【正文】 辨認）已在國內外相繼面世。但是這些產(chǎn)品的特點是針對特定的指紋和有效卡，只能適用于保密要求的箱、柜、門等。而且指紋識識別器若在公共場所使用存在容易機械損壞，IC卡還存在容易丟失、損壞等特點。加上其成本較高，一定程度上限制了這類產(chǎn)品的普及和推廣。鑒于目前的技術水平與市場的接收程度，電子密碼鎖是這類電子防盜產(chǎn)品的主流。本次設計使用ATMEL公司的AT89S52實現(xiàn)一基于單片機的電子密碼鎖的設計第2章 方案論證設計本課題時構思了兩種方案：一種是用以AT89S52為核心的單片機控制方案；另一種是用以74LS112雙JK觸發(fā)器構成的數(shù)字邏輯電路控制方案?？紤]到數(shù)字電路方案原理過于簡單，而且不能滿足現(xiàn)在的安全需求，所以本文采用前一種方案。：采用數(shù)字電路控制方案采用數(shù)字電路控制,其原理方框圖如圖2－1所示。圖2－1 數(shù)字密碼鎖電路方案采用數(shù)字密碼鎖電路的好處就是設計簡單,用以74LS112雙JK觸發(fā)器構成的數(shù)字邏輯電路作為密碼鎖的核心控制，共設了9個用戶輸入鍵，其中只有4個是有效的密碼按鍵，其它的都是干擾按鍵，若按下干擾鍵，鍵盤輸入電路自動清零，原先輸入的密碼無效，需要重新輸入；如果用戶輸入密碼的時間超過40秒（一般情況下，用戶不會超過40秒，若用戶覺得不便，還可以修改）電路將報警80秒，若電路連續(xù)報警三次，電路將鎖定鍵盤5分鐘，防止他人的非法操作。電路由兩大部分組成：密碼鎖電路和備用電源(UPS)，其中設置UPS電源是為了防止因為停電造成的密碼鎖電路失效，使用戶免遭麻煩。密碼鎖電路包含：鍵盤輸入、密碼修改、密碼檢測、開鎖電路、執(zhí)行電路、報警電路、鍵盤輸入次數(shù)鎖定電路。：采用一種是用以AT89S51為核心的單片機控制方案以AT89S51為核心的單片機控制方案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，不但能實現(xiàn)基本的密碼鎖功能，還能添加調電存儲、聲光提示甚至添加遙控控制功能。其原理如圖2－2所示。圖2－2單片機控制方案 通過比較以上兩種方案，單片機方案有較大的活動空間，不但能實現(xiàn)所要求的功能而且能在很大的程度上擴展功能，而且還可以方便的對系統(tǒng)進行升級，所以我們采用后一種方案。第3章 硬件設計 功能模塊通過單片機送給開鎖執(zhí)行機構，密碼正確指示燈亮，從而達到開鎖的目的。其原理如圖3－1所示。圖3－1密碼鎖開鎖示意圖由于設計要求使用矩陣鍵盤，所以本設計就彩行列式鍵盤，同時也能減少鍵盤與單片機接口時所占用的I/O口線的數(shù)目，在按鍵比較多的時候，通常采用這樣方法，其原理如圖3—2所示。圖3－2 行列式鍵盤原理電路圖每一條水平（行線）與垂直線（列線）的交叉處不相通，而是通過一個按鍵來連通，利用這種行列式矩陣結構只需要N條行線和M條列線，即可組成具有NM個按鍵的鍵盤。在這種行列式矩陣鍵盤非鍵盤編碼的單片機系統(tǒng)中，鍵盤處理程序首先執(zhí)行等待按鍵并確認有無按鍵按下的程序段。當確認有按鍵按下后，下一步就要識別哪一個按鍵按下。對鍵的識別通常有兩種方法：一種是常用的逐行掃描查詢法，另一種是速度較快的線反轉法。判斷鍵盤中哪一個鍵被按下使通過將列線逐列置低電平后，檢查行輸入狀態(tài)來實現(xiàn)的。方法是：依次給列線送低電平，然后查所有行線狀態(tài)，如果全為1，則所按下的鍵不在此列；如果不全為1，則所按下的鍵必在此列，而且是在與零電平行線相交的交點上的那個鍵。按鍵的操作面板如圖圖3－3所示。共計數(shù)字鍵10個，功能鍵4個，鍵盤上還有2個指示燈和蜂鳴器。圖3－3 按鍵操作面板示意圖其中10個數(shù)字鍵用來輸入密碼，另外4個功能鍵分別是：A、B、C、D。其中A鍵的功能是顯示密碼，B鍵的功能是確認輸入的密碼，C鍵的功能是當輸入密碼錯誤的時候，清除前面已經(jīng)輸入的數(shù)據(jù)，重新輸入，D是用來進入修改密碼的狀態(tài)。上面的兩個指示燈LL是用來指示操作的狀態(tài)：L1是開門指示燈，正常的情況下無顯示，當鍵盤動作且密碼正確的時候，燈亮；L2是電源狀態(tài)指示燈，當接通電源時，指示燈自動點亮，否則，燈滅。面板上還有一個蜂鳴器，其功能是當用戶輸入密碼錯誤時或密碼輸入錯誤次數(shù)超過了3次，鳴笛以示報警。本系統(tǒng)設計的顯示電路是為了給使用者以提示而設置的，選擇四位連體共陽的數(shù)碼管,本系統(tǒng)的顯示采用并行顯示的方式，只使用單片機的兩個口P0口和P2口，就可以完成單片機的顯示功能，顯示電路的電路原理圖如圖3－4所示,P0口完成段碼顯示，P2口完成位選功能。電路設定：當密碼輸入錯誤次數(shù)達到三次以上時,顯示”E”,當無輸入\斷電時,則關閉顯示，當忘記密碼,輸錯密碼,判斷密碼正確無誤時，可通過功能鍵進行顯示更改密碼及判斷。圖3－4 顯示器原理圖 AT24C08斷電存儲單元的設計斷電存儲單元的作用是在電源斷開的時候，存儲當前設定的信息。AT24C08是ATMEL公司的8KB字節(jié)的電可擦除存儲芯片，采用兩線串行的總線和單片機通訊，額定電流為1mA，靜態(tài)電流10Ua()，芯片內的資料可以在斷電的情況下保存40年以上，而且采用8腳的DIP封裝，使用方便。其電路如圖3－5所示。圖3－5斷電存儲電路原理圖由于AT24C08的數(shù)據(jù)線和地址線是復用的，采用串口的方式傳送數(shù)據(jù)，所以只用兩根線SCL（移位脈沖）和SDA（數(shù)據(jù)/地址）與單片機傳送數(shù)據(jù)。每當設定一次單價，系統(tǒng)就自動調用存儲程序，將單價信息保存在芯片內；當系統(tǒng)重新上電的時候，自動調用讀存儲器程序，將存儲器內的單價等信息，讀到緩存單元中，供主程序使用。 總體設計總框圖圖3－6總體設計框圖 原理圖 PCB圖 實物 第4章 軟件設計 程序流程圖 圖4－1 主程序流程圖 圖4－2 修改密碼流程圖 圖4－3