基于單片機(jī)的智能密碼鎖的設(shè)計(jì)與制作（含pcb圖）(文件)
【正文】 數(shù)碼管一個(gè)一個(gè)的點(diǎn)亮，從而達(dá)到動態(tài)顯示的要求。 顯示電路圖28 顯示電路如圖28所示，是由一個(gè)四位數(shù)碼管和一個(gè)二位數(shù)碼管組成。在鍵盤的設(shè)計(jì)時(shí)，我一開始選用的是大的按鍵，但是考慮到PCB板的大小，我后來選用的是小的按鍵，可以節(jié)省覆銅板，按鍵的八個(gè)接口分別接P1的八位，在按鍵前，我先給P1口置F7H，當(dāng)?shù)谝恍猩嫌墟I按下的時(shí)候，相對列位輸出低電平，反之無鍵按下為高電平。 矩陣式鍵盤電路設(shè)計(jì)圖26 矩陣式鍵盤矩陣式鍵盤適用與按鍵數(shù)量較多的場合，它由行線和列線組成，按鍵位于行、列的交叉點(diǎn)上。I2C(Inter－Integrated Circuit)總線是一種由PHILIPS公司開發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設(shè)備。由于輸入到內(nèi)部電路是經(jīng)過一個(gè) 2分頻觸發(fā)器，所以輸入的外部，所以輸入的外部時(shí)鐘信號無需特殊要求，但它必須符合電平的最大和最小值及時(shí)序規(guī)范。 圖22 STC89C51引腳圖STC89C51是一塊高性能單片機(jī)，它內(nèi)含1288位存儲空間，具有工作電壓寬（～）、擦寫次數(shù)多（大于10000次）、寫入速度快（小于10ms）等特點(diǎn)。STC89C51可以完成ISP在線編程功能，而AT89C51則不能。當(dāng)用戶輸入密碼并按下輸入鍵后，程序判斷輸入的密碼是否正確。否則．鎖栓進(jìn)入鎖框，即處在鎖住狀態(tài)。如遇非法用戶進(jìn)行惡意多次試探開鎖，連續(xù)三次輸錯(cuò)密碼，將進(jìn)行報(bào)警。在正常狀態(tài)時(shí)，程序允許用戶隨時(shí)進(jìn)行密碼修改，密碼長度和數(shù)字可隨意進(jìn)行組合。1 概述本設(shè)計(jì)中，智能密碼鎖工作時(shí)分為兩種工作狀態(tài)，分別是正常狀態(tài)和鎖定狀態(tài)。雖然這類產(chǎn)品安全性高，但是這類產(chǎn)品的特點(diǎn)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(gè)人使用的箱、柜、房間等。本文介紹一種基于單片機(jī)和串行EEPROM的智能密碼鎖，對系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和軟件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的描述。隨著單片機(jī)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。此外電子技術(shù)的飛速發(fā)展，給傳統(tǒng)的機(jī)械鎖帶來了巨大的變革，現(xiàn)代的電子技術(shù)與機(jī)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(jìn)的鎖具。密碼長度可變，保密性強(qiáng)，靈活性高，外接各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可廣泛用于車輛、大門、保險(xiǎn)柜等各種需上鎖的場合。為安全起見，密碼可以進(jìn)行更改。鎖定狀態(tài)時(shí)，自動開啟報(bào)警功能。當(dāng)電磁線圈中有一定的電流通過時(shí)，磁力吸動鎖栓，鎖便打開。完成密碼的設(shè)置、存貯、識別和輸出開鎖電平等功能?！ ? 單片機(jī)選型本設(shè)計(jì)用STC89C51代替了以往使用的AT89C51，功能更強(qiáng)，速度更快，壽命更長，價(jià)格更低。 STC89C51有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口。可采用石英晶體或陶瓷振蕩器組成時(shí)鐘振蕩器，如需從外部輸入時(shí)鐘驅(qū)動 STC89C51，時(shí)鐘信號從 XTAL1 輸入，XTAL2 應(yīng)懸空。圖25 STC89C51與AT24C02連接圖AT24C02與外部通訊采用I2C總線。本系統(tǒng)采用字節(jié)寫和隨機(jī)讀兩種操作方式，具體時(shí)序由軟件模擬。很明顯，在按鍵數(shù)量較多的場合，矩陣鍵盤與獨(dú)立式按鍵鍵盤相比，要節(jié)省很多I/O口。如果用戶連續(xù)三次輸入的密碼均是錯(cuò)時(shí)，就會使三極管的基極為高電平，三極管Q1放大導(dǎo)通，壓電蜂鳴器兩端獲得約+5V電壓而鳴叫；，三極管Q1截止，則蜂鳴器停止發(fā)音。段碼的信號和位選的信號都由P0口提供，P0口的前四位接7448的A、B、C、D四位，由他把單片機(jī)輸出的十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成數(shù)碼管能顯示的字型碼。初次使用時(shí)，密碼由程序存儲器TABLE讀取，“666666”為初始化密碼，只要輸入此密碼便可開門。4）輸入的號碼通過數(shù)碼管顯示。如果不需要修改密碼則可以正常開鎖。在調(diào)試時(shí)用發(fā)光二極管代替電子號碼鎖，綠色發(fā)光二極管亮表示開鎖，紅色發(fā)光二極管亮表示閉鎖。 硬件調(diào)試硬件調(diào)試過程中的工具和測試儀器：1）5V穩(wěn)壓電源；2） MF500型萬用表；3）單片機(jī)仿真軟件PROTEUS；4）編譯軟件MEDWIN；在整個(gè)設(shè)計(jì)的完成到差不多的時(shí)候，硬件電路圖已經(jīng)設(shè)計(jì)完成。進(jìn)行密碼比較時(shí)，不管你輸入任何密碼（包括正確密碼），發(fā)光二極管始終沒有反應(yīng)，反倒是蜂鳴器發(fā)出響聲。在本設(shè)計(jì)中，程序設(shè)計(jì)與編程時(shí)通過看書上的資料，通過老師和同學(xué)的幫助，完成的比較順利。在培養(yǎng)動手能力的同時(shí)，更好的掌握了PROTEL99SE、MedWin、Keil uVision3軟件的應(yīng)用，為今后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。也感謝實(shí)驗(yàn)室的老師們，在制版和搭建電路過程中給予了大力支持和幫助，正是由于他們的熱情支持，給我們提供了很多方便，本次設(shè)計(jì)和制作過程才得以順利的完成。同時(shí)也對本文做出認(rèn)真審閱的老師們給以深深的敬意！參考文獻(xiàn)[1] 關(guān)健. 《電子CAD技術(shù)》[M]. 電子工業(yè)出版社. 2004[2] 潘永雄、沙河、劉向陽. 《電子線路CAD實(shí)用教程》[M]. 西安電子科技大學(xué)出版社. 2002年8月[3] 夏路易, 石宗義. 《電路原理圖與電路板設(shè)計(jì)教程Protel 99SE》[M]. 北京希望電子出版社. 2002[4] 張義和. 《Protel PCB99電路板設(shè)計(jì)教程》[M]. 青島出版社. 2000[5] 張義和. 《Protel Schematic99電路圖設(shè)計(jì)教程》[M]. 青島出版社. 2000[6] 李春法. 《單片機(jī)原理及借口技術(shù)案例教程》[M]. 機(jī)械工程出版社. 2006[7]. 張迎新、杜小平、樊桂花、雷道振. 《單片機(jī)初級教程》[M]. 北京航空航天大學(xué)出版社. 2002[8]
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