【正文】 易開鎖 。用戶可以 固定時間變換 密碼， 避免密碼被他人盜取 ， 而且也會避免人員的替換造成被盜的風(fēng)險 。當輸入密碼錯誤時，系統(tǒng)會報警。 課題的目的和意義以及設(shè)計特點 隨著現(xiàn)在快速發(fā)展的科學(xué)技術(shù) ，單片機 的性能不斷被提高 ， 產(chǎn)品性價比提高 ， 相關(guān) 技術(shù) 不斷提升趨于完成 。本設(shè)計 采用的收 集 數(shù)據(jù) 和 算法控制是通過單片機和其他設(shè)備來實現(xiàn)的 ， 用于某個功能的實現(xiàn) ， 還可以測試 提高 學(xué)生 對整體電路設(shè)計和把握能力， 知道 單片機 的 系統(tǒng) 的 設(shè)計 過程 ， 還有針對實際 制作和 手動 調(diào)試 電路板的 能力。 上世紀 80 年代以來，作為電子鎖和電子鎖的 ASIC 容積減少，改進的可靠性和成本高的到來，適于使用安全性要求高的場合，以及需要提供能源的使用基于單片機的 電子密碼鎖 的設(shè)計 2 也是在一定范圍內(nèi)有限的功率，也難以擴散，所以也沒有顯著研究。中國的電子鎖的總體水平仍然在國際上是 50 年前 左右，電子鎖的價格還是很高的，電子鎖的主要市場仍是關(guān)鍵，按鍵式和卡片鑰匙鎖已引進了國際先進水平，只有國內(nèi)幾家工廠供應(yīng)市場。 國內(nèi)的不少企業(yè)也引進了世界上先進的技術(shù)，發(fā)展前景非?？捎^。 基于單片機的 電子密碼鎖 的設(shè)計 3 2 核心芯片及元件介紹 AT89S51介紹 圖 AT89S51引腳 圖 AT89S51 是一個低功耗，高性能 CMOS 八位單片機，單片機內(nèi)部含有 4k字節(jié)的可以反復(fù)擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲器，器件是通過 高密度，非易失性存儲技術(shù)制造的，兼容標準 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 存儲單元 ， AT89S51 在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。 AT89S51主要特性 1. 與 MCS51 兼容 2. 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器壽命： 3. 壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) 4. 數(shù)據(jù)保留時間： 10 年 5. 全靜態(tài)工作 ： 0Hz24MHz 6. 三級程序存儲器鎖定 7. 128 8 位內(nèi)部 RAM 8. 32 可編程 I/O 線 9. 兩個 16 位定時器 /計數(shù)器 10. 5 個中斷源 11. 可編程串行通道 12. 低功耗的閑置和掉電模式 基于單片機的 電子密碼鎖 的設(shè)計 4 13. 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 AT89S51芯片的 引腳 VCC：供電電壓，其工作電壓為 5V。 XTAL1： 通過一個引腳外部晶振。當使用外部振蕩器 HMOS單片機，該引腳應(yīng)接地；對于 SHMOS微控制器，該引腳用作驅(qū)動端。 RST/VPD：當振蕩器 運行時， 該引 腳上出現(xiàn)兩個機器周期的高電平將使單片機復(fù)位。但是，請注意，每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，一個 ALE 脈沖被跳過。 PSEN： 該引腳的輸出是外部程序存儲器讀選通信號。 PSEN 也可驅(qū)動（吸收或輸出） 8 LS 型 TTL 輸入 。 P0 口： 是一個雙向八三態(tài) I/ O 端口，外部存儲器，地址總線和數(shù)據(jù)總線低8 復(fù)用，能夠吸收電流驅(qū)動器 8 的 LS TTL 負載的類型。 因為此接口的輸出不是高阻抗狀態(tài)，輸入不能鎖存，它不是真正的雙向 I/ O 端口 。 當 EPROM 編程和程序驗證時，它接收低 8 位地址。在對 EPROM 編程和程序驗證 時 ，它接收高 8 位地址。 作為第一個特征，使用時，將作為通用 I/ O 口使用，功能和操作使用相同的 P1 口。 基于單片機的 電子密碼鎖 的設(shè)計 5 表 P3 口管腳備選功能 RXD(串性輸入口 ) TXD（串行輸出口） /INT0(外部中斷 0) /INT1(外部中斷 1) T0(計時器 0 外部輸入 ) T1（計時器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)儲存器寫選 通） /RD（外部數(shù)據(jù)儲存器讀選通） 儲存芯片 AT24C02 如圖 位 AT24C02 的芯片引腳圖。 SDA 管腳上的數(shù)據(jù)只能在 SCL 低期間改變。 開始狀態(tài)：之前的任何操作都必須有一個啟動信號產(chǎn) 生于 SDA的下降沿 SCL 為高。 在一個讀的序列之后，停止信號將讓 EEPROM 進入備用電源模式。具有體積小，功耗低 1602 型液晶顯示模塊，顯示內(nèi)容豐富等特點。 表 LCD1602 接口信號說明 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 GND 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負極 1602 型 LCD 的技術(shù)參數(shù)：容量 :16 2 字符；芯片工作電壓 :— ；工作電流 :()；模塊最好的電壓 :；字符 : (W H)mm。以聲卡為例，基于單片機的 電子密碼鎖 的設(shè)計 7 要實現(xiàn)對模擬信號 48kHz的采樣，頻率發(fā)生器就必須提供一個 48kHz的時鐘頻率。但是現(xiàn)在的娛樂級聲卡為了降低成本，通常都采用 SCR 將輸出的采樣頻率固定在 48kHz，但是 SRC 會對音質(zhì)帶來損害，而且現(xiàn)在的娛樂級聲卡都沒有很好地解決這個問題。 石英晶體振蕩器是一種高精度和高穩(wěn)定度的振 蕩器，石英晶體振蕩器也稱石英晶體諧振器，它用來穩(wěn)定頻率和選擇頻率，是一種可以取代 LC 諧振回路的晶體諧振元件。用于產(chǎn)生一個時鐘信號和一個特定的系統(tǒng)中提供一個基準信號的數(shù)據(jù)處理設(shè)備。 石英晶體振蕩器是由壓電效應(yīng)的石英晶體諧振器裝置（結(jié)晶二氧化硅），其結(jié)構(gòu)基本上：從石英晶體按照一定角度切片（叫做晶片，有正方形、矩形或圓形等），其中，所述銀層的兩個相應(yīng)表面涂覆作為在每個焊接在連接到 管腳引線的一個電極的電極，與所述封裝外殼一起構(gòu)成了一個石英晶體諧振器中，稱為石英晶體或晶體振蕩器。只要在晶體振子板極上施加交變電壓，就會使晶片產(chǎn)生機械變形振動，此現(xiàn)象即所謂逆壓電效應(yīng)。 基于單片機的 電子密碼鎖 的設(shè)計 8 3 總體 方案設(shè)計 該 設(shè)計 的組件主要有 矩陣鍵盤、液晶顯示器、單片機和密碼存儲。通過連接 到 單片機的鍵盤輸入 用戶的密碼， 輸入的用戶密碼與存儲 的密碼經(jīng)過單片機對比 ， 然后判斷是否密碼正確 ，接著 傳到 警報或是開鎖 電路控制開鎖還是報警，實際 應(yīng)用時 只要 吧 單片機的負載繼電器換成電子鎖的電磁鐵線圈 就可以了 ，也 能 用繼電器的觸點 來控制 電磁鐵線圈 的吸合 。軟件部分 是 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(guān)閉程序、建功能程序、密碼設(shè)置程序、 EEPROM 讀寫程序和延時程序等組成，硬件部分 是 由 電源 、鍵盤、密碼存儲 器 、復(fù)位 電路 、晶振 電路 、 液晶顯示模塊 、報警 電路 、 開鎖電路構(gòu) 成。 其原理圖如圖 所示： 電源輸入電路 晶振電路 復(fù)位電路 鍵盤接口 電路 報警電路 開鎖電路 AT89S51 基于單片機的 電子密碼鎖 的設(shè)計 9 12345678RST9(RXD)10(TXD)11(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)15(WR)16(RD)17XTAL218XTAL119GND202122232425262728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP313233343536373839VCC40U1U1Y112MC2 20pFC3 20pFVCCGNDR310KC1 10uFVCCS1P10P11P12546231SW1sw 灰色12P1GNDVCCGND1VCC2VO3RS4RW5E6DB07DB18DB29DB310DB411DB512DB613DB714BG/VCC15BG/GND16LCD1LCD1602GNDGNDVCCVOR12KP00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07S2 S3 S4 S5S6 S7 S8 S9S10 S11 S12 S13S14 S15 S16 S17P13P12P11P10P14P15P16P17矩陣鍵盤P30P31P32P33P34P35P36P37電池盒接口電源接口清零鍵B1蜂鳴器Q29012VCCGND+R52KP33Q19012VCCGNDR42KP22K1RelayP20P21P22P13P14E01E12E23VSS4SDA5SCL6WE7VDD8124C02GNDVCC24C02芯片P20P21R152K12D1發(fā)光二極管OUT1VSS2VCC3IR1IRGNDVCC紅外接收頭P15P16P1712P2R62KQ39012 圖 電路總體結(jié)構(gòu)圖 電源輸入電路 密碼鎖主要控制部分電源需要用 5V 直流電源供電，其電路如圖 33 所示，而 5V 電源輸入時往往伴有雜波，所以加一個 的電容濾波。 圖 電源輸入電路原理圖 鍵盤輸入電路 獨立按鍵式鍵盤由于按鍵數(shù)量較多不適合本設(shè)計。使用的這個 4 4 鍵盤除了能正常的輸入密碼還可以當做特別功能鍵使用，例如顯示清空等等。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 34 所示 基于單片機的 電子密碼鎖 的設(shè)計 10 圖 鍵盤輸入原理圖 密碼存儲電路 ATMEL 公司的 2KB 字節(jié)的電可擦除存儲芯片 AT24C02，使用兩線串行的總線與單片機通信， 的最低電壓， 1mA 的額定電流， 10uA ()的靜態(tài)電流，內(nèi)部數(shù)據(jù)的芯片，斷電情況下和 8 引腳 DIP 封裝存儲超過