嚴 敏，黃 皓

（江蘇聯(lián)合職業(yè)技術學院揚州商務分院信息電子系，江蘇揚州225127）

基于單片機的電子密碼鎖的設計與實現(xiàn)

嚴 敏，黃 皓

（江蘇聯(lián)合職業(yè)技術學院揚州商務分院信息電子系，江蘇揚州225127）

設計了一種以單片機AT89S51為控制核心的簡易電子密碼鎖，從硬件電路制作和軟件程序編寫兩個方面闡述了電子密碼鎖的設計方法。實驗結果表明，該電子密碼鎖的設計達到了預期的要求。

單片機；電子密碼鎖；4*4行列鍵盤

隨著當今社會經濟的發(fā)展，人們安全防范意識逐漸增強，安全防盜已成為普遍關注的問題之一［1］。目前市場上各式各樣的電子密碼鎖應運而生，既有簡易電路做成的，也有基于芯片做成的。在用途上，既有用于房門的，也有用于保險柜的。電子密碼鎖是一種很實用的電子產品，通過按鍵輸入密碼來控制機械觸點的斷開和閉合，從而完成鎖的開關功能，能有效避免傳統(tǒng)鎖需隨身攜帶鑰匙、鑰匙丟失帶來的一系列的麻煩［2-3］。

本文以AT89S51單片機為系統(tǒng)控制核心設計了一款簡易的電子密碼鎖，給出了硬件電路的設計與制作，并進行相應軟件程序的設計與編寫。

1 總體設計要求

本設計是以單片機AT89S51為控制核心，其硬件部分主要由單片機主控器電路、繼電器電路、按鍵電路以及LED數(shù)碼管顯示電路組成，其設計總體結構如圖1所示，其工程過程如下。

圖1 電子密碼鎖系統(tǒng)結構

（1）當按下任意數(shù)字鍵0～9時，按下的數(shù)字顯示在數(shù)碼管最右1位，再次按下數(shù)字鍵時，前次按下的數(shù)字則左移一位，依次類推。當6位密碼輸入完畢時，不再響應繼續(xù)輸入的數(shù)字鍵。

（2）當按下確定鍵后，單片機比較按鍵輸入的密碼和事先設定的密碼，判斷兩者是否一致，如果密碼正確，則控制繼電器吸合開鎖，保持20 s，然后再釋放，自動進入關閉狀態(tài)；如果密碼錯誤，數(shù)碼管清屏，繼電器保持關閉狀態(tài)。上電或按下復位或清除鍵，數(shù)碼管均無顯示。

2 硬件電路設計

2.1 繼電器電路

密碼鎖的開關用一個獨立繼電器來控制，通過單片機的P3.0口輸出高、低電平控制繼電器的工作，當P3.0輸出低電平時，繼電器得電，則密碼鎖打開；當P3.0輸出高電平時，繼電器斷電，則鎖關閉。繼電器電路如圖2所示。

圖2 繼電器電路

2.2 鍵盤電路

使用4*4行列式鍵盤，由0～9數(shù)字鍵、確定鍵以及清除鍵組成。鍵盤通過讀取單片機P1口的狀態(tài)進行相應的鍵處理，其電路如圖3所示。

圖3 鍵盤電路

3 軟件程序設計

整個軟件程序流程如圖4所示。

3.1 密碼左移程序設計

如何讓輸入的數(shù)字密碼一個一個靠右顯示在數(shù)碼管上，這里可以設置一個數(shù)組buf[6]，每當按下數(shù)字鍵時就將該數(shù)字放入buf[0]中，而前次緩存的buf[0]送入buf[1]中，buf[1]送入buf[2]中，依次類推。密碼左移程序如下：

圖4 電子密碼鎖程序設計流程

3.2 密碼校驗程序設計

當按下確定鍵后，首先比較鍵盤輸入的密碼和事先設定的密碼，判斷兩者是否為同一密碼。如果相同，則開鎖；如果不同則清空數(shù)碼管顯示，等待新的密碼重新輸入。密碼校驗程序如下：

3.3 按鍵掃描程序設計

4*4按鍵的識別一般分2步，具體操作如下。

（1）判斷是否有鍵按下。

（2）確定按下的是哪一個鍵，識別閉合鍵有兩種方法：逐行掃描法和是線反轉法。

本次設計中采用線反轉法確定鍵值，其代碼如下：

4 小結

本文以AT89S51單片機為主控制器設計了一款簡易的電子密碼鎖。通過實驗可知，該電子密碼鎖的設計能達到預期要求，具有實用、操作方便、成本低廉、安全可靠等特點，對于基于單片機產品的開發(fā)具有一定的參考價值。

［1］姜彬,居小琴.基于AT89C51單片機的電子密碼鎖系統(tǒng)設計［J］.無線互聯(lián)科技,2014（12）:30-32.

［2］孫韓.基于 AT89C51的密碼鎖設計［J］.智能計算機與應用,2015（4）:119-121.

［3］倪剛.基于 AT89C51電子密碼鎖研究與設計［J］.河南科技,2014（15）:103-104.

Design and implementation of electronic code lock based on MCU

YAN Min,HUANG Hao
（Department of the Information Electronic,Yangzhou Business Branch of Jiangsu Union Technical Institute,Yangzhou 225127,China）

The design of a single-chip AT89S51 as the core control of simple electronic password lock,from makinghardware and software programming two aspects in detailabout the designmethod of the electronic locks,the experimental results show that the design of the electronic password lock to achieve the desired requirements.

SCM;electronic code lock;4*4 rankskeyboard

TP368.1

A

1008-0171（2017）06-0047-04

2017-05-17

嚴 敏（1982-），女，江蘇揚州人，江蘇聯(lián)合職業(yè)技術學院揚州商務分院講師。

任小平 renxp90@163.com】