基于AT89C51單片機的電子密碼鎖設計

邵陽學院信息工程學院 龐書偉 江世明

基于AT89C51單片機的電子密碼鎖設計

邵陽學院信息工程學院 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，我們對我們的住宅以及一些個人資料的保存要求越來越高。若我們繼續(xù)使用傳統(tǒng)的機械式鑰匙開鎖，我么需要隨聲攜帶很多鑰匙, 而且使用的時候需要在很多鑰匙中找到開門的單獨鑰匙，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。隨著我們的科學技術的不斷發(fā)展，為滿足人們對鎖的使用要求，增加其安全性，用基于AT89C51單片機的電子密碼鎖代替鑰匙的密碼鎖應運而生。基于AT89C51單片機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。

AT89C51單片機；電子密碼鎖；設計

一、引言

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

二、基于AT89C51單片機的電子密碼鎖硬件設計

基于AT89C51單片機的電子密碼鎖硬件設計選用AT89C51單片機作為本設計的核心元件，于AT89C51單片機的電子密碼鎖硬件設計利用AT89C51單片機靈活的編程設計和豐富的I/O端口，及其控制的準確性，基于AT89C51單片機的電子密碼鎖實現(xiàn)基本的密碼鎖功能。在AT89C51單片機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單片機的電子密碼鎖硬件設計選用AT24C02芯片用于密碼的存儲，基于AT89C51單片機的電子密碼鎖硬件設計選用LCD1602用于顯示作用。當用戶需要開鎖時，先按基于AT89C51單片機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單片機的電子密碼鎖的密碼輸完后按下確認鍵，如果基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的密碼輸入正確則開鎖，不正確顯示密碼錯誤重新輸入密碼，當三次密碼錯誤則發(fā)出報警；當用戶需要修改基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的密碼時，先按下基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的鍵盤設置鍵后可以設置新密碼。新密碼輸入無誤后按基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的確認鍵使新密碼將得到存儲，密碼修改成功。系統(tǒng)整體框圖如圖1所示。

圖1 基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的結構框圖

圖2 基于AT89C51單片機的電子密碼鎖硬件設計電路

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

硬件原理圖如圖2所示。

三、基于AT89C51單片機的電子密碼鎖軟件設計

基于AT89C51單片機的電子密碼鎖軟件設計主要完成，開始時基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的LCD1602液晶顯示初始狀態(tài)。基于AT89C51單片機的電子密碼鎖當有開鎖請求時，按下基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的S1，進入密碼輸入階段。基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的輸入密碼輸入過程中可以進行退格，輸入完成后按下確認鍵，基于AT89C51單片機的電子密碼鎖會將所輸入與系統(tǒng)密碼進行比對。若輸入密碼正確則顯示“Open”開鎖，基于AT89C51單片機的電子密碼鎖輸出開鎖信號，然后可以在基于AT89C51單片機的電子密碼鎖選擇上鎖或者修改密碼。按下基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的S2選擇上鎖，鎖重新回到閉鎖狀態(tài)，開鎖信號滅，基于AT89C51單片機的電子密碼鎖LCD1602液晶顯示回到初始化狀態(tài)。選擇修改密碼則可以對系統(tǒng)進行修改密碼操作。基于AT89C51單片機的電子密碼鎖如果密碼輸入錯誤，基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的錯誤警告燈亮，基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的LCD液晶顯示器會顯示錯誤，并顯示輸入錯誤限制次數(shù)。一段時間后，進入閉鎖狀態(tài)。若連續(xù)在基于AT89C51單片機的電子密碼鎖上操作錯誤超過3次，一定時間內(nèi)基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的系統(tǒng)會鎖定鍵盤，并報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，且錯誤次數(shù)清空，不會影響到下一次的開鎖。基于AT89C51單片機的電子密碼鎖軟件設計采用模塊化設計，在程序中以一個主函數(shù)，多個子函數(shù)的方式編寫。

四、結語

在安全技術防范領域，基于AT89C51單片機的電子密碼鎖這種具有防盜報警功能的電子密碼鎖逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械式密碼鎖。隨著我們的大規(guī)模集成電路技術的發(fā)展，特別是單片機等微控制器的問世，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單片機的電子密碼鎖具有很高的安全性、可靠性，應用日益廣泛。

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