智能密码锁控制器论文Word格式.docx
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本文着重介绍了该系统的软件、硬件设计方法以及测试结果分析。
采用的技术主要有：
（1）语音芯片ISD4002的应用
（2）4X4按键的应用
（3）实时时钟芯片DS1302的应用
（4）存储器AT2408应用
（5）LCD显示128×
64应用。
（6）单片机资源的运用和多机通信技术应用。
关键词电子锁技术、单片微型机、语音芯片ISD4002、LCD液晶显示、存储器应用
●Controllerlocksmanyroad
Abstract:
Aslivingstandardsimprove,thetraditionalmechanicallockbecauseofitssimplestructure,wastobreakopenthecaseoffrequent,high-ElectronicsSecuritylock,topreventlawlesselementscantestthecodeseveraltimes;
cost-effective,therefore,theelectroniclockbythelargenumbersofintimacy.Thetechnologyalsoenablesabetterdevelopmentprospects.Theroadworksmanylockscontrollertolow-costhigh-performance8-bitsingle-chipmicrocomputerasthecore,theuseofuser-friendlydesign,withLCDdisplayandvoicepromptsdualdisplay,friendlyman-machineinterface.Tosetasideanadditionalchannelwithscalable,canbecarriedoutinaccordancewiththerequirementsofusersoftheexpansionofotherfunctions.Thesystemissafeandreliable,highintelligence,installationconvenience,thegeneralpublicarethefirstchoiceforelectroniclocks.Thisarticlefocusesonthesystem'
ssoftware,hardwaredesignandanalysisoftestresults.
Theadoptionoftechniqueas:
（1）theapplicationofvoicechipISD4002
（2）4X4Applicationbutton
（3）real-timeclockchipDS1302Application
（4）memoryapplicationsAT2408
（5）LCDdisplay128×
64applications.
（6）theuseofresourcesandsingle-chipmulti-machinecommunicationtechnologyapplications.
Keywords:
Electroniclocktechnology,micro-chip,voicechipISD4002,LCDliquidcrystaldisplay,memoryapplications
目录
第一章前言20
第二章方案设计与论证20
一LCD显示和语音系统20
二实时时钟21
三按键电路22
四储存电路23
五系统原理图24
第三章硬件设计25
一AT89S52单片机硬件结构25
二最小应用系统设计26
三液晶显示LCD128X6427
四语音系统设计28
五4X4按键30
六实时时钟31
第四章软件设计32
一主程序设计32
二ISD4002录音程序39
三LCD显示和语音系统程序设计46
四实时时钟55
第五章系统调试以及测试结果分析和结论56
致谢57
参考文献58
附部分电路图A59
附部分电路图C60
附部分电路图C61
附部分电路图D62
第一章前言
本系统安全可靠，智能化高，安装方便，是大众型电子锁的首选本系统采用以低价格高性能的8位单片机AT89S52为核心,AT89S52采用CHOMS工艺，功耗很低,并且价格合适,应用普遍,更是支持了ISP在线下载，易于开发。
使用该CPU进行设计具有实际意义。
第二章方案设计与论证
我们结合自身的知识结构和实际情况，得出了几种不同的方案。
通过查阅大量的相关资料，调查论证，从可行性、价钱、实用性和安全性等方面综合考虑，终于得出了比较合理、实用、可靠的方案。
核心处理器我们采用低位机AT898S52，这类单片机具有在线下载功能，开发容易，并且价格便宜，实用性能高，安全可靠，自身资源基本满足设计要求。
但考虑到本系统的设计比较宠大，一片这样的8位单片机资源远远不够，所以系统设计过程中采用了多片单片机通过并口和串口结合通信的方法。
显示方面我们采用了128×
64LCD显示，语音方面我们采用了ISD公司的串口语音芯片，还有其它各种功能的传感器匀采用了方便实用的类型，大大减轻了设计难度。
一LCD显示和语音系统
考虑到本系统显示的内容比较多并且涉及到中文内容的显示，为了节省单片机内部空间，我们选用带中文字库的128×
64LCD显示器。
另外考虑到8位单片机端口的缺乏，我们最终选取了串并口兼有的LCD显示器。
语音系统方面，本系统要求有：
对检测到的状及时读取，超速提醒，数据的实时读取，系统的操作提示。
读取的内容比较大，并且要求分段并且段数也有一定的要求。
所以语音系统也有三个方案可选取。
方案一：
传统的录放音装置
方案二：
并口方式的可分段语音芯片
方案三：
串口方式的可分段语音芯片
传统的录放音装置，一来不可以分段，二来分段是固定的，不利于开发。
实现起来硬件开销大大加大。
就本系统而言基本不作考虑。
而采用分段的语音芯片，不管是并口还是串口方式，其基本工作原理和机制都是一样的。
而此类芯片不管从普遍性还是技术的成熟度和开放性，首选就是ISD公司的语音芯片系列。
本系统设计中我们采用串口试的的语音芯片进行设计，这样可以节省8条以上的I/O。
这对8位单片机来说是一个很大的节省。
然而硬件的节省必定会加大软件的开销，并且技术方面，串口语音芯片技术公开性和成熟度远不如并口的芯片。
但从资源利用加上并口的芯片大多已停产等方面考虑，我们还是决定克报程序方面的困难采用串口的芯片。
并且采用长度为2分钟的ISD4002，基本满足上面要求。
ISD4002系列工作电压3V,单片录放时间2分钟,音质好,适用于移动电话及其他便携式电子产品中。
芯片采用CMOS技术,内含振荡器、防混淆滤波器、平滑滤波器、音频放大器、自动静噪及高密度多电平闪烁存贮陈列。
芯片设计是基于所有操作必须由微控制器控制,操作命令可通过串行通信接口（SPI或Microwire）送入。
芯片采用多电平直接模拟量存储技术,每个采样值直接存贮在片内闪烁存贮器中,因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声,避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和"
金属声"
。
采样频率可为4.0,5.3,6.4,8.0kHz,频率越低,录放时间越长,而音质则有所下降,片内信息存于闪烁存贮器中,可在断电情况下保存100年（典型值）,反复录音10万次。
SPI（SerialPeripheralInterface，串行外设接口）传输协议说明：
1、所有串行数据传输从SS端下降沿开始。
SS端在传送过程中应一直保持低电平，在指令间为高电平；
2、时钟信号上升沿时锁存输入数据，时钟信号下降沿时输出数据；
3、录/放音操作起始于SS变低，并给33000器件输入操作码和地址（见表1）；
4、操作码有五位，地址码十一位。
目前器件地址只要十位，而第十一位是为将来作扩展用的。
为了明了起见，“X”表示任意；
5、每个操作（包括信息快速检索）结束，出现EOM标志或溢出时，将产生一次中断。
当下一个SPI周期开始时，此中断被清除；
6、中断数据从33000器件的MISO端输出的同时，控制码及地址信号也从MOSI端输入。
读出中断数据和启动一个新的操作可在同一个SPI周期内完成；
7、运行位（RUN）置1时启动操作，置0时结束操作；
8、所有操作都在SS端上升沿开始执行。
二实时时钟
系统时钟的实现可有二种方案
利用单片机内部定时或延时程序实现
采用实时时钟芯片
不管是采用单片机内部资料定时或延时方式都会加强程序的复杂度，浪费了宝贵的资源。
同时准确度也很难达到要求。
所以我们直接采用了实时时钟芯片DS1302。
DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。
采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。
DS1302内部有一个31×
8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。
DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。
DS1302的基本组成和工作原理
管脚描述
X1X232.768KHz晶振管脚
GND地
RST复位脚
I/O数据输入/输出引脚
SCLK串行时钟
Vcc1,Vcc2电源供电管脚
DS1302串行时钟芯片8脚DIP
DS1302S串行时钟芯片8脚SOIC200mil
DS1302Z串行时钟芯片8脚SOIC150mil
DS1302内部寄存器
CH:
时钟停止位寄存器2的第7位12/24小时标志
CH=0振荡器工作允许bit7=1,12小时模式
CH=1振荡器停止bit7=0,24小时模式
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