【正文】 ，不開鎖，報警指示等亮并且蜂鳴器發(fā)出報警聲。首先，用戶通過鍵盤輸入模塊輸入密碼。一位LED顯示電路連接 如圖38所示：圖38 LED顯示電路結(jié)構(gòu)圖 其他模塊電子密碼鎖系統(tǒng)除了上述幾大功能模塊外，還有部分附加電路，用以完善系統(tǒng)的功能，如單片機復(fù)位電路，蜂鳴器報警電路，電子密碼鎖狀態(tài)指示電路等。由于74HC164芯片中，沒有數(shù)據(jù)鎖存器，串行數(shù)據(jù)每達到一位，都會直接送到七段顯示管中，造成所有數(shù)據(jù)都會經(jīng)過七段顯示數(shù)碼管的每一個LED燈，使數(shù)據(jù)顯示不穩(wěn)定。其電路連接如圖37所示： 圖37 24C02芯片與單片機連接示意圖電子密碼鎖系統(tǒng)中，需要顯示的信息較少，因此采用七段LED數(shù)碼顯示管作為顯示器。因此，本設(shè)計采用在掉電情況下依然能保存數(shù)據(jù)的EEPROM存儲芯片24C02作為密碼存儲模塊的記憶芯片。當(dāng)用戶按下某個按鍵時，在相應(yīng)的按鍵位置，“行”線和“列”線被連接在一起，此時，“行”線上的高電平變?yōu)榈碗娖剑瑔纹瑱C通過檢測即可判斷用戶所按下的鍵處于哪一“行”；然后，再以相同的原理判斷出用戶所按下的鍵處于哪一“列”，此時即可確定用戶按下的是哪個按鍵。其電路連接如圖36所示：圖36 鍵盤連接示意圖在圖35所示電路中，單片機通過控制P1口的高低電平，然后根據(jù)檢測得到的結(jié)果進行判斷。本次設(shè)計中，有AT89S52芯片連同附加電路構(gòu)成的單片機最小系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)處理及控制模塊，其電路連接如圖35所示：圖35 單片機最小系統(tǒng) 鍵盤輸入模塊本次設(shè)計由于按鍵數(shù)量較多，固采用行列式鍵盤作為密碼鎖系統(tǒng)的輸入模塊。其具有以下特征：l 邊沿觸發(fā)l 8位高速寄存器l 數(shù)據(jù)并入并出l 同步時鐘，異步復(fù)位引腳圖： 圖34 74273芯片引腳圖引腳說明：表34 74273芯片引腳說明符號功能描述CP時鐘脈沖輸入D0～D7并行數(shù)據(jù)輸入端MR異步清除端（高電平有效）Q0～Q7并行數(shù)據(jù)輸出端 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計 數(shù)據(jù)處理及控制模塊本次設(shè)計中，選用51系列單片機AT89S52芯片作為電子密碼鎖的數(shù)據(jù)處理及操作控制芯片。主復(fù)位（MR）輸入端上的一個低電平將使其它所有輸入端都無效，同時非同步地清除寄存器，強制所有的輸出為低電平。兩個輸入端或者連接在一起，或者把不用的輸入端接高電平，一定不要懸空。 串入并出移位寄存器74HC16474HC164是8位邊沿觸發(fā)式移位寄存器，串行輸入數(shù)據(jù)，然后并行輸出。WP(寫保護)：如果WP管腳連接到VCC，所有的內(nèi)容都被寫保護（只能讀）。A0、AA2(器件地址輸入端)：用于多個器件級聯(lián)時設(shè)置器件地址，當(dāng)有多個從器件連接在I2C總線上時，此端口用于選擇不同的從器件。1 82 73 64 5A0A1A2VSSVCCWPSCLSDA引腳功能描述：SCL(串行時鐘)：用于產(chǎn)生器件所有數(shù)據(jù)發(fā)送和接受的時鐘。主器件和從器件都可以作為發(fā)送器和接收器，單由主器件控制傳送數(shù)據(jù)（發(fā)送和接受）的模式，通過器件地址輸入端A0、A和A2可以實現(xiàn)將最多8個24WC01和24WC02器件，4個242C04器件，2個24WC08器件和一個24WC16器件連接到總線上。任何從總線接受數(shù)據(jù)的器件位接收器。它屬于EEPROM芯片，在掉電情況下可以繼續(xù)保存數(shù)據(jù)。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。FLASH存儲器編程時，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp。需要注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。PSEN — 程序存儲允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng)AT89C52由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，輸出兩個脈沖，在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將有兩次有效的PSEN信號。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ALE脈沖。ALE/PROG — 當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。WDT溢出將使該引腳輸出高電平，設(shè)置SFR AUXR的DISRT0位（地址8EH）可打開或關(guān)閉該功能。RST — 復(fù)位輸入。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流(TTL)。P3口：P3口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P32輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。在使用8位地址（如MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口輸出鎖存器的內(nèi)容。在訪問外部程序存儲器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX DPTR）時，P2口送出高八位地址。對P2端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。在Flash編程和校驗時，P1口接收低8位地址字節(jié)。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（TTL）。P1口：P1口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1輸出緩沖器能驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL 邏輯電平。在Flash編程時，P0口也用來接收指令字節(jié)：在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，P0口也被作為8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。作為輸出口，每位能驅(qū)動8個TTL邏輯電平。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(fù)位為止。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。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(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。七段公用一個背極COM，極a、b、c、d、e、f、g互相獨立，每段各加1個異或門進行驅(qū)動，顯示字符同LED。圖中為某個液晶顯示端，當(dāng)此端上兩個電極電壓相位相同時，兩電極之間的電位差為0，該字段不顯示，當(dāng)此字段上兩個電極電壓的相位相反時，兩電極之間的電位差為兩倍的方波電壓，則顯示該字段。因此，在選擇好液晶顯示器之后用戶無法改變驅(qū)動方式。LCD本身不發(fā)光、它只是調(diào)節(jié)光的亮度。在圖24中，6個74HC164芯片以單片機RXD引腳發(fā)送出的串行數(shù)據(jù)作為第一片74HC164的數(shù)據(jù)輸入，而單片機的TXD引腳的輸出作為6片74HC164芯片的時鐘。因此通常采用串口發(fā)送數(shù)據(jù)，采用串并轉(zhuǎn)換芯片把串口發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)，以驅(qū)動LED 數(shù)碼顯示管。這種顯示方法每一位都需要有一個8位輸出口控制。（1）用串行移位寄存器74HC164來去驅(qū)動LED靜態(tài)顯示所謂LED靜態(tài)顯示，是指七段顯示數(shù)碼管顯示某一字符時，相應(yīng)段的發(fā)光二極管恒定地導(dǎo)通或截止。AT89S52 D7 D6 D5 D4 D3 D2D1 D0圖 23 行列式鍵盤電路原理圖在本次設(shè)計中，由于電子密碼鎖的鍵盤中，除了0～9數(shù)字鍵之外，還有ENTER、LOCK、SET、CLR四個輔助功能按鍵，總體按鍵數(shù)量較多，如果采用獨立式按鍵，會對單片機I/O口線造成較大的浪費，因此，本次設(shè)計選用行列式鍵盤作為電子密碼鎖的鍵盤輸入模塊。例如，用22的行列結(jié)構(gòu)可構(gòu)成4個鍵的鍵盤，44的行列結(jié)構(gòu)可構(gòu)成16個按鍵的鍵盤。（2）行列式鍵盤行列式鍵盤又叫矩陣式鍵盤。當(dāng)I/O口內(nèi)部有上拉電阻時，外電路可以不配置上拉電阻。獨立式按鍵電路如圖22所示：+5 AT89S52 圖22 獨立式按鍵結(jié)構(gòu)通常獨立式鍵盤的按鍵輸入都采用低電平有效。（1）獨立式鍵盤獨立式按鍵是指直接用I/O口線構(gòu)成的單個按鍵電路。數(shù) 據(jù) 處 理 模 塊AT89S52鍵 盤輸 入模 塊密 碼存 儲模 塊顯 示模 塊其 它模 塊圖 21 系統(tǒng)組成原理圖 系統(tǒng)方案選擇 鍵盤輸入模塊方案的選擇在單片機系統(tǒng)中，常用的鍵盤輸入有兩種模式，即獨立式按鍵結(jié)構(gòu)和行列式鍵盤結(jié)構(gòu)。首先，用戶通過鍵盤輸入模塊輸入密碼，所輸入的密碼被傳送到數(shù)據(jù)處理模塊經(jīng)過單片機處理后，與密碼存儲模塊中的密碼比較，判斷密碼是否正確，同時顯示模塊會為用戶顯示簡單的提示信息。第2章 電子密碼鎖的方案設(shè)計 系統(tǒng)工作原理本課題設(shè)計的數(shù)字電子密碼鎖系統(tǒng)主要由：（1）數(shù)據(jù)處理及控制模塊，(2）鍵盤輸入模塊，(3）密碼存儲模塊，（4）顯示模塊，（5）其他附屬功能模塊（包括蜂鳴器，狀態(tài)指示燈，系統(tǒng)復(fù)位電路等），這五大模塊組成。為了提高安全性，當(dāng)密碼輸入錯誤次數(shù)達到預(yù)設(shè)次數(shù)時，密碼鎖將啟動報警，并封鎖鍵盤，禁止任何輸入。 設(shè)計任務(wù)與要求本次設(shè)計采用單片機為主控芯片，結(jié)合外圍電路，構(gòu)成電子密碼鎖，用戶想要打開密碼鎖，必修先通過健盤輸入正確的密碼才能將鎖打開，操作錯誤或密碼輸入錯誤有提示。組合使用信息也能夠使電子密碼鎖獲得無窮擴展的可能，使產(chǎn)品多樣化，讓用戶有更多的選擇。但這類產(chǎn)品的特點只針對特定的有效卡、指紋、或聲音有效，且不能實現(xiàn)遠程控制，只能適用于保密要求高且供個人使用的箱、柜子、房間等。隨著電子元件的快速發(fā)展，電子密碼鎖也出現(xiàn)了很多的種類，功能日益強大，使用更加方便，安全保密性更強，由以前的單密碼輸入發(fā)展到現(xiàn)在的密碼加感應(yīng)元件，實現(xiàn)了真正的電子加密。針對這些鎖具給人們帶來的不便，用密碼代替鑰匙的密碼鎖應(yīng)運而生。 電子密碼鎖發(fā)展趨勢在日常生活和工作中，住宅與部門的安全防范、單位的文件檔案、財務(wù)報表以及一些個人資料的保存多以加鎖的辦法來解決。當(dāng)輸入密碼多次錯誤時，報警系統(tǒng)自動啟動。用戶可以經(jīng)常更改密碼，防止密碼被盜，同時也可以通免因人員的更替而使鎖的安全性下降。其性能和安全性已大大超過了機械鎖，特點如下：（1）保密性好，編碼最多，遠遠大于傳統(tǒng)鎖，隨機開鎖成功率幾乎為零。密碼鎖的種類很多，有簡易的電路產(chǎn)品，也有基于芯片