【文章內(nèi)容簡介】 上的密碼才被認可，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間區(qū)段，則保密性還可提高。在輸入密碼的過程中，為了限制試探密碼的企圖，通常輸入錯誤碼若干次或若干時間內(nèi)輸入不正確，即“封鎖”鍵盤，不再接受輸入操作?？傊?，盡管新式電子防盜鎖層出不窮，但鍵盤式電子密碼防盜鎖仍然“老樹發(fā)新芽 ”，不僅在市場上居于主流地位，而且，還經(jīng)常作為其他類型電子防盜鎖的輔助輸入手段。電子防盜鎖廣泛應用于金融業(yè)，其根本的作用是“授權(quán)” ，即被“授權(quán)”的人才可以存取錢、物。廣義上講，金融業(yè)的“授權(quán)” 主要包括以下三種層次的內(nèi)容：授予保管權(quán)，如使用保管箱、保險箱和保險柜；授予出入權(quán)，如出入金庫、運鈔車和保管室；授予流通權(quán)，如自動存取款。目前，金融行業(yè)電子防盜鎖的應用主要集中在前兩個層面上。當然，以上所說的授權(quán)技術再高超，都必須由精良的“鎖具” 擔當承載結(jié)構(gòu)部件，實現(xiàn)開啟、閉鎖的功能，而且承擔實體防護作用，抵抗住或盡量延遲破壞行為，讓電子防盜鎖“軟、硬不吃 ”。一般情況下，鎖具防盜的關鍵是鎖身外殼、閉鎖的部件（如伸縮的鎖舌或鎖栓、鎖扣盒鎖扣板以及依靠電磁力直接閉鎖的電磁部件等）的強度（應有足夠的機械強度和剛度，能夠承受一定數(shù)值、一定方向的靜壓力和沖擊力以及力矩） 、鎖止型式（能承受某些方式和工具的作用） 、配合間隙（防止采用機械的、電子的方法探入鎖具內(nèi)部而被開啟）和布局（將薄弱的、與鎖的開啟直接相關的零部件和電路置于殼體保護之下，并且不易被識別出來） 。提高電子防盜鎖之防護能力的必然途徑是報警，在金融業(yè)的許多場所有人值守、有電視監(jiān)控，具有報警功能，可以綜合物理防范和人力防范兩種作用。報警的前提是具備探測功能，根據(jù)電子防盜鎖的使用場所和防護要求，可選擇多種多樣的探測手段。在中國的城市金融業(yè)中，實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)報警已經(jīng)成為對各金融網(wǎng)點的基本要求。根據(jù)國內(nèi)外的實踐經(jīng)驗，金融業(yè)實行安全防范風險等級很有必要，即依據(jù)使用的防盜報警器材的性能、安裝布局和人員值守狀況等，可以評估被防護物或區(qū)域的防護能力，得出風險等級，其中，電子防盜鎖的性能至關重要。 基本原理單片機電子鎖是以 51 系列單片機(AT89S52)為核心，配以相應硬件電路，完成密碼的設置、存貯、識別和顯示、驅(qū)動電磁執(zhí)行器并檢測其驅(qū)動電流值、接收傳感器送來的報警信號、發(fā)送數(shù)據(jù)等功能。 單片機接收鍵入的代碼，并與存貯在 EEPROM 中的密碼進行比較，如果密碼正確，則驅(qū)動電磁執(zhí)行器開鎖；如果密碼不正確，則允許操作人員重新輸入密碼，最多可輸入三次；如果三次都不正確，則單片機通過通信線路向智能監(jiān)控器報警。單片機將每次開鎖操作和此時電磁執(zhí)行器的驅(qū)動電流值作為狀態(tài)信息發(fā)送給智能監(jiān)控器，同時將接收來自傳感器接口的報警信息也發(fā)送給智能監(jiān)控器，作為智能化分析的依據(jù) 。為 了 防 止 通 信 線 路 的 人 為 破 壞 和 電 磁 執(zhí) 行 器 因 某 種 原 因 造 成 流 過 電 磁 線 圈 的 電 流過 大 而 燒 毀 線 圈 ， 可 以 加 入 電 流 監(jiān) 視 技 術 模 塊 采 用 MAXIM 公 司 生 產(chǎn) 的 電 流 ／ 電 壓 轉(zhuǎn)換 芯 片 MAX471。 該 芯 片 能 將 被 測 電 流 I 轉(zhuǎn) 化 成 對 地 輸 出 電 壓 U， 且 有 測 量 范 圍 大 、精 度 高 、 輸 出 電 壓 U 和 被 測 電 流 I 成 正 比 等 特 點 。 電 流 監(jiān) 視 器 輸 出 電 壓 送 A/D 轉(zhuǎn) 換器 ， 單 片 機 通 過 讀 取 A/D 轉(zhuǎn) 換 結(jié) 果 ， 獲 知 線 路 中 電 流 的 變 化 情 況 ， 通 過 分 析 及 時 發(fā) 現(xiàn)異 常 ， 發(fā) 出 報 警 信 號 。 本 設 計 因 為 使 用 了 LED 燈 替 代 電 磁 執(zhí) 行 器 ， 所 以 沒 有 采 用 該保 護 。 研究的主要內(nèi)容本設計采用的是串行的 EEPROM 芯片，使用 I2C 總線傳輸數(shù)據(jù)，這樣可以少占用單片機的端口，I2C 總線是由 PHILIPS 公司開發(fā)一種簡單、雙向二線制同步串行總線。它只需要兩根線即在于連接總線上的器件之間傳送信息。這種總線的主要特點有：總線只有兩根線，這樣可以在設計中大大減少了硬件接口；每接到總線上的器件都有一個用于識別的器件地址，避免了片選線的連接方法，并建立了簡單的主從關系，每個器件既可以作為發(fā)送器，又可以作為接收器；同步時鐘允許器件以不同的波特率進行通訊；同步時鐘可以作為停止或重新啟動串行口發(fā)送的握手信號；串行的數(shù)據(jù)傳輸位數(shù)率在標準模式下可達 100Kbit/s,快速模式下可達 400Kbit/s，高速模式下可達 。 I/O 口、接口線組成行、列結(jié)構(gòu)，鍵位設在行、列的交點上。這樣在按鍵比較多的情況下就比獨立按鍵有優(yōu)勢，本設計有 16 個按鍵，只需要8 個 I/O 口，大大節(jié)省了單片機的 I/O 口開銷。本設計是基于 AT89S52 單片機實現(xiàn)電子密碼鎖功能，具有修改密碼和防多次試探功能，并對系統(tǒng)進行研究分析，調(diào)節(jié)各個部件正常工作，同時，根據(jù)實際情況對其軟、硬件進行改良、改進，并提出系統(tǒng)總體方案。首先，細致分析單片機電子密碼鎖的各模塊工作原理及相關技術。其次，掌握并將程序燒錄進單片機 AT89S52 內(nèi)，控制各器件的協(xié)調(diào)工作，以便能實現(xiàn) I2C 傳輸數(shù)據(jù)的功能及顯示功能。整個過程需要尋找大量的相關資料，和學習相關的軟件并運用到實踐，還有焊接電路版，要有很好的動手意識和知識的積累，也是考驗這將近四年來對專業(yè)知識學習的一次總結(jié)和匯集。經(jīng)過幾個月的努力，完成了系統(tǒng)軟硬件的設計，并對實際工作中遇到的問題進行討論解決，最后經(jīng)運行調(diào)試實現(xiàn)了單片機電子密碼鎖的功能。通過這次畢業(yè)設計，親身體會到一個系統(tǒng)的制作過程，也深刻的理會該系統(tǒng)各部件的運行原理和實物調(diào)試，能夠很好地學習掌握和利用單片機 AT89S52，且設計出該單片機電子密碼鎖，能夠模擬其工作過程，從而熟悉控制系統(tǒng)的開發(fā)流程和具體內(nèi)容，體會理論聯(lián)系實際的重要性，增強自身實踐應用能力。 2 系統(tǒng)總體設計方案 系統(tǒng)的功能介紹用單片機做主機運算器，能進行密碼修改和管理員密碼設置，可復位，設置有退出鍵、管理員模式鍵、設定鍵、刪除鍵和確定鍵。LCD 在開鎖前顯示 plesea input，然后根據(jù)不同的模式和密碼正確與否顯示出相應的提示。本設計設置的設置的用戶初始密碼和管理員初始密碼都為 ，可以修改密碼，密碼個數(shù)可以是 116的數(shù)字。采用 24c02 存儲密碼，有掉電保護功能。 系統(tǒng)的整體框圖掉電儲存器鍵盤輸入AT98S52LCD 顯示光聲報警電路和開鎖電路圖 21 系統(tǒng)框圖本設計采用 4*4 的矩陣鍵盤作為輸入，AT89S52 單片機作為主機， 二極管指示燈和喇叭組成發(fā)聲系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)擬達到的總體功能，將其劃分為以下功能模塊:激光弦輸入、掉電儲存、運算主機、輸出設備等。系統(tǒng)整體框圖如圖。 系統(tǒng)各單元模塊功能本設計的掉電存儲模塊采用串行的 24C02B，是美國 CATALYST 公司生產(chǎn)的，具有2K（256x8），可編程自定義寫周期。支持 I2C 總線數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，采用CMOS 結(jié)構(gòu)減少了器件的功耗，可以保存數(shù)據(jù) 100 年。電子密碼鎖的核心器件是單片機，它是整個系統(tǒng)的“心臟”，由它來處理和運算輸入信號，協(xié)調(diào)各功能模塊的正常工作，考慮到系統(tǒng)的功能和經(jīng)濟性等因素，采用的是當今流行的性價比較高的 AT89S52。輸出設備選用通用的 1602LCD 液晶顯示模塊，具有很好的顯示特性，單 5V 電源電壓，低功耗、長壽命、高可靠性，內(nèi)置 192 種字符（160 個 57 點陣字符和 32 個 510 點陣字符） ，具有 64 個字節(jié)的子定義字符 RAM,可自定義 8 個 58 點陣字符或四個 511 點陣字符，采用 STN、半透、正顯顯示方式，4 位或 8 位并口的通訊方式。3 密碼鎖的工作原理 系統(tǒng)工作原理簡介該電子密碼鎖采用 4*4 鍵盤作為輸入信號，輸入到作為主機 AT89S52 單片機，通過軟件編程的程序，做出判斷，結(jié)果再經(jīng) 1602LCD 液晶顯示器作為輸出顯示。晶振電路提供單片機運行脈沖。每按一次鍵盤按鈕會通過蜂鳴器響一次，達到更好的控制效果。 AT89S52 單片機 AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT89S52 具有以下標準功能： 8k 字節(jié) Flash，256 字節(jié) RAM，32 位 I/O 口線，看門狗定時器，2 個數(shù)據(jù)指針，三個 16 位定時器/計數(shù)器，一個 6 向量 2 級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許 RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。圖31 AT89S52引腳結(jié)構(gòu)VCC: 電源GND: 地