_單片機(jī)應(yīng)用課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：基于AT24C02電子密碼鎖的設(shè)計(jì)_目錄1設(shè)計(jì)任務(wù) 錯(cuò)誤!未定義書簽。2系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。2.1各個(gè)模塊方案論證 錯(cuò)誤!未定義書簽。2.1.1芯片選擇 錯(cuò)誤!未定義書簽。2.1.2顯示器的選擇 錯(cuò)誤!未定義書簽。2.2總體方案設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。3硬件電路設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。3.1單片機(jī)最小系統(tǒng) 錯(cuò)誤!未定義書簽。3.2AT24C20儲存密碼電路 錯(cuò)誤!未定義書簽。謝謝閱讀3.3矩陣鍵盤電路 63.4液晶顯示電路 64系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。4.1主程序流程圖 74.2子程序流程圖 84.2.1AT24C20子程序流程圖 84.2.21602子程序流程圖 95實(shí)物調(diào)試 錯(cuò)誤!未定義書簽。5.1實(shí)性物能分析 106心得體會(huì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。附錄1 錯(cuò)誤!未定義書簽。（1）系統(tǒng)總電路圖 16（2）系統(tǒng)仿真圖 17附錄2 錯(cuò)誤!未定義書簽。（1）程序清單 錯(cuò)誤!未定義書簽。_設(shè)計(jì)任務(wù)基本要求：采用AT24C02與單片機(jī)STC89C52相結(jié)合設(shè)計(jì)電子密碼鎖，然后通過矩陣鍵盤按鍵進(jìn)行密碼的輸入、清除、更改、開鎖等功能。感謝閱讀系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2.1 各個(gè)模塊方案討論2.1.1芯片選擇由于設(shè)計(jì)的是電子密碼鎖，而單片機(jī)AT89C52為8位通用微處理器，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的C51內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的8xc52相同，其主要用于會(huì)聚調(diào)整時(shí)的功能控制。功能包括對會(huì)聚主IC內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù)RAM及外部接口等功能部件的初始化，會(huì)聚調(diào)整控制，會(huì)聚測試圖控制，紅外遙控信號IR的接收解碼及與主板CPU通信等。主要管腳有：XTAL1（19腳）和XTAL2（18腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接12MHz晶振。RST/Vpd（9腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。VCC（40腳）和VSS（20腳）為供電端口，分別接+5V電源的正負(fù)端。P0~P3為可編程通用I/O腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計(jì)中，P0端口（32~39腳）被定義為N1功能控制端口，分別與N1的相應(yīng)功能管腳相連接，13腳定義為IR輸入端，10腳和11腳定義為I2C總線控制端口，分別連接N1的SDAS（18腳）和SCLS（19腳）端口，12腳、27腳及28腳定義為握手信號功能端口，連接主板CPU的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測及會(huì)聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。謝謝閱讀所以我們以此單片機(jī)為核心，采用AT24C02作為儲存密碼芯片，利用單片機(jī)進(jìn)行控制，外加顯示電路和鍵盤電路，即構(gòu)成一個(gè)基本的電子密碼鎖系統(tǒng)。感謝閱讀2.1.2顯示器的選擇LCD1602具有微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧，對比度可調(diào)、精品文檔放心下載內(nèi)含復(fù)位電路、提供各種控制命令等特點(diǎn)，完全滿足本次設(shè)計(jì)的需要，因此，選精品文檔放心下載擇LCD1602作為顯示器進(jìn)行使用。_2.2 總體方案設(shè)計(jì)密碼鎖設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題是實(shí)現(xiàn)密碼的輸入、清除、更改、開鎖等功能：精品文檔放心下載1、密碼輸入功能：插上電源后，第一次使用或忘記密碼時(shí)可以用111111對其密碼初始化，LCD提示輸入密碼，輸入密碼時(shí)在1602LCD上顯示“*”每輸入一個(gè)數(shù)字，LCD上向右移一格，同時(shí)“*”加一個(gè)。值到輸入6個(gè)“*”為此，若一次性輸入大于6個(gè)密碼，則只保留前6位密碼，按“確定”生效。若按取消鍵，鎖關(guān)閉，所有輸入清除錯(cuò)誤。輸入計(jì)數(shù)達(dá)三次時(shí)，報(bào)警并鎖定鍵盤。謝謝閱讀2、密碼更改功能：密碼鎖在打開的狀態(tài)再次輸入原密碼，會(huì)有提示輸入新密碼，輸入新密碼后按修改鍵再次輸入新密碼后就能成功修改密碼（初始密碼是6個(gè)1）。感謝閱讀3、當(dāng)密碼輸入成功后，或者密碼修改成功后，LCD上有提示成功字符LED燈亮，同時(shí)蜂鳴器響兩聲作為提示。謝謝閱讀AT24C02電子密碼鎖總體設(shè)計(jì)方案如圖1所示。感謝閱讀1總體設(shè)計(jì)方案系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)3.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)是電子時(shí)鐘系統(tǒng)的主控制器。其最小系統(tǒng)主要由STC89C52單片機(jī)、晶振電路及單片機(jī)復(fù)位電路組成。謝謝閱讀_晶振系統(tǒng)由兩個(gè)30pf的陶瓷電容和一個(gè)12MHz的晶振組成，分別接在XTAL1、XTAL2上，在單片機(jī)內(nèi)部，這兩個(gè)端口是一個(gè)反相放大器的輸入端，這個(gè)放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器，它決定了單片機(jī)的時(shí)鐘周期。感謝閱讀單片機(jī)有一個(gè)復(fù)位引腳RST，高電平有效，只要RST保持高電平，單片機(jī)將循環(huán)復(fù)位，復(fù)位期間，ALE、PSEN輸出高電平。RST從高電平變?yōu)榈碗娖街螅琍C指針變?yōu)?000H，使單片機(jī)從程序存儲器地址為0000H的單元開始執(zhí)行。當(dāng)單片機(jī)執(zhí)行程序出錯(cuò)或進(jìn)入死循環(huán)時(shí)，也可按復(fù)位按鈕重新啟動(dòng)。單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖2所示。感謝閱讀23.2 AT24C02儲存密碼電路.為了保存用戶設(shè)置的密碼，本系統(tǒng)使用AT24C02用來保存用戶設(shè)置的密碼，它的SCL、SDA端分別接單片機(jī)的T0、T1端,用于與單片機(jī)之間讀寫操作的數(shù)據(jù)傳輸；WP接低電平表示單片機(jī)可以對器件進(jìn)行正常的讀/寫操作；E0、E1、E2是器件地址輸入端，都接低電平表示只有一個(gè)AT24C02被器件尋址。該電路要注意的是SCL、SDA必須加上一上接電阻，阻值為4.7K。用戶設(shè)置的密碼存放在ST24C02中，當(dāng)需要更改或讀取用戶密碼時(shí)，只需對ST24C02里的數(shù)據(jù)更改或讀取。ST24C02儲存密碼電路如圖3所示。感謝閱讀_33.3矩陣鍵盤電路矩陣鍵盤電路主要作用就是輸入密碼，它由行線和列線組成，按鍵位于行、列的交叉點(diǎn)上，行列分別連接到按鍵開關(guān)的兩端。無按鍵按動(dòng)作時(shí)列線處于高電平狀態(tài)；精品文檔放心下載有按鍵按下時(shí)，交點(diǎn)的行線和列線相通，列線電平狀態(tài)將由與此列線相連的行線電平?jīng)Q定。謝謝閱讀行線電平如果低，則列線電平為低；行線電平如果為高，則列線電平也為高。精品文檔放心下載這是識別矩陣式鍵盤按鍵是否被按下的關(guān)鍵所在。由于矩陣鍵盤中行、列線為多鍵公用，各按鍵均影響該鍵所在的行和列的電平，所以必須將行、列線信號配合起來作適當(dāng)?shù)奶幚恚拍艽_定閉合鍵所在的位置。矩陣式鍵盤節(jié)省了好多的I/O口，適用于按鍵數(shù)量比較多的場合。本設(shè)計(jì)的4*4鍵盤即采用矩陣式鍵盤。矩陣鍵盤電路圖如圖4所示感謝閱讀_43.4 液晶顯示電路1602的引腳功能：1腳：為地電源。2腳：VCC接5V正電源。3腳：為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對比度最弱，接地電源時(shí)對比度最高，對比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè)20K的電位器調(diào)整對比度。謝謝閱讀4腳：RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。謝謝閱讀5腳：RW為讀寫信號線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和RW共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，精品文檔放心下載當(dāng)RS為低電平RW為高電平時(shí)可以讀忙信號，當(dāng)RS為高電平RW為低電感謝閱讀平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。6腳：E端為使能端，E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。感謝閱讀7~14腳：D0~D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。15~16腳：15腳接VCC，16腳接地。1602電路圖如圖5所示。_5系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)由于單片機(jī)是可編程控制器，故采用C語言對單片機(jī)進(jìn)行程序的編寫。主程序主要由矩陣鍵盤程序、1602液晶屏程序及AT24C02程序組成。感謝閱讀4.1 主程序流程圖_6上圖6為主程序流程圖。開始先初始化，然后屏幕顯示password先掃描按感謝閱讀鍵，確認(rèn)是否可以按鍵按出密碼，如果沒有按鍵按下，則重新掃描按鍵，若有鍵感謝閱讀按下則按下修改鍵并保存密碼就會(huì)出現(xiàn)新的密碼，若不按下修改鍵則還是原來剛謝謝閱讀設(shè)置的初始密碼，按下輸入鍵并輸入密碼，不按下輸入鍵則重新回到掃描按鍵步謝謝閱讀驟，若密碼正確則開鎖。密碼錯(cuò)誤則報(bào)警顯示錯(cuò)誤。4.2子程序流程圖4.2.1AT24C02子程序流程圖7_圖7展示了AT24C02的一個(gè)工作流程：首先是對AT24C02進(jìn)行初始化，謝謝閱讀方便密碼的輸入，當(dāng)輸入的密碼正確，就會(huì)解鎖，顯示屏顯示 open,否則顯示精品文檔放心下載error并重新輸入密碼。4.2.21602子程序流程圖81602顯示器的工作流程圖展示了1602的工作流程：啟動(dòng)時(shí)，首先對1602精品文檔放心下載進(jìn)行初始化，然后檢測有沒有數(shù)據(jù)寫入，當(dāng)有數(shù)據(jù)寫入時(shí)，1602便讀出數(shù)據(jù)并感謝閱讀顯示，沒有數(shù)據(jù)寫入時(shí)，1602就一直處于等待中，直至有數(shù)據(jù)寫入。1602子感謝閱讀程序流程圖如圖8所示。實(shí)物調(diào)試5.1實(shí)物性能分析用KEIL編寫程序軟件編寫程序、經(jīng)過Proteus仿真軟件仿真調(diào)試之后，確精品文檔放心下載認(rèn)了此系統(tǒng)可正常運(yùn)行，在這樣的前提下，我們利用一個(gè)單片機(jī)最小系統(tǒng)、一塊精品文檔放心下載用電路板焊接的模塊和一個(gè)1602液晶顯示屏完成了第一次實(shí)物仿真。謝謝閱讀_圖9圖9界面顯示為輸入密碼，這時(shí)我們按下按鍵輸入密碼。謝謝閱讀當(dāng)我們輸入密碼時(shí)，下圖為密碼正確的實(shí)物圖，如圖10所示。精品文檔放心下載_圖10當(dāng)密碼輸入正確時(shí)，顯示屏就會(huì)顯示OPEN。_若密碼輸入錯(cuò)誤，下圖為密碼輸入錯(cuò)誤的實(shí)物圖，如圖11所示。精品文檔放心下載11當(dāng)我們輸入錯(cuò)誤的密碼時(shí)，顯示屏就會(huì)顯示error。感謝閱讀_下圖為密碼修改成功的實(shí)物圖，如圖12所示。12_當(dāng)密碼修改成功時(shí)，顯示屏就會(huì)顯示RestPasswordOK。感謝閱讀心得體會(huì)通過此次課程設(shè)計(jì)，我重新把單片機(jī)及相關(guān)知識聯(lián)系在了一起感謝閱讀雖然掌握的知識不是很多，但通過查找資料我還是對單片機(jī)有了很好的了解和掌握。在設(shè)計(jì)中我才發(fā)現(xiàn)單片機(jī)雖然體積小但是功能很強(qiáng)大，在生活中很多地方都可以用到它。謝謝閱讀單片機(jī)這門學(xué)科博大精深，在以后的學(xué)習(xí)中只有多看書，理論與實(shí)踐結(jié)合才能把這門課掌握好。掌握了LCD的使用方法與編程。同時(shí)我也體會(huì)到合作的好處。讓我懂得了如何合作，對不同看法發(fā)表自己的意見。謝謝閱讀此次設(shè)計(jì)中最要的一點(diǎn)是，讓我知道了，理論聯(lián)系實(shí)踐的好處。不管理論學(xué)的再怎么好都必須聯(lián)系實(shí)踐，只有在實(shí)踐中我們才會(huì)更加懂得如何運(yùn)用自己的所學(xué)，在實(shí)踐中將自己的知識實(shí)物化。理論聯(lián)系實(shí)踐是我們獲取知識的最佳途徑。感謝閱讀參考文獻(xiàn)[1]譚浩強(qiáng)主編.C程序設(shè)計(jì)題解與上機(jī)指導(dǎo)（第 3版）[M].北京，清華大學(xué)出版社，精品文檔放心下載2005.16-24_[2]謝維成楊家國董秀成,單片機(jī)原理與應(yīng)用及C51程序設(shè)計(jì)（第2版）[M],北京，清華大謝謝閱讀學(xué)出版社，2009.7.25-36附錄1（1）系統(tǒng)總電路圖系統(tǒng)總電路圖，如圖12所示。13_（2）系統(tǒng)仿真圖系統(tǒng)仿真圖，如圖13所示。14（3）PCB板設(shè)計(jì)使用的PCB如圖14所示_圖15附錄2程序清單#include<reg51.h>#include<intrins.h>#defineLCM_Data P0#defineucharunsignedchar感謝閱讀#defineuint unsignedint//精品文檔放心下載#defineBusy0x80//用于檢測LCM狀態(tài)字中的Busy標(biāo)識#definew6//定義密碼位數(shù)sbitlcd1602_rs=P2^5;sbitlcd1602_rw=P2^6;sbitlcd1602_en=P2^7;sbitScl=P3^4;//24C02串行時(shí)鐘sbitSda=P3^5;//24C02串行數(shù)據(jù)sbitALAM=P2^1;//報(bào)警sbitKEY=P2^0;//開鎖sbitopen_led=P2^2;//開鎖指示燈bitoperation=0;//操作標(biāo)志位bitpass=0;//密碼正確標(biāo)志//bitResetEn=0;//重設(shè)密碼充（允）許標(biāo)志bitReInputEn=0;//重置輸入充（允）許標(biāo)志_bit s3_keydown=0; //3秒按鍵標(biāo)志位感謝閱讀bit key_disable=0; //鎖定鍵盤標(biāo)志謝謝閱讀unsignedcharcountt0,second;//t0中斷計(jì)數(shù)器,秒計(jì)數(shù)器精品文檔放心下載voidDelay5Ms(void);unsignedcharcodea[]={0xFE,0xFD,0xFB,0xF7}; //控盤掃描控制表精品文檔放心下載unsignedcharcodestart_line[]={"password: "};精品文檔放心下載unsignedcharcodename[]={"2===CodedLock==="}; //顯示名稱謝謝閱讀unsignedcharcodeCorrect[]={"correct"};//輸入正確unsignedcharcodeError[]={"error"};//輸入錯(cuò)誤unsignedcharcodecodepass[]={"pass"};unsignedcharcodeLockOpen[]={"open"};//OPENunsignedcharcodeSetNew[]={"SetNewWordEnable"};unsignedcharcodeInput[]={"input:"};//INPUTunsignedcharcodeResetOK[]={"ResetPasswordOK"};unsignedcharcodeinitword[]={"Initpassword..."};unsignedcharcodeEr_try[]={"error,tryagain!"};unsignedcharcodeagain[]={"inputagain"};unsignedcharInputData[6];//輸入密碼暫存區(qū)unsignedcharCurrentPassword[6]={1,1,1,1,1,1};//當(dāng)前密碼值unsignedcharTempPassword[6];unsignedcharN=0;//密碼輸入位數(shù)記數(shù)unsignedcharErrorCont;//錯(cuò)誤次數(shù)計(jì)數(shù)_unsignedcharCorrectCont; //正確輸入計(jì)數(shù)謝謝閱讀unsignedcharReInputCont; //重新輸入計(jì)數(shù)精品文檔放心下載unsignedcharcodeinitpassword[6]={1,1,1,1,1,1};精品文檔放心下載//=====================5ms 延 時(shí)精品文檔放心下載==============================感謝閱讀voidDelay5Ms(void){unsignedintTempCyc=5552;精品文檔放心下載while(TempCyc--);}//===================400ms 延 時(shí)謝謝閱讀==============================精品文檔放心下載voidDelay400Ms(void){unsignedcharTempCycA=5;精品文檔放心下載unsignedintTempCycB;while(TempCycA--) {TempCycB=7269;while(TempCycB--); }}//============================24C02=============感謝閱讀===============voidmDelay(uintt)//延時(shí){uchari;while(t--)_{for(i=0;i<125;i++){;} }}voidNop(void) //空操作{_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();} /*起始條件*/voidStart(void){Sda=1;Scl=1;Nop();Sda=0;Nop();} /*停止條件*/voidStop(void){Sda=0;Scl=1;Nop();Sda=1;Nop();} /*應(yīng)答位*/voidAck(void)_{ Sda=0; Nop(); Scl=1; Nop();精品文檔放心下載Scl=0;}/*反向應(yīng)答位*/voidNoAck(void){Sda=1; Nop(); Scl=1; Nop();精品文檔放心下載Scl=0;} /*發(fā)送數(shù)據(jù)子程序，Data為要求發(fā)送的數(shù)據(jù)*/精品文檔放心下載voidSend(ucharData){ucharBitCounter=8;chartemp;do {temp=Data;Scl=0;Nop();if((temp&0x80)==0x80)Sda=1;elseSda=0;Scl=1;temp=Data<<1;Data=temp;BitCounter--; 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