基于单片机电子密码锁与程序.docVIP

PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT 1 基于单片机的电子密码锁设计 摘要 随着科技和人们的生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤为突出，传统的机械锁由于构造简单，被撬事件屡见不鲜。电子密码锁必威体育官网网址性好，使用灵活性高，收到广大用户的青睐。 本设计是以单片机AT89C52作为密码锁的主控芯片与数据存储单元，结合外围的矩阵键盘输入、LCD显示、开锁、报警等，用C语言编写程序，并用Keil uVision4软件进行编译设计了一款可以更改密码，具有报警功能的电子密码控制系统。 本设计采用矩阵键盘对密码进行输入，具有较高的优势，减少了I/O口的占用数目。密码的显示采用LCD显示屏实现，为确保安全性统一使用“*”显示密码，当重新设置密码时按下“修改”键，LCD显示屏显示数字。采用蜂鸣器模拟报警系统，增加了密码锁的安全能力。软件使用C语言编程，运用自上而下的模块化设计思想，使系统朝着分布式、小型化方向发展，增强系统的可扩展性和运行的稳定性。测试结果表明，设计达到电子密码锁的功能。 关键字:密码锁、AT89C52、矩阵键盘、报警 一、设计背景 随着社会科技的进步，锁已经发展到了密码锁、磁性锁、电子锁、激光锁、声控锁等等。在传统钥匙的基础上，加了一组或多组密码，不同声音，不同磁场，不同声波，不同光束光波，不同图像来控制锁的开启，从而大大提高了锁的安全性。当今安全信息系统应用越来越广泛，特别在机密保护、维护隐私和财产保护方面起到重大作用，而基于电子密码锁的安全系统是其中的一部分，运用非常广泛，研究它具有重大的现实意义。 电子密码锁可以在日常生活和现代办公中，住宅与办公室的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存等多种场合使用。大大提高了主人物资的安全性。目前使用的密码锁种类繁多，各具特色。本文从经济实用的角度出发，采用AT89C52单机，研制了一款具有防盗自动报警功能的电子密码锁。该密码锁设计方法合理，简单易行，成本低，符合住宅、办公室用锁要求，具有一定的推广价值。 设计目的 了解单片机开发系统的组成及结构； 掌握I/O口的操作方法； 能够熟练使用protues和keil软件进行连线和编程，并熟练掌握仿真方法； 掌握LCD显示屏的显示原理； 掌握C语言编程方法； 培养查找错误和改正错误的能力。 设计要求 本设计采用单片机为主控芯片，结合外围电路组成电子密码控制系统。设计主要功能有： 设置6位密码，密码通过键盘输入，若密码正确，则锁打开，LCD显示“Password Right Lock Opened!”。原始密码在首次开锁时为“000000”。 重新设置密码时，LCD显示“******”，按下“修改”键显示数值。 密码只能输入6位数字，无法输入多余数字。 具有自动报警功能：当密码输入错误三次，报警，蜂鸣器响3秒。 LED数码管显示密码，为确保安全性所有密码均用“*”表示。 设计原理和硬件仿真方案 矩阵键盘 密码的输入用矩阵键盘实现，包括数字键和功能键。 具体功能设计如表一： 表一 键盘具体功能设计表 按键 键名 功能 0~9 数字键 输入密码 新建 新建键 设定新密码 确认 确认键 比较密码 修改 修改键 显示密码 进入 进入键 允许输入密码 取消 取消键 取消输入密码 如图一所示，矩阵键盘的每一条水平（行线）与垂直线（列线）的交叉处不相通，而是通过一个按键来连通，利用这种行列式矩阵结构只需要N条行线和M条列线即可组成有个按键的键盘。 图一 矩阵键盘 本次设计需要0~9十个数字按键、一个新建键、一个确认键、一个修改键、一个进入键和一个取消键共15个按键，所以选用4X4的矩阵按键。 在这种行列式矩阵键盘编码的单片机系统中，键盘处理程序首先执行等待按键并确认有无按键按下的程序段，还要对按键进行消抖处理。 当确认有按键按下后，就要识别是哪一个按键被按下。本次设计使用的是线反转法。给行线置为0x0f，给列线置为0xf0，再将行列进行逻辑或结果为0xff，当有按键按下时相应的按键位行列均为0，行列逻辑或不为0xff,由此可利用行列逻辑或后的值是否为0xff来判断是否有按键按下。再根据扫描结果判断按下键的位置。给相应的按键赋值即可实现数字键和功能键。对功能键进行相应的软件编程即可实现按键功能。 使用矩阵键盘能减少键盘和单片机接口所占用的I/O线数目，当按键较多的时候通常采用这种方法。 开锁电路 在本次设计中用发光二极管代替电磁锁，二极管D1亮表示锁开，二极管灭表示没有开锁。如图二所示，当输入密码与内置密码相配合时将P2.1置0，二极管亮，否则二极管