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电子电路设计与方案 基于单片机防跟踪电子密码锁的设计 作者/甘甜、魏明浩、李海园、李凌云、王振杰，西安石油大学 文章摘要：为了提高家庭和公司办公部门的必威体育官网网址性和安全性，介绍了一种应用STC89C58设计的智能密码锁。用户可以自行设置密码，并 可以随时改密、多次改写和保存密码，兼具虚位密码和指纹识别功能的智能化防盗锁，具有高度的安全性和防跟踪性。经实验验证该密码 锁具有安全实用成本低等特点，符合住宅用锁的要求，可作为产品进行开发。 关键词：密码锁；单片机；防跟踪 引言 ■ 1.2 虚位密码原理 机械锁是目前人们使用最多的锁具，随着智能家居的来 在已登记的密码前面或后面，可以输入任意数字作为虚 临以及人们对于安全、方便、个性化需求的日益加强，机械 位密码，只要中间密码正确就可以开启门锁，有效防止登记 锁已经不太符合时代发展的需求。过去我们家居生活中使用 密码泄露。 的普通锁已经无法保护家庭财产的安全，需要使用更加安全 ■ 1.3 直流电机工作原理 的锁具—智能电子锁。 本文选用 L298N 双 H 桥直流电机驱动芯片来驱动防盗 本设计是基于 STC89C58 单片机的兼具密码开锁与指 锁里的电机，设置驱动芯片 IN1 和 IN2 来确定电机转动方 纹识别开锁的新型智能锁。该锁功能完善，价格低廉，性能 向从而来实现电机正反转，然后对使能端输出 PWM 脉冲来 可靠，程序设计上输密码时有防跟踪的性能，具有一定的市 实现调速，当使能信号为 1，IN1 和 IN2 为 00 或 11 时电机 场应用价值。 处于制动状态阻止电机转动。驱动芯片控制防盗锁电机正转 3s 来开锁，然后制动 5s 来开门，2s 反转关锁。 1.方案分析与设计 2.电路原理图 系统总框图如图 1 所示，系统主控芯片选择 STC89C58 单片机，该单片机现内存为 32K 相对于 C51 单片机 4K 的 ■ 2.1 主控芯片 内存，在程序存储和运行方面有很大优势。指纹模块和单片 如图 2 所示，主控芯片选用 STC89C58。 机通过串口相连，首先单片机发送命令控制指纹模块进行指 纹采集，并将采集到的指纹信息存入单片机。单片机发送命 令进行指纹识别，当指纹信息与指纹库信息匹配时，液晶模 块显示“成功”，单片机控制电机模块实现开锁，否则开锁 失败液晶显示“失败”，本系统还可以通过输入密码来实现 开锁，虚位密码功能，可以防止他人偷窥密码。本系统可以 通过两种方式实现开锁，功能强大。 图 l 系统总框图 ■ 1.1 指纹模块 指纹模块是指纹锁的核心部件，安装在指纹门禁或者相 图 2 STC89C58 管脚图 关硬件上，指纹模块的操作是通过单片机的串口发送与接收 P0 口：为 8 位准双向 I/O 接口，它的每一位都可以分 命令完成的。我们先通过串口给指纹模块发送命令，然后等 别定义为输入线或输出线（作为输入时，口锁存器必须置 待指纹模块传回数据。再通过单片机进行数据的处理，从而 1），可启动 4 个 TTL 负载。P