來確定相應(yīng)的限流電阻。共陽極數(shù)碼管的工作原理與共陰極的正好相反。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)4 4 軟件設(shè)

26、計軟件設(shè)計4.14.1 主程序模塊主程序模塊主程序初始化和按鍵控制，首先分別將數(shù)據(jù)單元進(jìn)行初始化清 0，然后將功能鍵和復(fù)位鍵原有標(biāo)志清除，將密碼讀出單元初始化，并鎖定報警器和密碼鎖，同時顯示出提示符“P”, 再調(diào)用掃描子程序，如此周而復(fù)始的循環(huán)，如圖 4.1 所示。圖 4.1 主程序流程圖精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)4.2 鍵盤掃描子程序鍵盤掃描子程序模塊模塊圖 4.2 鍵盤掃描程序流程圖CHKEY: CLR P2.5 MOVX A,R0 CPL A JZ TZ1 LJMP KEY0精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)4.34.3 數(shù)字處理程序模塊數(shù)字處理程序模塊圖 4.3

27、 數(shù)字處理程序流程圖CHECK: INC 47H MOV A,47H CJNE A,#07H,TRAN DEC 47H LCALL DISPLAY LJMP JANTRAN: LCALL NEXT LCALL DISPLAY LCALL DISPLAY LJMP CHKEY精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)4.4 開鎖程序開鎖程序圖 4.4 開鎖程序流程圖OPEN: MOV A,47H CJNE A,#06H,JCHECK LJMP CMPJHECK: LCALL DISPLAY LJMP CHKEY CMP: MOV R0,#35H MOV R2#6 MOV R1,#45HC1: M

28、OV A,R1 XRL A,R0 JNZ C3 DEC R1 DEC R0 DJNZ R2,C1 MOV R5,#7精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)4.54.5 密碼設(shè)置程序密碼設(shè)置程序圖 4.5 密碼設(shè)置程序流程圖 EPASS: MOV A,47H CJNE A,#06H,ERR LCALL WRITE SETB P1.7 LCALL DISPLAY LJMP PEDERR: SETB 21HPED: RET 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)5 系統(tǒng)調(diào)試5.15.1 在偉福中的調(diào)試在偉福中的調(diào)試完成了硬件的設(shè)計、制作和軟件編程之后，要使系統(tǒng)能夠按設(shè)計意圖正常運行，必須進(jìn)行

29、系統(tǒng)調(diào)試。系統(tǒng)調(diào)試包括硬件調(diào)試和軟件調(diào)試兩個部分。不過，作為一個單片機(jī)系統(tǒng)，其運行是軟硬件相結(jié)合的，因此，軟硬件的調(diào)試也是絕對不可能分開的。首先在偉福中進(jìn)行調(diào)試，打開偉福仿真軟件的界面，對仿真器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。圖 5.1 仿真器的選擇我們所選的是8751的仿真器，在目標(biāo)生成文件中選擇生成BIN和HEX文件（即二進(jìn)制和十六進(jìn)制文件）其設(shè)置如圖5.2所示，設(shè)置完成后點“好”就可以了。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 5.2在偉福中輸入程序后并編譯之后，出現(xiàn)一些輸入錯誤和程序編寫錯誤。在經(jīng)過一番修改之后，糾正了這些錯誤終于編譯成功。最后，將文件保存在以自己學(xué)號或姓名命名文件夾下。5.25.

30、2 在在 KeilKeil 中的調(diào)試中的調(diào)試在偉福內(nèi)調(diào)試通過以后，再在Keil中下載到實驗箱上進(jìn)行驗證，顯現(xiàn)出所要求的效果。而在Keil中也要進(jìn)行一些參數(shù)的設(shè)置，首先打開Keil仿真軟件，首先要新建一個項目，點菜單ProjectNew Project，在彈出的對話框中選擇保存的路徑并輸入項目名稱“密碼鎖”后保存，然后在彈出新的項目窗口中選擇參數(shù)，其參數(shù)的設(shè)置如下，由于我們使用的是Atmel公司的芯片，所以要選Atmel后確定。如圖5.3所示：精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖5.3在彈出的對話框中選擇AT89C51這個芯片，確定。如圖5.4所示：圖5.4然后開始設(shè)置它的參數(shù)值，如圖5.5所示：精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖5.5在Xtal中輸入頻率為110592MHZ，然后再選Debug這個標(biāo)簽，選中第二個Use復(fù)選框后點擊Setting在彈出的對話框中選擇Baudrate這一項，設(shè)置它的參數(shù)為38400，后OK。如圖5.6所示：圖5.6把以上的參數(shù)設(shè)置完成以后把程序添加進(jìn)來編譯，編譯通過后接上實驗箱進(jìn)行驗顯。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)6 結(jié) 論依據(jù)本論文設(shè)計以 AT89C51 單片機(jī)為核心的密碼鎖控制器，經(jīng)過近 4 個月的設(shè)計，