電子密碼鎖設計

羅巧艷

摘 要：本設計是以單片機AT89S52為主控芯片，并結合外圍數碼管顯示，以及矩陣按鍵，繼電器等電路組合而成。系統能夠完成開鎖、修改密碼等基本功能。整個設計在Keil開發環境下，用C語言編寫單片機芯片的控制程序來實現具有多功能的電子密碼鎖。

關鍵詞：單片機AT89S52；矩陣按鍵；數碼管；繼電器

引言

在信息產業迅速發展的今天，我們生活中必不可少的設備都向著小型化、微型化、智能化、自動化的方向發展。電子密碼鎖的特點是安裝門鎖時不破壞原門的組裝結構，避免用鑰匙開啟旋芯式鎖的一切煩惱。安全性能高，成本低，功耗低，易操作，從而實現了對鎖的電子控制，突破了傳統的機械鎖的單一性，保密性低，易撬性的缺點，具有使用靈活性好，安全系數高的優點。它的主要工作部分是將輸入密碼與設定密碼進行比較，密碼正確時，控制繼電器開鎖，密碼錯誤時，數碼管清屏，繼電器保持關閉狀態。它的電路結構簡單，密碼破譯難度較大，操作簡單。

1 概述

1.1 電子密碼鎖的背景和意義

密碼鎖是我們生活中經常用到的工具之一，廣泛應用于門鎖，皮箱，保險柜，車門等。電子密碼鎖使用單片機控制的智能電子密碼鎖，不但功能全，而且具有更高的安全性和可靠性。并且只需記住一組密碼，無需攜帶鑰匙，免除了人們攜帶鑰匙的煩惱，被越來越多的人所喜歡。

1.2電子密碼鎖的發展趨勢

20世紀80年代后，使用在安全性要求較高且需要有電源提供能量還局限在一定范圍內，很難普及，所以對密碼鎖的研究一直沒有明顯進展。到了90年代，美國、意大利、德國、日本、加拿大、韓國以及我國的臺灣、香港等地的微電子技術的進步和通信技術的發展為密碼鎖提供了技術上的支持，從而推動密碼鎖走向實際應用的階段。到目前為止，隨著電子技術和信息技術的發展，電子密碼鎖的技術領域已發展的十分成熟。從目前的技術水平和市場認可程度看，使用最為廣泛的是鍵盤式電子密碼鎖，該產品主要應用于保險箱、保險柜和金庫，還有一部分應用于保管箱和運鈔車。在其他技術領域還有遙控式電子密碼鎖以及卡片式密碼鎖等。

2 系統總體設計思路

2.1 系統設計要求

單片機密碼鎖主要內容：用戶可以自由設定密碼、具有報警提示功能、可設置萬用密碼、具有掉電存儲密碼功能。

2.2系統設計方案

本系統采用以單片機為核心元件的控制方案。選用單片機AT89S52作為本設計的核心元件，利用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，實現基本的密碼鎖功能。在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，外接數碼管顯示器用于顯示作用。其原理如下圖2-1所示。

3 系統硬件設計與實現

3.1主控芯片AT89S52

單片機的最小系統是由復位電路、時鐘電路和電源組成。復位操作有上電自動復位、按鍵復位和外部脈沖復位3種方法。本文采用的是上電復位它是通過系統外部的復位電路來實現的。根據電路原理可知電容兩極板間的電壓不能突變當單片機電源接通電源的瞬間單片機的9管腳會產生一個階躍信號，所以RTS端維持高電平由于這個充電時間遠遠大于1ms，一般就可以實現對單片機的上電自動復位，即接通電源就完成了系統的初始化。

3.2顯示模塊數碼管

顯示器數碼管，它可以給出一個簡單的開關信息或者數字顯示，如圖3-2所示。

3.3鍵盤輸入模塊

鍵盤是由一組規則排列的按鍵組成，一個按鍵實際上就是一個開關元件。根據按鍵與單片機的連接方式不同，按鍵主要分為獨立式按鍵和矩陣式按鍵 ，有了這些按鍵，對單片機的控制就方便多了。

3.4 系統整體原理圖

智能電子密碼鎖的基本原理是：將輸入密碼與設定密碼進行比較，密碼正確時，控制繼電器開鎖，密碼錯誤時，數碼管清屏，繼電器保持關閉狀態。

如下圖3-4所示：

4系統軟件設計

軟件設計主要包括了主程序設計、鍵盤掃描設計、密碼修改設計、開鎖程序設計多個方面。本設計采用Keil編譯器來進行軟件的編程。如下圖所示。

參考文獻：

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