引 言

電子密碼鎖是一種通過密碼輸入來控制電路或芯片工作， 從而控制機(jī)械開關(guān)的閉合， 完成*、閉鎖任務(wù)的電子產(chǎn)品。它具有保密性好、壽命長、操作簡單等特點(diǎn)。

本設(shè)計(jì)采用AT89S51 作為主控芯片， 結(jié)合外圍電路， 組成電子密碼鎖。用戶想要*， 必須先通過鍵盤輸入正確的密碼才能將鎖打開。密碼輸入錯(cuò)誤時(shí)有提示， 為了提高安全性， 當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤3 次將報(bào)警。密碼可以由用戶自己修改設(shè)定， 鎖打開后才能修改密碼。修改密碼之前必須再次輸入密碼， 在輸入新密碼時(shí)需要二次確認(rèn)， 以防止誤操作。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)共由2 部分構(gòu)成， 即硬件部分與軟件部分。其原理框圖如圖1 所示。

圖1 電子密碼鎖原理框圖

1. 1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

1. 1. 1 電源輸入

密碼鎖主控部分電源需要用5 V 直流電源供電， 其電路圖如圖2 所示。它可以把頻率為50 Hz、有效值為220 V 的單相交流電壓轉(zhuǎn)換為幅值穩(wěn)定的5 V 直流電壓。其主要原理是把單相交流電經(jīng)過變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電壓。

圖2 電源輸入電路原理圖

1. 1. 2 鍵盤輸入

本設(shè)計(jì)采用的是矩陣式按鍵鍵盤， 它由行線和列線組成， 按鍵位于行列的交叉點(diǎn)上， 密碼鎖的密碼由鍵盤輸入完成。鍵盤的每個(gè)按鍵功能在程序設(shè)計(jì)中設(shè)置。其具體功能及與單片機(jī)引腳接法如圖3 所示。

圖3 鍵盤輸入原理圖

1. 1. 3 密碼存儲(chǔ)

本設(shè)計(jì)用EPROM 芯片AT24C02 存儲(chǔ)密碼， 其接線如圖4 所示。

圖4 密碼存儲(chǔ)電路原理圖

1. 1. 4 復(fù)位電路

復(fù)位是使CPU 和系統(tǒng)中的其他功能部件都處在一個(gè)確定的初始狀態(tài)， 并從這個(gè)狀態(tài)開始工作。無論是在單片機(jī)剛開始接上電源時(shí)， 還是斷電后或者發(fā)生故障后都要復(fù)位。根據(jù)實(shí)際情況本設(shè)計(jì)選擇如圖5 所示的復(fù)位電路。

圖5 復(fù)位電路原理圖

1. 1. 5 晶振電路

本設(shè)計(jì)中采用12 MHz 作為系統(tǒng)的外部晶振。電容取值為20 pF。其電路圖如圖6 所示。

圖6 晶振電路原理圖

1. 1. 6 顯示電路

本設(shè)計(jì)的顯示部分由液晶顯示器LCD1602 來完成。只有按下鍵盤上的開啟按鍵后， 顯示器才處于開啟狀態(tài)。其顯示部分引腳接口如圖7 所示。

圖7 顯示電路原理圖

1. 1. 7 報(bào)警電路

報(bào)警部分由陶瓷壓電發(fā)聲裝置及外圍電路組成， 加電后不發(fā)聲， 當(dāng)有鍵按下時(shí)， 發(fā)/ 叮0 聲， 每按一下， 發(fā)聲一次， 密碼正確時(shí)， 不發(fā)聲直接*， 當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤時(shí)， 單片機(jī)的P2. 1 引腳為低電平， 三極管T3 導(dǎo)通蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲報(bào)警。電路圖如圖8 所示。

圖8 報(bào)警電路原理圖

1. 1. 8 *電路

*控制電路的功能是當(dāng)用戶輸入正確的密碼后，單片機(jī)控制電子鎖內(nèi)的微型繼電器吸合。當(dāng)繼電器吸合以后帶動(dòng)鎖桿伸縮， 這時(shí)， 鎖勾在彈簧的作用下彈起，完成本次*。*以后， 單片機(jī)自動(dòng)清除掉由用戶輸人的這個(gè)密碼。

1. 2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

電子密碼鎖軟件設(shè)計(jì)由主程序、初始化程序、LCD顯示程序、鍵盤掃描程序、鍵功能程序、密碼設(shè)置程序、EPROM 讀寫程序和延時(shí)程序等組成。主程序設(shè)計(jì)流程圖如圖9 所示。

圖9 主程序流程圖

2 結(jié) 語

電子密碼鎖具有軟硬件設(shè)計(jì)簡單， 易于開發(fā)， 成本較低， 安全可靠， 操作方便等特點(diǎn)。同時(shí)， 還具有按鍵有效提示， 輸入錯(cuò)誤提示， 修改密碼等多種功能。可在意外泄密的情況下隨時(shí)修改密碼， 保密性強(qiáng)， 靈活性高， 特別適合在家庭、辦公室、學(xué)生宿舍及賓館等場所使用。