基于单片机的指纹密码锁设计和实现 电子信息工程专业VIP免费

11.系统硬件方案本章对常用设备的筛选和对比进行阐述。全面的比较考虑了最适合本次设计的一组方案。1.1硬件方案的选择在构造硬件配置电源电路之前，建立设计方案的规划方案，并根据每个控制模块的发展选择最适合设计方案的硬件配置，以充分发挥作用。1.1.1主控芯片的选择方案一：STC89C52单片机做芯片的方法：STC89C52是由AcerTechnology制造的八位CMOS微控制器，具有出色的功耗和出色的性能。它具有一个8k编程容量的片上闪存。STC89C52单片机的核心是MCS-51内核，指示命令与MCS-51完全兼容，但是单片机升级使集成的板子上具有比传统51单片机更多的功能。例如，其具有4k容量的EEPROM存储，在断电时必须用于存储数据信息时，可以立即使用单片机的内部存储，而无需将数据存储器连接到外部进行存储。STC89C52单片机具有简单的开发和设计，可移植的程序在线下载以及其较低的成本综合来看，它是非常好的选择。方案二：主板芯片选用MSP430型单片机。MSP430的微控制器被称为混合的信号转换器。它可以将数字集成电路和电路的设计控制模块以及微控制器这几种不同功能的模块集成到一个芯片中。该系列的微控制器主要是由可充电的电池供电，整合为一个便携式仪器设备。但是，开发设计的难度系数比较大，价格也比较昂贵。因此，它不适用于某些简单的设计方案。方案三：PIC16F877A微控制器用作主板芯片。实际上，PIC16F877一开始是Microchip设计开发的芯片。且属于PICmicro系统的8位微控制器设计。该型号的芯片具有Flash程序流操作存储器的功能，也可以续写程序。只不过，项目的比较预算高，难度也相当更大。在充分考虑了资源的有效利用、成本以及开发和设计的难度之后，最后决定使用宏晶科技的STC89C52单片机作为主板芯片。21.1.2指纹模块的选择采用AS608指纹识别模块，AS608指纹识别模块内部含有高速DSP处理能够实现对指纹的采集与识别，单片机与该模块之间采用常见的串口通讯协议，这样使得设计变得简单。通过串口能够控制指纹的采集，识别，删除，添加等操作。1.1.3显示器件的选择方案一：使用LED数码管动态扫描。LED数码管价格适中，更适合显示数据或简单的英文字母。但是，当使用动态扫描器方法与单片机连接时，它占用了CPU的更多I/O端口，并且由于单片机IO端口的输出电流不足，因此需要使用耦合器电路是必需的，并且根据耦合器电路对数字进行操作。在显示管中，还使用了数字显示管来显示更多的内容，该显示内容对于电源电路的焊接会更有价值，它很容易被错误地使用。方案二：使用LCD1602液晶屏在屏幕上显示。LCD显示屏具有完备的指示功能，并可以另外指示16*2或32个字符，其中可以包含数据信息以及英文字母，或者是徽标或自定义的标识符。LCD1602液晶显示器中的每个标识符均显示5*7点的矩阵。LCD1602使用并行计算进行数据的传输，或者是用串行的通信来传输数据。它易于操作，并且与市场上HD44780液晶显示屏的大多数基本操作原理完全一致。方案三：应用LCD12864的液晶屏幕显示。显示屏具备的分辨率是128×64，此外，嵌入的是8192个16*16点阵。这样的设计，可以显示的就是8×4和16×16点矩阵的汉字或者图形。另一个比较值得称道的特点就是“低功耗”。尽管LCD12864的LCD屏幕具有完整的功能，但是显示内容太大，导致显示室内空间的消耗，并且LCD屏幕的成本增加。最后根据上面的描述，此设计方案显示的内容较丰富，因此使用LCD12864进行显示。1.1.4数据存储芯片的选择方案一用单片机自带的EEPROM设计来存储外部数据。STC89C5X集成的芯片包含3EEPROM功能，STC89C5XEEPROM基于ISP/IAP技术的读写能力，内部FLASH来完成EEPROM。STC89C5XEEPROM起始和结束的详细地址为0x2000，以512字节为磁道，而EERPOM的大小为2K字节。方案二：购买专用的存储器AT24C02。简单来说，AT24C02是一个2K容量的CMOSEEPROM，采用串行通信的规则，并且有8位的字节共256个。CATALYST出色的CMOS技术从根本上减少了设备的功能损耗。AT24C02具有一个16字节的页面写液压缓冲器。该设备根据IIC系统总线插座进行实际操作，并具有专业的写保护功能。综合考虑，在存储数据信息时，单片机内部的EEPROM必须在装载之前擦除所有磁道，这...