【正文】 不受電網(wǎng)電壓波動(dòng)和負(fù)載電阻變化的影響，從而獲得穩(wěn)定性足夠高的直流電壓 。由于輸入電壓為電網(wǎng)電壓，一般情況下所需直流電壓的數(shù)值和電網(wǎng)電壓的有效值相差較大，因而電源變壓器的作用顯現(xiàn)出來(lái)起到降壓作用。密碼輸完后按下確認(rèn)鍵，如果密碼輸入正確則開(kāi)鎖，不正確顯示密碼錯(cuò)誤重新輸入密碼，當(dāng)三次密碼錯(cuò)誤則發(fā)出報(bào)警；當(dāng)用戶需要修改密碼時(shí)，先按下鍵盤設(shè)置鍵后輸入原來(lái)的密碼，只有當(dāng)輸入的原密碼正確后才能設(shè)置新密碼。外部復(fù)位時(shí)， WDT 默認(rèn)為關(guān)閉狀態(tài)，要打開(kāi) WDT，必按順序?qū)?01H 和 0E1H 寫到 WDTRST寄存器，當(dāng)啟動(dòng)了 WDT，它會(huì)隨晶體振蕩器在每個(gè)機(jī)器周期計(jì)數(shù)，除硬件復(fù)位或 WDT 溢出復(fù)位外沒(méi)有其它方法關(guān)閉 WDT，當(dāng) WDT 溢出，將使 RST 引腳輸出高電平的復(fù)位脈沖。 程序存儲(chǔ)器：如果 EA 引腳接地（ GND），全部程序均執(zhí)行外部存儲(chǔ)器。 雙時(shí)鐘指針寄存器：為方便地訪問(wèn)內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，提供了兩個(gè) 16位數(shù)據(jù)指針寄存儲(chǔ)器： PD0 位于 SFR 區(qū)塊中的地址 82H、 83H 和 DP1 位于地址84H、 85H，當(dāng) SFR 中的位 DPS=0 時(shí)選擇 DP0,而 DPS=1 時(shí)選擇 DP1。 AT89C51芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu) ： 特殊功能寄存器：特殊功能寄存器的片內(nèi)空間分存 如 AT89C51 的 芯片引腳 所示。如 EA 端為高電平（接 VCC 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，高有兩次有效的 PSEN 信號(hào)。如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器 （ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0位置位，可禁止ALE 操作。 P3口的第二功能如下表 31所示： 9 表 31 P3 口的第二功能 端口功能 第二功能 端口引腳 第二功能 RXD（ ） 串行輸入口 T0（ ） 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0外部輸入 TXD（ ） 串行輸出口 T1（ ） 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1外部輸入 INT0（ ） 外 中斷 0 WR（ ） 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 INT1（ ） 外中斷 1 RD（ ） 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 RST：復(fù)位輸入。 P3口： P3口管腳是 8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4個(gè) TTL門電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P1口管腳寫入 1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。當(dāng) P0口的管腳第一次寫 1時(shí)，被定義為高阻輸入。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。 軟件部分的密碼儲(chǔ)存是放在 AT24C02 儲(chǔ)存芯片里，保證儲(chǔ)存、驗(yàn)證用戶輸入的密碼是否正確，修改密碼的系統(tǒng)部分用于用戶更換密碼時(shí)所需的處理程序的執(zhí)行，開(kāi)鎖報(bào)警系統(tǒng)是用戶輸入密碼開(kāi)鎖時(shí)執(zhí)行的程序，密碼正確則開(kāi)鎖，密碼錯(cuò)誤則報(bào)警。 電子密碼鎖使用框圖 如圖 21所示： 圖 21 電子密碼鎖使用框圖 密碼鎖的使用方法簡(jiǎn)單，而用戶所看到的界面很簡(jiǎn)潔，只有一個(gè)輸入鍵盤，一個(gè)顯示器，一個(gè)小喇叭，這樣不僅讓使用者看的舒心，也簡(jiǎn)化界面起到美觀的作用，同時(shí)簡(jiǎn)介的界面也解決了文話水平不高的大眾人群，使得用戶用起來(lái)不會(huì)覺(jué)得無(wú)從下手。 密碼鎖的工作原理 它是以 51系列單片機(jī) (AT89C51)為核心，配以相應(yīng)硬件電路，完成密碼的設(shè)置、存貯、識(shí)別和顯示、驅(qū)動(dòng)電磁執(zhí)行器并檢測(cè)其驅(qū)動(dòng)電流值、接收傳感器送來(lái)的報(bào)警信號(hào)、發(fā)送數(shù)據(jù)等功能，單片機(jī)接收鍵入的代碼，并與存貯在EEPROM 中的六位密碼進(jìn)行比較，六位密碼的可以有 298萬(wàn)多組密碼供主人隨意變換，保密性極高，可選密碼組是連續(xù)排列的 ，如果密碼正確，則驅(qū)動(dòng)電磁執(zhí)行器開(kāi)鎖；如果密碼三次都不正確，則單片機(jī)通過(guò)通信線路向智能報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 而采用數(shù)字密碼鎖電路的好處就是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。在國(guó)外發(fā)展比較早，所以應(yīng)用也比較廣泛，主要在 家庭裝 較貴重地方，銀行， 保險(xiǎn)柜 等應(yīng)用較多，在國(guó)內(nèi)這方面發(fā)展也較快，不管自己開(kāi)發(fā)或是引進(jìn)都有，在重要地方應(yīng)用也較多，由于價(jià)錢 3 比普通 彈子鎖 較貴，早幾年應(yīng)用較少，現(xiàn)在越來(lái)越普及到平?；?，未來(lái)的發(fā)展也會(huì)越來(lái)越被 大眾 采用，由于它的功能、安全是彈子鎖無(wú)法相比的。 因此，為了發(fā)揚(yáng)優(yōu)點(diǎn)、克服弱點(diǎn)，鍵盤式電子密碼在不斷發(fā)展中，如“任意設(shè)定密碼”技 術(shù)使得被授權(quán)人可以根據(jù)自己的需要或喜好設(shè)定密碼，常用常新；而“自動(dòng)更改密碼”技術(shù)使得本次輸入的密碼將自動(dòng)更改成下次應(yīng)輸入的密碼，更改的規(guī)律不為他人所知，因而不怕旁觀者窺測(cè)；獨(dú)出心裁的鍵盤亂序顯示技術(shù)使得鍵盤上的固定鍵位每次顯示出的字符不固定，并且顯示的窄小角度只能由操作者正面看得到，因而即使旁觀者看見(jiàn)操作動(dòng)作也難以窺測(cè)出密碼；“多重密碼設(shè)定”技術(shù)使得單組密碼不一定有效，適合多人 分權(quán) 使用，需要輸入兩組以上的密碼才被認(rèn)可，大大提高了保密性，如果限定輸入這些密碼的先后順序或時(shí)間區(qū)段，則保密性還可提高。鎖具的發(fā)展與保險(xiǎn)柜相輔相成，直到今天，轉(zhuǎn)盤式密碼鎖仍大量運(yùn)用于保險(xiǎn)柜行業(yè)。 電子密碼鎖的發(fā)展歷程 鎖自古以來(lái)就是把守門戶的“鐵將軍” , 人們對(duì)它要求甚高，既要安全可靠地防盜 ,又要使用方便 ,這也是制鎖者長(zhǎng)期以來(lái)研制的主題。 鍵盤式電子密碼鎖使用的日益廣泛，該產(chǎn)品主要應(yīng)用于保險(xiǎn)箱、 保險(xiǎn)柜和 金庫(kù) ，還有一部分應(yīng)用于保管箱和運(yùn)鈔車。 電子密碼鎖的特點(diǎn)是不用鑰匙、無(wú)鎖孔、機(jī)械傳動(dòng)、不易損壞、不磨損、不易被破譯、可多次更換密碼、換號(hào)不換鎖、一把鎖多個(gè)密碼，具有防撥、防砸、防撬、防堵等功能。 8 結(jié)論 .......................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 電子密碼鎖的發(fā)展歷程 ..................................... 2 2系統(tǒng)的方案和原理 ............................................... 4 設(shè)計(jì)的方案 ............................................... 4 密碼鎖的工作原理 ......................................... 5 3系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ................................................. 6 系統(tǒng)框圖及 AT89C51 的介紹 ................................. 6 密碼鎖電路總體結(jié)構(gòu) ...................................... 10 輸入電源的設(shè)計(jì) .......................................... 11 按鍵鍵盤的處理 .......................................... 12 矩陣式鍵盤的原理圖 ............................... 12 矩陣式鍵盤的按鍵識(shí)別 ............................. 14 數(shù)碼管顯示的處理 ........................................ 15 4系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ................................................ 16 儲(chǔ)存芯片 AT24C02......................................... 16 密碼儲(chǔ)存系統(tǒng) ............................................ 18 主程序 流程 的編輯 ........................................ 20 復(fù)位系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .......................................... 21 開(kāi)鎖程序的處理 .......................................... 22 報(bào)警電路的選擇 .......................................... 24 晶振電路系統(tǒng) ........................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。采用鍵盤輸入的電子密碼鎖具有較高的優(yōu)勢(shì)，提高信號(hào)傳輸?shù)目垢蓴_性，減少錯(cuò)誤動(dòng)作，而且功率消耗低；反應(yīng)速度快、傳輸效率高、工作穩(wěn)定可靠等。 以單片機(jī) AT89C51 作為密碼鎖監(jiān)控裝置的檢測(cè)和 控制核心，根據(jù) 51 單片機(jī)之間的串行通信原理，對(duì)密碼信息隨機(jī)加密和保護(hù)。 電子密碼鎖的簡(jiǎn)介 ........................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 7 密碼鎖的發(fā)展趨勢(shì) ....................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。它 是一種通過(guò)密碼輸入來(lái)控制電路或是芯片工作，從而控制機(jī)械開(kāi)關(guān)的閉合，完成開(kāi)鎖、閉鎖任務(wù)的電子產(chǎn)品 ?，F(xiàn)在應(yīng)用較廣的電子密碼鎖是以芯片為核心，通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)然，密碼又不能太復(fù)雜，太復(fù)雜了可能自己都糊涂了，或者輸入密碼操作成功率低，造成使用不便。 19 世紀(jì)末 20世紀(jì)初，歐洲人利用瑞士鐘表工藝，開(kāi)發(fā)出轉(zhuǎn)盤式密碼鎖，保險(xiǎn)柜技術(shù)才出現(xiàn)了突破性的發(fā)展，保密性、安全性大幅度提高。之后又將 LED、 LCD數(shù)碼顯示用于保險(xiǎn)柜中，用戶對(duì)于防火的需求也催生了各類防火產(chǎn)品，指紋掃描識(shí)別技術(shù)的發(fā)展又促進(jìn)指紋鎖在保險(xiǎn)柜中的運(yùn)用，磁卡的流行派生了磁卡式保險(xiǎn)柜??而保險(xiǎn)柜的產(chǎn)品種類，以當(dāng)初最簡(jiǎn)單的功能發(fā)展到防盜、防火、防盜 /防火、防磁、家用、商用、酒店用、槍械用、文件 /數(shù)據(jù)等幾乎不可勝數(shù)的種類。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了帶微處 理器的智能數(shù)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，當(dāng)今智能 電子密碼鎖 發(fā)展已經(jīng)到了非常高的境界，由于 電子元件 特別是 單片機(jī)應(yīng)用 在這幾年得到空前發(fā)展，無(wú)論功能性，穩(wěn)定性都比較全面，在保密方面已做到人眼識(shí)別， 指 紋識(shí)別 ， 人聲 識(shí)別基本上 電影 上有的現(xiàn)實(shí)也有。電路節(jié)省了大量的硬件電路設(shè)計(jì)過(guò)程，使得硬件電路的焊接對(duì)設(shè)計(jì)的要求和結(jié)果的影響達(dá)到最低的限度，而 51系列單片機(jī)所用元件簡(jiǎn)單，成本也較低；電路不是很復(fù)雜，易于焊接；如果在電路的測(cè)試過(guò)程中出現(xiàn)了一些問(wèn)題，可以很容易的檢查出來(lái)。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。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，單片機(jī)將每次開(kāi)鎖操作和此時(shí)電磁執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)電流值作為狀態(tài)信息發(fā)送給單片機(jī)的芯片處理，同時(shí)將接 5 收來(lái)自無(wú)限循環(huán)的密碼識(shí)別程序的報(bào)警信息也發(fā)送給智能報(bào)警器 ，從而使整個(gè)密碼鎖正 常運(yùn)行。 電子密碼鎖系統(tǒng)框圖 如 31所示： 圖 31 電子密碼鎖系統(tǒng)框圖 硬件部分的密碼鎖電路是密碼鎖系統(tǒng)的整體工作電路，可以很清晰的看出密碼鎖的工作流程，輸入電路是密碼鎖的電源輸入端，保證密碼鎖可以正常工作，按鍵部分選擇的是矩陣式鍵盤，矩 陣式鍵盤的有點(diǎn)是減少 I/O 口的占用、按鍵選擇多，數(shù)碼管顯示部分是顯示用戶輸入密碼位數(shù)，并不顯示輸入數(shù)據(jù)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 1000 次。 AT89C51的 芯 片引腳 如圖 32所示： 圖 32 AT89C51 芯片引腳圖 其主要功能特性： 兼容 MCS51指令系統(tǒng) 4k 可反復(fù)擦寫 (1000 次） ISP Flash ROM 32 個(gè)雙向 I/O 口 工作電壓 2個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器 時(shí)鐘頻率 033MHz 全雙工 UART 串行中斷口線 128x8 bit 內(nèi)部 RAM 2個(gè)外部中斷源 低 功耗空閑和省電模式 中斷喚醒省電模式 3 級(jí)加密位 看門狗（ WDT）電路 軟件設(shè)置空閑和省電功能 靈活的 ISP 字節(jié)和分頁(yè)編程 雙數(shù)據(jù)寄存器指針 1 40 2 39 3 38 4 37 5 36 6 35 7 34 8 33 9 32 10 31