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12864显示子程序49
附录2.4：
AT2402存储子程序53
第1章系统总体设计
1.1系统结构
图1－1系统结构图
1.2系统组成
如图2－1所示系统主要由AT89C51、1602液晶显示器、LED、4*4矩阵键盘、蜂鸣器电路等组成。
1.3系统可行性分析
系统工作原理分析：
使用AT89C51单片机、4*4矩阵键盘、LED、1602液晶显示器等。
矩阵键盘分别为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、确认键组成。
系统开始显示“WELCOMINPUT”提示输入密码；
输入密码时，LCD显示电路显示为“*”，当密码输入完毕按下确认键时，对输入密码与设定的密码进行比较，若密码正确则LCD显示电路显示为“welcomightopen”提示绿灯亮；
若密码不正确，LCD显示电路显示提示“worry”。
蜂鸣器发声，三次红灯亮，锁定键盘，可以提高系统的安全系数。
第2章硬件电路设计
2.1单片机AT89C51简介
AT89C51为ATMEL所生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flsah存储器。
1．AT89S52主要功能列举如下：
（1）拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash
（2）晶片内部具时钟振荡器（传统最高工作频率可至12MHz）
（3）内部程序存储器（ROM）为8KB
（4）内部数据存储器（RAM）为256字节
（5）32个可编程I/O口线
（6）8个中断向量源
（7）三个16位定时器/计数器
（8）三级加密程序存储器
（9）全双工UART串行通道
2.MCS-51的引脚说明：
MCS-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构，右图是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。
现在我们对这些引脚的功能加以说明：
MCS-51的引脚说明：
如图2.1.2
图2.1.289C51的引脚结构
2.24*4矩阵键盘
矩阵式键盘适用于按键数量较多的场合，由行线和列线组成，按键位于行列的交叉点上。
节省I/O口。
矩阵键盘工作原理：
行线通过上拉电阻接到+5V上。
无按键，行线处于高电平状态，有键按下，行线电平状态将由与此行线相连的列线电平决定。
列线电平为低，则行线电平为低；
列线电平为高，则行线电平为高。
如图所示，本系统采用4*4矩阵键盘，前11个按键按顺序分别为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、确认键，后面的键未定义。
用户只能通过键盘输入密码。
图3—24*4矩阵键盘原理图
3.51602LCD液晶显示屏
图3－5液晶屏电路原理图
3.5.1概述
LCD是一种利用液晶的扭曲、向列效应制成的新型显示器。
它具有体积小，质量轻，功耗低，抵制干扰能力强等优点，因而在单片机系统中被广泛应用。
LCD本身不发光，是通过借助外界光线照射液晶材料而实现显示的被动显示器件
3.5.2基本特性:
（1）、低电源电压（VDD:
+3.0--+5.5V）
（2）、显示分辨率:
128×
64点
（3）、内置汉字字库，提供8192个16×
16点阵汉字（简繁体可选）
（4）、内置128个16×
8点阵字符
（5）、2MHZ时钟频率
（6）、显示方式：
STN、半透、正显
（7）、驱动方式：
1/32DUTY，1/5BIAS
（8）、视角方向：
6点
（9）、背光方式：
侧部高亮白色LED，功耗仅为普通LED的1/5—1/10
（10）、通讯方式：
串行、并口可选
（11）、内置DC-DC转换电路，无需外加负压
（12）、无需片选信号，简化软件设计
（13）、工作温度:
0℃-+55℃,存储温度:
-20℃-+60℃
模块接口说明：
*注释1：
如在实际应用中仅使用串口通讯模式，可将PSB接固定低电平，也可以将模块上的J8和“GND”用焊锡短接。
*注释2：
模块内部接有上电复位电路，因此在不需要经常复位的场合可将该端悬空。
*注释3：
如背光和模块共用一个电源，可以将模块上的JA、JK用焊锡短接。
3.5.3并行接口
管脚号
管脚名称
电平
管脚功能描述
1
VSS
0V
电源地
2
VCC
3.0+5V
电源正
3
V0
-
对比度（亮度）调整
4
RS（CS）
H/L
RS=“H”,表示DB7——DB0为显示数据
RS=“L”,表示DB7——DB0为显示指令数据
5
R/W（SID）
R/W=“H”,E=“H”,数据被读到DB7——DB0
R/W=“L”,E=“H→L”,DB7——DB0的数据被写到IR或DR
6
E（SCLK）
使能信号
7
DB0
三态数据线
8
DB1
9
DB2
10
DB3
11
DB4
12
DB5
13
DB6
14
DB7
15
PSB
H：
8位或4位并口方式，L：
串口方式（见注释1）
16
NC
空脚
17
/RESET
复位端，低电平有效（见注释2）
18
VOUT
LCD驱动电压输出端
19
A
VDD
背光源正端（+5V）（见注释3）
20
K
背光源负端（见注释3）
如在实际应用中仅使用并口通讯模式，可将PSB接固定高电平，也可以将模块上的J8和“VCC”用焊锡短接。
四.模块主要硬件构成说明
3.5.4控制器接口信号说明
1、RS，R/W的配合选择决定控制界面的4种模式
RS
R/W
功能说明
MPU写指令到指令暂存器（IR）
读出忙标志（BF）及地址记数器（AC）的状态
MPU写入数据到数据暂存器（DR）
MPU从数据暂存器（DR）中读出
2、E信号
E状态
执行动作
结果
高——>
低
I/O缓冲——>
DR
配合/W进行写数据或指令
高
DR——>
I/O缓冲
配合R进行读数据或指令
低/低——>
无动作
3、忙标志:
BF
BF标志提供内部工作情况.BF=1表示模块在进行内部操作,此时模块不接受外部指令和数据.BF=0时,模块为准备状态,随时可接受外部指令和数据.利用STATUSRD指令,可以将BF读到DB7总线,从而检验模块之工作状态.
4、字型产生ROM（CGROM）：
字型产生ROM（CGROM）提供8192个此触发器是用于模块屏幕显示开和关的控制。
DFF=1为开显示（DISPLAYON）,DDRAM的内容就显示在屏幕上，DFF=0为关显示（DISPLAYOFF）。
DFF的状态是指令DISPLAYON/OFF和RST信号控制的。
5、显示数据RAM（DDRAM）
模块内部显示数据RAM提供64×
2个位元组的空间，最多可控制4行16字（64个字）的中文字型显示，当写入显示数据RAM时，可分别显示CGROM与CGRAM的字型；
此模块可显示三种字型，分别是半角英数字型（16*8）、CGRAM字型及CGROM的中文字型，三种字型的选择，由在DDRAM中写入的编码选择，在0000H—0006H的编码中（其代码分别是0000、0002、0004、0006共4个）将选择CGRAM的自定义字型，02H—7FH的编码中将选择半角英数字的字型，至于A1以上的编码将自动的结合下一个位元组，组成两个位元组的编码形成中文字型的编码BIG5（A140—D75F），GB（A1A0-F7FFH）。
6、字型产生RAM（CGRAM）
字型产生RAM提供图象定义（造字）功能,可以提供四组16×
16点的自定义图象空间，使用者可以将内部字型没有提供的图象字型自行定义到CGRAM中，便可和CGROM中的定义一样地通过DDRAM显示在屏幕中。
7、地址计数器AC
地址计数器是用来贮存DDRAM/CGRAM之一的地址,它可由设定指令暂存器来改变，之后只要读取或是写入DDRAM/CGRAM的值时，地址计数器的值就会自动加一，当RS为“0”时而R/W为“1”时，地址计数器的值会被读取到DB6——DB0中。
8、光标/闪烁控制电路
此模块提供硬体光标及闪烁控制电路，由地址计数器的值来指定DDRAM中的光标或闪烁位置。
3.6发光二极管LED
图3－6二极管LED
LED是单片机应用系统中常用的输出设备，LED由发光二极管构成，具有结构简单、价格便宜等特点。
在本次设计中用到了两个LED。
它们由引脚控制，当密码正确时相应的引脚变为低电平从而发光，绿灯亮。
错误时红灯亮。
3.8蜂鸣器
图3－8蜂鸣器
由于蜂鸣器使用P1口驱动要加上上拉电阻如图3－8。
当密码输入错误，P1口变为高电平从而使蜂鸣器发声。
3.9电路原理图
电路仿真图
第4章软件程序设计
本系统软件设计由主程序，初始化程序，LCD显示程序，键盘扫描程序组成。
主要程序设计流程图如下所示：
4.1软件设计流程图
图4—1软件设计流程图
4.2具体功能软件实施
4.2.1开始等待流程
系统开始一直显示提示“请输入密码”,并判断有否按键，当有键按下跳出等待。
图4—2开始等待流程
4.2.2密码检查功能
本系统使用数组PASSWORD[6]存储密码,系统初始化对数组负值PASSWORD[6]＝{1,6,7,9,10,11}相当于键盘上的1，2，3，4，5，6。
输入密码的时候，先将输入的每一位密码分别放置在数组key[6]中，然后再将key[6]与PASSWORD[6]的每一位分别对照。
若每一位都相等，密码检查通过。
图4—3密码检查
4.2.3键盘扫描
如图3-2，本系统使用4×
4矩阵键盘当没有键按下时，行线和列线之间是不相连的，若第N行与第M列的键被按下，那么第N行与第M列的线就被接通。
根据上述原理，本系统的键盘扫描方法是利用P1口的低四位作为行扫描线，P1口的高四位作为列回扫线。
具体实施方法为：
先使P1.0口输出低电平，P1口其他口输出高电平，然后对P1.4、P1.5、P1.6、P1.7四个口分别作判断。
若此四口都为高电平，则没有键按下；
若有键按下，P1.4、P1.5、P1.6、P1.7四个口必定有一个口输入为低电平，再判断P1.4、P1.5、P1.6、P1.7哪个口为低电平则可判断按键在哪列上。
如P1.4、P1.5、P1.6、P1.7没有低电平，再使P1.1为低电平，其他口为高电平，依次扫描下去，找到按键所在的行，再判断P2口的高四位哪一位为低，便可知道键在哪一列上。
键盘扫描子程序key（）如下:
/*******************************************************************3×
4矩阵键盘输入函数
***************************************************************/
#ifndef_keypad_h_
#define_keypad_h_
#include<
reg51.h>
absacc.h>
intrins.h>
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
ucharidatacom1,com2;
ucharkey_scan（）
{
uchartemp;
ucharcom;
P1=0xf8;
delay（5）;
if（P1!
=0xf8）
{
com1=P1;
P1=0x0f;
com2=P1;
}
while（P1!
=0xf8）;
temp=com1|com2;
while（（P1&
0xf0）!
=0xf0）
;
if（temp==0xee）com=0x01;
if（temp==0xed）com=0x02;
if（temp==0xeb）com=0x03;
if（temp==0xde）com=0x04;
if（temp==0xdd）com=0x05;
if（temp==0xdb）com=0x06;
if（temp==0xbe）com=0x07;
if（temp==0xbd）com=0x08;
if（temp==0xbb）com=0x09;
if（temp==0x7e）com=0x0a;
//10为键值，其代码功能为清除
if（temp==0x7d）com=0x00;
if（temp==0x7b）com=0x0b;
//其代码功能为输入密码结束并确认，即开锁
return（com）;
}
#endif
4.2.5修改密码
本系统设定的修改密码过程为，在输入正确的密码后，按“确认”键，此时提示输入旧密码“请输入密码”，输入正确的旧密码后，可以输入新密码。
此时键入的六位新密码将保存到数组key[6]中。
然后显示器提示再次输入，输入完毕后，第二次输入的密码将保存在iic[6]中，然后将key[6]中六位分别与iic[6]中的六位比对，若两次密码输入一直，即将新的密码，也就是iic[6]和iic[6]中的六位赋值到PASSWORD[6]中。
此时修改密码工作完成，屏幕显示“密码修改成功”。
系统将跳翻到开始，即提示输入密码“INPUT”。
参考文献
[1]当方．微型计算机控制技术[M]．中国水利水电出版社，2001年
[2]胡汉才．单片机原理及其借口技术[M]．清华大学出版社，1996年
[3]赵新民．智能仪器设计基础[M]．哈尔滨工业大学出版社，1999年
[4]潘新，民王，燕芳．微型计算机控制技术[M]．电子工业出版社，2003年
[5]李钟实．实用电子报警器精选百例[M]．北京：
科技技术文献出版社，2002年
[6]陈爱弟．Protel99se实用培训教程[M]．人民邮电出版社，2000年。
[7]阎石．数字电子技术基础[M]．高等教育出版社，1998年
[8]童诗白．模拟电子技术基础[M]．高等教育出版涉，1998年
[9]候振鹏．嵌入式C语言程序设计[M]．北京：
人民邮电出版社，2006年
[10]徐士良．C语言程序设计教程[M]．北京：
人民邮电出版社，2001年
[11]BrianW.Kernighan.TheCProgrammingLanguage.PrenticeHallPTR,1988
[12]JaniceMazidi.8051MicrocontrollerandEmbeddedSystems.PrenticeHall,1999
[13]
[14]
[15]
[16]
致谢
通过这次毕业设计，让我复习了很多学过的旧知识，同时锻炼了自己的动手能力和查阅资料。
尤其是解决在实际中解决排查问题的能力。
1、通过这次的设计，我熟悉了使用Protel的技巧，学会了制作电路板的一些技巧，并且熟悉了如何选购使用电子元器件。
2、在设计中，我学到了如何使用C语言对单片机进行编写程序，熟悉了使用KEILC软件，并且加深了对单片机的编程技巧。
3、在做这个设计的过程中，我遇到了不少的问题。
这锻炼了我筛选、查阅资料，并将理论结合到自己的设计中的能力。
一步一步的排除故障原因，找到故障的原因并解决故障。
4、这次的设计使我对模拟电子、数字电子知识加深了了解，尤其是在对电路进行调试的时候，出现了很多这些方面的问题，通过对以往知识的复习巩固，将问题解决。
通过次毕业设计，将我从所学到的专业知识，基本都应用上去，感谢大学三年来，老师对我的教育，让我对掌握了基本的专业技能。
同时也感谢戴老师对我毕业设计的指导，在此表示衷心的感谢！
这次的设计有很多的不足，和市场上的产品有一定的差距，还请老师同学们提出宝贵意见！
谢谢！
PCB封装电路图
密码锁设计主程序
/***********************************************************************
函数库函数：
设计者：
电信0902黄柏成
时间：
2012年5月13日
***********************************************************************/
12864.h>
keypad.h>
24C01.h>
ucharidatakey[6]={0,0,0,0,0,0};
ucharidataiic[6]={1,1,1,0,0,0};
voidpress（uchar*s）
uchardat;
//**************************************************
write_com（0x98+2）;
//保存第一位密码
while（P1==0xf8）;
dat=key_scan（）;
if（（dat!
=0x0a）&
&
（dat!
=0x0b））
{*s=dat;
write_date（0x2a）;
s++;
//保存第二位密码
}
//保存第三位密码
//保存第四位密码
//保存第五位密码
//保存第六位密码
do{P1=0xf8;
//键入Enter键盘继续执行下面语句，否则等待
}while（dat!
=0x0b）;
voidDelay10ms（void）//延时10ms
uinti,j,k;
for（i=10;
i>
0;
i--）
for（j=4;
j>
j--）
for（k=248;
k>
k--）;
/************
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