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1、哈尔滨工业大学华德应用技术学院本科毕业设计（论文）摘 要 在我们的生活和工作中，有很多东西需要用锁的方式加以防盗。但是现如今人们生活中的防盗方式大部分还停留在简单的机械锁水平，传统的机械锁在使用方面有诸多的弊端。科技的飞速发展，使人们的安全意识不断提高。人们强烈的呼吁一种既安全放心又舒适快捷功能齐全的锁可以代替机械锁。为满足人们的使用要求，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。它同时具有了以下优点：安全性高、成本低、功耗低、易操作等。 在安全技术防范领域，电子密码锁逐渐代替传统的机械式密码锁，它成功的克服了机械式密码锁可编码量少，机械结构简单等缺点。随着大规模集成电路技术的发展，尤其是嵌入式微处理器
2、的出现，微处理器也应用到了密码锁中，市面上逐渐出现了带微处理器的智能密码锁。本系统主要由单片机最小系统、矩阵键盘、LCD显示系统等硬件模块组成，实现了修改用户密码、输入密码开门和遥控开门等功能。本系统成本低廉，功能实用。 关键词STC89C52；LCD；电子密码锁；步进电机Abstract In our life and work, there are a lot of things need to be theft lock. But now peoples lives in anti-theft mode was mostly at simple mechanical lock level
3、, the traditional mechanical lock in use has many disadvantages. The rapid development of science and technology, make people continuously improve the safety awareness. There is a strong appeal to both a safe and comfortable and fast functional lock can replace the mechanical lock. In order to meet
4、the requirements of people use, replace the key with a password lock emerge as the times require. It also has the following advantages: high safety, low cost, low power consumption, easy operation etc.In the field of preventive security technology, electronic password lock gradually replace the trad
5、itional mechanical cipher lock, it successfully overcomes the mechanical cipher lock can be encoded in less, simple mechanical structure. With the development of VLSI technology, especially the emergence of embedded microprocessor, the microprocessor is also applied to the cipher lock, the market gr
6、adually with the emergence of microprocessor intelligent password lock.This system is mainly composed of single chip microcomputer minimum system, matrix keyboard, LCD display system, hardware module, realize modify user password, enter the password to open the door and the remote control to open th
7、e door and other functions. This system has the advantages of low cost, practical function.Keywords STC89C52 LCD electronic keyboard password lock stepper motor目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题开发背景11.2 立题目的和意义11.3 电子密码锁现状21.4 系统功能3第2章 整体设计方案选择52.1 系统功能及需求分析52.1.1 系统功能52.2 整体方案设计52.2.1 主控芯片选择52.2.2 无线模块
8、的选择62.2.3 键盘的选择72.2.4 液晶模块的选择72.2.5 电动机的选择72.3 本章小结8第3章 硬件系统设计93.1 系统硬件的总体设计93.2 元器件的选择103.3 各功能模块设计103.3.1 主控芯片103.3.2 无线模块设计163.3.3 LCD1602液晶显示模的介绍与设计173.3.4 步进电机驱动控制系统的组成193.3.5 键盘电路设计233.3.6 报警电路设计243.4 本章小结25第4章 系统软件设计264.1 软件系统的总体设计264.2 输入密码开锁程序设计284.3 液晶显示程序设计294.4 步进电机驱动程序设计304.5 无线接收程序设计31
9、4.6 本章小结31第5章 系统调试325.1 系统硬件调试325.1.1 最小系统的调试325.1.2 液晶模块的调试335.1.3 键盘输入模块的调试335.1.4 无线收发模块的调试335.1.5 报警电路调试335.2 系统软件调试345.3 系统整体调试345.4 调试中遇到的问题和解决方法355.5 本章小结35结 论36致 谢37参考文献38附录139附录241附录343附录444 63第1章 绪论1.1 课题开发背景在科技飞速发展，物质文明日新月异但是人们思想道德体系日益沦丧的今天，怎么样让自己的生命财产安全固若金汤是当今社会所有人都关注的共同话题，在保护我们财产安全上最普及的
10、做法就是加锁，但是传统的机械锁由于其构造简单，种种弊端展现在人们面前。在被撬的事件频繁发生的社会里，人们更加需要一种安全的、便捷的方式保护自己的财产安全。由此各式各样的密码锁开始广泛进入人们的生活和工作中，因此密码锁系统的安全性也变得至关重要。电子式的密码锁，它具有成本相对低廉，密码编码量大，很难破译的优点，但是这些电子密码锁系统通常是采用固定式的键盘，也就是将键盘固定在保险箱的面板上或用户的门上，这就使得用户在运作时丧失 了隐蔽性，极易被人看见和偷拍而使得密码泄漏。在现今市场上，电子式密码锁的占有量最大，因为它的成本低，安全高，运作简单，最能符合用户的需要，但是市面上的这些密码锁也有自身的缺
11、点，所以就必须对其进行必要的改进。为了满足社会人群的需要就必须克服现今市场上密码锁的不足，故此提出将无线遥控技术与密码技术相结合，在保证原有密码锁系统性能的基础上设计新型的无线遥控密码锁系统来克服固定键盘式的密码锁的不足，不仅能实现键盘输入解锁，还能进行远距离遥控解锁，完成一锁多解目的。1.2 立题目的和意义在工业革命到今天，伴随着人类进入电子信息时代，二十一世纪科学技术和人们的生活水平突飞迅猛的发展，特别是改革开放到现在国内经济和科学技术发生翻天覆地变化的今天，人们对自身财产保护的理念也越来越强，同时随着人们生活节奏的加快，在生活中对使用的便捷性也有了更高的需求。综上所述，传统的机械锁给人们
12、带来的安全感早已经无法满足人们日益提高的需求，同时机械锁还存在着很多无法克服的弊端，例如需要随身携带钥匙，如果钥匙不慎丢失被他人利用，就给自己的财产和隐私造成了很大的安全隐患。为了满足人们的需求，一种新型的电子密码锁应运而生。电子密码锁运用嵌入式技术和只能控制技术，做到了运用电子电路控制机械部分的功能，这样就解决了传统机械锁因为某个机械部分损坏导致开锁功能失常的困然，而且密码输入错误时还有报警声，很大程度上增加了密码锁防盗功能。同时因为电子密码锁不需要携带钥匙，弥补了钥匙极易丢失和仿造的缺陷，方便了锁具的使用。电子密码锁和传统的机械锁进行比较有很多满足现代人们生活需要的优势，如：保密性高、使用
13、灵活性好、安全系数高等优点，在走进千家万户的过程中迎合了很多消费者的心态，受到了用户的极大欢迎。1.3 电子密码锁现状我国自改革开放起，很多先进的思想和技术流入我国，在安全防范领域，我国在90年代初便进行了初步的探索。直到现在，我们在此领域的发展已经很大，技术已经很先进，而且种类繁多。不过，有个事实摆在我们面前，我们必须理性去面对，我们国家的技术和国外的技术相比还是相对落后很多，我们国家的高档产品出口到国外只能沦为中低档产品，相应的价格方面受到了很大的影响。除此之外，我国进入到海外市场的产品和发达国家的产品相比，在品牌知名度和价格方面都存在很大的差距。我们生活的今天，电子技术已经发展到了一个空
14、前的高度，在安全防范领域的电子密码锁技术也相对成熟。单位、家庭、宾馆等很多场所已开始使用电子门，尤其是贵重物品、机密文件的保存也使用了电子密码锁，电子密码锁控制器在现场与传感器及执行机构相连，可以很方便的进行状体监视并且完成控制功能。这种装置小型便携，可以很方便很广泛的应用在很多场合。我们生活中常见的电子密码锁系统由电路部分和机械执行部分组成。电路部分有很多方式来制作，例如：利用密码锁ASIC（专用集成电路）芯片控制、利用单片机控制、逻辑门电路构成。如今的电子密码锁，大部分是用户由键盘通过接口电路将密码输入到控制器中，控制器将输入的密码与电子锁内预置的初始密码进行验证，二者一致后，主控芯片会送
15、出信号给功率放大器，然后由继电器带动机械执行部件开锁。 电子密码锁是在单片机或者芯片工作的时候通过验证密码的正确性，从而控制机械部分的开关和闭合，从而带动实物完成动作的电子产品。它种类繁多，性价比也各有不同。如今比较普及的是以芯片为核心，通过软件程序来实现动作的专用集成电路5密码锁。早安全性和性能上已经有了很大的提高，它主要有如下特点：1保密性好，编码量多，远远大于传统机械锁。随机开锁成功率几乎为零。2密码可变。 用户可以经常更改密码，防止密码被盗，同时也可以避免因人员的更替而使锁的密级下降。3误码输入保护。当输入密码多次错误时，报警系统自动启动，防止试探密码。1.4 系统功能本系统的设计主要
16、是为了解决当前市面上传统的锁所存在的不足，近而设计出一款密码自动门，本系统的具体功能实现如下。1. 初始状态本次毕业设计的原始密码初步考虑在程序中设定，因为具有修改密码的功能，在投入生产以后用户可以根据自身的需要另行更改密码。2. 初始显示考虑到要方便用户对当前锁的状态有所了解，所以设计中使用了液晶显示屏显示当前锁的状态。初始时在液晶屏上显示“Enter Password”字样。密码通过键盘进行输入，在液晶上以掩码“*”显示。3. 键入密码正确开锁若密码输入正确，则液晶屏显示上“Password OK”字样，步进电机开始转动，在规定时间实现自动开门，然后在设置好的时间后开始关门：若密码输入错误
17、，则液晶屏上显示“Password ERROR”，步进电机不做反应。4. 密码修改功能密码可以由用户自己修改设定（只支持6位密码）。修改密码之前必须再次输入密码，此时液晶屏上会显示“Old Password”；在输入新密码时候需要二次确认，第一次输入时液晶屏上显示“New Password”，再次确认时显示“Enter Again”，以防止误操作。当连续三次输入密码错误，则蜂鸣器响起报警。5. 密码错误报警为了防止有不法人员对密码进行试探，特此添加了错误报警系统，如果连续三次输入错误密码，系统会长期报警12秒。如果下一次输入密码正确，执行开门操作开门，否则继续报警12秒。6. 遥控解锁当用户不
18、方便用键盘输入密码时，或者防止他人偷窥，可以采用遥控解锁的方式。第2章 整体设计方案选择2.1 系统功能及需求分析2.1.1 系统功能电子密码锁是在单片机或者芯片工作的时候通过验证密码的正确性，从而控制机械部分的开关和闭合，从而带动实物完成动作的电子产品。它种类繁多，性价比也各有不同。如今比较常见的电子密码锁是以芯片为核心，通过软件程序来实现动作的专用集成电路密码锁。它在安全性和性能上都有了很大的提升，功能特点如下：1保密性好，编码量多，远远大于传统机械锁。随机开锁成功率几乎为零。 2密码可变。 用户可以经常更改密码，防止密码被盗，同时也可以避免因人员的更替而使锁的密级下降。 3误码输入保护。
19、当输入密码多次错误时，报警系统自动启动，防止试探密码。2.2 整体方案设计2.2.1 主控芯片选择本次设计因为需要32个I/O口，在考虑难易程度和成本计算等诸多因素后，本控制系统设计的主控芯片选用STC公司生产的STC89C52单片机。STC89C52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用STC公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统及80C52产品引脚结构。STC89C52芯片内集成了通用8位
20、中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的STC89C52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。STC89C52具有如下特点：40个引脚，8k Bytes Flash片内程序存储器，256 字节内部RAM，32个外部双向输入/输出（I/O）口，1个6向量两级中断结构，3个16位可编程定时计数器,1个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。2.2.2 无线模块的选择在本系统中采用遥控方式来进行开锁的主要目的就是保证锁的安全性更高，确保数据在传输过程中的准确无误，更加方便人们使用。方案一在本次设计中首先想到的是采用CC1101做为遥控开锁的器件，CC1101是一种单
21、片的UHF收发器，功耗比较低。电路主要设定为在315、433、868和915MHz的ISM和SRD频率波段，也可以容易地设置为300-348MHz、387-464MHz和779-928MHz的其它频率。RF收发器集成了一个高度可配置的调制解调器。这个调制解调器支持不同的调制格式，其数据传输率可达500kbps。通过开启集成在调制解调器上的前向误差校正选项，能使性能得到提升。CC1101为数据包处理、数据缓冲、突发数据传输、清晰信道评估、连接质量指示和电子波激发提供广泛的硬件支持。其内部组成包括：发射电路、接收电路、控制接口电路等部分。CC1101有一个Low-IF接收器。接收的RF信号通过低噪
22、声放大器（LNA）放大，再对中间频率（IF）求积分来向下转换。在IF下，I/Q信号通过ADC被数字化，自动增益控制(AGC)，细微频率滤波和位/数据包解调均被同步数字化。CC1101的发送器部分基于RF频率的直接合成。频率合成器包含一个完成的在芯片LCVCO和一个接收模式下的为产生I和Q信号产生90度相移LO到向下的转换混频器。CC1101提供6根I/O口与MCU相连，它们分别负责通讯参数配置、工作模式选择、数据通讯等。管脚SCLK、SO、SI、CSn、组成的SPI接口负责CC1101接收模式选择、发射模式选择、RF信道选择、RF功率设置、工作模式切换等；GDO0、GDO2作为一般用途数字输出
23、管脚可以作为测试信号、FIFO状态信号、始终输出、连续输入TX数据四个功能之一使用。方案二在本次设计中，由于CC1101模块在设计遥控器的时候，无法做到很高的集成度，设计成实物无法方便的携带，而且需要复杂的电源转换电路。所以本次设计采用了SC2262四路无线遥控套件。SC22262是一款集成度很高的成品遥控器，市场价格在十元左右，具有很高的性价比。它的工作电压为5V，静态电流为4.5mA，工作温度范围很宽，在-10到70之间。工作频率为315、433.92MHZ接收灵敏度为-105DB。产品特点：超再生接收模块采用LC振荡电路，内含放大整形，输出的数据信号为解码后的高电平信号，使用极为方便，并
24、且价格低廉，所以被广泛使用。带四路解码输出（同时也可改为六路点动或互锁输出），使用方便；频点调试容易；产品质量一致性好，性价比高。接收模块有较宽的接收带宽，一般为10MHz，出厂时一般调在315MHz或433.92MHZ（如有特殊要求可调整频率，频率的调整范围为266MHz433MHz。）。接收模块一般采用DC5V供电，如有特殊要求可调整电压范围。它共有7个引脚，第一引脚VT为输出状态指示；第二脚到第五脚为数据输出脚D3,D2,D1,D0；第六脚为5V电源输入引脚；第七脚为GND接地；2.2.3 键盘的选择由于本系统要使用13个按键，其中数字键10个（09），功能键3个，要使用独立式按键需要1
25、3个I/O口，这样以来会导致本来I/O口资源就不多的单片机更加窘迫，所以选用4*4的矩阵键盘，这样可以省下5个I/O资源。2.2.4 液晶模块的选择在设计本系统使用首先想到的用来显示的器件是LCD1286或LCD1602，LCD12864是一种图形点阵液晶显示器,它主要由行驱动器/列驱动器及12864全点阵液晶显示器组成。可完成图形显示，也可以显示84个(1616点阵)汉字，但价格比较高，LCD1602只能用于字符显示，不能显示汉字，但价格比较便宜，由于本系统只是用液晶来进行简单的信息提示，并不涉及到太复杂显示，所以本设计采用性价比较低的LCD1602液晶做为显示器件。2.2.5 电动机的选择
26、在设计本系统使用的是步进电机。步进电动机有几个特点如下：1电机旋转的角度正比于脉冲数； 2电机停转的时候具有最大的转矩（当绕组激磁时）； 3由于每步的精度在百分之三到百分之五，而且不会将一步的误差积累到下一步因而有较好的位置精度和运动的重复性； 4优秀的起停和反转响应； 5由于没有电刷，可靠性较高，因此电机的寿命仅仅取决于轴承的寿命； 6电机的响应仅由数字输入脉冲确定，因而可以采用开环控制，这使得电机的结构可以比较简单而且控制成本； 7仅仅将负载直接连接到电机的转轴上也可以极低速的同步旋转。 8由于速度正比于脉冲频率，因而有比较宽的转速范围。 2.3 本章小结本章主要说明此次设计中硬件器件上的
27、选择，将选中的器件和市面上常见的器件进行比较，阐述选择它们的原因，从而体现了在设计时提高性价比的思想，是设计更加市场化，普及化。第3章 硬件系统设计3.1 系统硬件的总体设计本次设计使用无线技术来实现无线开锁，同时还具有原有密码锁的基本功能，故此本设计主要有两大部分，它们分别为：无线密码开锁部分和基本密码锁开锁部分。其中基本密码开锁包括：键盘输入模块、LCD液晶显示模块、报警模块、电源转换电路模块、无线接收模块、步进电机驱动模块。无线密码开锁部分包括：无线发送模快。无线遥控密码锁的系统硬件框图如图3-1和图3-2所示。STC89C52键盘输入模块显示模块报警模块开门模块电源转换电路无线接收模块
28、图3-1无线密码锁的接收和键盘锁硬件框图各功能模块的具体功能如下：1键盘输入模块：用一个4*4的矩阵键盘，通过检测键盘输入的密码是否正确来执行相应的动作。2LCD液晶显示模块：对当前密码锁的状态信息给与直观的提示。3报警模块：为保证用户安全，防止密码试探，当输入错误密码时执行相应动作。4开门模快：主要实现密码正确后的操作。5电源转换电路模块：由于单片机的工作电压为5V，但是四节1.5V电池电压为6V，那么这时就需要搭一个电源转换电路。6无线发送模块：此次设计使用集成好的遥控器作为发送模块，主要是发送相应的开关门信息。7无线接收模块：将对遥控器发送过来的值在接收端进行相应的处理。3.2 元器件的
29、选择经过对市场的调研，综合各方面的因素考虑，本系统的设计采用以下几款元器件。1主控芯片：STC89C522无线模块：SC22623LCD液晶：ZL1602C24报警器：1个蜂鸣器5键盘：一个4*4矩阵键盘6开门模块：步进电机3.3 各功能模块设计3.3.1 主控芯片 STC89C52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP F
30、lash存储单元，功能强大的微型计算机的STC89C52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。 具有如下特点：40个引脚，8k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器(RAM)，32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。 此外，STC89C52设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直
31、至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。主要功能特性： 兼容MCS-51指令系统 8k可反复擦写（1000次）ISP Flash ROM 32个双向I/O口 4.5-5.5V工作电压 2个16位可编程定时/计数器 时钟频率0-33MHz 全双工UART串行中断口线 128x8bit内部RAM 2个外部中断源 低功耗空闲和省电模式 中断唤醒省电模式 3级加密位 看门狗（WDT）电路 软件设置空闲和省电功能 灵活的ISP字节和分页编程 双数据寄存器指针图3-3 STC89C52芯片STC89C52引脚功能：I/O口P0.0P0.7
32、P0口8位双向口线（在引脚的3932号端子） P1.0P1.7 P1口8位双向口线（在引脚的18号端子） P2.0P2.7 P2口8位双向口线（在引脚的2128号端子） P3.0P3.7 P2口8位双向口线（在引脚的1017号端子） 这4个I/O口11具有不完全相同的功能，大家可得学好了，其它书本里虽然有，但写的太深，初学者很难理解，这里都是按我自已的表达方式来写的，相信你也能够理解。1P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写“1”时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P
33、0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P0口有三个功能： (1)外部扩展存储器时，当做数据总线（如图3-3中的D0D7为数据总线接口）； (2)外部扩展存储器时，当作地址总线（如图3-3中的A0A7为地址总线接口）； (3)不扩展时，可做一般的I/O使用，但内部无上拉电阻，作为输入或输出时应在外部接上拉电阻。 2P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入“1”后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1
34、口作为第八位地址接收。只做I/O口使用：其内部有上拉电阻。3P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P2口有两个功能： (1)扩展外部存储器时，当作
35、地址总线使用； (2)做一般I/O口使用，其内部有上拉电阻；4P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为STC89C52的一些特殊功能口，如下表所示： P3口有两个功能：除了作为I/O使用外（其内部有上拉电阻），还有一些特殊功能，由特殊寄存器来设置，具体功能请参考我们后面的引脚说明。I/O口管脚备选功能： P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0） P3.
36、3 /INT1（外部中断1） P3.4 T0（记时器0外部输入） P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。I/O口作为输入口时有两种工作方式即所谓的读端口与读引脚读端口时，实际上并不从外部读入数据而是把端口锁存器的内容读入到内部总，线经过某种运算或变换后再写回到端口锁存器。只有读端口时才真正地把外部的数据读入到内部总线上面，图中的两个三角形表示的就是输入缓冲器CPU将根据不同的指令分别发出读端口或读引脚信号以完成不同的操作。这是由硬件自动完成的不需要我们操心,然后再实行读
37、引脚操作否则就可能读入出错。为什么看上面的图如果不对端口置“1”端口锁存器原来的状态有可能为0Q端为0Q为“1”，加到场效应管栅极的信号为“1”，该场效应管就导通对地呈现低阻抗,此时即使引脚上输入的信号为“1”也会因端口的低阻抗而使信号变低使得外加的“1”信号读入后不一定是“1”，若先执行置“1”操作则可以使场效应管截止引脚信号直接加到三态缓冲器中，实现正确的读入由于在输入操作时还必须附加一个准备动作所以这类I/O口，被称为准双向口89C51的P0/P1/P2/P3口。作为输入时都是准双向口接下来让我们再看另一个问题从图中可以看出这四个端口还有一个差别除了P1口外P0/P2/P3口都还有其他的
38、功能。 功能引脚RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的信号将不出现。/ Vpp：当保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，将内部锁定为RESET；当端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（Vpp）。ALE/PROG 地址锁存控制信号：在系统扩展时，ALE用于控制把P0口的输出低8位地址送锁存器锁存起来，以实现低位地址和数据
39、的隔离。在后面关于扩展的课程中我们就会看到8051扩展 EEPROM电路，在图中ALE与74LS373锁存器的G相连接，当CPU对外部进行存取时，用以锁住地址的低位地址，即P0口输出。ALE有可能是高电平也有可能是低电平，当ALE是高电平时，允许地址锁存信号，当访问外部存储器时，ALE信号负跳变(即由正变负)将P0口上低8位地址信号送入锁存器。当ALE是低电平时，P0口上的内容和锁存器输出一致。在没有访问外部存储器期间，ALE以1/6振荡周期频率输出（即6分频），当访问外部存储器以1/12振荡周期输出（12分频）。从这里我们可以看到，当系统没有进行扩展时ALE会以1/6振荡周期的固定频率输出，
40、因此可以做为外部时钟，或者外部定时脉冲使用。PORG为编程脉冲的输入端： 单片机的内部结构及其组成中，我们已知道，在8051单片机内部有一个4KB或8KB的程序存储器(ROM)，ROM的作用就是用来存放用户需要执行的程序的，那么我们是怎样把编写好的程序存入进这个ROM中的呢？实际上是通过编程脉冲输入才能写进去的，这个脉冲的输入端口就是PROG。 PSEN 外部程序存储器读选通信号：在读外部ROM时PSEN低电平有效，以实现外部ROM单元的读操作。 (1)内部ROM读取时，PSEN不动作； (2)外部ROM读取时，在每个机器周期会动作两次； (3)外部RAM读取时，两个PSEN脉冲被跳过不会输出
41、； (4)外接ROM时，与ROM的OE脚相接。 /VPP： 访问和序存储器控制信号。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。 XTAL1 和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。VCC：供电电压。GND：接地。结构特点：8位CPU片内振荡器和时钟电路32根I/O线外部存贮器寻址范围ROM、RAM64K2个16位的定时器
42、/计数器5个中断源，两个中断优先级全双工串行口布尔处理器3.3.2 无线模块设计SC2262四键遥控器采用超再生接收模块采用LC振荡电路，内含放大整形，输出的数据信号为解码后的高电平信号，使用极为方便，并且价格低廉，所以被广泛使用。带四路解码输出（同时也可改为六路点动或互锁输出），使用方便；频点调试容易，供货周期短；产品质量一致性好，性价比高。接收模块有较宽的接收带宽，一般为10MHz，出厂时一般调在315MHz或433.92MHZ（如有特殊要求可调整频率，频率的调整范围为266MHz433MHz。）。接收模块一般采用DC5V供电，如有特殊要求可调整电压范围。性能特点: (1) 工作电压：5V
43、左右， 推荐接近5V。(2) 工作在266-433MHZ频率段可任选。(3) 工作温度在零下十度到七十摄氏度之间。(4) 可软件修改波特率，功率，频率等相关参数，方便客户在不同条件下的使用要求高波特率：更快的数据传输速率但距离会相对近些低波特率：更强的抗干扰性和穿透能力，更远的传输距离(5) 高灵敏度（-105DB）(6) 较低的电流消耗（4.5mA）(7) 传输距离：开阔地传输300500米（视具体环境和通信波特率设定情况等而定。无线模块各引脚功能如表3-5所示。表3-5 SC2262引脚功能介绍编号符号引脚说明1VT输出状态指示2D3数据输出3D2数据输出4D1数据输出5D0数据输出6VC
44、C电源输入7GND电源地说明：1VCC脚接电压范围为 5V之间，不能低于5V太多，否则模块将无法正常工作，也不能高于5V太多，否则芯片将烧毁2除电源VCC和接地端，其余脚都可以直接和普通的5V单片机IO口直接相连，无需电平转换。3其他系列的单片机，如果是5V的，请参考该系列单片机IO口输出电流大小，如果超过10mA，需要串联电阻分压，否则容易烧毁模块! 3.3.3 LCD1602液晶显示模的介绍与设计本系统采用字符式LCD显示器1602，该显示器的显示容量是162个字符。LCD1602液晶显示器，具有功耗小，体积小，重量轻，超薄等许多其它显示器无法比拟的优点，近年来被广泛用于单片机控制的智能仪
45、器、仪表和低功耗电子系统中，本系统主要是使用液晶来显示锁的初始状态信息，开锁状态提示信息，错误状态信息等。1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了很多不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”。因为1602识别的是ASCII码，试验可以用ASCII码直接赋值，在单片机编程中还可以用字符型常量或变量赋值，如“A”。本系统液晶显示电路设计如图3-6所示。图3-6LCD1602显示电路原
46、理图1602采用标准的16脚接口，各引脚功能如表3-7所示。第1脚：VSS为电源地第2脚：VDD接5V电源正极第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度）。第4脚：RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。第5脚：RW为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。第6脚：E(或EN)端为使能(enable)端。当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。第714脚：D0D7为8位双向数据端。第1516脚：空脚或背灯电源。15脚背光正极，16脚背光负极。注：当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。表3-7LCD1602引脚功能介绍编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2数据2VDD电源正极10D3数据3VL液晶显示偏压11D4数据4RS数据/命令选择12D5数据5R/W读/写选择13D6数据6E使能信号14D7数据7D0数据15BLA背光源正极8D1数据16BL