模块详解
1.AT89C52单片机
AT89C52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器。单芯片上拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89C52可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。它具有以下标准功能： 8KB Flash，512B RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置8KB E2PROM，MAX810复位电路，3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，AT89C52可降至0Hz 静态逻辑操作，支持两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；掉电保护模式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机停止一切工作，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率为35MHz，6T/12T可选。AT89C52单片机外围电路如图4-1所示。
图4-1 AT89C52单片机外围电路
2.液晶显示电路
LCD1602字符型模块的性能如下。
质量轻：<100g。
体积小：厚度小于11mm。
功耗低：10～15mW。
显示内容：192 种字符（5×7 点字型）。
32种字符（5×10 点字型）。
可自编8（5×7）或（5×10）种字符。
指令功能强：可组合成各种输入、显示、移位方式以满足不同的要求。
接口简单、方便：可与8 位微处理器或微控制器相连。
工作温度宽：0～50℃。
可靠性高：寿命为50000 小时（25℃）。
液晶显示电路如图4-2所示。
图4-2 液晶显示电路
3.矩阵键盘设计电路
每一条水平线（行线）与垂直线（列线）的交叉处不相通，通过一个按键连通，利用这种行列式矩阵结构只需要M条行线和N条列线，即可组成具有M×N个按键的键盘。由于本设计中要求使用16个按键输入，为减少键盘与单片机接口时所占用的I/O线的数目，故使用矩阵键盘。本设计中，矩阵键盘的行线和单片机的P1.0～P1.3相连，列线与单片机的P1.4～P1.7相连。
键盘扫描采用行扫描法，即依次置行线中的每一行为低电平，其余均为高电平，扫描列线电平状态为低电平，即表示该键被按下。矩阵式键盘模块如图4-3所示。
图4-3 矩阵式键盘模块
4.声音提示电路设计
声音提示电路采用小蜂鸣器提示。蜂鸣器能够根据脉冲信号及信号的频率发出各种不同的声音，这样可以根据系统要求在密码输入正确和密码输入错误时发出不同的声音提示，以达到报警的要求。蜂鸣器驱动电路如图4-4所示。
5.AT24C02掉电存储单元
本设计中掉电存储单元采用AT24C02外部存储器，其作用是在系统电源断开的时候，存储当前设定的密码数据。
AT24C02是一个2K位串行CMOS E2PROM，内部含有256个8位字节，含一个16字节页写缓冲器，具有写保护功能。其采用两线串行的总线和单片机通信，电压最低可达到2.5V，额定电流为1mA，静态电流为10μA（5.5V），芯片内的资料可以在断电的情况下保存40年以上，而且采用8脚的DIP封装，使用方便。AT24C02引脚示意图如图4-5所示。AT24C02引脚说明见表4-1。
图4-4 蜂鸣器驱动电路
图4-5 AT24C02引脚示意图
表4-1 AT24C02引脚说明
本设计中，AT24C02的SCL和SDA引脚接上拉电阻后与单片机的P3.4（T0）和P3.5（T1）脚相连，其电路如图4-6所示。
图4-6 AT24C02掉电存储单元设计图