【正文】 電子密碼鎖設(shè)計的具體要求（1）本設(shè)計為了防止密碼被竊取要求在輸入密碼時在LCD屏幕上顯示*號。可以看出組合使用電子信息是電子密碼鎖以后發(fā)展的趨勢。出于安全、方便等方面的需要許多電子密碼鎖已相繼問世。針對這些鎖具給人們帶來的不便若使用機械式鑰匙開鎖，為滿足人們對鎖的使用要求，增加其安全性，用密碼代替鑰匙的密碼鎖應(yīng)運而生。 （5) 使用靈活性好，不像機械鎖必須佩帶鑰匙才能開鎖。隨機開鎖成功率幾乎為零。它的種類很多，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。組合使用信息也能夠使電子密碼鎖獲得無窮擴展的可能，使產(chǎn)品多樣化，對用戶而言是“千挑百選、自得其所”。此外電子技術(shù)的飛速發(fā)展，給傳統(tǒng)的機械鎖帶來了巨大的變革，現(xiàn)代的電子技術(shù)與機械技術(shù)相結(jié)合，產(chǎn)生了一大批智能鎖：指紋鎖、IC卡辨識、遙控鎖、聲控鎖等先進的鎖具。隨著單片機的問世，出現(xiàn)了帶微處理器的密碼鎖，它除具有電子密碼鎖的功能外，還引入了智能化、科技化等功能，從而使密碼鎖具有很高的安全性、可靠性，受到了廣大用戶的親睞。基于單片機的電子密碼鎖設(shè)計摘 要在日常的生活和工作中, 住宅與部門的安全防范、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辦法來解決。本系統(tǒng)由AT89C51單片機系統(tǒng)（主要是AT89C51單片機最小系統(tǒng)）、44矩陣鍵盤、LCD1602顯示和報警系統(tǒng)等組成，具有設(shè)置、修改六位用戶密碼、超次報警、密碼錯誤報警等功能（本設(shè)計由P0口控制LCD顯示，密碼正確顯示password ok！ 密碼錯誤顯示password error！超過三次輸入錯誤啟動報警功能。雖然這類產(chǎn)品安全性高，但是這類產(chǎn)品的特點是針對特定指紋或有效卡，只能適用于保密要求高且僅供個人使用的箱、柜、房間等。本文介紹的是一種基于ST89C51單片機和4*4矩陣鍵盤的硬件設(shè)計和軟件實現(xiàn)方法，這種電路設(shè)計具有防試探按鍵輸入、智能控制上鎖、開鎖、報警、修改密碼等多種功能?，F(xiàn)在應(yīng)用較廣的電子密碼鎖是以芯片為核心，通過編程來實現(xiàn)的。 (2) 密碼可變，用戶可以隨時更改密碼，防止密碼被盜，同時也可以避免因人員的更替而使鎖的密級下降。 （6) 電子密碼鎖操作簡單易行，一學(xué)即會。它的出現(xiàn)為人們的生活帶來了很大的方便，有很廣闊的市場前景。但這類產(chǎn)品的特點是針對特定有效卡、指紋或聲音有效，且不能實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，只能適用于保密要求高且供個人使用的箱、柜、房間等。 本設(shè)計所要實現(xiàn)的目標(biāo)本設(shè)計采用單片機為主控芯片，結(jié)合外圍電路，組成電子密碼鎖，用戶想要打開鎖，必先通過提供的鍵盤輸入正確的密碼才能將鎖打開，密碼輸入錯誤有提示，為了提高安全性，當(dāng)密碼輸入錯誤三次將報警。（2）設(shè)計開鎖密碼位六位密碼的電子密碼鎖。 （7）密碼可以由用戶自己修改設(shè)定（只支持6位密碼），修改密碼之前必須再次輸入密碼，在輸入新密碼時候需要二次確認(rèn)，以防止誤操作 。其原理如下圖11所示： 圖11 單片機控制密碼鎖原理框圖 第2章 硬件設(shè)計 單片機AT89C51簡介 AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。由于將多功能8位CPU51是它的一種精簡版本。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（IIL），F(xiàn)lash編程和程序校驗期間，Pl接收低8位地址。Flash編程或校驗時，P2亦接收高位地址和其它控制信號。當(dāng)振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復(fù)位。即使不訪問外部存儲器，ALE 仍以時鐘振蕩頻率的1／6 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。欲使CPU僅訪問外部程序存儲器（地址為0000H－FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。 XTALl：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。（3）具有雙工UART串行通道。（7）全新的加密算法，這使得對于89C51的解密變?yōu)椴豢赡埽绦虻谋Ｃ苄源蟠蠹訌?，這樣就可以有效地保護知識產(chǎn)權(quán)不被侵犯。串行寫入、速度更快、穩(wěn)定性更好，燒寫電壓也僅僅需要4～5V即可。 液晶顯示LCD1602的介紹重量輕：100g；體積?。?1mm 厚；功耗低：10—15mW；顯示內(nèi)容：192 種字符（57 點字型）；32 種字符（510 點字型）；可自編8（57）或許（510）種字符；指令功能強：可組合成各種輸入、顯示、移位方式以滿足不同的要求；接口簡單方便：可與8 位微處理器或微控制器相聯(lián)；工作溫度寬：0—50oC可靠性高：壽命為50,000 小時（25oC）（1)液晶體液晶板上排列著若干57 或510 點陣的字符顯示位,每個顯示位可顯示1 個字符，從規(guī)格上分為每行12340 位，有一行、兩行及四行三類。（3）LCD 驅(qū)動器和控制器 驅(qū)動器KS0065KS0065 是用低功耗CMOS 技術(shù)制造的大規(guī)模LCD 驅(qū)動IC。 （4）技術(shù)參數(shù)表21極限參數(shù) 硬件電路的設(shè)計 硬件設(shè)計原理本設(shè)計主要由單片機、矩陣鍵盤、液晶顯示器和密碼存儲等部分組成。其中硬件部分由電源輸入部分、鍵盤輸入部分、密碼存儲部分、復(fù)位部分、晶振部分、顯示部分、報警部分、開鎖部分組成，軟件部分對應(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讀寫程序和延時程序等組成?！?。根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和開關(guān)復(fù)位。P0～P3口用作輸入口時，必須先寫入“1”。外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容Cl、C2 接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。10F。由于外部時鐘信號是通過一個2分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時鐘信號的，所以對外部時鐘信號的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時間和最大的低電平持續(xù)時間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。在閑置模式下，CPU停止工作。當(dāng)用戶輸入的密碼正確并且是在按下確定鍵的話，單片機便輸出開門信號，送到開鎖驅(qū)動電路，然后驅(qū)動電磁鎖，達(dá)到開門的目的。電子鎖控制電路圖如圖236所示： 圖28 電磁鎖控制電路圖繼電器線圈的一個引腳接電源正極，另一端接NPN三極管的集電極。 鍵盤設(shè)計 本設(shè)計就采用行列式鍵盤，同時也能減少鍵盤與單片機接口時所占用的I/O線的數(shù)目，在按鍵比較多的時候，通常采用這樣方法。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，而是通過一個按鍵加以連接。 比如說掃描碼送入01111111，而后面的1111是讓讀取的4行接腳先設(shè)為VDD，若此時第一行的第三列按鍵被按下，那讀取的結(jié)果就會變成01111101（注意1111變成1101），其中LSB的第三個bit會由1變成0，這是因為這個按鍵被按下之后，會被垂直的掃描碼電位short，而把讀取的LSB的bit電位拉到0，此即為掃描原理。本系統(tǒng)設(shè)計的顯示電路是為了給使用者以提示而設(shè)置的為達(dá)到界面友好的目的，顯示部分由液晶顯示LCD1602取代普通的數(shù)碼管完成。電路圖如圖210所示：圖210 LCD液晶顯示電路圖 電路設(shè)計總圖Proteus軟件是Labcenter Electronics公司的一款電路設(shè)計與仿真軟件，它包括ISIS、ARES等軟件模塊，ARES模塊主要用來完成PCB的設(shè)計，而ISIS模塊用來完成電路原理圖的布圖與仿真。圖211為proteus設(shè)計的密碼鎖電路圖整體電路圖： 圖211 設(shè)計整體電路圖第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 系統(tǒng)軟件設(shè)計總體流程因設(shè)計主要是作用匯編語言來開發(fā)的51單片機項目程序，所以首先必須有一個可以在Windows XP或Windows vista操作系統(tǒng)下執(zhí)行的匯編語言編譯器，本設(shè)計采用Keil編譯器進行編程，因為它可以支持一系列的51單片機。 rs bit 。 open bit 。 ORG 000bh。 ORG 0030h。（1）矩陣式鍵盤的按鍵識別方法：確定矩陣式鍵盤上何鍵被按下介紹一種“行掃描法”。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無鍵按下。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。，應(yīng)識別出是哪一個鍵閉合。如下圖33為密碼修改子程序流程圖，圖34為開鎖程序流程圖:圖33 設(shè)置密碼子 圖34 輸入密碼開鎖流程圖第4章 程序調(diào)試 系統(tǒng)調(diào)試過程在硬件支持的環(huán)境下，用proteus設(shè)計好的電路，Keil編好的程序編譯成芯片可識別的C51文件，利用PC機寫進proteus程序圖芯片內(nèi)進行仿真測試，并對其出現(xiàn)的錯誤進行修改，由圖41～圖43可看出最終調(diào)試成功。若輸入次數(shù)達(dá)到三次則報警啟動。我用的是單片機芯片實現(xiàn)主控，LCD顯示，矩陣鍵盤等部件。總之我覺得只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。rs bit 。open bit