项目13 密码锁

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1、项目13密码锁信息工程系项目13密码锁主要内容单片机应用系统开发的原则与步骤键盘电路简易密码锁设计用C51编写控制程序的基本方法用Proteus实现单片机进行密码锁系统的仿真用Keil软件进行单片机控制程序的设计项目13密码锁学习目标掌握应用系统开发的原则与步骤熟悉键盘的工作原理，掌握单片机与矩阵式键盘的接口方法能熟练运用键盘电路掌握单片机进行密码锁系统的设计方法掌握用C51编写控制程序的基本方法。主要操作实例键盘实现简易密码锁的设计项目13密码锁项目13密码锁教学重点和难点键盘电路密码锁设计用

2、C51编写控制程序教学方法讲授法、演示法教学学时6课时13.1单片机应用系统开发的原则与步骤13.2键盘及其接口13.3密码锁仿真实验项目小结习题项目13密码锁§13.1单片机应用系统开发的原则与步骤一、硬件系统的设计单片机应用系统的设计可划分为两部分:一部分是与单片机直接接口的数字电路范围的电路芯片的设计。如存储器和并行接口的扩展,定时系统、中断系统扩展,一般的外部设备的接口,甚至于A/D、D/A芯片的接口。另一部分是与模拟电路相关的电路设计,包括信号整形、变换、隔离和选用传感器;输出通道中的

3、隔离和驱动以及执行元件的选用。硬件设计注意事项：(1)从应用系统的总线观念出发,各局部系统和通道接口设计与单片机要做到全局一盘棋。例如,芯片间的时间是否匹配,电平是否兼容,能否实现总线隔离缓冲等,避免“拼盘”战术。(2)尽可能选用符合单片机用法的典型电路。(3)尽可能采用新技术,选用新的元件及芯片。(4)抗干扰设计是硬件设计的重要内容,如看门狗电路、去耦滤波、通道隔离、合理的印制板布线等。(5)当系统扩展的各类接口芯片较多时,要充分考虑到总线驱动能力。当负载超过允许范围时,为了保证系统可靠

4、工作,必须加总线驱动器。(6)可用印制板辅助设计软件,如PROTEL进行印制板的设计。二、应用软件设计(1)采用模块程序设计。(2)采用自顶向下的程序设计。(3)外部设备和外部事件尽量采用中断方式与CPU联络,这样,既便于系统模块化,也可提高程序效率。(4)近几年推出的单片机开发系统,有些是支持高级语言的,如C51与PL/M96的编程和在线跟踪调试。(5)目前已有一些实用子程序发表,程序设计时可适当使用,其中包括运行子程序和控制算法程序等。(6)系统的软件设计应充分考虑到软件抗干扰措施。三

5、、应用系统开发步骤1.确定设计方案(1)了解用户的需求,确定设计规模和总体框架。(2)摸清软硬件技术难度,明确技术主攻问题。(3)针对主攻问题开展调研工作,查找中外有关资料,确定初步方案。(4)单片机应用开发技术是软硬件结合的技术,方案设计要权衡任务的软硬件分工。有时硬件设计会影响到软件程序结构。如果系统中增加某个硬件接口芯片,而给系统程序的模块化带来了可能和方便,那么这个硬件开销是值得的。在无碍大局的情况下,以软件代替硬件正是计算机技术的长处。(5)尽量采纳可借鉴的成熟技术,减少重复性劳动

6、。2．硬件设计（1）单片机电路设计（2）扩展电路和输入/输出通道设计（3）控制面板设计3．软件设计采用模块化程序设计、自顶向下的程序设计方法。4．软硬件调试(1)程序的录入、编辑和交叉汇编功能。(2)提供仿真RAM、仿真单片机。(3)支持用户汇编语言、高级语言源文件跟踪调试。(4)目前一般的开发装置都有与通用微机的连机接口,可以利用微机环境进行调试。(5)EPROM的写入功能。5．EPROM固化所有开发装置调试通过的程序,最终要脱机运行,即将仿真ROM中运行的程序固化到EPROM脱机运

7、行。但在开发装置上运行正常的程序,固化后脱机运行并不一定同样正常。若脱机运行有问题,需分析原因,如是否总线驱动功能不够,或是对接口芯片操作的时间不匹配等。经修改的程序需再次写入。13.2键盘及其接口13.2.1键盘13.2.2独立式键盘接口13.2.3行列式键盘及其接口13.2.4应用实例§13.2键盘及其接口13.2.1键盘键盘实际上是由排列成矩阵形式的一系列按键开关组成,用户通过键盘可以向CPU输入数据、地址和命令。键盘按其结构形式可分为:编码式键盘和非编码式键盘。键盘上闭合键的识别由专用

8、的硬件编码器实现，并产生键编码号或键值的称为编码键盘，如BCD码键盘、ASCLL码键盘等；靠软件来识别的称为非编码键盘；在单片机组成的测控系统及智能化仪器中，用的最多的是非编码键盘。这类键盘主要解决以下几个问题:①键的识别；②如何消除键的抖动;（按键在闭合和断开时，触点会存在抖动现象，抖动时间一般为5~10ms如下图所示）；③键的保护。因此，在设计键盘接口时，需解决以下几个问题：开关状态的可靠输入——可设计硬件去抖动电路或设计软件去抖动。键盘状态的监测方法——中断方式还是查询方式。键盘编码方法