设计题目：STC89C51单片机学习电路板设计 题目性质：一般设计 指导教师：[04054]吕青 毕业设计（论文）要求及原始数据（资料） 1．课题简介： STC89C51系列单片机具有功能强、价格低的特点，是51系列单片机最好的替代机型。本题目就是为入门该系列单片机设计一个学习电路板，满足学习该型号单片机的需求。 该学习电路板用于C8051F330单片机的学习。该板具有RS232接口、数码管、发光二极管显示、键盘、模拟量输入、蜂鸣器和具有扩展实验接口。设计原则是简单实用。 2．技术参数 1)使用美国Silabs公司STC89C51单片机 2)具有1个RS232接口 3)具有8个数码管（HC595驱动） 4)具有4个按钮 5)具有1路模拟量电压输入 6)ISP下载接口与下载电缆电路 7)具有蜂鸣器与驱动电路 8)供电：AC220V 9)具有8个LED 10)具有功率接口（具有AC220V，1A驱动能力） 11)具有D/A输出 毕业设计（论文）主要工作内容 主要内容 1)了解市场上的各种单片机学习板，制定设计方案。 2)学习STC89C51单片机的数据手册 3)学习STC89C51 单片机的相关参考书 4)学习PROTEL软件 5)学习板原理图设计 6)电路板(PCB)设计 7)调试电路板 8)熟悉STC89C51 单片机的C编译器与编程软件 9)编写C语言的电路板测试程序 10)编写学习使用说明 学生应交出的设计文件（论文） 1论文。要求内容准确，叙述清晰流畅，图文详尽，正文不少于60页，不得有错别字，并符合学校对论文的各项要求。主要内容包括： 1)学习板总体设计概述； 2)学习板结构设计说明（包括总体结构总框图）； 3)学习板原理图设计说明（包括硬件电路原理图，用Protel98se画）； 4)学习板硬件电路板设计说明（包括PCB板图）； 5)学习板软件程序设计说明（包括程序流程图和源程序清单及注释）； 6)学习板主要示例子程序设计说明（包括程序流程图和源程序清单及注释）； 7)设计难点和遗留问题（包括设计中遇到的难题和解决方法，以及尚未解决的问题和解决的思路）；
一、摘要 本文给出了一个简单51单片机开发板的电路设计，完成了其原理图的绘制和PCB图的制作。着重介绍使用protel99SE画出的电路设计原理图，接着是对电路各个模块功能的分析，然后是电路所用主要芯片和其他重要元件的功能介绍以及内部封装和引脚分布，最后介绍用protel99SE画出的PCB板。此开发板具有串口通信、液晶显示、流水灯、扩展、RTC 时钟、复位、外部中断、外部存储、A/D D/A转换、报警、继电器控制等开发功能。 关键字：51单片机开发板 protel99 PCB 二、实验所用元器件及其介绍 、清单
SW-SPDT1自制封装1KΩ电阻150805 2KΩ电阻50805 三极管90152TO-18 HRS4-S-DC5V继电器1自制封装跳线6 LED110805 9针串口1DB9/M 极性电容10uF1.6 104电容40805 30pF电容50805 电池Battery1自制封装响铃1 n口排针4SIP n 晶振12MHZ1XTAL1 外接晶振1XTAL1 主要芯片引脚图和实物图 STC89C52
图(1) STC89C52引脚图 图(2) STC89C52实物图 8255
图 8255引脚图 DS1302 图(1) DS1302引脚图 表 DS1302引脚描述 引脚号符号描述引脚号符号描述 1VCC2备用电源5复位 2X1晶振引脚6 I/O数据输入/输
24C08 图(1) 24C08引脚图 表 24C08功能表
图(2) 24C08 实物图 MAX232 图(1)MAX232引脚图 表各引脚功能及推荐工作条件
STC89C52单片机开发板 一、方案设计 1.1 方案论证 在科技广泛发展的今天，计算机的发展已经越来越快，他的应用已经越来越广泛。二单片机的发展和应用是其中的重要一方面。单片机在工业生产（机电、化工、轻纺、自控等)和民用家电方面有广泛的应用。其中，单片机在工业生产中的应用尤其广泛。 单片机具有集成度高，处理能力强，可靠性高，系统结构简单，价格低廉的优点，因此被广泛应用。目前，单片机在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应用。特别是C51系列的单片机稳定性好，运算精度高，推动了工业生产，影响着人们的工作和学习。而本次设计就是要通过对C52系列单片机最小系统进行开发板的设计。有助于当代大学生及涉及单片机领域的工作者们更深入的了解和学习单片机的开发机应用。 1.2 设计思路 （1）本设计采用STC89C52单片机为主控制核心。 （2）选择PCF8951实现A/D、D/A转换装置，与单片机接口为P2.1口和P2.0口。 （3）此外，还选择了NRF905无线通信模块及4*4矩阵键盘等模块进行开发与学习设计。 二、硬件设计 本设计由8部分组成：STC89C52单片机最小系统、PCF8951A/D转换电路、报警器模块、NRF905无线模块、矩阵键盘模块、温度传感器电路、红外接收模块、LED流水灯模块。电路原理图见附录。 2.1 STC89C52单片机最小系统模块 STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35Mhz，6T/12T可选。
基于STC89C52单片机的电子密码锁 学生姓名： xx 学生学号： xxxxx 院（系）：电气信息工程学院 年级专业： 2010级电子信息工程2班 指导教师：陶文英 二〇一三年六月 摘要
随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事情屡见不鲜，电子密码锁具有安全性能高，成本低，功耗低，操作简单等优点使其作为防盗卫士的角色越来越重要。 从经济实用角度出发，采用51系列单片机，设计一款可更改密码，LCD1602显示,具有报警功能，该电子密码锁体积小，易于开发，成本较低，安全性高，能将其存储的现场历史数据及时上报给上位机系统，实现网络实时监控，方便管理人员及时分析和处理数据。其性能和安全性已大大超过了机械锁，特点有保密性好,编码量多,远远大于弹子锁，随机开锁成功率几乎为零；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；误码输入保护。当输入密码多次错误时，报警系统自动启动；电子密码锁操作简单易行，受到广大用户的亲睐。 关键词单片机, 密码锁, 更改密码, LCD1602 目录
错误!未定义书签。 1 绪论 1.1电子密码锁简介 (1) 1.2 电子密码锁的发展趋势 (1) 2 设计方案 (3) 3 主要元器件 (4) 3.1 主控芯片STC89C52 (4) 3.2 晶体振荡器 (8) 3.3 LCD显示密码模块的设计 (9) 3.3.1 LCD1602简介 (9) 3.3.2 LCD1602液晶显示模块与单片机连接电路 (11) 4 硬件系统设计 (12) 4.1 设计原理 (12) 4.2 电源输入电路 (12) 4.3 矩阵键盘 (13) 4.4 复位电路 (14) 4.5 晶振电路 (14) 4.6 报警电路 (15) 4.7 显示电路 (15) 4.8 开锁电路 (16) 4.9 电路总体构成 (16) 5 软件程序设计 (18) 5.1 主程序流程介绍 (18) 5.2 键盘模块流程图 (19) 5.3 显示模块流程图 (21) 5.4 修改密码流程图 (22) 5.5 开锁和报警模块流程图 (23) 6 电子密码锁的系统调试及仿真 (25) 6.1硬件电路调试及结果分析 (25) 6.2软件调试及功能分析 (25) 6.2.1调试过程 (25) 6.2.2 仿真结果分 (26)
单片机开发板的制作步骤 单片机技术自发展以来已走过了近20年的发展路程。单片机技术的发展以微处理器(MPU)技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出较微处理器更具个性的发展趋势。小到遥控电子玩具，大到航空航天技术等电子行业都有单片机应用的影子。针对单片机技术在电子行业自动化方面的重要应用，为满足广大学生、爱好者、产品开发者迅速学会掌握单片机这门技术，于是产生单片机实验板普遍称为单片机开发板、也有单片机学习板的称呼。比较有名的例如电子人DZR-01A单片机开发板。 单片机开发板是用于学习51、STC、AVR型号的单片机实验设备。根据单片机使用的型号又有51单片机开发板、STC单片机开发板、AVR单片机开发板。常见配套有硬件、实验程序源码、电路原理图、电路PCB图等学习资料。例如电子人单片机开发板，针对部分学者需要特别配套有VB上位机软件开发,游戏开发等教程学习资料。开发此类单片机开发板的公司一般提供完善的售后服务与技术支持。单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词——“智能型”，如智能型洗衣机等。 单片机（Microcontrollers）诞生于1971年，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段，早期的SCM单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051，此后在8051上发展出了MCS51系列MCU系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。 而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。高端的32位Soc单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。 常见配套资源如下：
自循迹小车 第一章引言 1.1 设计目的 通过设计进一步掌握５１单片机的应用，特别是在嵌入式系统中的应用。进一步学习５１单片机在系统中的控制功能，能够合理设计单片机的外围电路，并使之与单片机构成整个系统。 1.2 设计方案介绍 该智能车采用红外对管方案进行道路检测，单片机根据采集到的红外对管的不同状态判断小车当前状态，通过ｐｉｄ控制发出控制命令，控电机的工作状态以实现对小车姿态的控制。 1.3 技术报告内容安排 本技术报告主要分为三个部分。第一部分是对整个系统实现方法的一个概要说明，主要内容是对整个技术方案的概述；第二部分是对硬件电路设计的说明，主要介绍系统传感器的设计及其他硬件电路的设计原理等；第三部分是对系统软件设计部分的说明，主要内容是智能模型车设计中主要用到的控制理论、算法说明及代码设计介绍等。
第二章技术方案概要说明 本模型车的电路系统包括电源管理模块、单片机模块、传感器模块、电机驱动模块. 在整个系统中，由电源管理模块实现对其他各模块的电源管理。其中，对单片机、光电管提供5V电压,对电机提供6V电压 路径识别电路由3对光电发送与接收管组成。由于路面存在黑色引导线，落在黑线区域内的光电接收管接收到反射的光线的强度与白色的路面不同，进而在光电接收管两端产生不同的电压值，由此判断路线的走向。传感器模块将当前采集到的一组电压值传递给单片机，进而根据一定得算法对舵机进行控制，使小车自动寻线行走。 单片机模块是智能车的核心部分，主要完成对外围各个模块的管理，实现对外围模块的信号发送，以及对传感器模块的信号采集，并根据软件算法对所采集的信号进行处理，发送信号给执行模块进行任务执行，还对各种突发事件进行监控和处理，保证整个系统的正常运作。 电机驱动采用L293驱动芯片，该芯片支持2路电机驱动同时支持PWM 调速
课程名称电路CAD作业项目51单片机开发板作业日期2016-5-12成绩班级14物联网工程XX李延晖学号9 上课地点启智楼4122一．开发板电路原理图 图1 开发板电路原理图 二．电路模块划分及功能简介 1.单片机最小系统模块
图1-1单片机最小系统模块图 简单功能介绍： 单片机最小系统，也叫做单片机最小应用系统，是指用最少的原件组成单片机可以工作的系统。单片机最小系统的三要素就是电源、晶振、复位电路。 型号名称：AT89S52 主要使用方法： 客房控制系统的最大特点是输入、输出开关量多，主控制器单片机已有的I/O口不能满足使用需求，需要进行扩展。为降低成本，采用简单的TTL电路扩展I/O口，即单片机的P2.0、P2.1口地址信号作为译码器74LS139的输入信号，74LS139的输出信号作为总线驱动器 74LS244的片选信号，74LS244的8个输出脚分别接单片机P0口的8位，通过片选74LS244单片机即可把74LS244输入脚上的数据读入，其I/O输入接口电路如图2所示。IG01~IG08是一组弱电端子输入信号线，它们分别和8个弱电开关相连。由于系统有24个开关输入量，因此，电路共用了3个74LS244，当片选信号CS1~CS3中有一个有效时，其对应74LS244上的数据就被读入到单片机中。
典型应用电路： 图1-2 典型应用电路 在本系统中的功能： 作为控制核心原件进行数据的采集分析运算，协调各个管口及原件形成完整的控制系统。
图1-3 AT89S52的实物图 图1-4 AT89S52的外形尺寸图
图1-5 AT89S52元件符号图1-6 PCB电路符号2.A/D、D/A模块 3．显示、指示模块 （1）液晶显示模块： 图3-1-1 液晶显示模块图 简单功能介绍：
单片机的电路原理 单片机技术自发展以来已走过了近20年的发展路程。单片机技术的发展以微处理器(MPU)技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出较微处理器更具个性的发展趋势。小到遥控电子玩具，大到航空航天技术等电子行业都有单片机应用的影子。针对单片机技术在电子行业自动化方面的重要应用，为满足广大学生、爱好者、产品开发者迅速学会掌握单片机这门技术，于是产生单片机实验板普遍称为单片机开发板、也有单片机学习板的称呼。比较有名的例如电子人DZR-01A单片机开发板。 单片机开发板是用于学习51、STC、AVR型号的单片机实验设备。根据单片机使用的型号又有51单片机开发板、STC单片机开发板、AVR单片机开发板。常见配套有硬件、实验程序源码、电路原理图、电路PCB图等学习资料。例如电子人单片机开发板，针对部分学者需要特别配套有VB上位机软件开发,游戏开发等教程学习资料。开发此类单片机开发板的公司一般提供完善的售后服务与技术支持。单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词——“智能型”，如智能型洗衣机等。 单片机（Microcontrollers）诞生于1971年，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段，早期的SCM单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051，此后在8051上发展出了MCS51系列MCU系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。 而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。高端的32位Soc单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。 常见配套资源如下： 1、硬件实验板及其配件如：连接线、CPU芯片、流水灯、点阵显示、ds18b20温度检测、彩色TFT液晶屏，SD卡，游戏开发（推箱子游戏）、收音机、mp3解码等。 2、实验程序源码，包含汇编源程序、C语言源程序。 3、电路原理图、PCB电路图。 4、实验手册、使用手册。 5、针对单片机开发板的详细讲解视频。 6、附加PCB设计制作、VB软件开发等计算机学习资料 1、8个LED灯，可以练习基本单片机IO操作，在其他程序中可以做指示灯使用。
51单片机开发板 51单片机技术自发展以来已走过了近20年的发展路程。单片机技术的发展以微处理器(MPU)技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出较微处理器更具个性的发展趋势。小到遥电子玩具，大到航空航天技术等电子行业都有单片机应用的影子。针对51单片机技术在电子行业自动化方面的重要应用，为满足广大学生、爱好者、产品开发者迅速学会掌握单片机这门技术，于是产生51单片机开发板。实践表时，8位的单片机仍然占据着市场百分之八十的份量。
功能介绍： 1、8个LED灯，可以练习基本单片机IO操作，在其他程序中可以做指示灯使用。 2、2个四联8段数码管，显示温度数据，HELLO欢迎词、时钟等。 3、高亮8*8点阵，如练习数字，字母，图片显示，或者小游戏的开发如贪吃蛇等。 4、4个独立按键，可以配置为中断键盘，为程序的按键扫描节省更多的时间。 5、8个AD按键，主要设计为游戏开发如推箱子等，去掉了矩阵键盘，AD 键盘在实际中的应用相当广泛，如电视机加减搜台等都是采用AD键盘，一根AD线可以扩展几百个按键，更接近工程。 6、PCF8591具有AD/DA功能，其采用IIC总线协议，可练习IIC总线的操作。 7、DS18B20:单线多点检测支持。 8、光敏电阻测试光线强度，感受白天黑夜的区别。 9、FM收音机：能接收80M到110MHz之间的FM频段。可实现自动搜台和手动搜台。 10、DS1302时钟芯片提供实时时钟，带3V电池，在掉电的情况下，时钟仍然可以继续运行。 11、可读写SD卡文件系统，保存数据显示到TFT液晶屏等。 12、继电器可以控制高电压的设备，高压危险，请小心使用。 13、直流电机接口，控制直流电机。 14、步进电机接口，控制步进电机运行。 15、蜂鸣器，可以做电子琴、音乐发声等。 16、74HC595芯片练习串行转并行数据扩展。 17、74HC573锁存扩展芯片，可以扩展接口。
89C51-ISD4000语音单片机通用开发板 本板采用国内最常用的MCS-51语言单片机89C51，与最新的ISD4000系列语音芯片结合，可供用户开发各种最新的智能型数码语音产品。 一、结构 板上已装配好： 89C51--单片机，8031内核，4K可反复擦写的程序存储器，32条I/O口，5V工作 ISD4003-08--语音芯片，音质优异的模拟存储技术，可反复录放，8分钟，可分1200段，SPI接口方式，3V供电 LM386--功率放大器，0.5W驱动 24C01（选配件）--I2C总线串行存储器。 还有驻极体话筒（MIC）、话筒放大器、音量电位器、发光管等部件。二、性能参数 外接电源电压：5V（稳压） 外接喇叭：4-16欧姆，0 .5W 工作电流：25～30mA ( 录音)，50～80mA (放音) 静态电流：13mA 随板提供的演示程序功能： 1、录音 跳线插在"REC"一侧是录音状态，按住"AN"键不放，指示灯亮即可对着板上话筒讲话录音，
松键时录音停止并形成一段。再按则录下一段。按"STOP"键为复位，再录音时又从第一段开始。 2、放音 跳线插在"PLAY"一侧是放音状态，按一下"AN"键即播放一段，一段结束后自动停止放音，再按"AN"则播放下一段 按"STOP"键为复位，再放音时又从第一段开始。 89C51-ISD4000语音电路程序AT89C51单片机 89C51单片机12MHz 注：本程序为ISD4002、4003的控制程序，ISD4004的程序须加些改动，请注意程序后边的注释。 SS EQU P1.0 ;片选 SCLK EQU P1.1 ;ISD4003时钟 MOSI EQU P1.2 ;数据输入 MISO EQU P1.3 ;数据输出 LED EQU P1.7 ;指示灯 INT EQU INT0 ;中断 AN EQU P1.6 ;执行 STOP EQU P1.5 ;复位 PR EQU P1.4 ;PR=1录音 PR=0放音 ;初始化 ORG 0000H ; AJMP MAIN ; MAIN: MOV SP,#10H ; MOV P1,#0FFH ; MOV P2,#0FFH ; MOV P3,#0FFH ; MOV P0,#0FFH ; CLR EA ; MAII: SETB LED ;关指示灯 ACALL DSTOP ;ISD掉电 MAS0: MOV 3AH,#200 ; MAS1: JB AN,MAS0 ;等按AN键 DJNZ 3AH,MAS1 ; ACALL UP ;ISD上电 MOV 20H,#00H ;ISD低位地址 MOV 21H,#00H ;ISD高位地址 JB PR,REC ;PR=1 录音 AJMP PLAY ;PR=0 放音 ;SETREC 16位 ;从指定地址录音 10100
3.1 STC89C51单片机的介绍 STC系列单片机是美国STC公司最新推出的一种新型51内核的单片机。片内含有Flash 程序存储器、SRAM、UART、SPI、A\D、PWM等模块。该器件的基本功能与普通的51单片机完全兼容。 3.1.1主要功能、性能参数 1.内置标准51内核，机器周期：增强型为6时钟，普通型为12时钟; 2.工作频率范围：0~40MHZ，相当于普通8051的0~80MHZ; 3.STC89C5xRC对应Flash空间：4KB\8KB\15KB; 4.内部存储器（RAM)：512B; 5.定时器\计数器：3个16位； 6.通用异步通信口（UART）1个； 7.中断源:8个； 8.有ISP(在系统可编程）\IAP(在应用可编程),无需专用编程器\仿真器； 9.通用I\O口：32\36个； 10.工作电压：3.8~5.5V； 11.外形封装：40脚PDIP、44脚PLCC和PQFP等 3.1.2 89C51单片机的引脚功能说明 （1）VCC:电源电压 （2）GND:地 （3）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)和数据总线复位，在访问期间激活内部上拉电阻。 （4）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TTE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(ILL)。 与A T89C51不同之处是，P1.0和P1.1还可分别作为定时/计数器2的外部计数输入(P 1.0/T2)和输入(P 1.1/T2EX ),参见表4-1。
目录 1绪论 ............................................................................................ 错误!未定义书签。 本设计的研究背景与研究目的............................................. 错误!未定义书签。 国内外研究现状..................................................................... 错误!未定义书签。2电子密码锁的总体设计方案 .................................................... 错误!未定义书签。 方案论证................................................................................. 错误!未定义书签。 方案一采用单片机控制方案.......................................... 错误!未定义书签。 方案二采用数字电路控制方案...................................... 错误!未定义书签。 方案三采用EDA控制方案............................................. 错误!未定义书签。 方案比较以及可行性............................................................. 错误!未定义书签。3电子密码锁硬件电路的设计 .................................................... 错误!未定义书签。 中央控制模块的设计............................................................. 错误!未定义书签。 主控芯片STC89C52单片机的简介 ............................... 错误!未定义书签。 时钟电路的设计.............................................................. 错误!未定义书签。 复位电路的设计.............................................................. 错误!未定义书签。 键盘输入模块的设计............................................................. 错误!未定义书签。 矩阵键盘工作原理.......................................................... 错误!未定义书签。 单片机键盘扫描法.......................................................... 错误!未定义书签。 显示密码模块的设计............................................................. 错误!未定义书签。 简介.................................................................................. 错误!未定义书签。 液晶显示模块与单片机连接电路.................................. 错误!未定义书签。 开锁模块的设计..................................................................... 错误!未定义书签。 报警模块的设计..................................................................... 错误!未定义书签。 硬件电路总体设计................................................................. 错误!未定义书签。4电子密码锁的软件设计 ............................................................ 错误!未定义书签。 主程序流程介绍..................................................................... 错误!未定义书签。 键盘模块流程图..................................................................... 错误!未定义书签。 显示模块流程图..................................................................... 错误!未定义书签。 修改密码流程图..................................................................... 错误!未定义书签。 开锁和报警模块流程图......................................................... 错误!未定义书签。5电子密码锁的系统调试及分析 ................................................ 错误!未定义书签。
基于STC89C52单片机的电子密码锁完整版附仿真图原理图
目录 1绪论 (1) 1.1本设计的研究背景与研究目的 (1) 1.2国内外研究现状 (2) 2电子密码锁的总体设计方案 (3) 2.1方案论证 (3) 2.1.1方案一采用单片机控制方案 (3) 2.1.2方案二采用数字电路控制方案 (4) 2.1.3方案三采用EDA控制方案 (5) 2.2方案比较以及可行性 (5) 3电子密码锁硬件电路的设计 (6) 3.1中央控制模块的设计 (6) 3.1.1主控芯片STC89C52单片机的简介 (6) 3.1.2时钟电路的设计 (7) 3.1.3复位电路的设计 (8) 3.2键盘输入模块的设计 (9) 3.2.1矩阵键盘工作原理 (9) 3.2.2单片机键盘扫描法 (10) 3.3LCD显示密码模块的设计 (10) 3.3.1LCD1602简介 (11) 3.3.2LCD1602液晶显示模块与单片机连接电路 (12) 3.4开锁模块的设计 (13) 3.5报警模块的设计 (13) 3.6硬件电路总体设计 (14) 4电子密码锁的软件设计 (15) 4.1主程序流程介绍 (15) 4.2键盘模块流程图 (16) 4.3显示模块流程图 (18) 4.4修改密码流程图 (19) 4.5开锁和报警模块流程图 (20) 5电子密码锁的系统调试及分析 (22)
5.1硬件电路调试及结果分析 (22) 5.2软件调试及功能分析 (22) 5.2.1调试过程 (22) 5.2.2仿真结果分析 (24) 5.3系统调试 (26) 6结论及展望 (28) 6.1结论 (28) 6.2展望 (28) 谢辞 (29) 参考文献 (30) 附录 (32) 附1部分代码 (32) 附2总电路图 (40)
1.系统概述 89C51单片机学习板是一款基于8位单片机处理芯片STC89C52RC的系统。其功能强大，可以实现单片机开发的多种要求，学习、开发者可以根据需要选配多种常用模块，达到实验及教学的目的。 89C51单片机学习板功能强大，具有报警，跑马灯、串行通信（max232）、段码液晶（msm0801LCD）和字符液晶显示(LCD1602)、电机控制(L298)、A/D转换(TLC2543)、D/A 转换(TLC5615)、温度采集(DS1602)、数字信号合成(AD9851)、实时时钟电路(DS1302)、4—20mA输出、PWM输出（UC3842）、红外检测（KSM-603LM）控制等十七种功能，供学习者学习开发使用。89C51-III单片机学习板采用的芯片都是常用芯片，使学习者对常用电子产品进一步学习理解。 2.系统原理 2.1系统组成 2.2主CPU电路 主CPU电路选用STC89C52RC系列单片机，STC89C52RC是采用8051核的ISP（In System Programming）在系统可编程芯片，最高工作时钟频率为80MHz，片内含8K Bytes 的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件兼容标准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 Flash存储单元，具有在系统可编程（ISP）特性，配
合PC端的控制程序即可将用户的程序代码下载进单片机内部，省去了购买通用编程器，而且速度更快。 STC89C52RC系列单片机是单时钟/ 机器周期(1T)的兼容8051 内核单片机，是高速/ 低功耗的新一代8051 单片机，全新的流水线/ 精简指令集结构,内部集成MAX810 专用复位电路。 STC89C51系列单片机的特点： (1)增强型1T 流水线/ 精简指令集结构8051 CPU (2)工作电压：3.4V-5.5V （5V 单片机）/ 2.0V-3.8V （3V 单片机） (3)工作频率范围：0 -35 MHz，相当于普通8051 的0～420MHz.实际工作频率可达48MHz. (4)用户应用程序空间12K / 10K / 8K / 6K / 4K / 2K 字节 (5)片上集成512 字节RAM (6)通用I/O 口（27/23个），复位后为：准双向口/ 弱上拉（普通8051 传统I/O 口） 可设置成四种模式：准双向口/ 弱上拉，推挽/ 强上拉，仅为输入/ 高阻，开漏 每个I/O 口驱动能力均可达到20mA，但整个芯片最大不得超过55mA (7)ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器 可通过串口（P3.0/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片 (8)EEPROM 功能 (9)看门狗 (10)内部集成MAX810 专用复位电路（外部晶体20M 以下时，可省外部复位电路） (11)时钟源：外部高精度晶体/ 时钟，内部R/C 振荡器。用户在下载用户程序时，可选择是使用内部R/C 振荡器还是外部晶体/ 时钟。常温下内部R/C 振荡器频率为：5.2MHz ～6.8MHz。精度要求不高时，可选择使用内部时钟，因为有温漂，请选4MHz ～8MHz (12)有2个16 位定时器/ 计数器 (13)外部中断2 路,下降沿中断或低电平触发中断,Power Down 模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒 (14)PWM( 4 路）/ P C A（可编程计数器阵列），也可用来再实现4个定时器或4个外部中断(上升沿中断/ 下降沿中断均可支持) (15)STC89Cc516AD具有ADC功能。10 位精度ADC，共8 路 (16)通用异步串行口(UART) (17)SPI 同步通信口，主模式/ 从模式 (18)工作温度范围：0 -75℃/ -40 -+85℃ (19)封装：PDIP-28，SOP-28，PDIP-20，SOP-20，PLCC-32,TSSOP-20(超小封状，定货) STC89C52RC系列单片机为真正的看门狗，缺省为关闭（冷启动），启动后无法关闭，可省去外部看门狗。此系列单片机P4口地址为E8H，并有2个附加外部中断， P4.2/INT3,P4.3/INT2。 晶振电路部分，使用11.0592M晶体，和20PF的电容。 在复位电路中，采用阻容复位时，电容为10uF，电阻为10k；晶振及复位电路如图2.1。因为STC89C52RC系列单片机RESET脚内部没有下拉电阻，必须接10k电阻。
单片机开发板的原理 单片机开发板技术自发展以来已走过了近20年的发展路程。单片机技术的发展以微处理器(MPU)技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出较微处理器更具个性的发展趋势。小到遥控电子玩具，大到航空航天技术等电子行业都有单片机应用的影子。针对单片机技术在电子行业自动化方面的重要应用，为满足广大学生、爱好者、产品开发者迅速学会掌握单片机这门技术，于是产生单片机实验板普遍称为单片机开发板、也有单片机学习板的称呼。比较有名的例如电子人DZR-01A单片机开发板。 单片机开发板是用于学习51、STC、AVR型号的单片机实验设备。根据单片机使用的型号又有51单片机开发板、STC单片机开发板、AVR单片机开发板。常见配套有硬件、实验程序源码、电路原理图、电路PCB图等学习资料。例如电子人单片机开发板，针对部分学者需要特别配套有VB上位机软件开发,游戏开发等教程学习资料。开发此类单片机开发板的公司一般提供完善的售后服务与技术支持。单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词——“智能型”，如智能型洗衣机等。 单片机（Microcontrollers）诞生于1971年，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段，早期的SCM单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051，此后在8051上发展出了MCS51系列MCU系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。 而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。高端的32位Soc单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。 常见配套资源如下： 1、硬件实验板及其配件如：连接线、CPU芯片、流水灯、点阵显示、ds18b20温度检测、彩色TFT液晶屏，SD卡，游戏开发（推箱子游戏）、收音机、mp3解码等。
第一章开发板硬件结构 OpenM3V开发板，是作者专门为本书设计的硬件原型，采用了ST公司基于M3核的STM32F103VB，可通过ISP下载及JTAG方式调试和下载。 开发板上提供了众多的功能部件，都是工程师在实际应用中常用和必需要使用的模块，充分使用这些模块能尽可能的发挥STM32系列的性能。这些功能模块包括有键盘和LED灯功能部件；I2C方式接口的EEPROM储存器电路；两个RS232串口电路；简单AD采集电路，语音AD采集电路；CAN接口电路；USB 接口电路；JTAG接口电路；后备供电电路；SPI方式接口的FLASH储存器接口电路模块，SPI方式接口的SD卡电路，SPI方式接口的128*64点阵液晶接口电路，SPI方式接口2.4G无线通信模块接口电路，SPI方式接口的779 MHz 至928MHz频段无线模块接口电路；PWM方式调光电路，PWM方式语音输出电路，连接直流无刷电机驱动板的接口电路等众多功能模块电路，同时结合灵活的跳线，所有的IO口都可以单独引出，极大的方便读者进行嵌入式开发实验。 1.1电路原理图 OpenM3V开发板硬件原理图如图1-1-1，1-1-2，1-1-3，1-1-4，1-1-5所示。 图1-1-1 芯片最小系统部分
图1-1-2 图1-1-3 1.2 原理图说明 1.2.1电源电路 STM32系列的工作电压(VDD)为2.0～3.6V。通过内置的电压调节器提供所需的1.8V电源。当主
电源VDD掉电后，通过VBA T脚为实时时钟(RTC)和备份寄存器提供电源。OpenM3V开发板电源电路如图1-2-1所示，使用USB口输入5V电源，通过电容滤波和电感对瞬态电流的限制，使用LM1117为系统提供稳定的3.3V电源。当系统供电后，有一指示灯被点亮，提示系统处于供电状态。 图 1-2-1 电源电路 STM32F103V系列具有独立的模拟电源引脚，为了提高模拟系统的抗噪性，模拟部分应该与数字部分分开供电，如图1-2-2所示。在电路上，使用L1，L2 ，C5，C6用于模拟电路部分隔离来自数字电路部分的噪声。 图1-2-2 1.2.2系统复位电路 在STM32系列芯片中，由于有完善的内部复位电路，外部复位电路就特别简单，只需要使用阻容复位方式就可以，图1-2-3是系统的复位电路。 图1-2-3 复位电路图