基于单片机的智能密码锁的设计.doc

沈阳理工大学学士学位论文
摘 要
随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。密码锁具具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。
本次设计使用STC89C52单片机为主体芯片。设计了一款可以多次修改密码、具有密码错误报警功能和无线开锁功能的无线遥控密码锁。本系统主要包括：矩阵键盘输入模块、LCD液晶显示模块、错误报警模块、无线开锁模块，所采用的编程语言是C语言。整机电路稳定性高，成本低，还能扩展很多功能。整个设计在Keil开发环境下，用C语言编写主控芯片的控制程序来实现具有多功能的电子密码锁。
电子密码锁设计的关键问题是实现密码的输入、清除、开锁、更改等功能。同时该密码锁具有设计方法合理，简单易行，成本低，安全实用等特点，符合住宅，办公室等场所的用锁要求，具有推广价值。

关键词：单片机；电子密码锁；矩阵键盘 ；无线收发模块 Abstract
With the continuous development of science and technology, people's demands for safe and secured devices increase highly in daily life. In order to meet the requirements of the lock and to increase the security of it, the key with passwords instead of the lock comes into being. The key with passwords has the advantage of safety, low cost, low power consumption and easy operation.
The design use STC89C52 MCU for the main chip . A wireless remote control lock was designed, which can repeatedly change the password, also enjoy password error alarm functions and wireless unlock function. The system includes: matrix keyboard input module, LCD display module, error alarm modules, wireless input module. The whole circuit not only pocesses high stability and low cost, but also extends a lot of functions.The whole design in the KEIL development environment, using C language master control chip control procedures to achieve multifunctional electronic cipher lock.
The key question of the electronic lock designing is the realization of functions, such as the input password, clear password, unlock, change password and other functions.And the designed cipher lock is characterized by its reasonable designing methods, simple operation, low cost and property of safety and practicality．Besides，it works well as a residence lock and has great potential for commercial development.

Keywords: Singlechip; Electronic code lock; Matrix keyboard; Wireless transceiver module
目 录
1 绪论 1
1.1 电子密码锁的概述 1
1.2 电子密码锁的现状及其发展 1
1.3 课题研究的设计方案 2
2 系统芯片介绍 3
2.1 STC89C52单片机 3
2.1.1 STC89C52产品 3
2.1.2 STC89C52引脚 3
2.1.3 STC89C52系列单片机命名规则 5
2.2 无线收发芯片CC1101 5
2.2.1 CC1101芯片 5
2.2.2 CC1101主要特性 5
2.2.3 CC1101主要参数 7
2.2.4 CC1101芯片引脚 7
3 系统硬件电路 9
3.1 单片机最小系统 9
3.1.1 系统供电电路 9
3.1.2 复位电路 10
3.1.3 时钟电路 11
3.2 单片机外围电路 12
3.2.1 矩阵键盘电路 12
3.3.2 LCD1602液晶显示电路 13
3.3.3 报警和门铃电路 17
3.3.4 CC1101模块电路 19
3.3.5直流电机驱动电路 21
3.3.6步进电机工作原理及驱动电路 22
4 系统软件的设计 25
4.1主程序流程图设计 25
4.2液晶显示器控制子程序 27
4.3步进电机控制子程序 28
3.4矩阵键盘子程序 29
3.5无线收发芯片控制子程序 33
5 辅助软件和电路 40
5.1 编程和绘图软件 40
5.1.1 Keil C51软件 40
5.1.2 Altium Designer6.9软件 40
5.2 程序烧写芯片和电路 43
结 论 45
致 谢 46
参考文献 47
附录A 英文原文 48
附录B 汉语翻译 56
附录C 焊接实物图 61
附录D 主系统电路图 62
附录E 收发系统电路图 63

62
1 绪论
1.1 电子密码锁的概述
电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。它的种类很多，有简易的电路产品，也有基于芯片的性价比较高的产品。现在应用较广的电子密码锁是以芯片为核心，通过编程来实现的。其性能和安全性已大大超过了机械锁。其特点如下：
1. 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。
2. 密码可变，用户可以随时更改密码，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。
3. 误码输入保护，当输入密码多次错误时，报警系统自动启动。
4. 使用灵活性好，不像机械锁必须佩带钥匙才能开锁。
5. 电子密码锁操作简单易行，一学即会。
1.2 电子密码锁的现状及其发展
在日常生活和工作中，住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。目前门锁主要用弹子锁，其钥匙容易丢失；保险箱主要用机械密码锁，其结构较为复杂，制造精度要求高，成本高，且易出现故障，人们常需携带多把钥匙，使用极不方便，且钥匙丢失后安全性即大打折扣。针对这些锁具给人们带来的不便若使用机械式钥匙开锁，为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。它的出现为人们的生活带来了很大的方便，有很广阔的市场前景。由于电子器件所限，以前开发的电子密码锁，其种类不多，保密性差，最基本的就是只依靠最简单的模拟电子开关来实现的，制作简单但很不安全，在后为多是基于EDA来实现的，其电路结构复杂，电子元件繁多，也有使用早先的20引脚的2051系列单片机来实现的，但密码简单，易破解。随着电子元件的进一步发展，电子密码锁也出现了很多的种类，功能日益强大，使用更加方便，安全保密性更强，由以前的单密码输入发展到现在的，密码加感应元件，实现了真实的电子加密，用户只有密码或电子钥匙中的一样，是打不开锁的，随着电子元件的发展及人们对保密性需求的提高出现了越来越多的电子密码锁，并且这种发展趋势会跟随当今社会的发展趋势，即智能化和信息化。

1.3 课题研究的设计方案
本课题以宏晶公司的51系列单片机为控制核心，LCD1602液晶显示屏和4*4矩阵键盘作为密码锁与人之间的信息交换模块，无线收发模块实现无线报警，通过对门、锁和主人状态的判断来作出相应的动作，以确保财产的安全。设计思路如下：
（1）当门开着时判断主人是否在家，主人在家则判断是否进行密码设置；当主人不在家则执行关门、锁门、报警一系列功能。
（2）当门关着时判断门是否被锁，当没锁时判断主人是否在家，没在家执行锁门功能子程序并且报警；主人在家则判断是否进行密码设置；当门锁着的时候扫描键盘判断是否执行开锁、门铃（键盘输入密码解锁和无线解锁）、 消除警报三种功能。

2 系统芯片介绍
2.1 STC89C52单片机
2.1.1 STC89C52产品
STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。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，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。
2.1.2 STC89C52引脚
STC89C52引脚如图2.1所示

图2.1 STC89C52引脚图
STC89C52引脚功能介绍【11】：
（1） 电源供应引脚为20脚GND和40脚VCC,工作接受电压为：5V~3.3V。
（2） 32脚到39脚为单片机P0口，P0口内置电路无上拉电阻，适用于AD变换数据的输入，对外输出驱动需要外加上拉电阻。
（3）1脚到8脚为单片机P1口，此外，P1.0 和 P1.1 还可以作为定时器/计数器2 的外部计数输入（P1.0/T2） 和定时器/计数器 2 的触发输入（P1.1/T2EX）。
（4） 第9引脚（即RST/VPD）为单片机复位输入脚，此外当外接电源下降到下限值时，备用电源就会经第二功能的方式由第9脚引入，保护内部RAM信息不丢失。
（5） 第10到第17引脚位单片机的P3口，此外P3口每个引脚都有第二功能，其中10和11引脚(RXD和TXD)是单片机串行通讯口读写口，12和13引脚（INT0和INT1）为外部中断源中断请求信号输入端，14和15引脚（T0和T1）为计数器0、1的计数脉冲输入端，16和17引脚（WR和RD）为外部RAM写、读选通信号。
（6） 第29引脚PSEN 外部程序存储器读选通信号：在读外部ROM时PSEN低电平有效，以实现外部ROM单元的读操作。
（7） 第30引脚ALE/PROG 地址锁存控制信号：在系统扩展时，ALE用于控制把P0口的输出低8位地址送锁存器锁存起来，以实现低位地址和数据的隔离。在没有访问外部存储器期间，ALE以1/6振荡周期频率输出（即6分频），当访问外部存储器以1/12振荡周期输出（12分频）。
（8） 第31引脚EA/VPP 为访问和序存储器控制信号，接高电平时CPU优先读取内部程序存储器（ROM），当内部程序存储器不够用时会自动读取外部的；接低电平时：CPU读取外部程序存储器（ROM）。
（9） 第18和19引脚为XTAL1和XTAL2 外接晶振引脚。当使用芯片内部时钟时，此二引脚用于外接石英晶体和微调电容；当使用外部时钟时，用于接外部时钟脉冲信号。
（10） 第21到28脚为单片机P2口，P2口有两个功能：扩展外部存储器时，当作地址总线使用 ，做一般I/O口使用，其内部有上拉电阻。
（11） STC89C52所特有的两个外部中断INT2和INT3只有在四方引脚扁平封装（LQFP）的芯片才会引出这两个引脚。另外DIP-40封装STC89C52单片机的29、30、31引脚为P4口的P4.4、P4.5、P4.6引脚。
2.1.3 STC89C52系列单片机命名规则
例如：STC89C52RC-40CPDIP40
STC 表示生产厂商；89表示产品所属系列；C表示CMOS工艺 ；52表示ROM大小为8K，其他数字表示51为4K，53为13K，54为16K，58为32K，516为64K；RC表示内部RAM的大小为512字节，如果是RD则表示内部RAM为1024字节；40表示最大工作频率为40MHz，其他数值还有25和50，均表示最大工作频率；C表示工作温度范围为商业级（0~70℃），如果为I则表示为工业级（-45~+85℃）；PDIP表示封装为双列直插封装，还可以是LQFP、PLCC、PQFP；最后的40表示封装的引脚数为40引脚，还可以是44，表示引脚数为44个。
2.2 无线收发芯片CC1101
2.2.1 CC1101芯片
CC1101是在CC1100的基础上增加了两个CC1100中未使用的输入信号衰减位。CC1101可以在最佳灵敏度的低数据速率用ADC( Analog-to-Digital Converter)配置唤醒而不用编写任何寄存器，为了做到这点CC1100在唤醒后需要编写TEST寄存器。CC1101增加了频率范围，除了在CC1100中所支持的频段外，CC1101还可以工作在387-400MHz和799-800MHz频段。是一种低成本真正单片的UHF(UltraHigh Frequency)收发器，为低功耗无线应用而设计。电路主要设定为在315、433、868 和915MHz 的ISM（工业，科学和医学）和SRD（短距离设备）频率波段， 也可以容易地设置为300-348 MHz、400-464 MHz 和800-928 MHz 的其他频率。CC1101在代码、封装和外引脚方面均与CC1100兼容，可用于全球最为常用的开放式低于1GHz频率的RF设计。
CC1100系列RF(Radio Freqency)收发器集成了一个高度可配置的调制解调器。这个调制解调器支持不同的调制格式，其数据传输率可达500kbps。通过开启集成在调制解调器上的前向误差校正选项， 能使性能得到提升。CC1100 系列RF为数据包处理、数据缓冲、突发数据传输、清晰信道评估、连接质量指示和电磁波激发提供广泛的硬件支持。
2.2.2 CC1101主要特性
CC1101芯片的主要特性如下【9】：
1.体积小（QLP 4×4mm封装，20脚）
2.真正的单片UHF RF收发器
3.频率波段：300-348 MHz、400-464 MHz和800-928 MHz
4.高灵敏度（1.2kbps下-110dBm，1％数据包误差率）
5.可编程控制的数据传输率，可达500kbps
6.较低的电流消耗（RX中15.6mA，2.4kbps，433MHz）
7.可编程控制的输出功率，对所有的支持频率可达+10dBm
8.优秀的接收器选择性和模块化性能
9.极少的外部元件：芯片内频率合成器，不需要外部滤波器或RF转换
10.可编程控制的基带调制解调器
11.理想的多路操作特性
12.可控的数据包处理硬件
13.快速频率变动合成器带来的合适的频率跳跃系统
14.可选的带交错的前向误差校正
15.单独的64字节RX和TX数据FIFO
16.高效的SPI接口：所有的寄存器能用一个“突发”转换器控制
17.数字RSSI输出
18.与遵照EN 300 220(欧洲)和FCC CFR47 Part 15 (美国)标准的系统相配
19.自动低功率RX拉电路的电磁波激活功能
20.许多强大的数字特征，使得使用廉价的微控制器就能得到高性能的RF系统
21.集成模拟温度传感器
22.自由引导的“绿色”数据包
23.对数据包导向系统的灵活支持：对同步词汇侦测的芯片支持，地址检查，灵活的 数据包长度及自动CRC处理
24.可编程信道滤波带宽
25.OOK和灵活的ASK整型支持
26.2-FSK，GFSK和MSK支持
27.自动频率补偿可用来调整频率合成器到接收中间频率
28.对数据的可选自动白化处理
29.对现存通信协议的向后兼容的异步透明接收/传输模式的支持
30.可编程的载波感应指示器
31.可编程前导质量指示器及在随机噪声下改进的针对同步词汇侦测的保护
32.支持传输前自动清理信道访问（CCA），即载波侦听系统
33.支持每个数据包连接质量指示
2.2.3 CC1101主要参数
CC1101的主要参数如下：
1.供给电压：最小0.3V，最大3.6V，超过3.6V芯片会被烧毁
2.工作电压：1.8V~3.6V
3.频率范围：300~348MHz、400~464MHz、800~928MHz三个频率段
4.数据率范围：1.2~500Kbps
2.2.4 CC1101芯片引脚
CC1101芯片引脚图如图2.2 。

图2.2 CC1101芯片引脚图
引脚功能介绍如表2.1 。

表2.1 CC1101引脚介绍
引脚编号
引脚名
引脚类型
描述
1
SCLK
数字输入
连续配置接口，时钟输入
2
SO(GDO1)
数字输出
连续配置接口，数据输出
当CSn为高时为可选的一般输出脚
3
GDO2
数字输出
一般用途的数字输出脚：
1.测试信号
2.FIFO状态信号
3.时钟输出，从XOSC向下分割
4.连续输入TX数据
4
DVDD
功率（数字）
数字I/O和数字中心电压调节器的1.8V-3.6V数字功率供给输出
5
DCOUPL
功率（数字）
对退耦的1.6V-2.0V数字功率供给输出
注意：这个引脚只对CC2500使用。不能用
来对其他设备提供供给电压
6
GDO0(ATEST)
数字I/O
一般用途的数字输出脚：
1.测试信号
2.FIFO状态信号
3.时钟输出，从XOSC向下分割
4.连续输入TX数据
也用作原型/产品测试的模拟测试I/O
7
CSn
数字输入
连续配置接口，芯片选择
8
XOSC_Q1
模拟I/O
晶体振荡器脚1，或外部时钟输入
9
AVDD
功率（模拟）
1.8V-3.6V模拟功率供给连接
10
XOSC_Q2
模拟I/O
晶体振荡器脚
11
AVDD
功率（模拟）
1.8V-3.6V模拟功率供给连接
12
RF_P
RF I/O
接收模式下对LNA的正RF输入信号
发送模式下对LNA的正RF输出信号
13
RF_N
RF I/O
接收模式下对LNA的负RF输入信号
发送模式下对LNA的负RF输出信号
14
AVDD
功率（模拟）
1.8V-3.6V模拟功率供给连接
15
AVDD
功率（模拟）
1.8V-3.6V模拟功率供给连接
16
GDN
地（模拟）
模拟接地
17
RBALS
模拟I/O
参考电流的外部偏阻器
18
DGUARD
功率（数字）
对数字噪声隔离的功率供给连接
19
GND
地（数字）
数字噪声隔离的接地
20
SI
数字输入
连续配置接口，数据输入
3 系统硬件电路
3.1 单片机最小系统
3.1.1 系统供电电路
本系统所需最大电压为5V，所以我们利用变压器将我们生活用电220V整流、变换便可实现给系统供电，但电源的稳定性直接影响着系统的工作性能，所以设计时在系统电路的入口处得接入直流5V稳压芯片78L05。78L05的引脚图如图3.1所示。

图3.1 7805引脚
78L05是常用的7805三端稳压集成电路，理想输入电压为7V~20V直流电，输出的典型值为5V，实际值为4.8V~5.2V之间，短路电流为230mA，峰值电流可达2.2A。供电电路图如图3.2所示，在稳压芯片的输出正负端串接10K电阻和3mmLED小一个作为电源指示灯。电路板的电源接口为直径3mm圆形借口。在对电源稳定性要求比较高的场合可以在7805芯片的输入输出引脚接入滤波电容，一般输入端电容0.33uF，输出端的为0.1uF。

图 3.2 系统供电电路
3.1.2 复位电路
系统复位是任何微机系统执行的第一步，使整个控制芯片回到默认的硬件状态下。STC89C51系列单片机的复位方式有5种，分别为外部引脚RST复位、软件复位、上电复位、看门狗复位和冷启动复位【7】。51单片机的复位是由RESET引脚来控制的，此引脚与高电平相接超过24个振荡周期后，51单片机即进入芯片内部复位状态，而且一直在此状态下等待，直到RESET引脚转为低电平后，才检查EA引脚是高电平或低电平，若为高电平则执行芯片内部的程序代码，若为低电平便会执行外部程序。单片机的复位操作使单片机进入初始化状态，其中包括使程序计数器PC=0000H，这表明程序从0000H地址单元开始执行。单片机冷启动后，片内RAM为随机值，运行中的复位操作不改变片内RAM区中的内容，21个特殊功能寄存器复位后的状态为确定值，详见表3.1 。
表 3.1 复位后内部寄存器复位状态
寄存器名
内容
寄存器名
内容
PC
0000H
TCON
00H
ACC
00H
TH0
00H
B
00H
TL0
00H
PSW
00H
TH1
00H
SP
07H
TL1
00H
DPTR
0000H
TH2
00H
P0~P3
FFH
TL2
00H
IP
XXX00000B
RCAP2H
00H
IE
0X000000B
RCAP2L
00H
SBUF
不定
SCON
00H
TMOD
00H

外部RST引脚复位电路连接图如图3.3 。

图 3.3 外部RST引脚复位电路
3.1.3 时钟电路
在51单片机片内有一个高增益的反相放大器，反相放大器的输入端为XTAL1，输出端为XTAL2，由该放大器构成的振荡电路和时钟电路一起构成了单片机的时钟方式。根据硬件电路的不同，单片机的时钟连接方式可分为外部时钟方式和内部时钟方式，外部时钟方式原理图如图3.4 。

图 3.4 外部时钟方式原理图
在内部方式时钟电路中，必须在XTAL1和XTAL2引脚两端跨接石英晶体振荡器和两个微调电容构成振荡电路，通常C1和C2一般取30pF，晶振的频率取值在1.2MHz～12MHz之间。对于外接时钟电路，要求XTAL1接地，XTAL2脚接外部时钟，对于外部时钟信号并无特殊要求，只要保证一定的脉冲宽度，时钟频率低于12MHz即可。晶体振荡器的振荡信号从XTAL2端送入内部时钟电路，它将该振荡信号二分频，产生一个两相时钟信号P1和P2供单片机使用。时钟信号的周期称为状态时间S，它是振荡周期的2倍，P1信号在每个状态的前半周期有效，在每个状态的后半周期P2信号有效。CPU就是以两相时钟P1和P2为基本节拍协调单片机各部分有效工作的。内部时钟方式原理图如图3.5 。

图 3.5 内部时钟方式原理图
3.2 单片机外围电路
3.2.1 矩阵键盘电路
矩阵键盘又称为行列式键盘，它是用4条I/O线作为行线，4条I/O线作为列线组成的键盘。在行线和列线的每一个交叉点上，设置一个按键。这样键盘中按键的个数是4×4个。按键数据的读取只需在先后给P口给数据F0H和0FH，当某一个按键按下时，其所在的行线和列线便会联通，低电位的一端会把高电位的一端拉至低电位，单片机在读取P口之后经过相应运算得到相应数据。矩阵键盘原理图如图3.6 。

图 3.6 4乘4矩阵键盘原理图
3.3.2 LCD1602液晶显示电路
一、液晶显示原理
点阵图形式液晶由M×N个显示单元组成，假设LCD显示屏有64行，每行有128列，每8列对应1字节的8位，即每行由16字节，共16×8=128个点组成，屏上64×16个显示单元与显示RAM区1024字节相对应，每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。由此可知我们所用的LCD1602则有两行、每行16个5*7点阵。用于存放字型的字符发生器CGROM有192个，160个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等。用于存放用户所给显示数据的显示数据存储器DDRAM有80个字节，但我们十几只用到32个，第一行16个点阵的对应DDRAM地址为00H到0FH,第二行为40H到4FH.为了便于对液晶显示屏的使用，其所存储的字形在CGROM区的地址和字符的ASCII码相同，我们在控制液晶显示对应字符时只需向对应显示点阵的DDRAM中写入字符的ASCII码【6】。LCD1602的引脚图如图3.7 ，实物图如图3.8 。

图3.7 LCD1602引脚图

图3.8 LCD1602实物图
引脚介绍如表3.2：
表3.2 LCD1602引脚介绍
引脚号
引脚名称
电平
说明
1
VSS
——
接GDN
2
VCC
——
接VCC
3
VEE
——
接对比调整电压
4
RS
0/1
0=输入指令；1=输入数据
5
R/W
0/1
0=向LCD写数据或者指令；1=从LCD度数据
6
E
1、1→0
使能信号，1=读取信息，1→0=执行指令
7
DB0
0/1
输入/输出 数据总线
8
DB1
0/1
输入/输出 数据总线
9
DB2
0/1
输入/输出 数据总线
10
DB3
0/1
输入/输出 数据总线
11
DB4
0/1
输入/输出 数据总线
12
DB5
0/1
输入/输出 数据总线
13
DB6
0/1
输入/输出 数据总线
14
DB7
0/1
输入/输出 数据总线
15
A
VCC
LCD背光电源正
16
K
GND
LCD背光电源负
二、LCD1602指令介绍
（1） 清屏指令
指令编码
执行时间
RS
R/W
DB7
DB6
DB5
DB4
DB3
DB2
DB1
DB0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1.64ms
功能说明：DDRAM的内容全部写入“空白”的ASCII码20H;光标归位，回到左上方；地 址计数器的值归零。
（2） 光标归为指令
指令编码
执行时间
RS
R/W
DB7
DB6
DB5
DB4
DB3
DB2
DB1
DB0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
X
1.64ms
功能说明：DDRAM的内容不变；光标归位，回到左上方；地址计数器的值归零。
（3） 进入模式设置指令
指令编码
执行时间
RS
R/W
DB7
DB6
DB5
DB4
DB3
DB2
DB1
DB0
0
0
0
0
0
0
0
1
I/D
S
40us
功能说明：设定每次定入1位数据后光标的移位方向，并且设定每次写入的一个
字符是否移动。参数设定的情况如下：
I/D：0=写入新数据后光标左移
1=写入新数据后光标右移
S ：0=写入新数据后显示屏不移动
1=写入新数据后显示屏整体右移一个字符
（4） 显示开关控制指令
指令编码
执行时间
RS
R/W
DB7
DB6
DB5
DB4
DB3
DB2
DB1
DB0
0
0
0
0
0
0
1
D
C
B
40us
功能说明：控制显示器开/关、光标显示/关闭以及光标是否闪烁。参数设定的情
况如下：
D： 0=显示功能关
1=显示功能开
C： 0=无光标
1=有光标
B: 0=光标闪烁
1=光标不闪烁
（5） 设定显示屏或者光标移动指令
指令编码
执行时间
RS
R/W
DB7
DB6
DB5
DB4
DB3
DB2
DB1
DB0
0
0
0
0
0
1
S/C
R/L
X
X
40us
功能说明：使光标移位或使整个显示屏幕移位。参数设定的情况如下：
S/C R/L=0 0 :光标左移一格且AC值减一
S/C R/L=0 1 :光标右移一格且AC值加一
S/C R/L=1 0 :显示器上字符全部左移一格，但光标不动
S/C R/L=1 1 :显示器上字符全部右移一格，但光标不动
（6） 功能设定指令
指令编码
执行时间
RS
R/W
DB7
DB6
DB5
DB4
DB3
DB2
DB1
DB0
0
0
0
0
1
DL
N
F
X
X
40us
功能说明：设定数据总线位数、显示的行数及字型。参数设定的情况如下：
DL： 0=4位数据总线
1=8位数据总线
N ： 0=显示一行
1=显示两行
F ： 0=5*7点阵/字符
1=5*10点阵/字符
（7） 设定CGRAM地址指令
指令编码
执行时间
RS
R/W
DB7
DB6
DB5
DB4
DB3
DB2
DB1
DB0
0
0
0
1
CGRAM的地址（6位）
40us
功能说明：设定下一个要存入数据的CGRAM的地址。
DB5、DB4、DB3为字符号，也就是你将来要显示该字符时要用到的字符
地址。DB2、DB1、DB0为行号。
（8） DDRAM地址指令
指令编码
执行时间
RS
R/W
DB7
DB6
DB5
DB4
DB3
DB2
DB1
DB0
0
0
1
CGRAM的地址（7位）
40us
功能说明：设定下一个要存入数据的DDRAM的地址。
（9）读取忙信号或AC地址指令
指令编码
执行时间
RS
R/W
DB7
DB6
DB5
DB4
DB3
DB2
DB1
DB0
0
1
FB
AC内容（7位）
40us
功能说明：读取忙碌信号BF的内容，BF=1表示液晶显示器忙，暂时无法接收单
片机送来的数据或指令,当BF=0时，液晶显示器可以接收单片机送来的数据或指令;也可以读取地址计数器AC的内容。
（10）数据写入DDRAM/CGRAM的指令
指令编码
执行时间
RS
R/W
DB7
DB6
DB5
DB4
DB3
DB2
DB1
DB0
1
0
要写入的数据
40us
功能说明： 将字符码写入DDRAM，以使液晶显示屏显示出相对应的字符；将使用者自己 设计的图形存入CGRAM。
（11）从DDRAM或者CGRAM读出数据指令
指令编码
执行时间
RS
R/W
DB7
DB6
DB5
DB4
DB3
DB2
DB1
DB0
1
1
要读出的数据
40us
功能说明： 读取DDRAM或CGRAM中的内容。
LCD1602与单片机STC89C52的接线图如图3.9 。

图 3.9 LCD1602与STC89C52的接线图
3.3.3 报警和门铃电路
一、门铃电路
门铃电路采用TQ33G音乐芯片和一个PNP三极管共同驱动喇叭产生音乐。TQ33G它是包含三种音乐的音乐片，有三种声音可选择，双音叮咚，西敏寺，爱丽斯。
如图3.10所示管脚从右到左依次是1、2、3、4…9。 9、8、7脚为三种声的触发端，6脚负极，5脚正极，4、3脚为8欧的喇叭输出，2、1脚接不同的电阻可改变音乐间隔速度。 设计只是用一种音乐作为门铃提示声（双音叮咚）。PNP三极管及相关电路用于驱动喇叭，当TQ33G驱动喇叭时，第4引脚电平为低电平，使三级管导通并有电流从三极管基极流向喇叭回路，使驱动喇叭的电流增大。

图3.10 TQ33G引脚图
TQ33G的接线图如图3.11所示。当单片机P2.4口产生一定宽度的低电平后会激发音乐芯片驱动喇叭发出一次音乐。

图 3.11 TQ33G驱动电路图
二、报警电路
报警系统采用单片机控制有源蜂鸣器发出报警响声。有源蜂鸣器工作的理想信号是直流电，通常标示为VDC、VDD等。因为蜂鸣器内部有一简单的振荡电路，能将恒定的直流电转化成一定频率的脉冲信号，从而实现磁场交变，带动钼片振动发音。但是在某些有源蜂鸣器在特定的交流信号下也可以工作，只是对交流信号的电压和频率要求很高，此种工作方式一般不采用。在连接单片机与蜂鸣器时为了给准确的控制蜂鸣器，一般用一个三极管驱动蜂鸣器，这个三极管可以是NPN或者PNP，但接线会有所不同，本设计采用NPN型三极管驱动，蜂鸣器正引脚接高电平VCC，负引脚连接三极管集电极。接线图如图3.12所示。

图 3.12 单片机驱动蜂鸣器接线图
3.3.4 CC1101模块电路
一、CC1101 RF模块供电
CC1101芯片的工作电压范围为1.8V~3.6V，且其对电压比较敏感，当电压超过3.6V时便会烧毁芯片，所以本设计给CC1101模块的供给电压为2.5V，采用LM385-2.5 型号的稳压芯片直接将系统的5V电压调整为2.5V提供给CC1101模块。
LM385系列为微功率二端带隙稳压器二极管，引脚图如图3.13 。设计工作于10微安到20MA的宽电流范围。这些器件特征有非常低的动态阻抗，低噪声以及随时间和温度稳定工作。通过片内微调可以实现严格的电压误差。该器件大动态的操作范围使其适用于变化范围很大的电源和具有优异调整能力的应用场合。LM385系列有TO-92和so-8封装。电压规格，1.2V和2.5V，正如器件后缀表示那样。温度范围，LM385为从0到70度。给无线模块供电连接图如图3.14 。系统5V的正电压经过150Ω的电阻与LM385的阴极相接，LM385的阳极接GND，流经LM385的电流为16.7mA 。

图3.13 LM385-2.5 引脚图

图3.14 LM385给CC1101供电连接图

二、CC1101模块电路
CC1101模块的电路连接图如图3