羅巧艷

摘 要：本設(shè)計是以單片機AT89S52為主控芯片，并結(jié)合外圍數(shù)碼管顯示，以及矩陣按鍵，繼電器等電路組合而成。系統(tǒng)能夠完成開鎖、修改密碼等基本功能。整個設(shè)計在Keil開發(fā)環(huán)境下，用C語言編寫單片機芯片的控制程序來實現(xiàn)具有多功能的電子密碼鎖。

關(guān)鍵詞：單片機AT89S52；矩陣按鍵；數(shù)碼管；繼電器

引言

在信息產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的今天，我們生活中必不可少的設(shè)備都向著小型化、微型化、智能化、自動化的方向發(fā)展。電子密碼鎖的特點是安裝門鎖時不破壞原門的組裝結(jié)構(gòu)，避免用鑰匙開啟旋芯式鎖的一切煩惱。安全性能高，成本低，功耗低，易操作，從而實現(xiàn)了對鎖的電子控制，突破了傳統(tǒng)的機械鎖的單一性，保密性低，易撬性的缺點，具有使用靈活性好，安全系數(shù)高的優(yōu)點。它的主要工作部分是將輸入密碼與設(shè)定密碼進行比較，密碼正確時，控制繼電器開鎖，密碼錯誤時，數(shù)碼管清屏，繼電器保持關(guān)閉狀態(tài)。它的電路結(jié)構(gòu)簡單，密碼破譯難度較大，操作簡單。

1 概述

1.1 電子密碼鎖的背景和意義

密碼鎖是我們生活中經(jīng)常用到的工具之一，廣泛應(yīng)用于門鎖，皮箱，保險柜，車門等。電子密碼鎖使用單片機控制的智能電子密碼鎖，不但功能全，而且具有更高的安全性和可靠性。并且只需記住一組密碼，無需攜帶鑰匙，免除了人們攜帶鑰匙的煩惱，被越來越多的人所喜歡。

1.2電子密碼鎖的發(fā)展趨勢

20世紀80年代后，使用在安全性要求較高且需要有電源提供能量還局限在一定范圍內(nèi)，很難普及，所以對密碼鎖的研究一直沒有明顯進展。到了90年代，美國、意大利、德國、日本、加拿大、韓國以及我國的臺灣、香港等地的微電子技術(shù)的進步和通信技術(shù)的發(fā)展為密碼鎖提供了技術(shù)上的支持，從而推動密碼鎖走向?qū)嶋H應(yīng)用的階段。到目前為止，隨著電子技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，電子密碼鎖的技術(shù)領(lǐng)域已發(fā)展的十分成熟。從目前的技術(shù)水平和市場認可程度看，使用最為廣泛的是鍵盤式電子密碼鎖，該產(chǎn)品主要應(yīng)用于保險箱、保險柜和金庫，還有一部分應(yīng)用于保管箱和運鈔車。在其他技術(shù)領(lǐng)域還有遙控式電子密碼鎖以及卡片式密碼鎖等。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計思路

2.1 系統(tǒng)設(shè)計要求

單片機密碼鎖主要內(nèi)容：用戶可以自由設(shè)定密碼、具有報警提示功能、可設(shè)置萬用密碼、具有掉電存儲密碼功能。

2.2系統(tǒng)設(shè)計方案

本系統(tǒng)采用以單片機為核心元件的控制方案。選用單片機AT89S52作為本設(shè)計的核心元件，利用單片機靈活的編程設(shè)計和豐富的I/O端口，及其控制的準確性，實現(xiàn)基本的密碼鎖功能。在單片機的外圍電路外接輸入鍵盤用于密碼的輸入和一些功能的控制，外接數(shù)碼管顯示器用于顯示作用。其原理如下圖2-1所示。

3 系統(tǒng)硬件設(shè)計與實現(xiàn)

3.1主控芯片AT89S52

單片機的最小系統(tǒng)是由復(fù)位電路、時鐘電路和電源組成。復(fù)位操作有上電自動復(fù)位、按鍵復(fù)位和外部脈沖復(fù)位3種方法。本文采用的是上電復(fù)位它是通過系統(tǒng)外部的復(fù)位電路來實現(xiàn)的。根據(jù)電路原理可知電容兩極板間的電壓不能突變當單片機電源接通電源的瞬間單片機的9管腳會產(chǎn)生一個階躍信號，所以RTS端維持高電平由于這個充電時間遠遠大于1ms，一般就可以實現(xiàn)對單片機的上電自動復(fù)位，即接通電源就完成了系統(tǒng)的初始化。

3.2顯示模塊數(shù)碼管

顯示器數(shù)碼管，它可以給出一個簡單的開關(guān)信息或者數(shù)字顯示，如圖3-2所示。

3.3鍵盤輸入模塊

鍵盤是由一組規(guī)則排列的按鍵組成，一個按鍵實際上就是一個開關(guān)元件。根據(jù)按鍵與單片機的連接方式不同，按鍵主要分為獨立式按鍵和矩陣式按鍵 ，有了這些按鍵，對單片機的控制就方便多了。

3.4 系統(tǒng)整體原理圖

智能電子密碼鎖的基本原理是：將輸入密碼與設(shè)定密碼進行比較，密碼正確時，控制繼電器開鎖，密碼錯誤時，數(shù)碼管清屏，繼電器保持關(guān)閉狀態(tài)。

如下圖3-4所示：

4系統(tǒng)軟件設(shè)計

軟件設(shè)計主要包括了主程序設(shè)計、鍵盤掃描設(shè)計、密碼修改設(shè)計、開鎖程序設(shè)計多個方面。本設(shè)計采用Keil編譯器來進行軟件的編程。如下圖所示。

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