基于单片机的数字密码锁 - 图文

基于单片机的数字密码锁

LCD1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个

点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好）。

LCD1602是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。

接口信号说明：1602型LCD的接口信号说明如表3-1所示。

表3-1 LCD1602 接口信号说明 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 符号 VSS VDD VL RS R/W E D0 D1 引用说明 电源地 电源正极 液晶显示偏压 数据/命令选择 读/写选择 使用信号 数据 数据 编号 9 10 11 12 13 14 15 16 符号 D2 D3 D4 D5 D6 D7 BLA BLK 引用说明 数据 数据 数据 数据 数据 数据 背光源正极 背光源负极

1602型LCD主要技术参数：

显示容量：16*2 字符 芯片工作电压：4.5-5.5 V 工作电流：2.0 mA(5.0V) 模块最佳工作电压：5.0 V 字符尺寸：2.95*4.35 (W*H)mm

表3-2 LCD1602基本操作程序

读状态 写指令 读数据 写数据 输入 输入 输入 输入 RS=L,R/W=H,E=H RS=L,R/W=L,D0-D7=指令码，E=高脉冲 RS=H,R/W=H,E=H RS=H,R/W=L,D0-D7=数据，E=高脉冲 输出 输出 输出 输出 D0-D7=状态字 无 D0-D7=数据 无 3.3.2 液晶显示电路介绍

液晶显示器（LCD）是一种功耗很低的显示器，它的使用非常广泛，比如电

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子表、计算器、数码相机、计算机的显示器和液晶电视等。电子密码锁中需要显示的信息比较多，为了能直观的看到结果，并且为了设计显的美观，使用总线和排阻进行简化连接方式。

本设计采用液晶显示屏LCD1602进行显示，具体连接方式如图3-3所示。

图3-3 液晶显示器电路

LCD1602分别连接单片机的P0.0-P0.7，还有P2.5-P2.7这几个接口来实现液晶的显示。当需要对密码锁进行开锁时，按下键盘上的开锁按键后利用键盘上的数字键0-9输入密码，每按下一个数字键后在显示器上显示一个*，输入多少位就显示多少个*。

AC89C51的P0口和P2口的介绍：

(1) 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，对端口写“1”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。

(2) 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。

在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器（例如执行MOVX@DPTR指令）时，P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数

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据存储器（如执行MOVX@RI指令）时，P2口线上的内容（也即特殊功能寄存器SFR区中R2寄存器的内容），在整个访问期间不改变。 3.4 单片机模块设计 AT89C51主要的性能参数：

● 与MCS51单片机指令和引脚完全兼容器 ● 4k字节可重擦写Flash闪速存储器 ● 1000次擦写周期

● 全静态操作：0HZ-24MHZ ● 三级加密程序储存器 ● 128×8字节内部RAM ● 32个可编程I/O口线 ● 2个16位定时、计数器 ● 6个中断源

● 可编程串行UART通道 ● 低功耗空闲和掉电模式

AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL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，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大AT89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。

如图3-4所示单片机最小系统是有单片机AT89C51及晶振电路等组成，其中单片机AT89C51作为主要微控制器，晶振电路采用12MHz高精度的晶振，以获得较稳定时钟频率，减小测量误差。

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图3-5 单片机最小系统

3.4.1 振荡器和时钟电路

振荡器和时钟电路用于产生单片机正常工作时所需要的时钟信号，AT89C51单片机采用CMOS工艺，内部包含一个振荡器，可以用于CPU的时钟源；也允许采用外部振荡器，由外部振荡器产生的时钟信号来供内部CPU运行使用。

AT89C51中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器。外接石英晶体（或陶瓷谐振器）及电容C1、C2接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路。对外接电容C1、C2虽然没有十分严格的要求，但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程度及温度稳定性。如果使用石英晶体，我们推荐电容使用30pF±10pF，而如使用陶瓷谐振器建议选择40pF±10pF。用户也可以采用外部时钟。这种情况下，外部时钟脉冲接到XTAL端，即内部时钟发生器的输入端，XTAL2则悬空。由于外部时钟信号是通过一个2分频触发器后作为内部时钟信号的，所以对外部时钟信号的占空比没有特殊要求，但最小高电平持续时间和最大的低电平持续时间应符合产品技术条件的要求。晶振电路如图3-6所示：

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