【正文】 理中。 而且由于人們對數(shù)字密碼鎖還沒有完全的認識，同時其價錢較普通彈子鎖貴，應(yīng)用較少。由于電子鎖的功能、安全是彈子鎖無法相比的，因此，發(fā)展前景是非常大的。 由于數(shù)字、字符、圖形圖像、人體生物特征和時間等要素均可成為鑰匙的電子信息，組合使用這些信息能夠使電子密碼鎖獲得高度的保密性 。 設(shè)計制作一個數(shù)字密碼鎖，替代傳統(tǒng)的機械鎖。 ④ 時鐘復(fù)位電路、密碼復(fù)位電路設(shè)計。 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 數(shù)字密碼鎖總體設(shè)計 3 2 數(shù)字密碼鎖總體設(shè)計 系統(tǒng)方案論證 隨著電子產(chǎn)品向智能化和微型化的不斷發(fā)展，數(shù)字密碼鎖的種類也不斷增多，本節(jié)主要討論了目前較為常見的數(shù)字密碼鎖，有采用數(shù)字電路為控制核心和采用以單片機為控制核心的兩種數(shù)字密碼鎖。 密碼修改電路 鍵盤輸入 密碼校驗電路 開鎖電路 執(zhí)行電路 限時報警 報警次數(shù)檢測 鎖定 5 分鐘 市電供電 電路 電子切換開關(guān) 蓄電池 斷電檢測 充電電路 鎖定 脈沖 清除報警信號 開始計時 電源 VCC 220V 開門 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 數(shù)字密碼鎖總體設(shè)計 4 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。 由于單片機種類繁多，因此在選用時要多加比較合理選擇，以期獲得最佳的性價比。 基于以上因素本設(shè)計選用單片機 AT89C51 作為本設(shè)計的核心元件，利用單片機靈活的編程設(shè)計和豐富的 I/O端口，及其控制的準確性，實現(xiàn)基本的密碼鎖功能。當用戶需要修改密碼時，先按下鍵盤設(shè)置鍵后輸入原來的密碼，只有當輸入的原密碼正確后才能設(shè)置新密碼。 用戶通過矩陣鍵盤輸入密碼，后經(jīng)過單片機對用戶輸入的密碼與自己保存的密碼進行對比，從而判斷密碼是否正確，然后控制引腳的高低電平傳到開鎖電路或者報警電路控制開鎖還是報警。 AT89C51 單片機 顯示電路 報警電路 開鎖電路 鍵盤輸入 密碼輸入 復(fù)位電路 晶振電路 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)硬件設(shè)計 6 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 主要元器件介紹 數(shù)字密碼鎖硬件系統(tǒng)實現(xiàn)開鎖，上鎖，密碼修改，報警等功能所需硬件主要有：主控芯片 AT89C5繼電器、存儲芯片 AT24C0 LCD1602 顯示器，矩陣鍵盤模塊等。由于將多功能 8位 CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器。 P0口： P0口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL門電流。 P1口： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P2口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時器 0 外部輸入） T1（記時器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。注意加密方式 1 時， /EA將內(nèi)部鎖定為 RESET；當 /EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。 振蕩器特性 : XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。有余輸入至內(nèi)部 時鐘信號 要通過一個二分河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)硬件設(shè)計 9 頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等作用。廣泛應(yīng)用于電力保護、 自動化 、運動、遙控、測量和通信等裝置中。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。而且他是采用了 I2C總線式進行數(shù)據(jù)讀寫的串行器件，占用很少的資源和 I/O線，并且支持在線編程，進行數(shù)據(jù)實時的存取十分方便。主機產(chǎn)生串行時鐘信號 (通過 SCL引腳 )并發(fā)出控制字，控制總線的傳送方向，并產(chǎn)生開始和停止的條件。字符型顯 示器把 LCD控制器、點陣驅(qū)動器、字符存儲器等做在一塊板子上，再與液晶屏一起組成一個顯示模塊。如果 LCD 正忙于處理其他指令，就等待；如果不忙，再執(zhí)行寫指令。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。這樣，當按鍵沒有按下時，所有的輸入端都是高電平，代表無鍵按下。該電路以穩(wěn)壓集成模塊 7805 為核心，先將家用50Hz、 220V 交流電經(jīng)過變壓器變壓，在經(jīng)過 4個二極管全波整流，配合濾波電路即可轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的可供單片機使用的 5V直流電壓。本設(shè)計中使用的這個 4*4鍵盤不但能完成密碼的輸入還能作特別功能鍵使用，比如未定義B 上鎖84E 清除所有A 開鎖73C 修改密碼951D 保存密碼1062P 24P 25P 26P 27P 20 P 21 P 22 P 23P [ 20 ..2 7]河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)硬件設(shè)計 14 清空顯示功能等。 結(jié)束信號： SCL（時鐘線）為高電平期間， SDA（數(shù)據(jù)線）從高電平向低電平跳變，結(jié)束傳送數(shù)據(jù)。AT24C02 的控制字由 8位二進制數(shù)構(gòu)成，在開始信號發(fā)出以后，主機便會發(fā)出控制字，以選擇從機并控制總線傳送的方向。當按下關(guān)閉電源鍵后顯示器才處于關(guān)閉狀態(tài)。通過 LCD 顯示屏，可以清楚的判斷出鎖所處的狀態(tài)。用戶通過鍵盤任意設(shè)置密碼，并儲存在 EEPROM 中作為鎖碼指令。完成本次開鎖。當有按鍵被按下時，即進入鍵盤掃描程序，確定所要執(zhí)行的操作。當繼電器吸臺以后帶動鎖桿伸縮，這時，鎖勾在彈簧的作用下彈起，完成本次開鎖。 //將 P2 口高四位設(shè)為低電平，低四位設(shè)置為高電平 delayms(5)。 case 2:keynum=1。 case 8:keynum=3。 //翻轉(zhuǎn) P2口電位，此時高四位為高電平，第四位為低電平； delayms(5)。break。break。 } 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)軟件設(shè)計 22 delayms(600)。 //寫指令 for(i=0。 //lcden 置低電平 (根據(jù)表 ，寫指令時， lcden 為高脈沖， 就是 讓 lcden 從 0到 1發(fā)生正跳變，所以應(yīng)先置 0 write_(0x38)。 //清屏幕指令，將以前的顯示內(nèi)容清除 write_(0x80)。 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)軟件設(shè)計 23 for(k=0。 } if (flag==6) //如果每一位都相同，則進入開鎖程序 { flag=0。 clk=0。 j=0。 clk=1。 write_(0xcf)。 m=0。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。在編譯方面，它也支持 ISR、 Keil 和 Mtlab 等多種 編譯器 。前者可在相當程度上得到實物演示實驗的效果，后者則是實物演示實驗難以達到的效果。由于 PROTEUS 提供了實驗室無法相比的大量的元器件庫，提供了修改電路設(shè)計的靈活性、提供了實驗室在數(shù)量、質(zhì)量上難以相比的虛擬儀器、儀表，因而也提供了培養(yǎng)學生實踐精神、創(chuàng)造精神的平臺 隨著科技的發(fā)展， “ 計算機仿真技術(shù) ” 已成為許多設(shè)計部門重要的前期設(shè)計手段。 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)軟件設(shè)計 25 系統(tǒng)軟件調(diào)試 本設(shè)計系統(tǒng)軟件仿真采用 的仿真軟件是英國 Labcenter electronics 公司出版Proteus 軟件。 圖 數(shù)字密碼鎖 Proteus仿真圖 本設(shè)計中數(shù)字密碼鎖實現(xiàn)的功能有：開鎖、上鎖、修改密碼、保存密碼、清除輸入、輸錯提示、鎖定鍵盤、報警等功能。 圖 上鎖功能狀態(tài) 修改密碼功能：在開鎖狀態(tài)下可以進行密碼的修改操作。 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)軟件設(shè)計 27 （ 1）首次輸入新密碼 （ 2）再次輸入新密碼 （ 3） 新密碼保存 （ 4）兩次輸入密碼不同 圖 功能軟件仿真圖 鎖定鍵盤功能：當密碼輸入次數(shù)超過 3次，系統(tǒng)會鎖定鍵盤 3秒鐘，同時蜂鳴器發(fā)出報警聲。 (1) (2) (3) 圖 鎖定鍵盤功能硬件仿真圖 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)軟件設(shè)計 28 清除密碼功能：在輸入數(shù)字鍵過程中按下清除密碼按鍵，會將所有輸入的密碼清除。 ② 對 LCD 基板或基 PIN 焊接位置的調(diào)整必須在安裝前完成。 ④ 焊接時， LCD 基板不應(yīng)長時間置于焊錫蒸汽中 。 其他的電子器件焊接須知步驟： ① 準備焊接 :清潔被焊元件處的積塵及油污 ,再將被焊元器件周圍的元器件左右掰一掰 ,讓電烙鐵頭可以觸到被焊元器件的焊錫處 ,以免烙鐵頭伸向焊接處時燙壞其他元器件。 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 硬件系統(tǒng)制作及調(diào)試 30 ③ 清理焊接面 :若所焊部位焊錫過多 ,可將烙鐵頭上的焊錫甩掉 (注意不要燙傷皮膚 ,也不要甩到電路板上 ),用光烙錫頭 沾 些焊錫出來。 ② 焊接 LCD 的相應(yīng)管腳并把 LCD 的管腳單片機相連接。 ⑥ 焊接其他接口及輔助電路。推斷可能是初始化程序出現(xiàn)問題。若輸入錯誤，會提示錯誤并記錄錯誤次數(shù)（如圖 （ 3）所示）。按下保存鍵后，會提示再次輸入密碼（如圖 （ 2）所示）。否則繼續(xù)鎖定鍵盤 3秒鐘。 圖 清除密碼功能河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 總結(jié) 34 總結(jié) 本文詳細 分析 了 數(shù)字密碼鎖的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 ， 并總結(jié)前