【正文】 提供的鍵盤(pán)輸入正確的密碼才能將鎖打開(kāi)，密碼輸入錯(cuò)誤有提示，為了提高安全性，當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤三次將報(bào)警。采用數(shù)字電路設(shè)計(jì)的 方案好處就是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單但控制的準(zhǔn)確性和靈活性差?；谝陨弦蛩乇驹O(shè)計(jì)選用單片機(jī) AT89S51 作為本設(shè)計(jì)的核心元件，利用單片機(jī)靈活的編程設(shè)計(jì)和豐富的 I/O 端口，及其控制的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)基本的密碼鎖功能。新密碼輸入無(wú)誤后按確認(rèn)鍵使新密碼將得到存儲(chǔ)，密碼修改成功。 此外， AT89S51設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為 0Hz并可通過(guò)軟件設(shè)置省電模式。同時(shí) , AT89S51 可降至 0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)校驗(yàn)期間， P1接收低 8位地址。在訪問(wèn) 8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行：MOVX Ri 指令）時(shí)， P2 口線上的內(nèi)（也即特殊功能寄存器，在整個(gè)訪問(wèn)期間不改變。對(duì) P3 口寫(xiě)入“ 1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。當(dāng)振蕩工作時(shí)， RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器， ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6 輸出的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目地，要注意的是：第當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。 PSEN：程序儲(chǔ)存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89S51 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA 端狀態(tài)。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 中斷寄存器：各中斷允許控制位于 IE 寄存器， 5 個(gè)中斷源的中斷優(yōu)先級(jí)控制位于 IP 寄存器。 AUXR1 地址 =A2H 不可尋址位 復(fù)位狀態(tài) =XXXXXXX0B Bit 保留為今后擴(kuò)展用途 DPS 數(shù)據(jù)指針選擇位 WDIDLE DISRTO DISALE 7 6 5 4 3 2 1 0 DPS 7 6 5 4 3 2 1 0 重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 3 主要元器件介紹 9 DPS 0 選擇 DPTR 寄存器 DP0L,DP0H 1 選擇 DPTR 寄存器 DP1L,DP1H 圖 雙時(shí)鐘指針寄存器 電源空閑標(biāo)志：電源空閑標(biāo)志（ POF）在特殊功能寄存儲(chǔ)器 SFR 中 PCON 的第4 位（ ） ,電源打開(kāi)時(shí) POF 置“ 1” ,它可由軟件設(shè)置睡眠狀態(tài)并不為復(fù)位所影響。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：在 AT89S51 的具有 128 字節(jié)的內(nèi)部 RAM，這 128 字節(jié)可利用直接或間接尋址方式訪問(wèn)，堆棧操作可利用間接尋址方式進(jìn)行， 128 字節(jié)均可設(shè)置為堆棧區(qū)空間。而且他是采用了 I2C總線式進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)的串行器件，占用很少的資源和 I/O線，并且支持在線編程，進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的存取十分方便。為降低總的寫(xiě)入時(shí)間，一次操作可寫(xiě)入多達(dá) 8個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。主機(jī)產(chǎn)生串行時(shí)鐘信號(hào) (通過(guò) SCL 引腳 )并發(fā)出控制字，控制總線的傳送方向，并產(chǎn)生開(kāi)始和停止的條件。在AT89C51 試驗(yàn)開(kāi)發(fā)板上它們都接地，第 8腳和第 4腳分別為正、負(fù)電源。第 7 腳需要接地。為降低總的寫(xiě)入時(shí)間，一次操作可寫(xiě)入多達(dá) 8 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。 接口信號(hào)說(shuō)明 1602 型 LCD 的接口信號(hào)說(shuō)明如表 33 所示： 表 33 1602型 LCD的接口信號(hào)說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 1 VSS 電源地 9 D2 Data I/O 2 VDD 電源正極 10 D3 Data I/O 3 V0 液晶顯示偏壓信號(hào) 11 D4 Data I/O 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇端（ H/L） 12 D5 Data I/O 5 R/W 讀寫(xiě)選擇端（ H/L） 13 D6 Data I/O 6 E 使能信號(hào) 14 D7 Data I/O 7 D0 Data I/O 15 BLA 背光源正極 8 D1 Data I/O 16 BLK 背光源負(fù)極 主要技術(shù)參數(shù) 1602 型 LCD 的主要技術(shù)參數(shù)如下表所示： 表 34 1602型 LCD的主要技術(shù)參數(shù) 顯示容量 16X2 個(gè)字符 芯片工作 電壓 ～ 工作電流 （ ） 模塊最佳工作電壓 字符尺寸 (WXH)mm 重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 3 主要元器件介紹 12 基本操作程序 讀狀態(tài)：輸入： RS=L， RW=L， E=H 輸出： D0~D7=狀態(tài)字 讀數(shù)據(jù)：輸入： RS=H， RW=H， E=H 輸出：無(wú) 寫(xiě)指令：輸入： RS=L， RW=L， D0~D7=指令碼， E=高脈沖 輸出： D0~D7=數(shù)據(jù) 寫(xiě)數(shù)據(jù)：輸入： RS=H， RW=L， D0~D7=數(shù)據(jù)， E=高脈沖 輸出：無(wú) 晶體振蕩器 晶體振蕩器，簡(jiǎn)稱晶振，其作用在于產(chǎn)生原始的 時(shí)鐘頻率 ，這個(gè)頻率經(jīng)過(guò)頻率發(fā)生器的放大或縮小后就成了電腦中各種不同的總線頻率。 現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的是 石英晶體振蕩器 。 在單片機(jī)中為其提供時(shí)鐘頻率。當(dāng)外加電壓頻率等于晶體諧振器的固有頻率時(shí)，就會(huì)發(fā)生壓電諧振，從而導(dǎo)致機(jī)械變形的振幅突然增大 。降壓后還是交流電壓，所以需要整流電路把交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。本電路使用集成穩(wěn)壓芯片 7805 解決了電源穩(wěn)壓?jiǎn)栴}。鍵盤(pán)的每個(gè)按鍵功能在程序設(shè)計(jì)中設(shè)置 ]9[ 。 AT24C02中帶有的片內(nèi)地址寄存器。 I2C總線是一種用于IC器件之間連接的二線制總線。無(wú)論是主機(jī)還是從機(jī)，接收到一個(gè)字節(jié)后必須發(fā)出一 個(gè)確認(rèn)信號(hào) ACK。在復(fù)位期間（即 RST 為高電平期間）， P0口為高組態(tài)， P1－ P3 口輸出高電平；外部程序 存儲(chǔ)器讀選通信號(hào) PSEN 無(wú)效。增加手動(dòng)復(fù)位按鍵是為了避免死機(jī)時(shí)無(wú)法可靠復(fù)位。 R5的作用在于限制按鍵按下瞬間電容 C1的放電電流，避免產(chǎn)生火花，以保護(hù)按鍵觸電 。電容取值為 20pF。同理只有按下關(guān)閉按鍵后顯示器才處于關(guān)閉狀態(tài)。其顯示部分引腳接口如圖 ： GND1VCC2VO3RS4RW5E6DB07DB18DB29DB310DB411DB512DB613DB714BG VCC15BG GND16LCD 1602LCD?LCD1602VCCVCC 圖 顯示電路原理 圖 報(bào)警部分 報(bào)警部分由陶瓷壓電發(fā)聲裝置及外圍電路組成，加電后不發(fā)聲，當(dāng)有鍵按下時(shí)，“?！甭暎堪匆幌?，發(fā)聲一次，密碼正確時(shí)，不發(fā)聲直接開(kāi)鎖，當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤時(shí)，單片機(jī)的 ，三極管 T3導(dǎo)通轟鳴器發(fā)出噪鳴聲報(bào)警。只有用戶操作鍵盤(pán)時(shí)，單片機(jī)的電源端才能得到 3V 電源，否則．單片機(jī)處于節(jié)電工作方式。當(dāng)繼電器吸臺(tái)以后帶動(dòng)鎖桿伸縮，這時(shí)，鎖勾在彈簧的作用下彈起，完成本次開(kāi)鎖。由用戶通過(guò)連接單片機(jī)的矩陣鍵盤(pán)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。 圖 電子密碼鎖原理框圖 電路總體構(gòu)成 在確定了選用什么型號(hào)的單片機(jī)后，就要確定在外圍 電路，其外圍電路包括電源輸入部分、鍵盤(pán)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，根據(jù)實(shí)際情況鍵盤(pán)輸入部分選擇 4*4矩陣鍵盤(pán)，顯示部分選擇字符型液晶顯示 LCD1602，密碼存儲(chǔ)部分選用 AT24C02芯片來(lái)完成。使用單片機(jī)制作的電子密碼 鎖具有軟硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，易于開(kāi)發(fā)，成本較低，安全可靠，操作方便等特點(diǎn)，可應(yīng) 用于住宅、辦公室的保險(xiǎn)箱及檔案柜等需要防盜的場(chǎng)所，有一定的實(shí)用性。 重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 致謝 26 致 謝 本文的研究工作是在我的老師精心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的，在我的學(xué)業(yè)和論文的研究工作中無(wú)不傾注著老師辛勤的汗水和心血。 在此，向所有關(guān)心和幫助過(guò)我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友表示由衷的謝意！ 衷心地感謝在百忙之中評(píng)閱論文和參加答辯的各位老師 重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 參考文獻(xiàn) 27 參考文獻(xiàn) [1] 石文軒，宋薇，《基于單片機(jī) MCS一 51 的智能密碼鎖設(shè)計(jì)》，武漢工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) ， 2021， (01) [2] 祖龍起 ， 劉仁杰 ，《 一種新型可編程密碼鎖 》， 大連輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào) ， 2021， (01) [3] 郭海英，《基于 單片機(jī)的電子安全密碼鎖的設(shè)計(jì)》，現(xiàn)代電子技術(shù)， 2021， (13) [4] 李明喜 ，《 新型電子密碼鎖的設(shè)計(jì) 》， 機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新 ， 2021， (03) [5] 董繼成 ，《 一種新型安全的單片機(jī)密碼鎖 》， 電子技術(shù) ， 2021， (03) [6] ， 2021， (01) [7] Wireless World， 1998， vol、 84， No、 1509， p69 [8] 王千著 ，《 實(shí)用電子電路大全 》 ，電子工業(yè)出版社， 2021 [9] 何立民著 ，《 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編 》 ，北京：北京航空大學(xué)出版社， 2021 [10] 李華著 ，《 MCS51系列單片機(jī)使用接口技術(shù) 》 ，北京航空航天大學(xué)出版社， 2021 [11] 潘永雄著 ，《 新編單片機(jī)原理與應(yīng)用 》 ，西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 2021 [12] 童詩(shī)白著，華成英，《模 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