文档介绍：单片机应用课程设计
设计题目:基于AT24C02电子密码锁的设计
目录
1 设计任务 3
2 系统总体方案设计 3
各个模块方案论证 3
芯片选择 3
显示器的选择 3
4
3 硬件电路设计 4
单片机最小系统 4
AT24C20储存密码电路 5
矩阵键盘电路 6
液晶显示电路 6
4 系统软件设计 6
主程序流程图 7
子程序流程图 8
AT24C20子程序流程图 8
1602子程序流程图 9
5 实物调试 9
9
6 心得体会 12
附录1 14
(1)系统总电路图 14
(2)系统仿真图 14
附录2 16
(1)程序清单 16
设计任务
基本要求:采用AT24C02与单片机STC89C52相结合设计电子密码锁,然后通过矩阵键盘按键进行密码的输入、清除、更改、***等功能。
系统总体方案设计
各个模块方案讨论
芯片选择
由于设计的是电子密码锁,而单片机AT89C52为8 位通用微处理器,采用工业标准的C51内核,在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52 相同,其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC 内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化,会聚调整控制,会聚测试图控制,红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。主要管脚有:XTAL1(19 脚)和XTAL2(18 脚)为振荡器输入输出端口,外接12MHz 晶振。RST/Vpd(9 脚)为复位输入端口,外接电阻电容组成的复位电路。VCC(40 脚)和VSS(20 脚)为供电端口,分别接+5V电源的正负端。P0~P3 为可编程通用I/O 脚,其功能用途由软件定义,在本设计中,P0 端口(32~39 脚)被定义为N1 功能控制端口,分别与N1的相应功能管脚相连接,13 脚定义为IR输入端,10 脚和11脚定义为I2C总线控制端口,分别连接N1的SDAS(18脚)和SCLS(19脚)端口,12 脚、27 脚及28 脚定义为握手信号功能端口,连接主板CPU 的相应功能端,用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。
所以我们以此单片机为核心,采用AT24C02作为储存密码芯片,利用单片机进行控制,外加显示电路和键盘电路,即构成一个基本的电子密码锁系统。
显示器的选择
LCD1602具有微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧,对比度可调、内含复位电路、提供各种控制命令等特点,完全满足本次设计的需要,因此,选择LCD1602作为显示器进行使用。
总体方案设计
密码锁设计的关键问题是实现密码的输入、清除、更改、***等功能:
1、密码输入功能:插上电源后,第一次使用或忘记密码时可以用111111对其密码初始化,LCD提示输入密码,输入密码时在1602LCD上显示“*”每输入一个数字,LCD上向右移一格,同时“*”加一个。值到输入6个“*”为此,若一次性输入大于6个密码,则只保留前6位密码,按“确定”生效。若按取消键,锁关闭,所有输入清除错误。输入计数达三次时,报警并锁定键盘。
2、密码更改功能:密码锁在打开的状态再次输入原密码,会有提示输入新密码,输入新密码后按修改键再次输入新密码后就能成功修改密码(初始密码是6个1 )。
3、当密码输入成功后,或者密码修改成功后,LCD上有提示成功字符LED灯亮,同时蜂鸣器响两声作为提示。
AT24C02电子密码锁总体设计方案如图1所示。
图1 总体设计方案
系统硬件电路设计
单片机最小系统
单片机是电子时钟系统的主控制器。其最小系统主要由STC89C52单片机、晶振电路及单片机复位电路组成。
晶振系统由两个30pf的陶瓷电容和一个12MHz的晶振组成,分别接在XTAL1、XTAL2上,在单片机内部,这两个端口是一个反相放大器的输入端,这个放大器构成了片内振荡器,它决定了单片机的时钟周期。
单片机有一个复位引脚RST,高电平有效,只要RST保持高电平,单片机将循环复位,复位期间,ALE、PSEN输出高电平。RST从高电平变为低电平之后,PC指针变为0000H,使单片机从程序存储器地址为0000H的单元开始执行。当单片机执行程序出错或进入死循环时,也可按复位按钮重新启动。单片机最小系统如图2所示。
图2
AT24C02储存密码电路.
为了保存用户设置的密码,本系统使用AT24C02用来保存用户设置的密码,它的SCL、SDA端分别接单片机的T0、T1端,用于与单片机之间读写操作的数据传输;WP接低电平表示单片机可以对器件进行正常的读/写操作;E0、 E1、E2是器件地址输入端,都接