【正文】 ...................................................................11 LED 顯示子程序 ...........................................................................................11 鍵盤掃描子程序 .......................................................................................... 12 密碼比較和報(bào)警程序 ................................................................................... 14 第四章 系統(tǒng)調(diào)試 ........................................................................................................... 17 系統(tǒng)調(diào)試的組成 ................................................................................................. 17 protues 和 keil 軟件仿真 ................................................................................. 17 第五章 總結(jié)與展望 ....................................................................................................... 19 致 謝 ............................................................................................................................ 20 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................... 21 附錄 1 總電路圖 ............................................................................................................. 22 附錄 2 總程序 ................................................................................................................. 23 第一章 緒論 1 第一章 緒論 概述 在日常生活和現(xiàn)代辦公中，住宅與辦公室的安全防范、單位的文件檔案、財(cái)務(wù)報(bào)表以及一些個(gè)人資料的保存等多以加鎖的辦法來(lái)解決。若使用機(jī)械式鑰匙開(kāi)鎖人們常需攜帶多把鑰匙，使用極不 方便，且鑰匙丟失后安全性即大打折扣。為滿足人們對(duì)門鎖的使用要求，增加其安全性，用密碼電子鎖代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械鎖應(yīng)運(yùn)而生。 在安全技術(shù)防范領(lǐng)域，具有防盜報(bào)警功能的電子密碼鎖逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械式密碼鎖，克服了機(jī)械式密碼鎖密碼量少、安全性能差的缺點(diǎn)，使密碼鎖無(wú)論在技術(shù)上還是在性能上都大大提高一步。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，特別是單片機(jī)的問(wèn)世，出現(xiàn)了帶微處理器的智能密碼鎖，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，從而使密碼鎖具有很高的安全性、可靠性，應(yīng)用日益廣泛。 電子密碼鎖的發(fā)展趨 勢(shì) 目前門鎖主要用彈子鎖，其鑰匙容易丟失；保險(xiǎn)箱主要用機(jī)械密碼鎖，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，制造精度要求高，成本高，且易出現(xiàn)故障，人們常需攜帶多把鑰匙，使用極不方便，且鑰匙丟失后安全性即大打折扣。針對(duì)這些鎖具給人們帶來(lái)的不便若使用機(jī)械式鑰匙開(kāi)鎖，為滿足人們對(duì)鎖的使用要求，增加其安全性，用密碼代替鑰匙的密碼鎖應(yīng)運(yùn)而生。它的出現(xiàn)為人們的生活帶來(lái)了很大的方便，有很廣闊的市場(chǎng)前景。由于電子器件所限，以前開(kāi)發(fā)的電子密碼鎖，其種類不多，保密性差，最基本的就是只依靠最簡(jiǎn)單的模擬電子開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，制作簡(jiǎn)單但很不安全，在后為多是基于 EDA 來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電子元件繁多，也有使用早先的 20 引角的 2051 系列單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但密碼簡(jiǎn)單，易破解。隨著電子元件的進(jìn)一步發(fā)展，電子密碼鎖也出現(xiàn)了很多的種類，功能日益強(qiáng)大，使用更加方便，安全保密性更強(qiáng)，由以前的單密碼輸入發(fā)展到現(xiàn)在的，密碼加感應(yīng)元件，實(shí)現(xiàn)了真真的電子加密，用戶只有密碼或電子鑰匙中的一樣，是打不開(kāi)鎖的，隨著電子元件的發(fā)展及人們對(duì)保密性需求的提高出現(xiàn)了越來(lái)越多的電子密碼鎖。 出于安全、方便等方面的需要許多電子密碼鎖已相繼問(wèn)世。但這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是針對(duì)特定有效卡、指紋或聲音有效 ，且不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，只能適用于保密要求高且供個(gè)人使用的箱、柜、房間等。由于數(shù)字、字符、圖形圖像、人體生物特征和時(shí)間等要素均可成為鑰匙的電子信息，組合使用這些信息能夠使電子防盜鎖獲得高度的保密性，如防范森嚴(yán)的金庫(kù)，需要使用復(fù)合信息密碼的電子防盜鎖，這樣對(duì)盜賊而言是“道高一尺、魔高一丈”。 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2 設(shè)計(jì)原理 本設(shè)計(jì)主要由單片機(jī)、矩陣鍵盤、液晶顯示器和密碼存儲(chǔ)等部分組成。其中矩陣鍵盤用于輸入數(shù)字密碼和進(jìn)行各種功能的實(shí)現(xiàn)。由用戶通過(guò)連接單片機(jī)的矩陣鍵盤輸入密碼，后經(jīng)過(guò)單片機(jī)對(duì)用戶輸入的密碼與自己保存的密碼進(jìn)行對(duì) 比，從而判斷密碼是否正確，然后控制引腳的高低電平傳到開(kāi)鎖電路或者報(bào)警電路控制開(kāi)鎖還是報(bào)警，實(shí)際使用時(shí)只要將單片機(jī)的負(fù)載由繼電器換成電子密碼鎖的電磁鐵吸合線圈即可，當(dāng)然也可以用繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)去控制電磁鐵吸合線圈。 本系統(tǒng)共有兩部分構(gòu)成，即硬件部分與軟件部分。其中硬件部分由電源輸入部分、鍵盤輸入部分、密碼存儲(chǔ)部分、復(fù)位部分、晶振部分、顯示部分、報(bào)警部分、開(kāi)鎖部分組成，軟件部分對(duì)應(yīng)的由主程序、初始化程序、 LCD 顯示程序、鍵盤掃描程序、啟動(dòng)程序、關(guān)閉程序、建功能程序、密碼設(shè)置程序、 EEPROM 讀寫程序和延時(shí)程序等 組成。其原理框圖如圖 41所示。 圖 41 電子密碼鎖原理框圖 AT89C51 鍵盤輸入 復(fù)位電路 密碼存儲(chǔ)電路 晶振電路 電源輸入 顯示電路 報(bào)警電 路 開(kāi)鎖電路 第二章 電子密碼鎖硬件電路設(shè)計(jì) 3 第二章 電子密碼鎖硬件電路設(shè)計(jì) AT89C51 單片機(jī) AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造， 與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器。 矩陣鍵盤 密碼的輸入用矩陣鍵盤實(shí)現(xiàn)，包括數(shù)字鍵和功能鍵。具體功能設(shè)計(jì)如表 21： 表 21 鍵盤具體功能設(shè)計(jì)表 按鍵 鍵名 功能 0~9 鍵 數(shù)字鍵 輸入密碼 A 鍵 重設(shè)密碼鍵 設(shè)定新密碼 C 鍵 清除鍵 使顯示器清零 D 鍵 確定鍵 比較密碼 矩陣式鍵盤的結(jié)構(gòu)與工作原理如下：在鍵盤中的按鍵數(shù)量較多時(shí)，為了減少I/O 口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過(guò)一個(gè)按鍵加以連接。 這樣，只需要單片機(jī)的一個(gè)端口就 可以構(gòu)成 4 4=16 個(gè)按鍵， 比直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構(gòu)成 20 鍵的鍵盤， 而直接用端口線則只能多出一鍵。 確定矩陣式鍵盤上是否有鍵被按下，我們采用一種“行掃描法”，又被稱為掃描查詢法，是一種最常用的按鍵識(shí)別方法。設(shè)計(jì)是先將列線置于高電平，再進(jìn)行行線掃描，若有行線為高電平，則確定有按鍵被按下，并將相應(yīng)的行線編號(hào)存 放；再轉(zhuǎn)移到列線的掃描程序，首先將行線置于高電平，再進(jìn)行列線掃描，若有列線為高平，則確定有按鍵被按下，并將相應(yīng)的列線編號(hào)存放。 如圖 21所示，矩陣鍵盤的每一條水平（行線）與垂直線（列線）的交叉處不相通，而是通過(guò)一個(gè)按鍵來(lái)連通，利用這種行列式矩陣結(jié)構(gòu)只需要 4條行線和4 條列線即可組成有 4 4個(gè)按鍵的鍵盤。 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 4