智能门禁系统的设计所有专业(编辑修改稿)

智能门禁系统的设计所有专业(编辑修改稿)内容摘要：

其他的器件组成的模块来完成 密码 错误、 3次错误还有单个按下按钮的提示音 的警报 和提示 功能。 AT89C52 电源电路 AT24C02 密码保护 键盘输入电路 显示电路 报警电路 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 11 4．密码存储模块： 通过 AT24C02 存储器来完成系统的突然断电或者线路故障时的存储功能，如此， 修改 还有保存过 的密码 在 断电后仍能保存 ，而不需要重新和初始化那样的状态。 5．电源模块： 本设计通过 USB 线来 对 门禁 系统 的 电路提供 稳定的 +5V 的直流电压。 本次课程 设计锁需要的元器件清单如下： 9X15cm 面包板 1 片 51单片机 +IC 座 1 套 （ AT24C02+IC 座） 1 套 LED1602 液晶显示屏 1 个 开关 按键 18 只 12M 的 晶振 1 只 33P 瓷片电容 2 只 DC电源座 1 只 、电阻 5 只 5V 的 6 引脚的 继电器 1 只 1发光二极管 红 1 只 1精密 的可调节 电位器 1 只 1单排座 1 条 1单排针 1 条 1 若干 导线 1 USB 电源线 1 条 1 SS8550 三极管 2 只 1 10K 的 排 阻 1 只 1 10u 电解电容 1 只 蜂鸣器 1 只 2 的排阻 1 只 本次课程设计的电路焊接图如下： 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 12 图 32 电路焊接图 主要芯片介绍 AT89C52 AT89C52 是美国 公司生产的低电压，高性能 CMOS8 位单片机，片内含8k bytes 的可反复擦写的只读程序存储器（ PEROM）和 256bytes 的随机存取数据存储器（ RAM）， AT89C52 有 40 个引脚， 32个外部双向输入 /输出（ I/O）端口，同时内含 2 个外中断口， 3 个 16 位可编程定时计数器， 2 个全双工串行南京工程学院毕业设计说明书（论文） 13 通信口， 2 个读写口线。 AT89C52 使用的内核是最经典的 MCS51的， 并对其做出了很大的改进 ， 所以 使得这种芯片 比 其他芯片 多出了许许多多的功能。 在AT89C52 芯片中，由于它的 CPU 打到了 8 位，并且可以在系统中编程 flash，所以这种芯片为众多的嵌入式的应用系统提供了许多便利，比如超高的灵敏度，最有效的解决方法等等。 主要功能特性： 兼容 MCS51 指令系统。 8k 可反复擦写 (1000 次 )Flash ROM， 32个双向 I/O 口， 256x8bit 内部RAM，时钟频率 024MHz，可编程 UART 串行通道。 3 个 16 位可编程定时 /计数器中断， 2 个外部中断源， 2 个串行中断 ， 2个读写中断口线 ，共 6 个中断源。 AT89C52 的 引脚排列图如下图 ： 图 33 AT89C52 的引脚排列 引脚功能如下： VCC：电源电压 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 14 GND： 地 P0 口 ： P0口是一组 8 位漏极开路型双向 I/O口，也即地址 /数据总线复用口。 作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动 8 个 TTL 逻辑门电路，对端口 P0 写“ 1”时，可作为高阻抗输入端用。 在访问外部数据存 储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低 8 位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。 P1 口 ： P1 是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流） 4 个 TTL 逻辑门电路。 对端口写“ 1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。 作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（ IIL）。 P2 口 ： P2 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P2 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流） 4 个 TTL 逻辑门电路。 对端口 P2 写“ 1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（ IIL）。 在访问 8 位地址的外部数据存储器（如执行 MOVX＠ RI 指令）时， P2 口输出 P2 锁存器的内容。 Flash 编程或校验时， P2 亦接收高位地址和一些控制信号。 P3 口 ： P3 口是一组带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。 P3口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流） 4 个 TTL 逻辑门电路。 对 P3 口写入“ 1”时，它们被内部上位电阻拉高并可作为输入端口。 此时，被外部拉低的 P3 口将用上拉电阻输出电 流（ IIL）。 P3 口除了作为一般的 I/O 口线外，更重要的用途是它的第二功能，如下表 所示： 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 15 表 31 P3 口的第二功能 RST： 复位输 入。 当振荡器工作时， RST 引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片复位。 ALE/PROG：当访问外部程序存储器或数据存储器时， ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低 8 位字节。 一般情况下， ALE 仍以时钟振荡频率的 1/6 输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。 要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个 ALE 脉冲。 EA/VPP：外部访问允许。 欲使 CPU 仅访问外部程序存储器（地址为 0000H－ FFFFH）， EA 端必须保持低电平（接地）。 需注意的是：如果加密位 LB1 被编程，复位时内 部会锁存 EA端状态。 如 EA 端为高电平（接 Vcc 端）， CPU 则执行内部程序存储器中的指令。 Flash 存储器编程时，该引脚加上 +12V 的编程允许电源 VPP，当然这必须是该器件是使用 12V 编程电压 VPP。 XTAL1： 振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。 XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。 端 口 引脚 第二功能 RXD（串行输入口） TXD（串行输出口） INT0（外中断 0） INT1（外中断 1） T0（定时 /计数器 0） T1（定时 /计数器 1） WR（外部数据存储器写选通） RD（外部数据存储器读选通） 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 16 存储模块 AT24C02 AT24C02 是美国 Atmel 公司 生产 的 一款 低功耗 CMOS 型 EPROM， 它的内部含有 2568 位存储空间， 它的特点有许多，比如 写入速度快 (小于 10 ms)、 工作电压宽 (～ V)、 抗干扰能力强、 擦写次数多 (大于 10000 次 )、体积小 、数据不易丢失等。 而且他是采用了 IC 总线式进行数据读写的串行器件，占用的资源 及其少 和 I/O 线， 而且这种模块是 支持在线编程 的 ， 所以当它进行数据实时的存取十分快捷。 AT24C02 中带有的片内地址寄存器 ， 每写入或读出一个数据字节后，该地址寄存器自动加 1，以实现对下一个存储单元的读写。 所有字节均以单一操作方式读取。 为降低总的写入时间，一次操作可写入多达 8个字节的数据。 I2C 总线是一种用于 IC 器件之间连接的二线制总线。 他通过SDA(串行数据线 )及 SCL(串行时钟线 )两根线在 连到总线上的器件之间传送信息，并根据地址识别每个器件。 AT24C02 正是运用了 IC 规程，使用主 /从机双向通信，主机 (通常为单片机 )和从机 (AT24C02)均可工作于接收器和发送器状态。 主机产生串行时钟信号 (通过 SCL 引脚 )并发出控制字，控制总线的传送方向，并产生开始和停止的条件。 无论是主机还是从机，接收到一个字节后必须发出一个确认信号 ACK。 AT24C02 的控制字由 8 位二进制数构成，在开始信号发出以后，主机便会发出控制字，以选择从机并控制总线传送的方向。 管脚描述： SCL 为串行时钟：串行时钟输入管脚用于产生器件所有数据发送或接收的时钟这是一个输入管脚。 SDL 为串行数据 /地址：双向串行数据 /地址管脚用于器件所有数据的发送或接收 SDL，是一个开漏输出管脚可与其它开漏输出或集电极开路输出进行线或。 A0、 A A2 为器件地址输入端：当使用 24C02 时最大可级联 8 个器件，如果只有一个 24C02 被总线寻址，这三个地址输入脚 A0、 A A2 可悬空或连接到 Vss。 WP 为写保护：如果 WP 管脚连接到 Vcc 所有的内容都被写保护只能读当 WP, 管脚连接到 Vss 或悬 空 ,允许器件进行正常的读 /写操作 [12]。 管脚图如图 所示。 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 17 图 34 AT24C02 引脚图 显示电路（ LED1602） LCD1602:所谓的 1602即是 16 字符 *2 行的字符型 LCD 显示器，它由 32 个字符点阵块组成，每个字符点阵块由 5 7或 5 10个点阵组成，可以显示 ASCII码表中的所有可视的字符。 它内置了字符产生器 ROM(CGROM)、字符产生器RAM(CGRAM)和显示数据 RAM（ DDRAM）。 CGROM 中内置了 192 个常用字符 的字模，CGRAM 包含 8 个字节的 RAM，可存放 操作者 自定义的字符， DDRAM 就是用来寄存待显示的字符代码。 1602 液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用 1602 引脚及其具体功能如下表： 表 32 1602 引脚及功能 编号 符号 引脚说明 编号 符号 引脚说明 1 VSS 电源地 9 D2 Data I/O 2 VDD 电源正极 10 D3 Data I/O 3 VL 液晶显示偏压信号 11 D4 Data I/O 4 RS 数据 /命令选择端（ H/L） 12 D5 Data I/O 5 R/W 读 /写选择端 (H/L) 13 D6 Data I/O 6 E 使能信号 14 D7 Data I/O 7 D0 Data I/O 15 BLA 背光源正极 8 D1 Data I/O 16 BLK 背光源负极 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 18 LCD1602 基本操作时序 1） 读操作时序图 图 35 读操作时序图 2） 写操作时序图 图 36 写操作时序图 3）时序参数表 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 19 表 33 时序参数表 时序参数 符号 极限值 单位 测试条件 最小 值 典型值 最大值 E 信号周期 tc 400 ns 引脚E E 脉冲宽度 tpw ,tF 150 ns E 上升 /下降沿时间 tR 25 ns 地址建立时间 tsp1 30 ns 引脚E 、RS 、R/W 地址保持时间 tHD1 10 ns 数据建立时间（读操作） tD 100 ns 引脚 DB0～DB7 数据保持时间（读操作） tHD2 20 ns 数据建立时间（写操作） tsp2 40 ns 数据保持时间（写操作） tHD2 10 ns 表 34 状态字说明 STA7 D7 STA6 D6 STA5 D5 STA4 D4 STA3。