電子密碼鎖的設(shè)計(jì)

...wd...多功能電子密碼鎖摘要隨著人們生活水平的提高，如何實(shí)現(xiàn)家庭防盜這一問(wèn)題也變得尤為突出，傳統(tǒng)的機(jī)械鎖，由于其構(gòu)造的簡(jiǎn)單，安全性能低，無(wú)法滿足人們的需要。在科學(xué)技術(shù)不斷開(kāi)展的今天，電子密碼防盜鎖作為防盜衛(wèi)士的作用顯得日趨重要。本次設(shè)計(jì)的題目是基于單片機(jī)的電子密碼鎖的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)由AT89S52與低功耗CMOS型E2PROMAT24C02作為主控芯片與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器單元，結(jié)合外圍的鍵盤輸入、LCD顯示、報(bào)警、開(kāi)鎖等電路模塊。它能完成以下功能：正確輸入密碼前提下，開(kāi)鎖；錯(cuò)誤輸入密碼情況下，報(bào)警；密碼可以根據(jù)用戶需要更改。本密碼鎖具有設(shè)計(jì)方法合理，簡(jiǎn)單易行，本錢低，安全實(shí)用等特點(diǎn)，具有一定的推廣價(jià)值。關(guān)鍵詞：電子密碼鎖報(bào)警液晶顯示AT89S52目錄前言II第1章緒論11.1課題背景11.2課題設(shè)計(jì)目標(biāo)1第2章系統(tǒng)方案論證22.1主控局部22.2密碼輸入方式的選擇2第3章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)43.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)43.2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)53.2.1AT89S5253.2.2存儲(chǔ)芯片AT24C0263.2.3LCD1602顯示器8第4章硬件設(shè)計(jì)104.1鍵盤輸入模塊114.2密碼存儲(chǔ)模塊114.3復(fù)位電路124.4晶振電路134.5顯示模塊134.6報(bào)警電路144.7開(kāi)鎖控制電路14第5章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)155.1系統(tǒng)程序流程圖155.1.1主程序流程圖155.1.2鍵功能程序流程圖165.1.3開(kāi)鎖程序流程圖17開(kāi)鎖子程序18致謝20參考文獻(xiàn)21前言隨著科學(xué)技術(shù)的不斷開(kāi)展，人們對(duì)日常生活的安全保險(xiǎn)器件的要就越來(lái)越高，電子安全密碼鎖是基于這一要求的保險(xiǎn)器件，其設(shè)計(jì)概念及應(yīng)用與常見(jiàn)的保安密碼鎖有所不同。從系統(tǒng)設(shè)計(jì)觀點(diǎn)看，電子安全密碼鎖是一個(gè)實(shí)體域定義的概念，比擬機(jī)械安全密碼鎖，具有設(shè)計(jì)/實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便，密碼裝定靈活制造本錢低廉等優(yōu)點(diǎn),每一位解鎖意圖碼在安全密碼鎖內(nèi)部引發(fā)的試圖解鎖動(dòng)作，可稱為安全密碼的“解鎖事件〞一個(gè)解鎖事件序列包含一系列有序的解鎖事件。電子安全密碼鎖完全匹配時(shí)方可逐步開(kāi)啟密碼鎖。當(dāng)今智能電子密碼鎖開(kāi)展已經(jīng)到了非常高的境界，由于電子元件特別是單片機(jī)應(yīng)用在這幾年得到空前開(kāi)展，無(wú)論功能性，穩(wěn)定性都比擬全面，在保密方面已做到人眼識(shí)別，指紋識(shí)別，人聲識(shí)別根本上電影上有的現(xiàn)實(shí)也有。在國(guó)外開(kāi)展比擬早，所以應(yīng)用也比擬廣泛，主要在家庭裝較貴重地方，銀行，保險(xiǎn)柜等應(yīng)用較多，在國(guó)內(nèi)這方面開(kāi)展也較快，不管自己開(kāi)發(fā)或是引進(jìn)都有，在重要地方應(yīng)用也較多，由于價(jià)錢比普通電子鎖貴，早幾年應(yīng)用較少，現(xiàn)在越來(lái)越普及到平?；?，未來(lái)的開(kāi)展也會(huì)越來(lái)越被群眾采用，由于它的功能、安全是電子鎖無(wú)法相比的，開(kāi)展前境是非常大的。第1章緒論1.1課題背景隨著人們生活水平的提高和安全意識(shí)的加強(qiáng)，對(duì)安全的要求也就越來(lái)越高。鎖自古以來(lái)就是把守護(hù)門的鐵將軍，人們對(duì)它要求甚高，既要安全可靠的防盜，又要使用方便，這也是制鎖者長(zhǎng)期以來(lái)研制的主題[2]。隨著電子技術(shù)的開(kāi)展，各類電子產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，電子密碼鎖就是其中之一。據(jù)有關(guān)資料介紹，電子密碼鎖的研究從20世紀(jì)30年代就開(kāi)場(chǎng)了，在一些特殊場(chǎng)所早就有所應(yīng)用。這種鎖是通過(guò)鍵盤輸入一組密碼完成開(kāi)鎖過(guò)程。研究這種鎖的初衷，就是為提高鎖的安全性。由于電子鎖的密鑰量〔密碼量〕極大，可以與機(jī)械鎖配合使用，并且可以防止因鑰匙被仿制而留下安全隱患。電子鎖只需記住一組密碼，無(wú)需攜帶金屬鑰匙，免除了人們攜帶金屬鑰匙的煩惱，而被越來(lái)越多的人所欣賞。電子鎖的種類繁多，例如數(shù)碼鎖，指紋鎖，磁卡鎖，IC卡鎖，生物鎖等。但較實(shí)用的還是按鍵式電子密碼鎖。

1.2課題設(shè)計(jì)目標(biāo)本設(shè)計(jì)采用AT89S52單片機(jī)為主控芯片，結(jié)合外圍電路，通過(guò)軟件程序組成電子密碼鎖系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)：1．正確輸入密碼前提下，開(kāi)鎖并有正確提示；2．錯(cuò)誤輸入密碼情況下，蜂鳴器報(bào)警并短暫鎖定鍵盤；3．密碼可以根據(jù)用戶需要更改。4．為防止誤操作，更改密碼需有兩次確認(rèn)。5．輸出密碼錯(cuò)誤三次鎖死鍵盤。6．密碼掉電保存功能。第2章系統(tǒng)方案論證2.1主控局部方案一：采用數(shù)字電路控制用以74LS112雙JK觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路作為密碼鎖的核心控制，將密碼保存在JK觸發(fā)器中，與輸入密碼通過(guò)比擬器比擬，判斷結(jié)果是否相符合[4]。采用數(shù)字電路設(shè)計(jì)的方案好處就是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，但控制的準(zhǔn)確性和靈活性差，故不采用。方案二：采用以單片機(jī)為核心的控制方案選用單片機(jī)作為系統(tǒng)的核心部件，實(shí)現(xiàn)控制與處理的功能。單片機(jī)具有資源豐富、速度快、編程容易等優(yōu)點(diǎn)。利用單片機(jī)內(nèi)部的隨機(jī)存儲(chǔ)器〔RAM〕和只讀存儲(chǔ)器〔ROM〕及其引腳資源，外接液晶顯示〔LCD〕，鍵盤輸入等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理傳輸和顯示功能，根本上能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)指標(biāo)，因此綜合考慮，本系統(tǒng)采用方案二。2.2密碼輸入方式的選擇方案一：指紋輸入識(shí)別指紋識(shí)別技術(shù)主要涉及四個(gè)功能：讀取指紋圖像、提取特征、保存數(shù)據(jù)和比對(duì)。通過(guò)指紋讀取設(shè)備讀取到人體指紋的圖像，然后要對(duì)原始圖像進(jìn)展初步的處理，使之更清晰，再通過(guò)指紋辨識(shí)軟件建設(shè)指紋的特征數(shù)據(jù)。軟件從指紋上找到被稱為“節(jié)點(diǎn)〞〔minutiae〕的數(shù)據(jù)點(diǎn)，即指紋紋路的分叉、終止或打圈處的坐標(biāo)位置，這些點(diǎn)同時(shí)具有七種以上的唯一性特征。通常手指上平均具有70個(gè)節(jié)點(diǎn)，所以這種方法會(huì)產(chǎn)生大約490個(gè)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)，通常稱為模板。通過(guò)計(jì)算機(jī)模糊比擬的方法，把兩個(gè)指紋的模板進(jìn)展比擬，計(jì)算出它們的相似程度，最終得到兩個(gè)指紋的匹配結(jié)果，從而判斷輸入結(jié)果的正確與否?？紤]到本方案軟硬件太過(guò)復(fù)雜，而且本錢也高，故不采用。方案二：矩陣鍵盤輸入識(shí)別由各按鍵組成的矩陣鍵盤每條行線和列線都對(duì)應(yīng)一條I/O口線，鍵位設(shè)在行線和列線的穿插點(diǎn)，當(dāng)一個(gè)鍵按下就會(huì)有某一條行線與某一條列線接觸，只要確定接觸的是哪兩條線，即哪兩個(gè)I/O口線，就可以確定哪一個(gè)鍵被觸動(dòng)。行線設(shè)計(jì)成上拉口線，初始時(shí)被置高電位，列線懸空，初始置低。通過(guò)不斷讀行線口線，或者中斷方式觸發(fā)鍵位掃描。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有鍵按下，將列線逐一置低，其他列線置高，讀行線口線。當(dāng)某條列線置低時(shí)，某條行線也被拉低，則確定這兩條線的交點(diǎn)處的按鈕被按下。每個(gè)按鍵都可通過(guò)程序賦予功能，從而完成密碼識(shí)別。本方案簡(jiǎn)單易行，故采用。第3章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)主要由單片機(jī)、矩陣鍵盤、液晶顯示器和密碼存儲(chǔ)等局部組成。其中矩陣鍵盤用于輸入數(shù)字密碼和進(jìn)展各種功能的實(shí)現(xiàn)。由用戶通過(guò)連接單片機(jī)的矩陣鍵盤輸入密碼，后經(jīng)過(guò)單片機(jī)對(duì)用戶輸入的密碼與自己保存的密碼進(jìn)展比照，從而判斷密碼是否正確，然后控制引腳的上下電平傳到開(kāi)鎖電路或者報(bào)警電路控制開(kāi)鎖還是報(bào)警，實(shí)際使用時(shí)只要將單片機(jī)的負(fù)載由繼電器換成電子密碼鎖的電磁鐵吸合線圈即可。系統(tǒng)整體框圖如圖3-1所示。顯示模塊鍵盤輸入模塊AT89S52顯示模塊鍵盤輸入模塊AT89S52報(bào)警電路復(fù)位電路報(bào)警電路復(fù)位電路開(kāi)鎖電路密碼存儲(chǔ)模塊開(kāi)鎖電路密碼存儲(chǔ)模塊圖3-1系統(tǒng)構(gòu)造框圖各模塊功能如下：1．鍵盤輸入模塊：分為密碼輸入按鍵與幾個(gè)功能按鍵，用于完成密碼鎖輸入功能。2．顯示模塊：用于完成對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)顯示及操作提示功能。3．復(fù)位電路：完成系統(tǒng)的復(fù)位。4．報(bào)警電路：用于完成輸錯(cuò)密碼時(shí)候的警報(bào)功能。5．密碼存儲(chǔ)模塊：用于完成掉電存儲(chǔ)功能，使修改的密碼斷電后仍能保存。6．開(kāi)鎖電路：應(yīng)用繼電器及發(fā)光二極管模擬開(kāi)鎖，完成開(kāi)鎖及開(kāi)鎖提示。3.2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.2.1AT89S52AT89S52單片機(jī)是一個(gè)低功耗，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含8KBytesISP(In-systemprogrammable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳構(gòu)造，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISPFlash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S52可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案[7]。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷構(gòu)造，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU停頓工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停頓，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。AT89S52的管腳分布如圖3-2所示。圖3-2AT89S52芯片管腳P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1〞時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)展存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1〞時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)展讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能存放器的內(nèi)容。P3口作為AT89S52的一些特殊功能管腳備選功能，P3.0RXD〔串行輸入口〕P3.1TXD〔串行輸出口〕P3.2/INT0〔外部中斷0〕P3.3/INT1〔外部中斷1〕P3.4T0〔記時(shí)器0外部輸入〕P3.5T1〔記時(shí)器1外部輸入〕P3.6/WR〔外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通〕P3.7/RD〔外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通〕AT89S52主要特性如表3-1所示。表3-1AT89S52主要特性兼容MCS-51指令系統(tǒng)8k可反復(fù)擦寫(>1000次〕ISPFlashROM32個(gè)雙向I/O口4.5-5.5V工作電壓3個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器時(shí)鐘頻率0-33MHz全雙工UART串行中斷口線256x8bit內(nèi)部RAM2個(gè)外部中斷源低功耗空閑和省電模式中斷喚醒省電模式3級(jí)加密位看門狗〔WDT〕電路軟件設(shè)置空閑和省電功能靈活的ISP字節(jié)和分頁(yè)編程雙數(shù)據(jù)存放器指針3.2.2存儲(chǔ)芯片AT24C02AT24C02是美國(guó)Atmel公司的低功耗CMOS型E2PROM，內(nèi)含256×8位存儲(chǔ)空間，具有工作電壓寬(2.5～5.5V)、擦寫次數(shù)多(大于10000次)、寫入速度快(小于10ms)、抗干擾能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)不易喪失、體積小等特點(diǎn)。而且他是采用了I2C總線式進(jìn)展數(shù)據(jù)讀寫的串行器件，占用很少的資源和I/O線，并且支持在線編程，進(jìn)展數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的存取十分方便。AT24C02中帶有的片內(nèi)地址存放器。每寫入或讀出一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)后，該地址存放器自動(dòng)加1，以實(shí)現(xiàn)對(duì)下一個(gè)存儲(chǔ)單元的讀寫。所有字節(jié)均以單一操作方式讀取。為降低總的寫入時(shí)間，一次操作可寫入多達(dá)8個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。I2C總線是一種用于IC器件之間連接的二線制總線。他通過(guò)SDA(串行數(shù)據(jù)線)及SCL(串行時(shí)鐘線)兩根線在連到總線上的器件之間傳送信息，并根據(jù)地址識(shí)別每個(gè)器件。AT24C02正是運(yùn)用了I2C規(guī)程，使用主/從機(jī)雙向通信，主機(jī)(通常為單片機(jī))和從機(jī)(AT24C02)均可工作于接收器和發(fā)送器狀態(tài)。主機(jī)產(chǎn)生串行時(shí)鐘信號(hào)(通過(guò)SCL引腳)并發(fā)出控制字，控制總線的傳送方向，并產(chǎn)生開(kāi)場(chǎng)和停頓的條件。無(wú)論是主機(jī)還是從機(jī)，接收到一個(gè)字節(jié)后必須發(fā)出一個(gè)確認(rèn)信號(hào)ACK。AT24C02的控制字由8位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成，在開(kāi)場(chǎng)信號(hào)發(fā)出以后，主機(jī)便會(huì)發(fā)出控制字，以選擇從機(jī)并控制總線傳送的方向。管腳描述：SCL為串行時(shí)鐘：串行時(shí)鐘輸入管腳用于產(chǎn)生器件所有數(shù)據(jù)發(fā)送或接收的時(shí)鐘這是一個(gè)輸入管腳。SDL為串行數(shù)據(jù)/地址：雙向串行數(shù)據(jù)/地址管腳用于器件所有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收SDL，是一個(gè)開(kāi)漏輸出管腳可與其它開(kāi)漏輸出或集電極開(kāi)路輸出進(jìn)展線或。A0、A1、A2為器件地址輸入端：當(dāng)使用24C02時(shí)最大可級(jí)聯(lián)8個(gè)器件，如果只有一個(gè)24C02被總線尋址，這三個(gè)地址輸入腳A0、A1、A2可懸空或連接到Vss。WP為寫保護(hù)：如果WP管腳連接到Vcc所有的內(nèi)容都被寫保護(hù)只能讀當(dāng)WP，管腳連接到Vss或懸空，允許器件進(jìn)展正常的讀/寫操作[8]。管腳圖如圖3-3所示。圖3-3AT24C02引腳圖3.2.3LCD1602顯示器現(xiàn)在的字符型液晶模塊已經(jīng)是單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)中最常用的信息顯示器件了。1602型LCD顯示模塊具有體積小，功耗低，顯示內(nèi)容豐富等特點(diǎn)。1602型LCD可以顯示2行16個(gè)字符，有8位數(shù)據(jù)總線D0~D7和RS，R/W，EN三個(gè)控制端口，工作電壓為5V，并且具有字符比照度調(diào)節(jié)和背光功能。1602型LCD的接口信號(hào)說(shuō)明如表3-2所示。表3-21602型LCD的接口信號(hào)說(shuō)明第1腳VSS電源地第9腳D2雙向數(shù)據(jù)線第2腳VDD+5V電源第10腳D3雙向數(shù)據(jù)線第3腳VEE液晶顯示偏壓信號(hào)第11腳D4雙向數(shù)據(jù)線第4腳RS數(shù)據(jù)/命令選擇端第12腳D5雙向數(shù)據(jù)線第5腳R/W讀/寫選擇端第13腳D6雙向數(shù)據(jù)線第6腳E使能端第14腳D7雙向數(shù)據(jù)線第7腳D0雙向數(shù)據(jù)線第15腳BLA背光源正極第8腳D1雙向數(shù)據(jù)線第16腳BLK背光源負(fù)極主要技術(shù)參數(shù)：1602型LCD的主要技術(shù)參數(shù)如表3-3所示。表3-31602型LCD的主要技術(shù)參數(shù)顯示容量16×2個(gè)字符芯片工作電壓4.5～5.5V工作電流2.0mA〔5.0V〕模塊最正確工作電壓5.0V字符尺寸2.95×4.35(WXH)mm根本操作程序：讀狀態(tài)：令RS=L，RW=L，E=H 輸出：D0~D7=狀態(tài)字讀數(shù)據(jù)：令RS=H，RW=H，E=H 輸出：無(wú)寫指令：令RS=L，RW=L，D0~D7=指令碼，E=高脈沖輸出：D0~D7=數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)：令RS=H，RW=L，D0~D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖輸出：無(wú)第4章硬件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)外圍電路包括鍵盤輸入局部、密碼存儲(chǔ)局部、復(fù)位局部、顯示局部、報(bào)警局部、開(kāi)鎖局部組成，根據(jù)實(shí)際情況鍵盤輸入局部選擇4×4矩陣鍵盤，顯示局部選擇字符型液晶顯示LCD1602，密碼存儲(chǔ)局部選用AT24C02芯片來(lái)完成。其原理圖如圖4-1所示。圖4-1電路原理圖4.1鍵盤輸入模塊由于本設(shè)計(jì)所用到的按鍵數(shù)量較多而不適合用獨(dú)立按鍵式鍵盤。采用的是矩陣式按鍵鍵盤，它由行和列組成，也稱行列式鍵盤，按鍵位于行列的穿插點(diǎn)上，密碼鎖的密碼由鍵盤輸入完成，與獨(dú)立式按鍵鍵盤相比，要節(jié)省很多I/O口。本設(shè)計(jì)中使用的這個(gè)4×4鍵盤不但能完成密碼的輸入還能作特別功能鍵使用。鍵盤的每個(gè)按鍵功能在程序設(shè)計(jì)中設(shè)置。它與單片機(jī)的連接如圖4-2所示。圖4-2鍵盤輸入模塊4.2密碼存儲(chǔ)模塊圖4-3所示AT24C02的1、2、3腳是三條地址線，用于確定芯片的硬件地址。在AT89S52試驗(yàn)開(kāi)發(fā)板上它們都接地，第5腳和第8腳分別為正、負(fù)電源。第8腳SDL為串行數(shù)據(jù)輸入/輸出，數(shù)據(jù)通過(guò)這條雙向I2C總線串行傳送，在AT89S52試驗(yàn)開(kāi)發(fā)板上和單片機(jī)的P3.6連接。第6腳SCL為串行時(shí)鐘輸入線，在AT89S52試驗(yàn)開(kāi)發(fā)板上和單片機(jī)的P3.7連接。SDL和SCL都需要和正電源間各接一個(gè)5.1K的電阻上拉。第6腳接P3.5。AT24C02中帶有片內(nèi)地址存放器。每寫入或讀出一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)后，該地址存放器自動(dòng)加1，以實(shí)現(xiàn)對(duì)下一個(gè)存儲(chǔ)單元的讀寫。所有字節(jié)均以單一操作方式讀取。為降低總的寫入時(shí)間，一次操作可寫入多達(dá)8個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。圖4-3密碼存儲(chǔ)電路4.3復(fù)位電路單片機(jī)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(kāi)場(chǎng)工作。在接通電源瞬間，電容C2上的電壓很小，復(fù)位下拉電阻上的電壓接近電源電壓，即RST為高電平，在電容充電的過(guò)程中RST端電壓逐漸下降，當(dāng)RST端的電壓小于某一數(shù)值后，CPU脫離復(fù)位狀態(tài)，由于電容C2足夠大，可以保證RST高電平有效時(shí)間大于24個(gè)振蕩周期，CPU能夠可靠復(fù)位。其電路如圖4-4所示。圖4-4復(fù)位電路4.4晶振電路AT89S52引腳XTAL1和XTAL2與晶體振蕩器及電容C2、C3按圖4-5所示方式連接。晶振、電容C2／C3及片內(nèi)與非門〔作為反響、放大元件〕構(gòu)成了電容三點(diǎn)式振蕩器，振蕩信號(hào)頻率與晶振頻率及電容C2、C3的容量有關(guān)，但主要由晶振頻率決定，范圍在0～33MHz之間，電容C2、C3取值范圍在5～30pF之間。根據(jù)實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)中采用12MHZ作為系統(tǒng)的外部晶振。電容取值為30pF。其電路圖如圖4-5所示。圖4-5晶振電路4.5顯示模塊顯示局部由液晶顯示器LCD1602取代普通的數(shù)碼管完成。開(kāi)鎖時(shí)，按下鍵盤上的開(kāi)鎖按鍵后，利用鍵盤上的數(shù)字鍵0－9輸入密碼，每按下一個(gè)數(shù)字鍵后在顯示器上顯示一個(gè)*，輸入多少位就顯示多少個(gè)*。當(dāng)密碼輸入完成時(shí)，按下確認(rèn)鍵，如果輸入的密碼正確的話，LCD顯示“DOOROPEN〞，單片機(jī)其中P2.0引腳會(huì)輸出低電平，使三極管T2導(dǎo)通，電磁鐵吸合，繼電器開(kāi)關(guān)跳轉(zhuǎn)，電子密碼鎖被翻開(kāi)，如果密碼不正確，LCD顯示屏?xí)@示“CODEWRONG〞，P2.0輸出的是高電平，電子密碼鎖不能翻開(kāi)。通過(guò)LCD顯示屏，可以清楚地判斷出密碼鎖所處的狀態(tài)。電路圖如圖4-6所示。圖4-6顯示電路4.6報(bào)警電路報(bào)警局部由陶瓷壓電發(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)，“叮〞聲，每按一下，發(fā)聲一次，密碼正確時(shí)，響兩聲并開(kāi)鎖，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)出噪聲報(bào)警。如圖4-7所示。圖4-7報(bào)警電路4.7開(kāi)鎖控制電路開(kāi)鎖控制電路的功能是當(dāng)輸入正確的密碼后將鎖翻開(kāi)。系統(tǒng)使用單片機(jī)其中一引腳線發(fā)出信號(hào)，經(jīng)三極管放大后，由繼電器驅(qū)動(dòng)電磁閥動(dòng)作將鎖翻開(kāi)。用戶通過(guò)鍵盤任意設(shè)置密碼，并儲(chǔ)存在E2PROM中作為鎖碼指令。只有用戶操作鍵盤時(shí)，單片機(jī)的電源端才能得到3V電源，否則，單片機(jī)處于節(jié)電工作方式。開(kāi)鎖步驟如下：首先按下鍵盤上的開(kāi)鎖按鍵，然后利用鍵盤上的數(shù)字鍵0－9輸入密碼，最后按下確認(rèn)鍵。當(dāng)用戶輸入密碼后，單片機(jī)自動(dòng)識(shí)別密碼，如果密碼不符，則報(bào)警。只有當(dāng)密碼正確，單片機(jī)才能使繼電器處于開(kāi)鎖狀態(tài)。具體電路如圖4-8所示。圖4-8開(kāi)鎖電路第5章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)5.1系統(tǒng)程序流程圖5.1.1主程序流程圖主程序設(shè)計(jì)流程圖如圖5-1所示。開(kāi)場(chǎng)開(kāi)場(chǎng)初始化初始化修改開(kāi)鎖修改開(kāi)鎖密碼正確密碼正確輸入舊密碼輸入舊密碼 N原密碼一樣Y原密碼一樣開(kāi)鎖出錯(cuò)報(bào)警NN Y開(kāi)鎖出錯(cuò)報(bào)警設(shè)新密碼設(shè)新密碼返回返回圖5-1主程序流程圖5.1.2鍵功能程序流程圖鍵功能程序流程圖如圖5-2所示。鍵功能程序鍵功能程序鍵值=0~9鍵值=開(kāi)鎖鍵值=確認(rèn)鍵值=設(shè)置返回密碼輸入程序確認(rèn)程序設(shè)置程序開(kāi)鎖程序 Y N Y N Y N Y N圖5-2鍵功能流程圖5.1.3開(kāi)鎖程序流程圖開(kāi)鎖程序流程圖如圖5-3所示。LCD初始化LCD初始化按開(kāi)鎖鍵按開(kāi)鎖鍵輸入密碼輸入密碼確認(rèn)程序開(kāi)鎖確認(rèn)程序開(kāi)鎖N輸入密碼正確N輸入密碼正確報(bào)警程序報(bào)警程序開(kāi)鎖成功返回 Y開(kāi)鎖成功返回圖5-3開(kāi)鎖流程圖開(kāi)鎖子程序if(N==6) { if(ReInputEn==0) //重置密碼功能未開(kāi)啟 { for(i=0;i<6;) { if(CurrentPassword[i]==InputData[i]) { i++; } else { ErrorCont++; if(ErrorCont==3) //錯(cuò)誤輸入計(jì)數(shù)達(dá)三次時(shí)，報(bào)警并鎖定鍵盤 { write_1602com(er); for(i=0;i<16;i++) { write_1602dat(Error[i]); } do Alam_KeyUnable(); while(1); } else { TR0=1; //開(kāi)啟定時(shí) key_disable=1; //鎖定鍵盤 pass=0; break; } } } if(i==6) { CorrectCont++; if(CorrectCont==1) //正確輸入計(jì)數(shù)，當(dāng)只有一次正確輸入時(shí)，開(kāi)鎖， { //DisplayListChar(0,1,LockOpen); write_1602com(er); for(j=0;j<16;j++) { write_1602dat(LockOpen[j]); } TwoAlam(); //操作成功提示音 KEY=0; //開(kāi)鎖 pass=1; //置正確標(biāo)志位 TR0=1; //開(kāi)啟定時(shí) open_led=0; //開(kāi)鎖指示燈亮 for(j=0;j<6;j++) //將輸入去除 { InputData[i]=0; } } else /