基于at89c51单片机控制电子密码锁设计

基于at89c51单片机控制电子密码锁设计内容摘要：

过 7447 译码后由 7 个输出端输出，输出信号经过限流电阻（防止数码管因电流过高而损坏）送至数码管的阴极。 同时，单片机的 12 根据要求输出高电平或低电平，送到 74LS138 的三个输入端，经译码后由输出端输出，此时，74LS138 的输出端只有一位为“ 0”，使其中的一只三极管导通，引入电源，驱动与其对应的数码管，数码管工作。 数码管的各发光二极管根据对应的高电平或低电平发光或不发光。 每只数码管依次循环，就完成了发光电路的设计 ，本设计采用动态数码显示器。 它的内部二极管的连接方式 (共阳极 )如下图所示 : LED 数码显示器有两种连接方法：①共阳极接法：把二极管的阳极连接在一起构成公共阳极，使用时公共阳极接 +5V，每个发光二极管的阴极通过电阻与输入端相连。 当阴极端输 入低电平时，七段发光二极管就导通点亮，而输入高电平时则不点亮。 ② 共阴极接法：把二极管的阴极连接在一起构成公共阴极，使用时公共阴极接地，每个发光二极管的阳极通过电阻与输入端相连。 当阳极端输入高电平时，七段发光二极管就导通点亮，而输入低电平时则不点亮。 本设计中采用的是 时共阳极 LED 数码显示器 ,用来显示当前正在播放的曲目号。 发光二极管的导通电压为 2V 左右 ,电流为 5~10mA,加在发光二极管与电阻之间的电压为5V,由此可算出阻值。 电阻值 = (两段电压 发光二极管电压 )/电流 R1~R6 为限流电阻 ,避免 烧坏发光二极管。 得出电阻范围： 300Ω R1~R6600Ω 设计中取 330Ω 本设计采用的是共阳极 LED 显示器。 数码管显示电路原理图 如下 ： 13 CT7447 介绍 适用于七段字形共阴极显示管的译码器集成电路有 CT7448， CT74LS48 等型号，适用于共阳极七段管的译码器有 CT7447， CT74LS47 等型号。 7447 引脚图如下： 现以显示译码器 CT7447 为例作较详细的讨论。 CT7447 的逻辑符号示于 图中： D、 C、 B、 A：是 BCD 码输入信号， a～ g：译码输出，低电平有效 ： １ .熄灭信号输入。 当 = 0（有效）时，输出 a～ g均为高电平 1信号（全灭） ；。 当 = 0 时， = 0。 ：试灯信号输入。 当 =0）且 = 1（无效）时，不论 D～ A状态如何， a～ g 七段全亮。 14 ：灭零输入信号（不显示 0，其它数码正常显示）。 = 0（ =１）时，不显示数码0。 图 426 所示逻辑符号中，输入和输出线上的箭头有两个含义：有箭头表示低电平有效（同加小圈的意思一样）；箭头指向符号框表示输入，反之表示输出，例如 端既可作输入端又可作输出端，故其有一对相反方向的箭头表示。 74L138 译码器的运用 在中规模集成电路中译码器有几种型号，使用最广的通常是 74138，其是一个 3 到 8 的译码器，下图是其逻辑符号及管脚排布，下表中列出了该器件的逻辑功能，从表中可以看出其输出为低电平有效，使能端 G1 为高电平有效， /G2,/G3 为低电平有效，当其中一个为低电平，输出端全部为 1。 74L138 图如下： 密码存储电路方案的确定 密码存储电路主要由 EEPROM93C46 组成。 93C46 是一种存储器可以定义为 16 位 ORG 引脚接 Vcc 或者定义为 8 位 ORG引脚接 GND的 1K位的串行 EEPROM 每一个的存储器都可以通过 DI 引脚 或 DO引脚进行写入或读出，器件可以经受 1,000,000 次的写入 /擦除操作片内数据保存寿命达到 100年器件可提供的封 装有 DIP8 SOIC8或 TSSOP8。 93C46是一个有 1024位内含工业标准微处理器的非易失的存储器。 93C46可以选择为16位或 8位结构。 当选择 16位结构时， 93C46有 7条 9位的指令用来控制对器件进行读、写和擦除操作；当选择 8位结构时， 93C46有 7条 10位的指令来控制对器件进行读、写和擦除操作。 93C46的所有操作都在单电源上进行，当执行任何的写操作时内部的升压电路将提供高压给芯片。 指令、地址和写入的数据在时钟信号 SK的上升沿时由 DI引脚输入， DO引脚除了从器件读取数据或进行写操作后查询准备 /繁忙（ ready/busy）的器件工 作状态外，平常是高阻态的。 准备 /繁忙 (ready/busy)是开始了一个写操作后选择器件 CS为高电平后从 DO引脚读的用来测定期间工作状态的信号， DO位低电平则表示写操作还没有完成。 当 DO为高电平时则表示器件可以输入下一条指令，此时如果有需要，可以在 DI引脚移入一个高电平， DO会进入高阻态， DO引脚会在时钟 SK的下降沿时进入高阻态，将 DO引脚恢复高阻态值得推荐在 DI 15 和 DO合用一个 I/O口来读 /写的应用中。 所有送往器件的指令格式为一个高电平“ 1”的开始位，一个 2位或 4位的操作码，写入数据时的 6位（当选择 8位结构时为 7位）以及 16位数据（当选择 8位结构时为 8位）。 93C46的操作指令 如下表： 指令 开始位 操作码 地址 数据 注释 X8 X16 X8 X16X READ 1 10 A6A0 A5A0 读地址 AnA0的数据 ERASE 1 11 A6A0 A5A0 擦除 AnA0的数据 WRITE 1 01 A6A0 A5A0 D7D0 D15D0 把数据写到地址 AnA0的存储器中 EWEN 1 00 11XXXXX 11XXXX 写允许 EWDS 1 00 00XXXXX 00XXXX 写禁止 ERAL 1 00 10XXXXX 10XXXX 擦除全部存储器的数据 WRAL 1 00 01XXXXX 01XXXX D7D0 D15D0 把数据写到全部的存储器中 （ 1）读操作指令（ READ） 在接收到一个指令和地址（从 DI 引脚在时钟驱动下输入）之前， 93C46 的 DO引脚是高阻态的。 接收到读指令和地址后， DO 引脚先输出一个虚拟的第电平，然后数据根据时钟信号移位输出（高位在前）。 数据在时钟信号（ SK）的上升沿时输出并经 过一定的时间后稳定（ tpDO 或 tpDI）。 （ 2）写操作指令（ WRITE） 在接收到写指令、地址和数据后，片选引脚（ CS）不片选芯片的时间要必须大于Tcsmin。 片选引脚（ CS）在下降沿的时候，器件开动自动时钟去擦除并把数据存放到指定存储器。 在器件进入自动时钟的模式后时钟信号引脚（ SK） 的信号不是必须的 93C46的准备。 繁忙状态可以选择器件并测试数据输出引脚 DO 得到。 因为器件有在写入前自动清除的特性，所以没必要在写入之前将存储器该地址的内容擦除。 （ 3）擦除操作指令（ ERASE） 在接收到擦除指令和地址以后，片选引脚（ CS）不片选芯片的时间要必须大于Tcsmin。 片选引脚（ CS）在下降沿的时候，器件开动自动时钟，擦除指定存储器。 在器件进入自动时钟的模式后时钟信号引脚 (SK)的信号不是必须的。 93C46 的准备 /繁忙状态可以选择器件并测试数据输出引脚（ DO）得到。 一旦清除了，该位就回到逻辑 1的状态。 （ 4）擦除 /写入允许（ EWEN）和禁止 (EWDS)操作指令 93C46 在上电时是默认写禁止的。 任何在上电和写禁止 (EWDS)指令后的写入操作都必须先发送写允许（ EWEN） 指 令。 一旦设置了写允许，它会持续有效直到断电或发送一条写禁止指令。 写禁止指令用来禁止对 93C46 的写入和擦除操作，同时也可以防止意外的对器件进行写入和擦除。 数据可以照常从器件中读取，论是写允许还是写禁止状态。 （ 5）全部擦除 (ERAL) 在接收到全部擦除指令后，片选引脚（ CS）不片选信号的时间要必须大于 Tcsmin。 片选引脚（ CS）在下降沿的时候，器件开动自动时钟擦除存储器的所有内容。 在器件进入自动时钟的模式后时钟信号引脚（ SK）的信号不是必须的。 93C46 的准备 /繁忙状态可以选择器件并测试数据输出引脚 (DO)得到。 一旦清除了，所有位都回到逻辑 1的状态。 （ 6）写全部操作指令 (WRAL) 在接收到写全部指令后，片选引脚（ CS）不片选芯片的时间要必须大于 Tcsmin。 片选引脚（ CS）在下降沿的时候，器件开动自动时钟把数据内容写满器件的所有存储器。 16 在器件进入自动时钟的模式后时钟信号引脚（ SK）的信号不是必须的。 93C46 的准备 /繁忙状态可以选择器件并测试数据输出引脚（ DO） 得到。 没有必要去在写全部之前把存储器内容擦除。 93C46 引脚定义如下： Vcc： 电源引脚， +5V。 GND： 地线。 CS：片选信号。 在两 条相临指令执行中， CS 必须最少产生 500NS 的低电平，以指明前条指令的结束。 DI：数据输入端 DI 用于在串行时钟 SK 的同步下输入起始位，操作码地址和写入数据。 DO：数据输出端。 数据输出端 DO 用于在读方式中，在串行时钟 SK 的同步下输出读出的数据。 SCK ：时钟信号，所有操作码、址码、数据位均在 SCK 信号的上升沿输入或输出， SK 信号的最高频率为 1MHz。 ORG:存储器结构选择接口，当 ORG 接 Vcc 时，存储器为 16位结构。 当 ORG 接 GND 时，存储器为 8位结构。 当 ORG 悬空时， 内部的上拉电阻把存储器选择为 16位结构。 93C46 引脚图如下： 开锁控制电路方案 开锁控制电路主要由整流二极管、继电器、三极管等组成。 其优 点是结构简单，成本低，操作简便。 开锁控制电路的原理：当 P2 口输出“ 0”时，连接 VCC 的 10K 电阻将三极管的基极钳位在高电平，三极管导通，继电器流过电流，开始动作，继而开锁。 电路原理图 17 123456A B C D654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:5May2010 Sheet of File:D:\毕业设计电路原理图\MyDesign.ddbDrawn By:3003003003003003004.7KR154.7KR134.7KR124.7KR114.7KR10R0200P2.0NPN4SWPB5SWPB6SWPBBP1.21SWPB2SWPB3P1.3AP1.17SWPB8SWPB9SWPBCP1.4DP1.0P1.50P1.6*P1.7EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P10/T1P11/T2P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P202。