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電子密碼鎖按照輸入密碼方式的不同可分為好多種，其中最常用的一種是用數(shù)字鍵盤輸入密碼的電子密碼鎖。這一講主要介紹用ATmega8和LCD1602液晶顯示器等組成的電子密碼鎖，這個(gè)電子密碼鎖能夠由用戶自行修改密碼，掉電后密碼不丟失。通過實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)使大家掌握電子密碼鎖的工作原理和ATmega8中EEPROM存儲(chǔ)器的使用方法。

　　一，EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器簡介ATmega8的存儲(chǔ)器由可分別獨(dú)立尋址的程序存儲(chǔ)器Flash、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器SRAM和EEPROM三部分組成。

　　ATmega8包含512字節(jié)的EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，可用于保存系統(tǒng)的設(shè)定參數(shù)、掉電后數(shù)據(jù)保存等。EEPROM可以按字節(jié)為單位進(jìn)行讀寫，至少可進(jìn)行100000次擦寫操作。EEPROM的訪問由地址寄存器、數(shù)據(jù)寄存器和控制寄存器決定。

　　在程序中EEPROM的訪問是通過I／O空間的寄存器來實(shí)現(xiàn)的，EEPROM的編程時(shí)間典型值為8.5ms。

　　為了防止無意的EEPROM寫入，必須遵照規(guī)范的寫入順序。當(dāng)讀取EEPROM時(shí)，單片機(jī)將暫停4個(gè)時(shí)鐘周期再執(zhí)行下一條指令；當(dāng)寫EEPROM時(shí)，單片機(jī)將暫停2個(gè)時(shí)鐘周期再執(zhí)行下一條指令。

　　下面介紹與EEPROM相關(guān)的幾個(gè)寄存器。

　　1．EEPROM地址寄存器

　　EEARH、EEARL因?yàn)锳Tmega8有512（2的9次方）字節(jié)的EEPROM，所以要用兩個(gè)8位寄存器來作地址寄存器，編址為0x0000～0x01FF。地址寄存器EEAR可讀可寫，EEAR的初始值沒有定義，在訪問EEPROM之前必須寫入一個(gè)正確的地址值。

　　EEAR的定義見下表。

　　2．EEPROM數(shù)據(jù)寄存器

　　EEDR數(shù)據(jù)寄存器EEDR用來存放即將寫入EEPROM或者從EEPROM讀出的某個(gè)單元的數(shù)據(jù)，寫入或讀出的地址由地址寄存器EEAR給出。EEDR的初始值為0x00。

　　3．EEPROM控制寄存器EECREECR的定義見下表。

　　EERIE位為EEPROM中斷準(zhǔn)備好使能位，當(dāng)EERIE置位而且SREG寄存器中的全局中斷位I置位時(shí)，若EEWE為0，則單片機(jī)產(chǎn)生一個(gè)中斷。

　　EEMWE位為EEPROM主機(jī)寫入使能位，EEMWE決定了EEWE置位是否可以啟動(dòng)EEPROM寫操作。當(dāng)EEMWE為置位時(shí)，在4個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)EEWE置位將把數(shù)據(jù)寫入EEPROM的指定地址；若EEMWE為0，則操作EEWE不起作用。EEMWE置位后4個(gè)周期，硬件對(duì)其清零。

　　EEWE位為EEPROM寫使能位，當(dāng)EEPROM數(shù)據(jù)和地址設(shè)置好之后，需置位EEWE以便將數(shù)據(jù)寫入EEPROM。此時(shí)EEMWE必須置位，否則EEPROM寫操作將不會(huì)發(fā)生。寫時(shí)序如下：

　　（1）等待EEWE位變?yōu)榱恪?/p>

　　（2）將新的EEPROM地址寫入EEAR（可選）。

　　（3）將新的EEPROM數(shù)據(jù)寫入EEDR（可選）。

　　（4）置位EEMWE。

　　（5）在置位EEMWE的4個(gè)周期內(nèi)，置位EEWE。

　　EERE位為EEPROM讀使能位，當(dāng)EEPROM地址設(shè)置好之后，需置位EERE以便將數(shù)據(jù)讀入EEDR。

　　EEPROM數(shù)據(jù)的讀取只需要一條指令。讀取EEPROM后CPU要停止4個(gè)時(shí)鐘周期才可以執(zhí)行下一條指令。

　　二、電子密碼鎖實(shí)驗(yàn)

　　1．實(shí)驗(yàn)電路

　　電子密碼鎖主要由單片機(jī)ATmega8、液晶顯示器LCD1602和電磁鐵鎖芯等部分組成。實(shí)驗(yàn)板上與電子密碼鎖有關(guān)的電路部分見下圖。圖中SB1、SB2、SB3為輸入按鍵，用于輸入數(shù)字密碼。VD6、R7、VT4等組成電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路，由ATmega8的PD7腳進(jìn)行控制，實(shí)際使用時(shí)只要將VT4的負(fù)載由繼電器換成電子密碼鎖的電磁鐵吸合線圈即可，當(dāng)然也可以用繼電器的常開觸點(diǎn)去控制電磁鐵吸合線圈。

　　2．程序設(shè)計(jì)

　　程序有主函數(shù)、初始化函數(shù)、LCD顯示函數(shù)、鍵盤掃描函數(shù)、密碼設(shè)置函數(shù)、EEPROM讀寫函數(shù)和延時(shí)函數(shù)等部分組成。

　　程序中共使用了6個(gè)數(shù)組，其中數(shù)組Datal［］用來存儲(chǔ)按鍵值，它存儲(chǔ)在SRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，用來記錄輸入的。

　　按鍵值。其中數(shù)組a［］用來存儲(chǔ)密碼值，為了防止密碼值掉電丟失，a［］存儲(chǔ)在EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，a［］的初始值為a［］={0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0}，即初始密碼為000000000000。

　　實(shí)驗(yàn)板上的SB1、SB2兩個(gè)按鈕作數(shù)字輸入鍵，SB1輸入數(shù)字0，SB2輸人數(shù)字1。SB3為確認(rèn)鍵。由于只有兩個(gè)數(shù)字輸入按鈕，因此密碼只能采用二進(jìn)制數(shù)，密碼長度為12位。輸入的12位密碼存儲(chǔ)在數(shù)組Datal口中，按一下確認(rèn)鍵SB3后，程序?qū)?shù)組Datal口的各元素和數(shù)組a［］的對(duì)應(yīng)元素進(jìn)行比較，如果兩個(gè)數(shù)組相等，說明密碼正確，LCD顯示屏顯示：RIGHT，PD7輸出高電平，由VT4推動(dòng)電磁鐵吸合打開電子密碼鎖；反之，如果密碼錯(cuò)誤，LCD顯示屏顯示：ERROR，打不開電子密碼鎖。輸入密碼時(shí)輸入幾個(gè)數(shù)字LCD顯示屏就顯示幾個(gè)·號(hào)。容－源－電－子－網(wǎng)－為你提供技術(shù)支持

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