邵陽學(xué)院信息工程學(xué)院 龐書偉 江世明

基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì)

邵陽學(xué)院信息工程學(xué)院 龐書偉 江世明

改革開放后，在我們生活水平不斷提高的過程中，我們對(duì)我們的住宅以及一些個(gè)人資料的保存要求越來越高。若我們繼續(xù)使用傳統(tǒng)的機(jī)械式鑰匙開鎖，我么需要隨聲攜帶很多鑰匙, 而且使用的時(shí)候需要在很多鑰匙中找到開門的單獨(dú)鑰匙，使用極不方便, 并且鑰匙丟失后安全性和方便性即大打折扣。隨著我們的科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，為滿足人們對(duì)鎖的使用要求，增加其安全性，用基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖代替鑰匙的密碼鎖應(yīng)運(yùn)而生?；贏T89C51單片機(jī)的電子密碼鎖密碼鎖具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等優(yōu)點(diǎn)。

AT89C51單片機(jī)；電子密碼鎖；設(shè)計(jì)

一、引言

基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖是采取電子電路控制，以電磁鐵鎖作為執(zhí)行裝置的機(jī)電一體化鎖具，相比傳統(tǒng)的機(jī)械鎖具，基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖不使用金屬鑰匙，保密性、精度都有很大提高?；贏T89C51單片機(jī)的電子密碼鎖的發(fā)明思路，源自古代發(fā)明的自動(dòng)機(jī)械，例如古希臘數(shù)學(xué)家赫倫的液壓自動(dòng)門，中國(guó)古代諸葛亮的木牛流馬，它們以重力或蒸汽壓力驅(qū)動(dòng)，最廣泛的用途乃是用在古代墓道的地下機(jī)關(guān)。電子工業(yè)以及微控制器的誕生，使得以微小電量驅(qū)動(dòng)機(jī)械成為可能，于是有了基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖能夠設(shè)計(jì)出來。

二、基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖硬件設(shè)計(jì)

基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖硬件設(shè)計(jì)選用AT89C51單片機(jī)作為本設(shè)計(jì)的核心元件，于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖硬件設(shè)計(jì)利用AT89C51單片機(jī)靈活的編程設(shè)計(jì)和豐富的I/O端口，及其控制的準(zhǔn)確性，基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖實(shí)現(xiàn)基本的密碼鎖功能。在AT89C51單片機(jī)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，基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖硬件設(shè)計(jì)選用AT24C02芯片用于密碼的存儲(chǔ)，基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖硬件設(shè)計(jì)選用LCD1602用于顯示作用。當(dāng)用戶需要開鎖時(shí)，先按基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖的鍵盤開鎖鍵之后按鍵盤的數(shù)字鍵0－9輸入密碼。基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖的密碼輸完后按下確認(rèn)鍵，如果基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖的密碼輸入正確則開鎖，不正確顯示密碼錯(cuò)誤重新輸入密碼，當(dāng)三次密碼錯(cuò)誤則發(fā)出報(bào)警；當(dāng)用戶需要修改基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖的密碼時(shí)，先按下基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖的鍵盤設(shè)置鍵后可以設(shè)置新密碼。新密碼輸入無誤后按基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖的確認(rèn)鍵使新密碼將得到存儲(chǔ)，密碼修改成功。系統(tǒng)整體框圖如圖1所示。

圖1 基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖的結(jié)構(gòu)框圖

圖2 基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖硬件設(shè)計(jì)電路

基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖的外圍電路包括基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖鍵盤輸入部分、基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖的密碼存儲(chǔ)部分、基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖的顯示部分、基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖的報(bào)警部分、基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖的開鎖知識(shí)部分組成，根據(jù)基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖的實(shí)際情況鍵盤輸入部分選擇4*4矩陣鍵盤，基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖的顯示部分選擇字符型液晶顯示LCD1602，基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖的密碼存儲(chǔ)部分選用AT24C02芯片來完成。

硬件原理圖如圖2所示。

三、基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖軟件設(shè)計(jì)

基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖軟件設(shè)計(jì)主要完成，開始時(shí)基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖的LCD1602液晶顯示初始狀態(tài)?；贏T89C51單片機(jī)的電子密碼鎖當(dāng)有開鎖請(qǐng)求時(shí)，按下基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖的S1，進(jìn)入密碼輸入階段?；贏T89C51單片機(jī)的電子密碼鎖的輸入密碼輸入過程中可以進(jìn)行退格，輸入完成后按下確認(rèn)鍵，基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖會(huì)將所輸入與系統(tǒng)密碼進(jìn)行比對(duì)。若輸入密碼正確則顯示“Open”開鎖，基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖輸出開鎖信號(hào)，然后可以在基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖選擇上鎖或者修改密碼。按下基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖的S2選擇上鎖，鎖重新回到閉鎖狀態(tài)，開鎖信號(hào)滅，基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖LCD1602液晶顯示回到初始化狀態(tài)。選擇修改密碼則可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行修改密碼操作。基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖如果密碼輸入錯(cuò)誤，基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖的錯(cuò)誤警告燈亮，基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖的LCD液晶顯示器會(huì)顯示錯(cuò)誤，并顯示輸入錯(cuò)誤限制次數(shù)。一段時(shí)間后，進(jìn)入閉鎖狀態(tài)。若連續(xù)在基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖上操作錯(cuò)誤超過3次，一定時(shí)間內(nèi)基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖的系統(tǒng)會(huì)鎖定鍵盤，并報(bào)警用以防止惡意試探密碼。如果在規(guī)定次數(shù)以內(nèi)密碼輸入正確，則鎖開，且錯(cuò)誤次數(shù)清空，不會(huì)影響到下一次的開鎖?；贏T89C51單片機(jī)的電子密碼鎖軟件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)，在程序中以一個(gè)主函數(shù)，多個(gè)子函數(shù)的方式編寫。

四、結(jié)語

在安全技術(shù)防范領(lǐng)域，基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖這種具有防盜報(bào)警功能的電子密碼鎖逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械式密碼鎖。隨著我們的大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，特別是單片機(jī)等微控制器的問世，出現(xiàn)了帶微處理器的智能密碼鎖，基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖它除具有電子密碼鎖的功能外，還引入了智能化管理、專家分析系統(tǒng)等功能，從而使基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖具有很高的安全性、可靠性，應(yīng)用日益廣泛。

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龐書偉（1995—），男，大學(xué)本科，現(xiàn)就讀于邵陽學(xué)院信息工程學(xué)院電子信息工程專業(yè)，研究方向：嵌入式系統(tǒng)。