4位電子密碼鎖設(shè)計

千里之行，始于足下。第2頁/共2頁精品文檔推薦4位電子密碼鎖設(shè)計電子密碼鎖是一種經(jīng)過密碼輸入來操縱電路或是芯片工作，從而操縱機械開關(guān)的閉合，完成開鎖、閉鎖任務(wù)的電子產(chǎn)品。它的種類非常多，有簡易的電路產(chǎn)品，也有基于芯片的性價比較高的產(chǎn)品。應(yīng)用較廣的電子密碼鎖是以芯片為核心，經(jīng)過編程來實現(xiàn)的。

本系統(tǒng)由STC89C52單片機系統(tǒng)（要緊是STC89C52單片機最小系統(tǒng)）、4×4矩陣鍵盤、LCD1602顯示和報警系統(tǒng)等組成，具有設(shè)置、修改4位電子密碼、延續(xù)輸入三次密碼錯誤報警等功能。

關(guān)鍵詞：STC89C52;LCD1602;4×4矩陣鍵盤;4位電子密碼鎖

Indailylifeandwork,forsecurityreasons,thedepartmentofhousingandsecurity,unitdocuments,financialstatementsandsomepersonalinformationtosavemoreinordertolockthewaystosolve.Lockingmethodwiththetraditionalmechanicallockandemergingelectroniccombinationlock.Comparedwiththetraditionalmechanicallock,becausetheelectroniccombinationlock,thesecrecygood,thelargeamountofprogramming,passwordvariable,cancallthepoliceandothercharacteristics,sotheperformanceandsecurityoftheelectroniccombinationlockfarfromtraditionalmechanicallock.

Electroniccombinationlockisapasswordortocontrolcircuit,soastocontrolmechanicalswitchesclosed,lock,locktaskofelectronicproducts.It'salotofmorephyletic,hassimplecircuitproducts,alsohasahighcostperformanceproductsbasedonthechip.Widelyusedelectroniccodedlockbasedonchipasthecore,throughtheprogramming.

Keywords:STC89C52;LCD1602;Electronicpasswordlock;4×4keyboard

名目

引言(1)

1電子密碼鎖研究意義(1)

2總體設(shè)計方案及論證(2)

2.1總體設(shè)計任務(wù)要求：(2)

2.2總體設(shè)計方案選定(2)

2.3總體設(shè)計思路(3)

2.4總體設(shè)計流程圖(3)

3矩陣鍵盤模塊設(shè)計(4)

3.1矩陣鍵盤原理(4)

3.2矩陣鍵盤原理圖(5)

3.3矩陣鍵盤流程圖(5)

3.4矩陣鍵盤去顫動(6)

4單片機最小系統(tǒng)與外圍電路模塊設(shè)計(6)

4.1STC89C52單片機(6)

4.1.1STC89C52電氣引足圖(6)

4.1.2STC89C52要緊特性(7)

4.2單片機最小系統(tǒng)與外圍電路(8)

4.2.1單片機時鐘電路(8)

4.2.2復(fù)位電路系統(tǒng)(8)

4.2.3指示燈系統(tǒng)(9)

4.2.4報警系統(tǒng)(9)

5.液晶LCD1602顯示模塊設(shè)計(10)

5.1LCD1602部分中文資料(10)

5.1.1LCD1602要緊技術(shù)參數(shù)：(10)

5.1.2引足功能講明(10)

5.2LCD1602顯示字符原理(11)

5.3LCD1602與單片機連接(12)

6電子密碼鎖系統(tǒng)調(diào)試(13)

6.1調(diào)試內(nèi)容(13)

6.2調(diào)試所需工具(13)

7.結(jié)論(13)

謝辭(14)

參考文獻(15)

引言

在日常的日子和工作中,住所與部門的安全防范、單位的文件檔案、財務(wù)報表以及一些個人資料的保存多以加鎖的方法來解決。加鎖的辦法有機械鎖和電子密碼鎖，相關(guān)于傳統(tǒng)的機械鎖，電子密碼鎖具有保密性強，編程量大，密碼可變，操作簡單等優(yōu)點，所以也得到了非常大的關(guān)注，有了非常大的進展。

1電子密碼鎖研究意義

電子密碼鎖進展的背景隨著社會物質(zhì)財寶的日益增長和人們?nèi)兆铀降奶岣?，安全防盜已成為現(xiàn)代居民最關(guān)懷的社會咨詢題之一。

目前，最常用的鎖是20世紀50年代意大利人設(shè)計的機械鎖，其結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，價格廉價，但在使用中暴露了非常多缺點：一是機械鎖是靠金屬制成的鑰匙上的別同齒形與鎖芯的配合來工作的，據(jù)統(tǒng)計，每4000把鎖中就有兩把鎖的鑰匙齒牙相同或類似，故安全性低，依照國外的統(tǒng)計資料，裝有電子防盜裝置的商業(yè)區(qū)或居民區(qū)盜竊犯罪率平均下落30%左右，二是鑰匙一旦丟失，不管誰撿到都能夠?qū)㈡i打開，三是機械鎖的材料大多為黃銅，質(zhì)地較軟，容易損壞，四是機械鎖鑰匙易于復(fù)制，別適于諸如賓館等公共場合使用，出于安全，方便等方面的需要，許多智能鎖(如指紋辨不，IC卡識不)已相繼咨詢世，但這類產(chǎn)品的特點是針對特定指紋或有效卡，只能使用于保密要求高且僅供個人使用的箱，柜，房間，另外，卡片式的IC卡易丟失，加上其成本普通較高，在一定程度上限制了這類產(chǎn)品的普及和推廣。

而隨著人們?nèi)兆铀降奶岣撸娮用艽a防盜作為防盜衛(wèi)士的作用越來越重要，電子密碼鎖用密碼代替鑰匙，別但省去了佩戴鑰匙的麻煩，也從全然上解決了一般門鎖保密性差的缺點，假如采納4位密碼，則密碼組合可達到10000，每增加1位，密碼組合就增加10倍，并且可設(shè)多組密碼，其中一組是治理密碼，能夠增加用戶密碼又清除所實用戶的密碼，設(shè)計的電子密碼防盜鎖利用串行EEPROM存儲器，將設(shè)計的電子密碼存入

EEPROM中，從而克服了舊式電子密碼鎖電路斷電后所設(shè)置密碼丟失的缺點，另外，該鎖還具有報警等輔助功能，是典型的機電一體化產(chǎn)品。

2總體設(shè)計方案及論證

首先對課題舉行整體設(shè)計。

2.1總體設(shè)計任務(wù)要求：

(1)掌握單片機最小系統(tǒng)的設(shè)計辦法；

(2)掌握數(shù)碼管動態(tài)掃描原理與實現(xiàn)辦法；

(3)掌握矩陣鍵盤的工作原理和使用辦法；

(4)利用矩陣鍵盤實現(xiàn)4位密碼的輸入；

(5)利用4位數(shù)碼管顯示工作狀態(tài)，如待機，開鎖，關(guān)鎖，修改密碼，輸入密碼，密碼是否正確等狀態(tài)信息；

(6)輸入密碼為數(shù)字0～9，具有確定輸入及密碼修改功能；延續(xù)三次密碼輸入錯誤將鎖定10秒并報警。

2.2總體設(shè)計方案選定

我把整個系統(tǒng)分成了矩陣鍵盤輸入模塊，單機最小系統(tǒng)模塊以及輸出顯示模塊。首先，對面矩陣鍵盤輸入部分，由于需要輸入4位密碼以及修改，清晰，確定，開/關(guān)鎖等，因此我挑選把輸入部分設(shè)置成4×4矩陣鍵盤。在單片機的挑選上，由于我們宿舍有STC的單片機開辟板，因此挑選了STC89C52的單片機芯片。在輸出顯示模塊上，我希翼能顯示“error”等提示信息，在詢咨詢了指導老師后，挑選了帶字庫的LCD1602液晶來完成顯示功能。

2.3總體設(shè)計思路

1.單片機對矩陣鍵盤連接的P1口舉行掃描，推斷是否有鍵按下。2,經(jīng)過推斷讀按下的鍵值，經(jīng)過P0口的I/0口送到LCD1602舉行編碼顯示。3.在輸入完4位密碼后，推斷其是否與設(shè)置的密碼相同，正確就給P26位送高電平，使外圍電路的綠燈點亮，模擬開鎖狀態(tài)，錯誤就給P27位保持高電平點亮模擬關(guān)鎖和待機狀態(tài)的紅燈。4.延續(xù)3次輸入錯誤選通P25位經(jīng)過蜂鳴器使其報警10s。

2.4總體設(shè)計流程圖

總體流程圖如下：

否

3矩陣鍵盤模塊設(shè)計

是單片機外部設(shè)備中所使用的排布類似于矩陣的鍵盤組在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時，為了減少I/O口的占用，通常將按鍵羅列成形式。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處別直截了當連通，而是經(jīng)過一具按鍵加以連接。如此，一具端口（如P1口）就能夠構(gòu)成4*4=16個按鍵，比之直截了當將端口線用于鍵盤多出了一倍。

3.1矩陣鍵盤原理

首先，別斷循環(huán)地給低四位獨立的低電平，然后推斷鍵盤中有無鍵按下。將低位中其中一列線（P1.0～P1.3中其中一列）置低電平然后檢測行線的狀態(tài)（高4位，即P1.4～P1.7,由于線與關(guān)系，只要與低電平列線接通，即跳變成低電平），只要有一行的電平為低就延時一段時刻以消除顫動，然后再次推斷，如果還是為低電平，則表示鍵盤中確實有鍵被按下而且閉合的鍵位于低電平的4個按鍵之中任其一,若所有行線均為高電平則表示鍵盤中無鍵按下。再其次，推斷閉合鍵所在的具體位置。在確認有鍵按下后,即可進入確定具體閉合鍵的過程。其辦法是:依次將列線置為低電平，即在置某一根列線為低電平常,其它列線為高電平。并且再逐行檢測各行線的電平狀態(tài)；若某行為低，則該行線與置為低電平的列線交叉處的按鍵算是閉合的按鍵。

P10到P17對應(yīng)單片機的P1口的P1.0到P1.7位。

3.3矩陣鍵盤流程圖

關(guān)于按鍵和觸摸屏等機械設(shè)備來講，都存在一具固有咨詢題，那算是“顫動”，按鍵從最初接通到穩(wěn)定接通要通過數(shù)毫秒，其間也許發(fā)生多次“接通-斷開”。假如別消除“顫動”的妨礙，一次案件也許被明白成多次按鍵。

消除按鍵顫動妨礙的辦法是：在推斷有按鍵按下后，舉行軟件延時（如20ms，在延時過程中要屏蔽對應(yīng)中斷），再推斷鍵盤狀態(tài)。假如仍處于按鍵按鍵按下狀態(tài)，則能夠斷定該按鍵被按下，否則清除。假如按鍵本身別具備中斷輸入功能，則能夠徹底改為查詢方式，也即20MS后查詢是否處于按下狀態(tài)，是的話就確認，否則清除。

4單片機最小系統(tǒng)與外圍電路模塊設(shè)計

單片機（Microcontrollers）是一種集成電路芯片，是采納超大集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器等功能（也許還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一具小而完善的微型計算機系統(tǒng)，在工業(yè)操縱領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

4.1STC89C52單片機

STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微操縱器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核，但做了非常多的改進使得芯片具有傳統(tǒng)51單片機別具備的功能。在單芯片上，擁有機靈的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式操縱應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈便、超有效的解決方案。

4.1.1STC89C52電氣引足圖

圖4.1.1

4.1.2STC89C52要緊特性

要緊特性如下：

1.增強型8051單片機，6時鐘/機器周期和12時鐘/機器周期能夠任意挑選，指令代碼徹底兼容傳統(tǒng)8051.

2.工作電壓：5.5V～

3.3V（5V單片機）/3.8V～2.0V（3V單片機）

3.工作頻率范圍：0～40MHz，相當于一般8051的0～80MHz，實際工作頻率可達48MHz

4.用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)

5.片上集成