【正文】 ____________________________________________________________________________________ 顯示兩行，每行 16個字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。第 5 腳 SDA 為串行數(shù)據(jù)輸入 /輸出，數(shù)據(jù)通過這條雙向 I2C 總線串行傳送 。 I2C 總線是一種用于 IC 器件之間連接的二線制總線。時鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。 圖 3 DS1302 引腳圖 （ 2） DS1302 的控制字節(jié) DS1302 的控制字如表 2所示。 RST是復(fù)位 /片選線，通過把 RST 輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。 DS1302內(nèi)部有一個 31 8的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的 RAM寄存器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時 ，這兩次有效的 PSEN 信號將不出現(xiàn)。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL 門電流。 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，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 以下 AT89C51 具體的管腳功能介紹，管腳如圖 2所示。 為了顯示時間與日期，采用 DS1302 時鐘芯片，此芯片封裝為 8 腳，其中的 3 個管腳負(fù)責(zé)與單片機通信，既節(jié)省資源又滿足需求。單片機具有資源豐富、速度快、編程容易等優(yōu)點。新密碼的設(shè)定，則需進(jìn)行兩次確認(rèn)，防止用戶誤操作而導(dǎo)致的問題。 上述是本 設(shè)計的硬件方面的一些特點，而對于軟件功能的實現(xiàn)上，則具有以下的特征： （ 1）密碼隱私的保護(hù)：在用戶輸入密碼的時候， LCD 顯示屏上不會直接顯示明文的數(shù)字密碼， 而是以 *號來遮擋，保護(hù)了用戶在輸入時的密碼的安全性。 電子密碼鎖產(chǎn)品前景廣泛，可應(yīng)用于家用及商用防盜門、保險柜，汽車，軍事等領(lǐng)域，目前，在西方發(fā)達(dá)國家，電子密碼鎖技術(shù)相對先進(jìn)，種類齊全，電子密碼鎖已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于智能門禁系統(tǒng)中，通過多種更加安全，更加可靠的技術(shù)實現(xiàn)大門的管理。 目前，市場上很多國內(nèi)外的鎖具，實際上都不具備真正的防盜功能。其中密碼由鍵盤輸入端口輸入，解碼正確條件下，輸出開鎖電平，控制電控鎖開啟。 從目前的技術(shù)水平和市場認(rèn)可程度看，使用最為廣泛的是鍵盤式電子密碼鎖 。 19 5 總結(jié) 12 鍵盤電路 對于電子密碼鎖，其具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等優(yōu)點，帶防盜報警的電子密碼鎖更是有逐漸取代機械防盜鎖的趨勢。隨著社會的發(fā)展，人們對鎖的要求也越來越高，除了安全性之外，更要求鑰匙的便攜性和使用方便。 4 3 硬件系統(tǒng)設(shè)計 7 桂林電子科技大學(xué) 課程 設(shè)計報告用紙 第 3 頁 共 4 頁 AT24C08 存儲芯片 13 DS1302 時鐘芯片電路 14 報警電路 18 Proteus 仿真 此外，傳統(tǒng)的機械鎖，由于有鎖孔在外，也給盜賊的破壞帶來可乘之機，可以使用一 些專門的開鎖工具進(jìn)行開鎖。而本文以單片機作為主要的設(shè)計，正是遵從了成本盡可能低，而達(dá)到主要日常功能的一個思想。鎖具發(fā)展到現(xiàn)在已有若干年的歷史了，人們對它的結(jié)構(gòu)、機理也研究得很透徹，因此，不用鑰匙就能打開的方法和工具也 層出不窮。 電子密碼鎖的應(yīng)用與前景 出于安全、方便等方面的需要，許多電子密碼鎖已相繼問世，例如磁卡鎖、聲控鎖、指紋識別、 IC 卡識別等等。顯示模塊采用了 LCD1602 模塊，能夠顯示 16x2 的英文字符，對于本系統(tǒng)中的操作信息提示，可以充分的顯示出來，以達(dá)到簡單易用，上手即會，界面 友好的功能。在用戶連續(xù)輸入錯 誤達(dá)到 3次時，鍵盤為鎖定狀態(tài)，而此時只有用戶知道有一個鍵是“找回密碼”的按鍵。 本 設(shè)計所使用的模塊主要有：矩陣鍵盤輸入模塊， LCD1602 顯示模塊， AT24C08 掉電存儲模塊，時鐘電路，復(fù)位電路， GSM 模塊等等。 電源電路，可以采用 5V 直流電壓工作，也可使用 12V 直流電壓工作。同時， AT89C51 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。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時， P2口輸出地址的高八位。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。當(dāng) VCC2 大于 VCC1＋ 時， VCC2 給 DS1302 供電。只有在 SCLK 為低電平時，才能將 RST置為高電平。同樣，在緊跟 8 位的控制指令字后的下一個 SCLK 脈沖的下降沿讀出 DS1302 的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時從低位 0位到高位 7。每寫入或讀出一個數(shù)據(jù)字節(jié)后，該地址寄存器自動加 1，以實現(xiàn)對下一個存儲單元的讀寫。 AT24C08 的控制字由 8位二進(jìn)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。 AT24C08 的具體起始和終止信號時 序如圖 5所示。 第 4腳： RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，圖 6是的內(nèi)部顯示地址 圖 6 1602 內(nèi)部顯示地址 TC35i GSM 模塊 TC35i 新版西門子工業(yè) GSM 模塊是一個支持中文短信息的工業(yè)級 GSM 模塊 ,工作在桂林電子科技大學(xué) 課程 設(shè)計（論文）報告用紙 第 11 頁 共 56 頁 _____________________________________________________________________________________________________ EGSM900 和 GSM1800 雙頻段 ,電源范圍為直流 ～ ,電流消耗 —— 休眠狀態(tài)為，空閑狀態(tài)為 25mA，發(fā)射狀態(tài)為 300mA(平均 )， 峰值；可傳輸語音和數(shù)據(jù)信號 , 功耗在 EGSM900(4 類 )和 GSM1800(1 類 )分別為 2W 和 1W ,通過接口連接器和天線連接器分別連接 SIM 卡讀卡器和天線。 硬件設(shè)計 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。當(dāng) RST 引腳從高電平跳變?yōu)榈碗娖胶?，單片機便從0000H 單元開始執(zhí)行程序。當(dāng)外接晶振的時候，電容值一般選擇 C1=C2=30pF， 所以本設(shè)計選擇了 30pF 的 C C9 電容，晶振采用 24MHz。如之前芯片介紹中所述， LCD1602 只使用了 8條數(shù)據(jù)線和 3條控制線。由于是 SPI 總線驅(qū)動方式。接下來的 3 位 A2 A1 A0 為器件的地址位用來定義哪個器件以及器件的哪個部分被主器件訪問，而控制字節(jié)的最低位為讀 /寫控制， 1為讀 0為寫。 圖 13 報警電路所示 開鎖電路 由于本次設(shè)計的重點在于本機的設(shè)計，對于專業(yè)性較強的電磁鎖了解并不是十分充分，因為同時還要考慮到電磁鎖吸和的力度及時間，加之鎖的成本較為昂貴，所以出于節(jié)約成本考慮及演示效果，選擇了使用繼電器外接一個 LED 燈來代替。但由于電磁鎖比較昂貴，出于節(jié)約成本的考慮，暫時用 LED 代替。而此時，只有用戶知道有一個按鍵未被鎖定，而是用于找回密碼所用的按鍵。然后確定鎖閉合鍵的鍵碼在 KeyTable中，在返回對應(yīng)的一個數(shù)字，方 便以后編程時使用，而不用記住麻煩的鍵碼。} int KeyScan(void) {uchar i = 0。0xF0) != 0xF0) { P2 = 0x0F。} } } else P2 = 0xFF。 桂林電子科技大學(xué) 課程 設(shè)計（論文）報告用紙 第 20 頁 共 56 頁 _____________________________________________________________________________________________________ 圖 19 Proteus 硬件仿真圖 5 總結(jié) 本文描述了以單片機 AT89C51 作為主控方案的電子密碼鎖設(shè)計，并對方案進(jìn)行了 詳細(xì) 地 說明，包含對系統(tǒng)硬件的每一部分的組成及其一些主要工作原理 ； 在軟件部分，則也給出了相關(guān)主程序的流程圖和主要功能函數(shù)的流程圖。類似上述的問題在制作與調(diào)試過程中遇到許多，這里就不再贅述了，但是這給了我在動手能力上的鍛煉。但也有明顯的考慮不足的地方，由于了解的專業(yè)知識尚淺，對課題的研究經(jīng)驗的不足，使得在技術(shù)的解決與運用上顯得粗糙了一些，此電路中也存在著依稀的問題，譬如說當(dāng)供電斷掉的時候，此時密碼鎖沒有后備電源進(jìn)行供電，那么此時的門鎖處于關(guān)閉的狀態(tài)，用戶將無法自由進(jìn)出，必須等待供電的恢復(fù)，若能加入一個電源檢測和自動切換電路就可很好解決此問題，但由于過于復(fù)雜，本設(shè)計并未加入。 } Proteus 仿真 Proteus ISIS 是英國 Labcenter 公司開發(fā)的電路分析與實物仿真軟件。 value = temp1 | temp2。 P2 = 0xF0。 void delay_keyscan(void) {data uchar i,j。 同時，單片機將存儲于內(nèi)部的正確答案以短信的形式發(fā)至用戶綁定的手機上，用戶手機收到短信后，根據(jù)內(nèi)容輸入至密碼鎖中，按下確認(rèn)鍵以確定。 4 軟件程序設(shè)計 本次設(shè)計的電子密碼鎖程序并不算特別復(fù)雜， 由幾個相關(guān)程序構(gòu)成 ，這包括主程序，桂林電子科技大學(xué) 課程 設(shè)計（論文）報告用紙 第 17 頁 共 56 頁 _____________________________________________________________________________________________________ 設(shè)置密碼程序，開門程序，找回密碼程序等等。繼電器的電路連接如圖 14 所示。如圖 12 AT24C08 電路所示。其工作的時鐘信號由單獨的晶振提供，典型應(yīng)用是接 ，并接有 C5 和 C610pF電容。而 P1 口的 0,1,2 管腳，則是接 LCD的 RS、 R/W、 E（使能），即執(zhí)行相關(guān)的指令。本次使用了 4*4的矩陣鍵盤，也就是使用了 4 條行線和 4條列線，共占用 8個單片機引腳，即使桂林電子科技大學(xué) 課程 設(shè)計（論文）報告用紙 第 13 頁 共 56 頁 _____________________________________________________________________________________________________ 用了 P2 口。上電復(fù)位部分的原理也是 RC 電路的充放電效應(yīng)。由用戶通過連接單片機的矩陣鍵盤輸入密碼，后經(jīng)過單片機對用戶輸入的密碼與自己保存的密碼進(jìn)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。它支持 Text和 PDU格式的 SMS(Short M