李俊仕

（包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)院,內(nèi)蒙古包頭, 014030）

當(dāng)前，密碼鎖、激光鎖、電子鎖等安全鎖層出不窮,這些鎖在傳統(tǒng)鑰匙的基礎(chǔ)之上,利用光束、聲波、磁場等方式對門進行開和關(guān),這樣不僅能夠提高鎖的安全性,而且還為人們的生命財產(chǎn)安全提供了重要的保障條件。單片機能夠?qū)⒅醒胩幚砥?、隨機存取器、只讀存儲器、輸入輸出端口等多種計算機功能部件有效地集合在一起,因此其具有體積小、便捷性好的特點。

1 單片機電子安全密碼鎖的設(shè)計思路

1.1 單片機電子安全密碼鎖的總設(shè)計思路

如圖一所示，為單片機電子安全密碼鎖的總設(shè)計結(jié)構(gòu)。從中不難看出，單片機電子安全密碼鎖主要包括，密碼輸入設(shè)備、數(shù)碼管和LED燈顯、單片機的時鐘電路、單片密碼鎖以及開鎖機構(gòu)等五個部分。

1.2 單片機開鎖的設(shè)計思路

如圖二所示，為單片機開鎖機構(gòu)的設(shè)計思路。通過對其設(shè)計思路圖示的分析不難發(fā)現(xiàn)開鎖機構(gòu)設(shè)計的基本原理，首先就是要把單片機融合到開鎖的執(zhí)行過程中；然后再將電磁鎖以及驅(qū)動電路兩者結(jié)合起來，進而實現(xiàn)開鎖目的。而其開鎖的順序則為，當(dāng)密碼鎖使用者在一定時間內(nèi)和規(guī)定的輸入次數(shù)中，輸入正確的密碼時，單片機就會發(fā)出開門的信號給電路驅(qū)動，這時電路驅(qū)動電磁鎖，實現(xiàn)開門目的。

1.3 單片機電子安全密碼鎖系統(tǒng)的密碼設(shè)定

當(dāng)前，在市面上通用的單片機電子安全密碼鎖的密碼設(shè)定統(tǒng)一采用的都是摩斯密碼。相較于其他密碼而言，摩斯密碼設(shè)計更加簡單且易操作，在日常生活中使用時其也僅僅只需一個按鈕便可完成密碼的輸入或更改。如圖三所示為摩斯密碼的字符對照表。

從圖中可以知道“滴”的時間間隔為1T,“噠”的時間間隔為3T,短促的電信號“.”為DI,按鈕不動長時間保持的“—”為DA,字母與字母之間的時間間隔為3T,字與字之間的間隔時間為5T,“嘀嗒”之間的間隔時間為1T。

2 單片機電子安全密碼鎖的軟件設(shè)計

2.1 單片機電子安全密碼鎖的軟件設(shè)計流程

單片機電子密碼安全鎖的主要工作流程完全是依照其液晶屏上顯示步驟進行的，其中即可選擇密碼修改，也可選擇開鎖。若選擇的功能為密碼修改，那么首先就要將24c02中的密碼和通過鍵盤輸入的密碼進行對比，如果對比正確，則說明密碼修改成功。此外，修改后的新密碼會自動保存在20c42中，以便下次修改密碼時的對比；若密碼錯誤，在液晶屏上就會出現(xiàn)相關(guān)的提示。對開鎖來說，若在鍵盤上輸入的密碼，再同24c02中的密碼進行對比正確后，其LED燈便會發(fā)亮，進而實現(xiàn)開鎖功能；若在經(jīng)過對比后，密碼是錯的，則液晶屏也會出現(xiàn)相應(yīng)地提示信息，或報警。

通過圖四的流程圖不難看出，單片機電子安全密碼鎖的程序通常由主程序和中斷服務(wù)子程序構(gòu)成。其中主程序的主要工作是對鍵盤的數(shù)值進行讀取、判斷密碼是否正確以及控制液晶屏的顯示功能；而中斷子程序的主要工作內(nèi)容是，密碼服務(wù)、開鎖、報警處理、上鎖等。而在對單片機單子密碼鎖的系統(tǒng)進行初始化時，首先要正確的判斷出鍵盤上是否存在正確的密碼輸入，若存在便可直接根據(jù)液晶屏上面的信息提示，按步驟進行操作，進而完成密碼的修改或開鎖；若鍵盤上不存在密碼輸入，則需返回到最初的頁面，并從頭開始進行操作。

2.2 單片機電子安全密碼鎖的程序調(diào)試

2.2.1 軟件調(diào)試

在本文中所介紹的單片機電子安全密碼鎖的程序是基于C語言的基礎(chǔ)上編制而成的，而編譯的軟件采用的是kei uvision2。如果在對C語言進行編譯時，編譯沒有產(chǎn)生錯誤并且通過，便會產(chǎn)生以下幾類文件，一是，基于單片機的電子安全密碼鎖的設(shè)計；二是，lnp與基于單片機電子安全密碼鎖的設(shè)計；三是，uv2和單片機電子安全密碼鎖的設(shè)計；四是，M51與單片機電子安全密碼鎖設(shè)計；五是，hex和單片機電子安全密碼鎖設(shè)計。在這幾類文件中，只有第一類和第五類是所需的文件。

2.2.2 利用專門的仿真軟件對基于單片機的電子安全密碼鎖設(shè)計進行仿真

圖一 單片機電子安全密碼鎖的總設(shè)計結(jié)構(gòu)圖

圖二 單片機開鎖機構(gòu)的設(shè)計思路

圖三 摩斯密碼的字符對照表

將基于單片機的電子安全密碼鎖的設(shè)計、hex文件放在AT89C51中進行調(diào)試,調(diào)試的功能主要包括有，電子安全密碼鎖的開鎖功能。根據(jù)液晶屏的顯示在鍵盤上按下“1”的按鈕,這是屏幕上便會出現(xiàn)input password的提示,然后輸入正確的六位數(shù)密碼,并按確定進行開鎖。如果密碼正確,屏幕上便會顯示correct,并且發(fā)光二級管會發(fā)亮；如果不正確,屏幕上則會顯示crror,電子安全密碼鎖的開鎖功能便不會得到實現(xiàn)。

2.2.3 硬件調(diào)試

在對單片機電子安全鎖的硬件進行調(diào)試時，首先應(yīng)當(dāng)根據(jù)硬件設(shè)計的原理圖紙搭建起一個正確的硬件電路，在搭建完成后，還要對整個電路的線路進行仔細地檢查，并在保證線路連接合理、正確的情況下，對其硬件功能進行調(diào)試；其次，在正式調(diào)試階段，需利用示波器來檢測單片機的ALE管腳，若檢測時其輸出的是2MHz的方波，那么便證明此單片機電子安全密碼鎖的硬件設(shè)計是符合相關(guān)要求的，也能正常運作。

3 結(jié)束語

通過上文中對單片機電子安全鎖設(shè)計的相關(guān)介紹與研究不難看出，當(dāng)前單片機電子安全鎖以其低成本、易開發(fā)、安全可靠、操作簡單等特點成為了市場的主流，并被人們廣泛地應(yīng)用于住宅、公司檔案柜、辦公室保險柜等重要場所。而伴隨著我國電子信息技術(shù)的進一步發(fā)展，相信在不久的將來，單片機電子安全密碼鎖會有更進一步地發(fā)展。

參考文獻

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圖四 軟件設(shè)計流程圖

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