畢業(yè)設(shè)計（論文）基于AT89C52單片機的無限密碼鎖設(shè)計

1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）摘 要隨著電子產(chǎn)品向智能化和微型化的不斷發(fā)展，單片機已成為電子產(chǎn)品研制和開發(fā)中首選的控制器。隨著人們生活水平的提高，如何實現(xiàn)防盜這一問題也變的尤為重要，傳統(tǒng)的機械鎖，由于其構(gòu)造的簡單，安全性能低，無法滿足人們的需要，各種電子密碼鎖應(yīng)運而生。本系統(tǒng)采用at98c52單片機做為主控芯片設(shè)計了一款可以多次修改密碼具有密碼錯報警功能和無線開鎖功能的無線遙控密碼鎖，本系統(tǒng)主要包括：矩陣鍵盤輸入模塊、lcd液晶顯示模塊、錯誤報警模塊、掉電存儲模塊，無線開鎖模塊，所采用的編程語言是c語言。關(guān)鍵詞at89c52單片機；lcd液晶顯示；nrf905無線?？?；鎖abs

2、tractalong with the electronic products to intelligent and continuous development of miniaturization, microcontroller has become a electronic product research and development first controller. as people living standard rise, how to realize the burglar this problem has become particularly important,

3、the traditional mechanical lock due to its simple structure, safety performance is low, cant satisfy peoples needs electronic combination lock arises at the historic moment.the system uses at98c52 microcontroller as the main control chip design in a multiple cipher amending with password wrong alarm

4、 function and wireless lock function wireless remote control trick lock, this system mainly include: matrix keyboard input module, lcd module, error alarm module, power lost storage module, wireless lockpicking module, mainly programming language is c.keywords at89c52 microcontroller lcd display nrf

5、905 wireless mould fast lock目 錄摘要iabstractii第1章 緒論11.1 課題開發(fā)背景11.2 立題目的和意義11.3 國內(nèi)外現(xiàn)狀21.4 系統(tǒng)完成的功能2第2章 方案論證42.1 主控芯片的選擇42.2 無線模塊的選擇42.3 鍵盤的選擇52.4 液晶模塊的選擇62.5 本章小結(jié)6第3章 硬件系統(tǒng)設(shè)計73.1 系統(tǒng)硬件的總體設(shè)計73.2 元器件的選擇83.3 各功能模塊的介紹與設(shè)計93.3.1 主控芯片的介紹93.3.2 無線模塊的介紹與設(shè)計123.3.3 lcd1602液晶顯示模的介紹與設(shè)計143.3.4 串行eeprom存儲電路設(shè)計163.3.5 鍵盤

6、電路設(shè)計183.3.6 報警電路設(shè)計193.3.7 開鎖電路設(shè)計203.4 本章小結(jié)21第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計224.1 軟件系統(tǒng)的總體設(shè)計224.2 鍵盤輸入密碼開鎖軟件程序設(shè)計234.3 液晶顯示程序設(shè)計244.4 存儲和讀出程序設(shè)計264.5 無線發(fā)送程序設(shè)計284.6 無線接收程序設(shè)計294.7 本章小結(jié)30第5章 系統(tǒng)調(diào)試315.1 系統(tǒng)硬件調(diào)試315.1.1 最小系統(tǒng)的調(diào)試315.1.2 液晶模塊的調(diào)試315.1.3 鍵盤輸入部分的調(diào)試345.1.4 at24c04存儲部分的調(diào)試355.1.5 無線模塊的調(diào)試365.1.6 報警電路調(diào)試385.2 系統(tǒng)軟件調(diào)試385.3 系統(tǒng)整體調(diào)試

7、395.4 調(diào)試中遇到的問題和解決方法395.5 本章小結(jié)40結(jié)論41致謝42參考文獻(xiàn)43附錄144附錄246附錄348附錄44953第1章 緒論1.1 課題開發(fā)背景隨著人們生活質(zhì)量的提高和安全意識的加強，如何更好的防盜這一問題也變得尤為重要，傳統(tǒng)的機械鎖由于其構(gòu)造簡單，被撬的事件屢見不鮮，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們的需要，各種系列的密碼鎖廣泛進(jìn)入人們的生活和工作，因而密碼鎖系統(tǒng)的安全性就變得至關(guān)重要。電子式的密碼鎖，它具有成本相對不高，密碼量大，不易破譯的優(yōu)點，但是這些電子密碼鎖系統(tǒng)都采用的是固定式的鍵盤，也就是將鍵盤固定在保險箱的面板上或用戶的門上，這就使得用戶在運作時沒有隱蔽性，極易被人看見和偷

8、拍而使得密碼不安全，因而使用的安全性不高。電子式密碼鎖的市場占有量最大，因為它的成本低，安全高，運作簡單，最能符合用戶的需要，但當(dāng)前市面上的電子式的密碼鎖也有它的不足，因此對它進(jìn)行必要的改造將勢在必行。為了克服當(dāng)前市面上的電子式密碼鎖的不足以滿足社會需求，提出將無線遙控方法與密碼技術(shù)相結(jié)合，在保證原有密碼鎖系統(tǒng)性能的基礎(chǔ)上設(shè)計新型的無線遙控密碼鎖系統(tǒng)來克服固定鍵盤式的密碼鎖的不足，不僅能實現(xiàn)鍵盤輸入解鎖，還能進(jìn)行遠(yuǎn)距離遙控解鎖，完成一鎖多解目的，在避免他人偷窺的情況下使用遙控器解鎖，所以畢業(yè)論文范文采用了無線遙控密碼鎖設(shè)計。1.2 立題目的和意義隨著科技的發(fā)展以及人們生活水平的大幅度提高，特別

9、是近幾年國內(nèi)經(jīng)濟的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對防盜的要求也是越來越高，同時對使用的便捷性也有了更高的需求，傳統(tǒng)的鎖防盜效果已經(jīng)滿足不了現(xiàn)代社會的防盜需求，還存在著需要隨身帶著鑰匙的不便，如果鑰匙不慎丟失被他人利用，就有可能造成使不良之人乘虛而入等諸多弊端。因此近幾年一種新型的電子密碼鎖應(yīng)運而生。電子密碼鎖運用電子電路控制機械部分，使兩者緊密結(jié)合，從而避免了因為機械部分被破壞而導(dǎo)致開鎖功能失常的問題，而且密碼輸入錯誤時還有報警聲，大大增加了密碼鎖防盜功能。同時因為電子密碼鎖不需要攜帶鑰匙，彌補了鑰匙極易丟失和仿造的缺陷，方便了鎖具的使用。隨著人們生活水平的提高如何實現(xiàn)家庭防盜的問題也尤其的

10、突出，傳統(tǒng)的鎖由于其構(gòu)造簡單，所以被撬的事件屢見不鮮，電子鎖由于具有保密性高、使用靈活性好、安全系數(shù)高等優(yōu)點，受到了廣大用戶的青睞。1.3 國內(nèi)外現(xiàn)狀目前，國內(nèi)最常用的鎖是20世紀(jì)50年代意大利人設(shè)計的機械鎖，其結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格便宜。但在使用中暴露了很多缺點：一是機械鎖是靠金屬制成的鑰匙上的不同齒形與鎖芯的配合來工作的。據(jù)統(tǒng)計，每4000把鎖中就有兩把鎖的鑰匙齒牙相同或類似，幫安全性低。二是鑰匙一旦丟失，無論誰撿到都可以將鎖打開。三是機械鎖的材料大多為黃銅質(zhì)地較軟，容易損壞。四是機械鑰匙易于復(fù)制，不適于諸如賓館等公共場所使用。由于人們對鎖的安全性，方便性等性能有更高的要求，許多智能鎖（

11、如指紋辨別、ic卡識別）也相繼問世，但這類產(chǎn)品的物點是針對特定的指紋或有效卡，但能適用于保密要求高且僅供個別人使用的箱、柜、房間，其成本一般較高，在一定程序上限制了這類產(chǎn)品的普及和和推廣。隨著人們生活水平的提高，電子密碼防盜鎖作為防盜衛(wèi)士的作用日趨重要。電子密碼防盜鎖用密碼代替鑰匙，不但省去了佩戴鑰匙的煩惱，也從根本上解決了普通門鎖保密性差的缺點。根據(jù)國外的資料統(tǒng)計顯示，裝有電防盜裝置的商業(yè)區(qū)或居民區(qū)盜竊犯罪率平均下降30%左右。目前西方發(fā)達(dá)國家已經(jīng)大量地應(yīng)用這種智能門禁系統(tǒng)，但在我國的應(yīng)用還不是很廣泛，但是隨著科技的發(fā)展和生活水平的不斷提高使用密碼鎖應(yīng)該是一個必然趨勢。1.4 系統(tǒng)完成的功能

12、本系統(tǒng)的設(shè)計主要是為了解決當(dāng)前市面上傳統(tǒng)的鎖所存在的不足，近而設(shè)計出一款無線遙控密碼，本系統(tǒng)的具體功能實現(xiàn)如下。1. 設(shè)計密碼用戶將想設(shè)的密碼通過密碼修改鍵進(jìn)行修改，首先按下密碼修改鍵，然后在逐漸輸入號碼，最后按下確認(rèn)鍵即可。2. 密碼顯示為了幫助用戶確認(rèn)是否有鍵按下，特在電路中設(shè)置了液晶顯示電路；而為了防止密碼外泄；顯示時，并不是顯示用戶按下的數(shù)字信息，而是以一個特定的字母符號提醒用戶是否有鍵按下。有鍵按下，就會顯示出字符-“*”，無鍵按下，則不會顯示字符。這樣既巧妙的提醒了用戶又保護(hù)了用戶密碼，此乃本設(shè)計可靠性優(yōu)點之一。3. 本機鍵開鎖當(dāng)用戶鍵入正確密碼后，再按確認(rèn)鍵，便會自動開鎖，如果鍵

13、入完密碼后不按確認(rèn)默認(rèn)放棄開鎖。4. 密碼錯誤報警當(dāng)用戶鍵入錯誤密碼時，系統(tǒng)就會報警，由蜂鳴器發(fā)出報警聲。當(dāng)連續(xù)三次出現(xiàn)密碼錯誤時，則系統(tǒng)會長期報警不止。這時必須按復(fù)位方可停止。此乃本設(shè)計安全可靠性之二。5. 遙控解鎖當(dāng)有特殊情況發(fā)生時，或怕有人偷窺到密碼時，或不想用鍵盤開鎖時，可選用遙控器來解鎖。此乃本設(shè)計安全可靠性之三。第2章 方案論證由于電子密碼鎖是一種通過密碼輸入法來控制電路或是芯片工作，從而控制機械開關(guān)的閉合，完成開鎖任務(wù)的電子產(chǎn)品。它的種類繁多，有簡易的電路產(chǎn)品，也有基于芯片的的性價比較高的產(chǎn)品?，F(xiàn)在應(yīng)用較廣的電子密碼鎖是以芯片為核心。其性能和安全性以大大超過了機械鎖，特點如下。1

14、保密性好，編碼量多，隨機開鎖成功率幾乎為零。2密碼可變，用戶可以經(jīng)常更密碼，防止密碼被盜，同時也可以避免因人員的更替而使鎖的保密性下降。3密碼輸入保護(hù)。當(dāng)輸入密碼錯誤時，報警系統(tǒng)自動啟動。要想設(shè)計一個良好的系統(tǒng)，器件的選型也是很重要的，以下就是本系統(tǒng)各模塊的選擇。2.1 主控芯片的選擇在本系統(tǒng)設(shè)計中所需要的i/o輸入輸出口為32個，綜合各方面的因素考慮，本控制系統(tǒng)設(shè)計的硬件選用atmel公司生產(chǎn)的at89c52作為主控中心。at89c52是一個低功耗，高性能cmos 8位單片機，片內(nèi)含8k bytes isp(in-system programmable)的可反復(fù)擦寫的flash只讀程序存儲器

15、和256bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ram），器件采用atmel公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)mcs-51指令系統(tǒng)及80c52產(chǎn)品引腳結(jié)構(gòu)。at89c52芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和isp flash存儲單元，功能強大的微型計算機的at89c52可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。at89c52具有如下特點：40個引腳，8k bytes flash片內(nèi)程序存儲器，256 字節(jié)內(nèi)部ram，32個外部雙向輸入/輸出（i/o）口，1個6向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，3個16位可編程定時計數(shù)器,1個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。2.2 無線模塊的選擇在本系統(tǒng)中采用遙控

16、方式來進(jìn)行開鎖的主要目的就是保證鎖的安全性更高，確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的準(zhǔn)確無誤，更加方便人們使用。方案一在最初設(shè)計本系統(tǒng)時首先想到的遙控開鎖器件是紅外開鎖，紅外線irda.簡稱ir.是一種無線通訊方式?？梢赃M(jìn)行無線數(shù)據(jù)的傳輸自1974年發(fā)明以來得到很普遍的應(yīng)用，如紅外線鼠標(biāo)、紅外線打印機、紅外線鍵盤等等。紅外傳輸是一種點對點的傳輸方式不能離的太遠(yuǎn)，最多1-2米。通訊過程中不能移動要對準(zhǔn)方向且中間不能有障礙物，遇障礙物通訊中斷也就是不能穿墻而過。紅外通訊技術(shù)的主要目的是取代線纜連接進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸，功能單一，擴展性差，紅外線是波長在750nm至1mm之間的電磁波，它的頻率高于微波而低于可見光，是

17、一種人的眼睛看不到的光線。由于紅外線的波長較長，對障礙物的衍射能力差，所以更適合應(yīng)用在需要短距離無線通訊的場合，進(jìn)行點對點的直線數(shù)據(jù)，所以本方安不可行。方案二采用nrf905做為遙控開鎖的器件，nrf905單片無線收發(fā)器工作由一個完全集成的頻率調(diào)制器，一個帶解調(diào)器的接收器，一個功率放大器，一個晶體震蕩器和一個調(diào)節(jié)器組成。shockburst工作模式的特點是自動產(chǎn)生前導(dǎo)碼和crc，可以很容易通過spi接口進(jìn)行編程配置。nrf905工作頻段有很多，但433mhz開放ism頻段可免許使用，它的最高發(fā)射速率50kbps，10dbm發(fā)射功率條件下，配置外置鞭狀天線有效通信距離在300米左右。室內(nèi)通信良好

18、通信效果，4層之間可實現(xiàn)有效通信，抗干擾性能強，很強的擾障礙穿透性能。單次最多可發(fā)送接收32字節(jié)，并可軟件設(shè)置發(fā)送/接收緩沖區(qū)大小2/4/8/16/32字節(jié)170個頻道，可實現(xiàn)多點網(wǎng)絡(luò)通訊內(nèi)置硬件8/16位crc校驗，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定，降低系統(tǒng)開發(fā)難度，內(nèi)置spi接口，最高spi時鐘可大10m，也可通過i/o口模擬spi實現(xiàn)。2.3 鍵盤的選擇由于本系統(tǒng)要使用14個按鍵，其中數(shù)字鍵10個（09），特殊功能鍵4個，要使用獨立式按鍵需要14個i/o口，這樣以來i/o口的占用量太大，浪費i/o資源，所以選用4*4的矩陣鍵盤，這樣可以省下6個i/o資源。2.4 液晶模塊的選擇在設(shè)計本系統(tǒng)使用首先想到的用來

19、顯示的器件是lcd1286或lcd1602，lcd12864是一種圖形點陣液晶顯示器,它主要由行驅(qū)動器/列驅(qū)動器及12864全點陣液晶顯示器組成?？赏瓿蓤D形顯示，也可以顯示84個(1616點陣)漢字，但價格比較高，lcd1602只能用于字符顯示，不能顯示漢字，但價格比較便宜，由于本系統(tǒng)只是用液晶來進(jìn)行簡單的信息提示，并不涉及到太復(fù)雜顯示，所以本設(shè)計采用性價比較低的lcd1602液晶做為顯示器件。2.5 本章小結(jié)本章主要是對本設(shè)計系統(tǒng)中使用的主要器件的選擇做了一個詳細(xì)的說明，將本系統(tǒng)中所選的器件和其它器件做比較，從而體現(xiàn)出所選器件的優(yōu)勢所在，提高本系統(tǒng)的整體性能。第3章 硬件系統(tǒng)設(shè)計3.1 系統(tǒng)

20、硬件的總體設(shè)計本系統(tǒng)主要是使用無線技術(shù)來實現(xiàn)無線開鎖的設(shè)計，但是仍然保持了原有密碼鎖的基本功能，系統(tǒng)主要有兩大部分分別為：無線密碼開鎖部分和基本密碼鎖開鎖部分。其中基本密碼開鎖包括：鍵盤輸入模塊、lcd液晶顯示模塊、報警模塊、存儲模快、電源轉(zhuǎn)換電路模塊、無線接收模塊、開鎖模塊。無線密碼開鎖部分包：電源轉(zhuǎn)電路模塊、無線發(fā)送?？臁o線遙控密碼鎖的系統(tǒng)硬件框圖如圖3-1，圖3-2所示。at89c52鍵盤輸入模塊顯示模塊報警模塊開鎖電源轉(zhuǎn)換電路存儲模塊無線接收模塊圖3-1無線密碼鎖的接收和鍵盤鎖硬件框圖各功能模塊的具體功能如下。1鍵盤輸入模塊：用一個4*4的矩陣鍵盤，通過鍵盤輸入的正確與否來執(zhí)行相應(yīng)的

21、操作。2lcd液晶顯示模：同樣是針對鍵盤輸入的正確與否來執(zhí)行相應(yīng)的提示信息。3報警模塊：當(dāng)用戶出現(xiàn)輸入密碼不正確時發(fā)出報警信息。4存儲?？欤褐饕獙崿F(xiàn)對初始密碼的存儲和修改后密碼的存儲，防止掉電后密碼丟失。5電源轉(zhuǎn)換電路模塊：由于單片機的工作電壓為5v，但無線模塊的最好工作電壓為3.3v，那么這時就需要搭一個電源轉(zhuǎn)換電路。6無線發(fā)送模塊：將無線發(fā)送模塊中鍵盤輸入的值傳送給無線接收模塊。7無線接收模塊：將對無線發(fā)送模塊傳過來的值在接收端進(jìn)行相應(yīng)的處理。at89c52鍵盤輸入模塊無線發(fā)送模塊塊電源轉(zhuǎn)換電路圖3-2無線密碼鎖的發(fā)射硬件框圖3.2 元器件的選擇經(jīng)過對市場的調(diào)研，綜合各方面的因素考慮，本系

22、統(tǒng)的設(shè)計采用以下幾款元器件。1主控芯片：at89c522無線模塊：nrf9053eeprom：at24c044lcd液晶：zl1602c25報警器：1個蜂鳴器6鍵盤：一個4*4矩陣鍵盤3.3 各功能模塊的介紹與設(shè)計3.3.1 主控芯片的介紹at89c52是一種帶8k字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（fperomflash programmable and erasable read only memory）的低電壓，高性能cmos 8位微處理器，俗稱單片機。at89c52是一種帶8k字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用atmel高密度非

23、易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的mcs-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位cpu和閃爍存儲器組合在單個芯片中，atmel的at89c52是一種高效微控制器，at89c52單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。主要特性18k字節(jié)可編程閃爍存儲器 2壽命：1000寫/擦循環(huán)3數(shù)據(jù)保留時間：10年4全靜態(tài)工作：0hz-24mhz5三級程序存儲器鎖定61288位內(nèi)部ram732可編程i/o線8兩個16位定時器/計數(shù)器95個中斷源 10可編程串行通道11低功耗的閑置和掉電模式12片內(nèi)振蕩器和時鐘電路at89c52是一個40引腳的芯片，如圖3-3所示。引腳說明vcc：供電

24、電壓。gnd：接地。p0口：p0口為一個8位漏極開路雙向i/o口，每個腳可吸收8ttl門電流。當(dāng)p1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。p0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在fiash編程時，p0 口作為原碼輸入口，當(dāng)fiash進(jìn)行校驗時，p0輸出原碼，此時p0外部必須被拉高。p1口：p1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向i/o口，p1口緩沖器能接收輸出4ttl門電流。p1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，p1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在flash編程和校驗時，p1口作為第八位地址接收。 p2口：p2口為一個內(nèi)部上拉

25、電阻的8位雙向i/o口，p2口緩沖器可接收，輸出4個ttl門電流，當(dāng)p2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，p2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。p2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時，p2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時，p2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。p2口在flash編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。p3口：p3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向i/o口，可接收輸出4個ttl門電流。當(dāng)p3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸

26、入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，p3口將輸出電流（ill）這是由于上拉的緣故。p3口也可作為at89c52的一些特殊功能口，如下所示。p3.0 rxd（串行輸入口）p3.1 txd（串行輸出口）p3.2 /int0（外部中斷0）p3.3 /int1（外部中斷1）p3.4 t0（記時器0外部輸入）p3.5 t1（記時器1外部輸入）p3.6 /wr（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）p3.7 /rd（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）p3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。rst：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持rst腳兩個機器周期的高電平時間。ale/prog：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平

27、用于鎖存地址的地位字節(jié)。在flash編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ale端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ale脈沖。如想禁止ale的輸出可在sfr8eh地址上置0。此時，ale只有在執(zhí)行movx，movc指令是ale才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ale禁止，置位無效。/psen：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/psen有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/psen信號將不出現(xiàn)。/e

28、a/vpp：當(dāng)/ea保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000h-ffffh），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/ea將內(nèi)部鎖定為reset；當(dāng)/ea端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在flash編程期間，此引腳也用于施加12v編程電源（vpp）。xtal1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。xtal2：來自反向振蕩器的輸出。xtal1和xtal2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，xtal2應(yīng)不接。其余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，

29、但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。圖3-3at89c52引腳圖3.3.2 無線模塊的介紹與設(shè)計jl-rf905模塊使用nordic公司的nrf905芯片開發(fā)而成。jl rf905 單片無線收發(fā)器工作在 433/868/915mhz 的 ism 頻段由一個完全集成的頻率調(diào)制器一個帶解調(diào)器的接收器一個功率放大器一個晶體震蕩器和一個調(diào)節(jié)器組成。無線模塊各引腳功能如表3-1所示。表3-1nrf905引腳功能介紹管腳名稱管腳功能說明1vcc電源電源+1.93.6 dc2tx_en數(shù)字輸入tx_en=1 tx模式 tx_en=0模式3trx_ce數(shù)字輸入使能芯片發(fā)射或接收4pwr_up數(shù)字輸入芯片上電5

30、uclk時鐘輸出本模塊該腳廢棄不用，向后兼容6cd數(shù)字輸出載波檢測7am數(shù)字輸出地址匹配8dr數(shù)字輸出接收或發(fā)射數(shù)據(jù)完成9misospi接口spi輸出10mosispi接口spi輸入11sckspi時鐘spi時鐘12csnspi使能spi使能13gnd地接地14gnd地接地nrf905特點1433/868/915mhz 開放ism頻段免許可證使用（亞洲地區(qū)客戶使用433mhz）。2最高工作速率50kbps，高效gfsk調(diào)制，抗干擾能力強，特別適合工業(yè)控制場合，傳輸距離：開闊地傳輸500米，距離傳輸視具體環(huán)境而定。3接收靈敏度：-100dbm，最大發(fā)射功率：10mw (+10dbm)，瞬間最大工

31、作電流30ma，125頻道，滿足多點通信和跳頻通信需要。 4內(nèi)置硬件crc 檢錯和點對多點通信地址控制。 5低功耗1.9 - 3.6v 工作，一般情況下，請使用3.3v供電待機模式下狀態(tài)僅為2.5ua ，收發(fā)模式切換時間 0;x-)for(y=110;y0;y-);/初始化函數(shù)void init()lcden=0;write_com(0x38);/打開顯示模式設(shè)置write_com(0x0c);/打開顯示，光標(biāo)等待設(shè)置未零write_com(0x06);/當(dāng)讀或?qū)懸粋€字符后地址指針加一，且光標(biāo)加一，當(dāng)寫一個字符后整頻顯示左移，write_com(0x01);/清零指令write_com(0x8

32、0);/指針?biāo)肝恢胕nit();write_com(0x80);/指針?biāo)肝恢胒or(count3=0;count316;count3+)write_date(table1count3);/第一行顯示input the passpord:delay(5);write_com(0x80+0x40);for(count3=0;count316;count3+)write_date(table2count3);/開機顯示ffffffffdelay(5);4.4 存儲和讀出程序設(shè)計本設(shè)計中數(shù)據(jù)的存儲芯片選用的是at24c04，該芯片是串行的eeprom，支持i2c總線數(shù)據(jù)傳送協(xié)議。在本系統(tǒng)中主要用來

33、做掉電存儲器，能將輸入的數(shù)據(jù)存入at24c04，也能從at24c04中讀出，程序流程圖如圖4-5所示。開始初始化at24c04向at24c04中寫入要存儲數(shù)據(jù)據(jù)延時從at24c04中讀出存儲數(shù)據(jù)延時結(jié)束圖4-5存儲和讀出程序流程圖存儲程序核心程序代碼如下所示。sda=1;delay(5);scl=1;delay(5);for(i=0;i8;i+)write_add(i,kk); delay2(100);for(i=0;i8;i+)mimai=read_add(i);delay(5);4.5 無線發(fā)送程序設(shè)計將無線模塊nrf905的一端設(shè)置成發(fā)送模式，程序流程圖如圖4-6所示。開始初始化nrf9

34、05設(shè)置成發(fā)送模式發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束圖4-6無線發(fā)送程序無線發(fā)送程序核心程序代碼如下所示。void txpacket(uchar tab_key) uchar i; /config905(); csn=0; spiwrite(wtp); / write payload command spiwrite(tab_key); / write 32 bytes tx data csn=1; delay(1); / spi disable csn=0; / spi enable for write a spi command spiwrite(wta); / write address command fo

35、r (i=0;i4;i+) / write 4 bytes address spiwrite(txaddressi); csn=1; / spi disable trx_ce=1; / set trx_ce high,start tx data transmission delay(1); / while (dr!=1); trx_ce=0; / set trx_ce low 4.6 無線接收程序設(shè)計將無線模塊nrf905的另一端設(shè)置成接收模式，程序流程圖如圖4-7所示。圖4-6無線接收程序無線接收程序核心程序代碼如下所示。void rxpacket(void) uchar i; delay(

36、1); / trx_ce=0; / set nrf905 in standby mode delay(100); trx_ce=0; csn=0; / spi enable for write a spi command delay(1); spiwrite(rrp); for (i = 0 ;i 1 ;i+) txrxbufi=spiread(); / read data and save to buffer songyujing csn=1; delay(10); trx_ce=1; 4.7 本章小結(jié)本章主要對系統(tǒng)的軟件總體設(shè)計進(jìn)行了論述，并對各個功能進(jìn)行分別說明，分析了本系統(tǒng)在軟件部分所

37、做的工作，給出了本系統(tǒng)各部分的程序流程圖以及核心程序代碼。第5章 系統(tǒng)調(diào)試調(diào)試在整個設(shè)計系統(tǒng)占有很重要的位置，調(diào)試首先是測試整個系統(tǒng)中各個模塊的的軟硬件是否好使之后再進(jìn)行整體連調(diào)看看各功能模塊是不是按照自己最初設(shè)計的方案下常運行。5.1 系統(tǒng)硬件調(diào)試焊接是實現(xiàn)硬件電路連接最重要的一步，不僅要考慮器件的擺放位置的美觀性，還要考慮在放置一個器件時會不會對它附近的器件有干擾，在焊接電路板之前，首先要對所用的器件進(jìn)行檢測（包括焊接電路時所使用的導(dǎo)線），確定器件都是正常后才能往電路板上焊接。在焊接的時候，要注意不要有虛焊出現(xiàn)，如果不認(rèn)真的將每點焊好，就會出現(xiàn)虛焊的現(xiàn)象，到時只能用萬用表每點的查，很是繁鎖。另外在焊器件的時候，要一個一個模塊的去焊接，以方便焊完調(diào)試。確定無誤后才進(jìn)行下一個模塊焊接。在焊接時還要注意有些元器件是有正負(fù)極性的，焊接時候不要把正負(fù)極接錯，以免上電后出現(xiàn)短路從而導(dǎo)致芯片燒壞的情況。當(dāng)整個電路焊接完成后，就需要對整個電路的連通性進(jìn)行檢測，最常用的檢測方式是用萬用表，看該連通的地方是否連通，不連通的地方是否存在連通的問題，一定要在接通電源前仔細(xì)檢查，否則接通電源后某地方出現(xiàn)短路，會損毀器件。5.1.1 最小系統(tǒng)的調(diào)試為了確保最小系統(tǒng)的準(zhǔn)確無誤，首先用萬用表對最小系統(tǒng)的各個引腳的連線情況進(jìn)行了檢查，保證各引腳的接線正常后編寫了一段簡單的測試單片機各引腳是否好使的程序，將