西南科技大学本科生毕业论文 表3-1 LCD1602引脚说明
引脚号 引脚名 功能 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 VSS VCC VEE RS R/W E DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 A K 电源地 电源（+5V） 对比调整电压 0：输入指令；1：输入数据 0：向LCD写指令或者数据；1：从LCD读取信息 使能信号，1：读取信息，1→0：执行命令 数据总线（最低位） 数据总线 数据总线 数据总线 数据总线 数据总线 数据总线 数据总线（最高位） LCD背光电源正极 LCD背光电源负极 作为一个字符型液晶显示器，LCD1602内部自带有一个字符发生存储器，此字符发生存储器就相当于一个字符集。LCD1602的字符集中存有160个不同的字符，这些字符包括了英文大小写字母、阿拉伯数字、标点符号等一些经常用到的字符。字符集中的每一个字符都对应有一个固定的ASCII码值，通过显示ASCII码对应的字符图像就能够实现对应字符的显示。
图3-5是PROTEUS中显示模块的仿真图。
由于LCD要正常工作必须提供足够的电流，因此在实际应用为了保证显示器能够正常工作，应在数据端口接一上拉电阻。图3-5中RP1同时还是P0口的上拉电阻。
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图3-5 LCD模块仿真图
3.5 掉电存储模块
3.5.1 I2C总线
I2C总线为同步串行数据传输总线，用于单片机的外围扩展。I2C总线
上所有的外围器件都有规范的器件地址，器件地址有7位组成，它和1位方向为构成了I2C总线器件的寻址字节。寻址字节格式如下：
表3-2 I2C寻址格式
D7
D6 D5 D4 A2 A1 A0 R/W ——D7～D4是I2C总线的器件地址，由厂家在器件出厂时给定,对于AT24C
——
系列固定为1010。A2～A0根据电路中A2，A1，A0引脚接电源或者接地而不同，接地则相应位为0，接电源则相应位为1。R/W位为I2C总线的数据方向位，决定I2C总线的数据传送方向，高电平为接收，低电平为发送。
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图3-6为I2C总线的数据传送时序。
SDA SCL 1 起始信号 2 3 4 5 6 7 8 9 ACK P 停止信号
图3-6 I2C总线数据传送时序
起始信号：时钟线SCL为高电平，数据线SDA出现由高向低的负跳变
时，启动I2C总线。
停止信号：时钟线SCL为高电平，数据线SDA出现由低向高的正跳变
时，停止I2C总线。
应答信号位ACK：I2C总线进行数据传送时，每成功传送一个字节的
数据后，接收器件都必然产生一个应答信号，即在第9个时钟周期时将SDA线拉低，表示其已经成功接收到一个8个数据。图3-6中的第9个时钟脉冲对应于应答位。应答位对应的数据线SDA上是低电平时为应答信号，是高电平则为非应答信号。为非应答信号时，证明器件没有成功接收到一个8位数据。
数据传送位：图3-6中的第1～8个时钟脉冲为一个字节的8位数据传
送位。脉冲为高电平时，串行传送数据；脉冲为低电平时，不传送数据，允许总线上数据线SDA的电平发生变化。在I2C数据传输过程中，只有当SCL为低电平时才允许SDA变化，当SCL为高电平时，不允许SDA电平改变。当然，起始信号和停止信号是例外。因此，当SCL为高电平时，SDA的变化被看成是起始信号或者停止信号。
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3.5.2 AT24C02简介
AT24C02是Atmel公司生产的AT24CXX系列串行E2PROM中的一种，
是具有I2C总线接口功能的电可擦除串行存储器。AT24C02内部含有256个字节，通过I2C总线接口进行操作，有一个专门的写保护功能（WP=1时即为写保护）。
图3-7是AT24C02的引脚排列图。 其引脚功能如下：
A0～A2：器件地址输入端。
A0 A1 A2 Vss 1 5 2 6 AT24C01 3 7 4 8 图3-7 AT24C02引脚
Vcc WP SCL SDA 在本设计中，A0～A2都接地，故其值都为0。
Vcc：+1.8～6.0V工作电压。 Vss：地或电源负极。
SCL：串行时钟输入端。数据发送或者接收的时钟从此引脚输入。 SDA：串行/数据地址线。用于传送地址和发送或者接收数据，是双向
传送端口。
WP：写保护端。WP=1时，只能读出，不能写入；WP=0时，允许正
常的读写操作。
图3-8为PROTEUS中E2PROM的仿真图。
图3-8 AT24C02仿真图
P2.5为串行时钟输入线接口，P2.6为数据线接口。A0，A1，A2接地，
所以单片机在读AT24C02时，器件地址为：10100001B=0A1H；在写AT24C02时，器件地址为：10100000B=0A0H。WP=0，允许单片机进行读
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写操作。
3.6 开锁机构
在基于单片机的电子密码锁设计中，用户需要输入密码，密码正确则
发出开锁信号开锁。
因为在设计中是以发光二极管代替电磁锁，二极管亮代表锁开，因此可以设计一个简单的可以点亮二极管的电路系统代替电磁锁开锁机构。如图3-9所示。
图3-9 二极管电路
由于单片机I/O口默认为高电平，故初始时二极管不亮，代表锁是闭着
的。当用户输入密码并验证正确时，发出开锁信号（使P3.6=0）。
3.7 报警机构
在这次基于单片机的电子密码锁设计中，通过控制蜂鸣器的发音来实
现系统的报警功能。
蜂鸣器是一种采用直流电压供电的电子讯响器。图3-10是用蜂鸣器模
拟的报警机构仿真图。
图3-10 报警机构模拟仿真图
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