AAA基于单片机的指纹识别电子密码锁的毕业设计初稿 - 图文(3)

8． XTAL2为晶振反相放大器的输出端。

9. AVCC是端口A与A/D转换器的电源。不使用ADC时，该引脚应该直接与Vcc连接。使用ADC时应通过一个低通滤波器与Vcc连接。

10．AREF是A/D的模拟基准输入引脚。 2.2.3 单片机的复位电路

复位是单片机的初始化操作，其作用是使CPU中的各个部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。

ATmega16有5个复位源：

1. JTAG AVR复位：复位寄存器为1时MCU复位。

2. 上电复位：电源电压低于上电复位门限 VPOT时，MCU复位。 3. 看门狗复位：看门狗使能并且看门狗定时器溢出时复位发生。

4. 外部复位：引脚 RESET上的低电平持续时间大于最小脉冲宽度时MCU复位。 5. 掉电检测复位：掉电检测功能使能，且电源电压低于掉电检测电压时复位。 ATmega16单片机5个复位源中，最常用的是外部复位和看门狗复位电路。外部复位电路由外加于RESET 引脚的低电平产生。当复位低电平持续时间大于最小脉冲宽度时即触发复位过程，即使此时并没有时钟信号在运行。当外加信号达到复位门限电压VTOUT延时周期开始。延时结束后MCU即启动。外部复位时序图如图2-3所示,外部复位原理图如图2-4所示：

图 2-3 外部电路复位时序图

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图 2-4 外部复位原理图

2.2.4 ATMEG16最小系统及晶振的选择

ATmega16芯片有如下几种通过Flash熔丝位进行选择的时钟源。时钟输入到AVR时钟发生器，再分配到相应的模块。

表2—1 熔丝配置模式 器件时钟选项 外部晶体/陶瓷振荡器

外部低频晶振 外部RC振荡器 标定的内部RC振荡器

外部时钟

CKSEL3..0 1111 – 1010

1001 1000 – 0101 0100 – 0001

0000

注：此选项不适用于晶体，只能用于陶瓷谐振器。

晶体振荡电路：XTAL1与XTAL2分别为用作片内振荡器的反向放大器的输入和输出，如图2-5所示，这个振荡器可以使用石英晶体，也可以使用陶瓷谐振器。熔丝位CKOPT用来选择这两种放大器模式的其中之一。当CKOPT被编程时振荡器在输出引脚产生满幅度的振荡。这种模式适合于噪声环境，以及需要通过XTAL2驱动第二个时钟缓冲器的情况。而且这种模式的频率范围比较宽。当保持CKOPT为未编程状态时，振荡器的输出信号幅度比较小。其优点是大大降低了功耗，但是频率范围比较窄，而且不能驱动其他时钟缓冲器。对于谐振器，CKOPT未编程时的最大频率为8 MHz，CKOPT

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编程时为16 MHz。C1和C2的数值要一样，不管使用的是晶体还是谐振器。最佳的数值与使用的晶体或谐振器有关，还与杂散电容和环境的电磁噪声有关。为了保证系统稳定性和串口传输质量所以选用外部晶振，晶振选用7.3728M。

U116-21234516-MOSI616-MISO716-SCK8123456781415161718192021PB0 (XCK/T0)PB1 (T1)PB2 (AIN0/INT2)PB3 (AIN1/OC0)PB4 (SS)PB5 (MOSI)PB6 (MISO)PB7 (SCK)PD0 (RXD)PD1 (TXD)PD2 (INT0)PD3 (INT1)PD4 (OC1B)PD5 (OC1A)PD6 (ICP)PD7 (OC2)RESETXTAL2XTAL1PA0 (ADC0)PA1 (ADC1)PA2 (ADC2)PA3 (ADC3)PA4 (ADC4)PA5 (ADC5)PA6 (ADC6)PA7 (ADC7)PC0 (SCL)PC1 (SDA)PC2PC3PC4PC5PC6 (TOSC1)PC7 (TOSC2)VCCAVCCAREFGNDGNDATmega164039383736353433222324252627282910303231115v5v5v16-11234567816-3Header 812345678Header 816-4Header 812345678Header 816-NRSET912132C4Cap33pF18M-2C3XTALCap33pF

图 2-5 ATMEG16最小系统

2.3 液晶显示模块

显示模块采用HS12864-15C系列中文图形系列液晶模块。由控制器ST7920控制与驱动。

2.3.1 HS12864-15C系列液晶的特点

1. HS12864-15系列硬件特性如下： .提供8位，4位并行接口及传行接口可选 .自动电源启动复位功能 .内部自建振荡源

.64*16位字符显示RAM(DDRAM最多16字符*4行）

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.2M位中文字型ROM（CGROM），总共8192个中文字型 2. HS12864-15系列软件特性如下： .文字与图形混合显示功能 .画面清除功能 .光标归位功能 .显示开/关功能 .反白显示功能 .垂直画面旋转功能 .休眠模式

2.3.2 HS12864-15C系列液晶的引脚功能

引脚PSB为芯片的传输方式控制端；引脚 E 为读写使能信号，它是在下降沿时数据被锁存入HS12864液晶的；在E高电平期间，数据被读出；R/W 为读写选择信号，当它为一时为读选通，为零时为写选通；DB0-DB7为数据总线RST为复位信号。复位信号有效时，关闭液晶显示，使显示起始行为0，RST可跟MCU连，由MCU控制；也可直接接VDD，使之不起作用。引脚功能如表2-1所示:

表2-1 HS12864-15C的引脚功能

引脚符号 PSB 状态 输入 引脚名称 数据传输方式 功能 PSB=1为并行传输；PSB=0为串行传输 在E下降沿，数据被锁存（写）入E 输入 读写使能信号 HS12864-15C；在E高电平期间，数据被读出 R/W RS DB0-DB7 输入 输入 三态 读写选择信号 数据、指令选择信号 数据总线 R/W=1为读选通，R/W=0为写选通 RS=1为数据操作 RS=0为写指令或读状态 复位信号有效时，关闭液晶显示，使显示RST 输入 复位信号 起始行为0，RST可跟MCU相连，由MCU控制；也可直接接VDD，使之不起作用。

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2.3.3 液晶显示HS12864-15C的指令系统 1.清除显示 RS R/W 0

2.显示开/关指令 RS R/W 0 0 D7 0 D6 0 D5 0 D4 0 D3 1 D2 D D1 C D0 B 0 D7 0 D6 0 D5 0 D4 0 D3 0 D2 0 D1 0 D0 1 控制整体显示开关，游标开关，游标位置显示反白开关； D=1，整体显示开；D=0，整体显示关； C=1，游标显示开；C=0，游标显示关；

B=1，游标位置显示反白开；B=0，游标位置显示反白关；

3.读取忙状态 RS R/W 0

4.写数据 RS R/W 1 0 D7 D6 D5 D4 写数据 D3 D2 D1 D0 1 D7 BF D6 A6 D5 A5 D4 A4 D3 A3 D2 A2 D1 A1 D0 A0 读取忙状态以确定内部动作是否完成，同时可以读出地址计数器AC的值

读、写数据指令每执行完一次读、写操作，列地址就自动增一，必须注意的是，进行读操作之前，必须有一次空读操作，紧接着再读才会读出所要读的单元中的数据。 5.读数据 RS R/W 1 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 读 显 示 数 据 读、写数据指令每执行完一次读、写操作，列地址就自动增一，必须注意的是，进行读操作之前，必须有一次空读操作，紧接着再读才会读出所要读的单元中的数据。

2.4 电源和指纹模块

指纹模块采用深圳市指昂科技有限公司生产的ZAZ-010系列独立式指纹识别模块，以高速DSP处理器为核心。主要技术指标如下

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