【導讀】本系統(tǒng)由單片機系統(tǒng)、矩陣鍵盤、LED顯示和報警系統(tǒng)組成。系統(tǒng)能完成開鎖、超次鎖定、報警、修改用戶密碼基本的密碼鎖的功能。除上述基本的密碼鎖功能外，還具有掉電存儲、聲光。提示等功能，依據(jù)實際的情況還可以添加遙控功能。隨著人們生活水平的提高和安全意識的加強，對安全的要求也就越來越高。方便，這也是制鎖者長期以來研制的主題。而生，電子密碼鎖就是其中之一。鑰匙被仿制而留下安全隱患。電子鎖只需記住一組密碼，無需攜帶金屬鑰匙，免除了。但較實用的還是按鍵式電子密碼鎖。存在JK觸發(fā)器中，與輸入密碼通過比較器比較，判斷結果是否相符合。選用單片機作為系統(tǒng)的核心部件，實現(xiàn)控制與處理的功能。基本上能實現(xiàn)設計指標，因此綜合考慮，本系統(tǒng)采用方案二。軟件從指紋上找到被稱為"節(jié)點". 具有七種以上的唯一性特征。通常手指上平均具有70個節(jié)點，所以這種方法會產生。斷輸入結果的正確與否?？紤]到本方案軟硬件太過復雜，而且成本也高，故不采用。

　　

【正文】 于本設計所用到的按鍵數(shù)量較多而不適合用獨立按鍵式鍵盤。采用的是矩陣式按鍵鍵盤，它由行線和列線組成，也稱行列式鍵盤，按鍵位于行列的交叉點上，密碼鎖的密碼由鍵盤輸入完成，與獨立式按鍵鍵盤相比，要節(jié)省很多 I/O 口。本設計中使用的這個 4*4 鍵盤不但能完成密碼的輸入還能 作特別功能鍵使用，比如清空顯示功能等。鍵盤的每個按鍵功能在程序設計中設置 。其大體功能（看鍵盤按鍵上的標記）及與單片機引腳接法如圖 所示 圖 鍵盤輸入原理圖 密碼存儲部分 用 EPROM 芯片 AT24C02 存儲密碼。 AT24C02 是美國 Atmel 公司的低功耗CMOS 型 E2PROM，內含 256 8 位存儲空間，具有工作電壓寬 (～ V)、擦寫次數(shù)多 (大于 10000 次 )、寫入速度快 (小于 10 ms)、抗干擾能力強、數(shù)據(jù)不易丟失、體積小等特點。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。 AT24C02 中帶有的片內地址寄存器。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。所有字節(jié)均以單一操作方式讀取。為降低總的寫入時間，一次操作可寫入多達 8 個字節(jié)的數(shù)據(jù)。 I2C 總線是一種用于 IC 器件之間連接的二線制總線。他通過 SDA(串行數(shù)據(jù)線 )及 SCL(串行時鐘線 )兩根線在連到總線上的器件之間傳送信息，并根據(jù)地址識別每個器件。 AT24C02 正是運用了 I2C 規(guī)程，使用主／從機雙向通信，主機 (通常為 單片機 )和從機 (AT24C02)均可工作于接收器和發(fā)送器狀態(tài)。主機產生串行時鐘信號 (通過 SCL 引腳 )并發(fā)出控制字，控制總線的傳送方向，并產生開始和停止的條件。無論是主機還是從機，接收到一個字節(jié)后必須發(fā)出一個確認信號ACK。 AT24C02 的控制字由 8 位二進制數(shù)構成，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 。其接線如圖 所示： 圖 密碼存儲電路原理圖 顯示部分 為了提高密碼鎖的密碼顯示效果能力。本設計的顯示部分由液晶顯示器 LCD1602取代普通的數(shù)碼管來完成。 顯示器 一直處于初始狀態(tài)，當需要對密碼鎖進行開鎖時，按下鍵盤上的開鎖按鍵后利用鍵盤上的數(shù)字鍵 0－ 9 輸入密碼，每按下一個數(shù)字鍵后在顯示器上顯示一個 *，輸入多少位就顯示多少個 *。當密碼輸入完成時，按下確認鍵，如果輸入的密碼正確的話， LCD 子顯示“ RIGHT”， LCD 顯示屏會顯示“ ERROR”， 輸出的是 低 電平，電子密碼鎖不能被打開。通過 LCD 顯示屏，可以清楚的判斷出鎖所處狀態(tài) 。其顯示部分引腳接口如圖 所示 圖 顯示電路原理圖 報警部分 報警部分由喇叭電路組 成，當有鍵按下時，每按一下， 喇叭 koi 響 一次，當密碼輸入錯誤時，單片機的 引腳為 低 電平，喇叭發(fā)出噪鳴聲報警。如圖 所示： 圖 報警電路原理圖 5 軟件的設計與實現(xiàn) 軟件的設計從設計原理和主程序流程圖兩方面進行說明 設計原理 本設計主要由單片機、矩陣鍵盤、液晶顯示器和密碼存儲等部分組成。其中矩陣鍵盤用于輸入數(shù)字密碼和進行各種功能的實現(xiàn)。由用戶通過連接單片機的矩陣鍵盤輸入密碼，后經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，實際使用時只要將單片機的負載由繼電器換成電子密碼鎖的電磁鐵吸合線圈即可，當然也可以用繼電器的常開觸點去控制電磁鐵吸合線圈。本系統(tǒng)共有兩部分構成，即硬件部分與軟件部分。其中硬件部分由電源輸入部分、鍵盤輸入部分、密碼存儲部分、顯示部分、報警部分組成，軟件部分對應的由主程序、初始化程序、 LCD 顯示程序、鍵盤掃描程序、啟動程序、關閉程序、鍵功能程序、密碼設置程序、 EEPROM 讀寫程序和延時程序等組成。 主程序流程圖 主程序對模塊進行初始化，而后調用密碼 輸入子程序、密碼比較子程序、判斷密碼是否輸入正確。主程序流程圖如圖 所示。 圖 系統(tǒng)主程序流程圖 初始化 密碼比較子程序 密碼輸入子程序 報警子程序 顯示子程序 開始 判斷密碼輸入是否正確？ 結束 否 是 6 結論 本設計從經濟實用的角度出發(fā)，采用美國 Atmel 公司的單片機 AT89S51 與低功耗CMOS 型 E2PROM AT24C02 作為主控芯片與數(shù)據(jù)存儲器單元，結合外圍的鍵盤輸入、顯示、報警等電路并用匯編編寫主控芯片的控制程序，研制了一款可以多次更改密碼具有報警功能的電子密碼鎖。設計完全可行可以達到設計目地。使用單片機制作的電子密碼鎖具有軟硬件 設計簡單，易于開發(fā)，成本較低，安全可靠，操作方便等特點，可應用于住宅、辦公室的保險箱及檔案柜等需要防盜的場所，有一定的實用性。該電路設計還具有按鍵有效提示，輸入錯誤提示，控制開鎖電平，控制報警電路，修改密碼等多種功能。可在意外泄密的情況下隨時修改密碼。保密性強，靈活性高，特別適用于家庭、辦公室、學生宿舍及賓館等場所。