【正文】 用繼電器及發(fā)光二極管模擬開鎖，完成開鎖及開鎖提示。 4．報(bào)警電路：用于完成輸錯(cuò)密碼時(shí)候的警報(bào)功能。 2．顯示模塊：用于完成對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)顯示及操作提示功能。系統(tǒng)整體框圖如圖 21所示。其中矩陣鍵盤用于輸入數(shù)字密碼和進(jìn)行各種功能的實(shí)現(xiàn)。 課題設(shè)計(jì)目標(biāo) 本設(shè)計(jì)采用 AT89S52 單片機(jī)為主控芯片，結(jié)合外圍電路，通過軟件程序組成電子密碼鎖系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)： 1． 正確輸入密碼前提下，開鎖提示； 2． 錯(cuò)誤輸入密碼情況下，蜂鳴器報(bào)警； 3. 密碼可以根據(jù)用戶更改。國(guó)內(nèi)的不少企業(yè)也引進(jìn)了世界上先進(jìn)的技術(shù)，發(fā)展前景非?？捎^。在我國(guó)密碼鎖整體水平尚處于國(guó)際上 70 年代左右，電子密碼鎖的成本還很高，市場(chǎng)上仍以按鍵電子鎖為主，按鍵式和卡片鑰匙式電子鎖已引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)水平，現(xiàn)國(guó)內(nèi)有幾個(gè)廠生產(chǎn)供應(yīng)市場(chǎng)。 20 世紀(jì) 80 年代后，隨著電子鎖專用集成電路的出現(xiàn)，電子鎖的體積縮小，可靠性提高，成本較高，是適合使用在安全性要求較高的場(chǎng)合，且需要有電源提供能量，使用還局限在一定范圍，難以普及，所以對(duì)它的研究一直沒有明顯進(jìn)展。這種鎖是通過鍵盤輸入一組密碼完成開鎖過程。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，各類電子產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，電子密 碼鎖就是其中之一。 關(guān)鍵詞 ： 電子密碼鎖，報(bào)警，液晶顯示 III 目錄 1 引言 ............................................................. III 課題背景 ....................................................... 1 課題設(shè)計(jì)目標(biāo) ................................................... 1 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和主要芯片介紹 ......................................... 1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ................................................... 1 主要芯片介紹 ................................................... 2 AT89S52 .................................................... 2 存儲(chǔ)芯片 AT24C02 ............................................ 4 3 硬件設(shè)計(jì) ........................................................... 5 鍵盤輸入模塊 ................................................... 5 密碼存儲(chǔ)模塊 ................................................... 6 復(fù)位部分 ....................................................... 6 晶振部分 ....................................................... 7 顯示模塊 ....................................................... 8 報(bào)警部分 ....................................................... 8 開鎖部分 ....................................................... 9 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ....................................................... 9 系統(tǒng)程序流程圖 ................................................. 9 主程序流程圖 ............................................... 9 鍵功能程序流程圖 .......................................... 10 開鎖程序流程圖 ............................................ 11 子程序舉例 .................................................... 12 開鎖子程序 ................................................ 12 按鍵掃描子程序 ............................................ 17 密修改碼子程序 ............................................ 19 5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)處理 ................................................. 22 測(cè)試步驟 ....................................................... 22 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 ....................................................... 22 6 結(jié)語(yǔ) ............................................................... 23 參考文獻(xiàn) ............................................................ 24 欽州學(xué)院課程設(shè)計(jì) 1 1 引言 課題背景 隨著人們生活水平的提高和安全意識(shí)的加強(qiáng)，對(duì)安全的要求也就越來越高。它能完成以下功能：正確輸入密碼前提下，開鎖；錯(cuò)誤輸入密碼情況下，報(bào)警；密碼可以根據(jù)用戶需要更改。 I 欽 州 學(xué) 院 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)電子密碼鎖 院 系 物理與材料科學(xué)學(xué)院 專 業(yè) 自動(dòng)化（過程與控制 ) 學(xué) 生 班 級(jí) 2022 級(jí)自動(dòng) 093 班 姓 名 潘涵 學(xué) 號(hào) 0905404303 指導(dǎo)教師單位 物理與材料科學(xué)學(xué)院 指導(dǎo)教師姓名 張曉培 指導(dǎo)教師職稱 講師 潘涵 電 子密碼鎖 II 摘 要 本次設(shè)計(jì)的題目是基于單片機(jī)的電子密碼鎖的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)由 AT89S52 與低功耗CMOS 型 E178。 PROM AT24C02 作為主控芯片與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器單元，結(jié)合外圍的鍵盤輸入、LCD 顯示、報(bào)警、開鎖等電路模塊。 本密碼鎖具有設(shè)計(jì)方法合理，簡(jiǎn)單易行，成本低，安全實(shí)用等特點(diǎn)，具有一定的推廣價(jià)值。鎖自古以來就是把守護(hù)門的鐵將軍，人們對(duì)它要求甚高，既要安全可靠的防盜，又要使用方便，這也是制鎖者長(zhǎng)期以來研制的主題。據(jù)有關(guān)資料介紹，電子密碼鎖的研究從 20 世紀(jì) 30年代就開始了，在一些特殊場(chǎng)所早就有所應(yīng)用。研究這種鎖的初衷，就是為提高鎖的安全性。 目前，在西方發(fā)達(dá)國(guó)家，密碼鎖技術(shù)相對(duì)先進(jìn)，種類齊全，電子密碼鎖已被廣泛應(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(shí)現(xiàn)大門的管理。但國(guó)內(nèi)自行研制開發(fā)的電子鎖，其市場(chǎng)結(jié)構(gòu)尚未形成，應(yīng)用還不廣泛。希望通過不斷的努力，使電子密碼鎖在我國(guó)也能得到廣泛應(yīng)用。 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和主要芯片介紹 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)主要由單片機(jī)、矩陣鍵盤、液晶顯示器和密碼存儲(chǔ)等部分組成。由用戶通過連接單片機(jī)的矩陣鍵盤輸入密碼，后經(jīng)過單片機(jī)對(duì)用戶輸入的密碼與自己保存的密碼進(jìn)行對(duì)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(bào)警電路控制開鎖還是報(bào)警，潘涵 電子密碼鎖 2 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。 圖 21 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 各模塊功能如下： 1．鍵盤輸入模塊：分為密碼輸入按鍵與幾個(gè)功能按鍵，用于完成密碼鎖輸入功能。 3．復(fù)位電路：完成系統(tǒng)的復(fù)位。 5．密碼存儲(chǔ)模塊：用于完成掉電存儲(chǔ)功能，使修改的密碼斷電后仍能保存。 主要芯片介紹 AT89S52 AT89S52 單片機(jī) 是一個(gè)低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8K Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及80C51 引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的 AT89S52 可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案[10]。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支 AT89S52 顯示模塊 報(bào)警電路 開鎖電路 密碼存儲(chǔ)模塊 復(fù)位電路 鍵盤輸入模塊 欽州學(xué)院課程設(shè)計(jì) 3 持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。 圖 22 AT89S52 芯片管腳 P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 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。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。 P3 口作為 AT89S52 的一些特殊功能管腳備選功能 ， 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(shí)器 0 外部輸入） 潘涵 電子密碼鎖 4 T1（記時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） 存儲(chǔ)芯片 AT24C02 AT24C02是美國(guó) Atmel公司的低功耗 CMOS型 E178。而且他是采用了 I178。 AT24C02中帶有的片內(nèi)地址寄存器。所有字節(jié)均以單一操作方式讀取。 I2C總線是一種用于IC器件之間連接的二線制總線。 AT24C02正是運(yùn)用了 I178。主機(jī)產(chǎn)生串行時(shí)鐘信號(hào) (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。 AT24C02的控制字由 8位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成，在開始信號(hào)發(fā)出以后，主機(jī)便會(huì)發(fā)出控制字，以選擇從機(jī)并控制總線傳送的方向 。 SDL 為串行數(shù)據(jù) /地址： 雙向串行數(shù)據(jù) /地址管腳用于器件所有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收 SDL，是一個(gè)開漏輸出管腳可與其它開漏輸出或集電極開路輸出進(jìn)行線或。 WP為寫保護(hù)： 如果 WP 管腳連接到 Vcc 所有