电子密码锁设计与调试

电子密码锁设计与调试（通用9篇）

电子密码锁设计与调试 篇1

0引言

与传统的机械锁相比,电子锁具有使用方便、 工作安全可靠、保密性强等特点。4位密码的电子锁在上世纪80年代风靡国外,成为当时人们生活中的新颖时尚品。90年代初,国外又推出采用12位密码的TWH9013专用保密锁集成电路,广泛用于汽车门锁[1]。目前,电子锁的密码普遍只能输入0~9数字[2,3,4],单纯数字组成的密码组合较少,容易破解,在一些特殊场合难以满足高安全性的需求。针对这一问题, 文章研究与设计了一种可输入由数字、大写字母和小写字母组合的电子密码锁。

1系统整体方案设计

电子密码锁由键盘输入、微处理器和电磁锁组成。 当主控芯片STC90C51检测到键盘输入,微处理器根据设计的程序并通过信息提示来执行修改密码和开锁功能。在执行功能模块之前,需要进行身份初识别。当输入正确的身份识别密码后才能执行修改密码和开锁功能。需要开锁时,输入开锁密码,若正确, 电磁锁打开。为了防止误操作,还需要进行随机验证码的验证才能修改密码,密码的修改包括身份识别密码和开锁密码两种,修改后的密码存储在系统外部存储器EEPROM中。上述两阶段密码的输入, 各自只有三次错误机会,产生三次错误系统将报警。 系统整体方案设计如图1所示。

2硬件电路设计

字母和数字组合的电子密码锁选用STC90C51单片机作为主控芯片,STC90C51单片机是宏晶科技推出的超强抗干扰高速低功耗的一款单片机。它具有35个通用I/O口、3个16位定时器/计数器、4路外部中断、独立看门狗等特性。由于该型号单片机片上集成内存大小满足不了存储需求,故外接程序存储器AT24C02。外围电路由电源电路、晶振电路、键盘驱动电路、LCD显示电路、报警电路、开锁电路组成。

2.1电源电路

电源电路是整个外设电路的动力来源。STC90C51芯片所需驱动电压为3.3~5.5V,LCD1602液晶驱动电压为4.5~5V,蜂鸣器驱动电压在1.5~15V,在正常供电的情况下用220V转5V电源模块为外设电路提供驱动电压。为了避免断电等突发事件对使用的影响, 备用了7.2V转5V的电源模块。

2.2晶振电路

晶振电路为智能电子密码锁主要模块提供基本的时钟信号。晶振电路产生时钟信号,是为了保证处理器工作按一定时序进行,单片机XIAL1管脚和XIAL2管脚分别接22pF的电容,中间再并一个12MHz的晶振,形成单片机的晶振电路。

2.3键盘驱动电路

键盘驱动的工作原理利用二维数组的定义,当外设管脚传递的一个字节数据的高四位全部输出高电平,低四位输出低电平,通过接收的数据值判断按键S的行号X。然后再反过来,高四位输出低电平, 低四位输出高电平,根据接收到的数据判断按键S的列号Y,(X,Y)即为按键S的物理位置。

2.4 LCD显示电路

LCD显示实现一个很好的人机交互功能,用户在实际操作过程中,LCD1602液晶立刻显示当前的状态并提示下一步操作。

2.5提示音和报警电路

提示音和报警电路主要采用一个蜂鸣器,用户在按键操作时,所有有效按键,蜂鸣器将响起一次清脆的“嘀”声;若密码输入错误,蜂鸣器将大声的“ 嘟嘟嘟”响个不停,待安保工作人员来处理。

2.6开锁电路

开锁电路由电子锁专用集成电路ASIC和电磁锁组成。如果用户密码输入正确,则电磁锁被打开, 表示开锁成功。

3软件设计

为了提高普通电子密码锁的安全系数,文章设计的高安全级电子密码锁将普通电子锁的输入键盘调整为4×4矩阵按键,共16个按键。包括10个数字输入按键0~9,1个功能键,1个*键,1个#键,1个Cancel键,1个Exit键,1个Enter键。功能键即为Mode键,Mode键的功能是实现输入按键数字、大写字母、小写字母三种模式的切换,当输入的密码为0~9的数字时,不需按Mode键,直接按对应的数字键;当输入的是大写字母A~J时,需按一下Mode键,即为大写字母输入模式,再按对应的字母键, 之后输入按键自动恢复数字模式;当输入的是小写字母a~j时,需按两下Mode键,即为小写字母输入模式,再按对应的字母键,之后输入按键自动恢复数字模式。*键和#键在开锁和修改密码、修改识别密码和修改个人密码的功能二选一时使用,Cancel键删除错误字符,Exit键实现返回、退出功能, Enter键在输入完毕一串字符后起确认作用。其他按键操作与普通电子锁相同。图2为输入键盘。

本文设计的电子密码锁在软件上主要完成三大功能:身份初识别、开锁、修改密码。软件采用C语言编程,开发环境为keil uvision4。软件设计流程图如图3所示。

3.1身份初识别

身份初识别设计的目的是为了提高智能电子密码锁的安全系数,只有通过身份初识别后才能进行开锁或修改密码功能,身份识别密码是由字母和数字组合的6位普通密码。 电子锁复位上电后, LCD1602界面提示用户输入密码,用户输入若与设定的身份识别密码一致,进入开锁和密码修改模式的选择,LCD1602给出相应的提示。如果用户输入的密码错误,LCD1602显示“Try again”,以提示用户再次输入,若错误次数累积三次,系统将发出“嘟嘟嘟”报警。

3.2修改密码

修改密码功能模块包括修改开锁密码和身份识别密码。当用户选择修改密码功能时,为了防止误操作,首先需要输入由系统随机分配的6位字母和数字组合的验证码,若输入正确,则LCD1602提示选择修改开锁密码还是身份识别密码;若不正确则系统将刷新随机验证码并提示用户再次输入,每连续三次错误将“锁死”1分钟,然后再继续输入验证码直到正确为止。进入修改密码模式后,用户可选择修改开锁密码或修改身份识别密码。两种密码的修改步骤相同, 都是先输入旧密码, 若正确则在LCD1602提示下输入两次新密码,两次新密码输入相同则密码修改成功,否则,需要重新进行上述步骤,直至密码修改成功。

3.3开锁

开锁模块是在用户需要开锁时,系统在通过身份初识别后选择进入此功能,LCD1602提示输入密码,若正确,电磁锁打开,若否,则不打开, LCD1602提示重新输入密码,输入错误累积三次系统将“嘟嘟嘟”报警。

4结束语

文章设计从高安全需求和简洁实用的角度出发, 采用STC90C51单片机与低功耗的AT24C02作为主控芯片和数据存储结构,结合外围的矩阵键盘输入、 LCD1602显示、报警等电路研究并设计了一款高安全级电子密码锁。该设计经过多次试验,完全能达到预想效果,该电子锁安全系数高,灵活性强,适用于安全系数要求高的场所,很有市场推广价值。

电子密码锁设计与调试 篇2

电子产品装配与调试技能竞赛总结

熊亚明

2010年12月22日，彭水县职业教育中心电工电子专业技能大赛电子产品装配与调试竞赛在我校举行。来自电子专业3个班的23名选手组队参加，在电子产品装配与调试项目上角逐。

本届大赛是由校行政班主办，生产实习科、教务科、德育办、电子组承办，依据2010年重庆市中等职业教育技能大赛设置的项目开设竞赛项目，在籍的中等职业学校学生均可按照要求参赛。

在组委会的精心组织和指导下，该项目于12月23日下午4点开赛，经过3个小时的激烈竞赛，电子产品装配与调试专业产生一等奖2人、二等奖3人、三等奖3人。

开展中等职业教育技能大赛，是坚持“以服务为宗旨，以就业为导向”的职业教育办学方针，以加快培养技能型人才为目标，促进“工学结合、校企合作、顶岗实习”人才培养模式的实施，促进“双师型”教师队伍和实训基地建设，促进“普通教育有高考、职业教育有大赛”的制度建设，加快市场需求的技能型人才的培养步伐，为我市明年3月份技能赛做准备。

彭水县职业教育中心是一所电子信息技术为主中等职业学校，我校拥有电工电子类专业实训室以及先进的实验设备为选手们提供了公平竞争、展示电子技能的舞台，为我校电子类专业师生提供了沟通交流、相互学习的机会。通过竞赛促进了学生的理论和技能的提高。

电子密码锁设计与调试 篇3

关键词：单片机；电子密码锁；安全

中图分类号：TP309.1 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2012） 14-0028-01

随着科学技术的不断发展，人们的安全意识也越来越高，因此，生产出安全性能更高的、操作更简便的密码锁，是大势所趋，也使时代发展的必然结果。电子密码锁以其高安全性、低廉的成本、较低的能耗、简便的操作的特性，尤其受到消费者的欢迎。基于单片机防盗电子密码锁的核心是ATNEL公司的AT89C51单片机，其主要由键盘、液晶显示屏幕、控制电路、报警电路等部分组成，通过精巧的电路设计，使其具有密码改写、保存、输入错误超限报警等特性。

一、电子密码锁设计原理

电子密码锁的核心构建就是一个通过密码输入来控制电路的芯片，进而实现机械的开或合。市场上，电子密码锁的分类有许多种，有较为简单的电路构成的产品，也有集成电路构成的芯片类产品，其较高的性价比使其应用相当广泛。当下流行的手机铃声的编制就是运用以芯片为核心电子密码锁来实现的。

本文介绍的电子锁的核心构建是51系列单片机（AT89s51），配合相应的应硬件电路设施，具有密码的设置、存储、识别和显示等功能，同时还能够在密码多次输入错误或是非正常入侵时自动报警，大大提升了安全性能[1]。单片机的EEPROM中储存着设置好的密码，当接收输入的代码时，将其与之比较，若密码正确，则驱动电磁执行器开锁；假如密码不正确，则提示操纵人员重新输入密码，最多可输入三次；若是三次之后输入的密码仍为错误，单片机就会通过通讯线路向智能监控器发出报警信号。智能监控器每次都会监控单片机的开锁操纵和此时电磁执行器的驱动电流值，并接受单片机发来的报警信息，将这些信息及时汇总便于智能化分析。

图1 基于单片机的电子密码锁的基本电路构造

二、三大控制电路基本构造

（一）开锁控制电路

电子密码锁电路中最重要的结构就是开锁控制电路，它主要是通过单片机向开锁控制结构发送电讯号，从而电路驱动其电磁锁的吸合，进而实现锁的开或合。其简单原理可见图2所示。

开锁控制电路主要由两部分组成：驱动电路和执行电路。驱动电路由D1、R1、T1组成，其中T1可以选用普通的小功率三极管，D1作为开锁的提示。执行电路是由D2、C、T2组成的，其中D2、C能够消除电磁锁产生的反向高电压，并且保护电路免受电磁干扰。通常选用如8050的三极管作为T11而，电磁锁的类别要根据情况来选择，但基本要求就是保证足够且有余量的吸合力[2]。要单片机发出开门信号，用户必须满足一下两个条件，一是输入正确的密码，而是在规定的时间内（10s），锁驱动电路，然后驱动电磁锁，实现开锁的操作。当满足以上两个要求时，单片机发出开门信号驱动电路T1导通，进而启动D1发出开锁提示，最后驱动T2，T2执行开锁。

（二）断电存储电路

系统的掉电存储单元采用的是ATMEL公司生产的AT24C02电可擦除存储芯片，其内有存储空间为2KB字节，通过串行总线与单片机连接通讯，额定电流为1mA，最低电压可以达到2.5V。该芯片具备了有断电储存功能，并可将资料在短点的情况下储存40年以上，是值得信赖的芯片。AT24C02支持总线数据传送协议I2C，PHILIPS公司的I2C（Inter-Integrated Circuit），总线是两线式串行总线，由于其通信速度快、接线少、控制方式简便、体积轻巧等优点，在微控制器与外围设备的连接上都有广泛的应用[3]。在本系统中，单电机还连接了时钟电路，将其中的一个I/O口设置为输出方式，作为串行时钟线SCL，通过编程控制产生串行时钟信号，在通过另一个I/O口作为串行数据线SDA，通过编程控制时钟在低电平期间的读入或输出数据。当密码被重新设定时，机器将自动将新的密码保存在芯片内；当机器再次通电时，系统会调出存储器程序，并在缓存单元中读入存储器中储存的密码，供主程序使用。

图2 单片机开锁机构电路图

（三）LCD显示电路

本系统中所用的显示器是点阵字符型液晶显示器，它主要由LCD控制器、点阵驱动器、字符存储器组成，并将其集成在一块印刷电路板上，这样讷讷个够便于拆装和应用。这种液晶显示器不仅能够显示数字、字符，还能够显示各种图形符号并实现用户对符号的自定义。此外，屏幕支持上下左右滚动、翻页、文字闪烁等功能，人机互动界面友好，操作便捷灵活。本系统采用的LMO16L液晶显示模块主要有两大类的操作：读操作和写操作[4]。通常情况下，液晶显示器不需要进行读操作，因此其主要执行的是写操作，而写操作又可分为写指令和写数据两个步骤。通过延时的方法处理忙标志，能够使液晶模块有足够时间进行内部数据处理，从而保障在写操作程序时能够准确无误。

电子密码锁具有简单的软硬件设计电路、低廉的开发成本、较可靠的安全性能、简便的操作方法，同时，还支持按键有效提示，输入错误提示，密码修改，密码输入延时或超限发出警报功能，在有突发情况时，能够将安全隐患降到最低，保障物件的安全，在市场上有较大的发展前景。尤其是家庭、企事业单位办公室、学生宿舍及宾馆等场所，适合使用这款电子密码锁。

参考文献：

[1]赵益丹，徐晓林，周振峰.电子密码锁的系统原理、设计程序及流程图[J].嘉兴学院学报，2003，15（1）：103-105.

[2]董继成.一种新型安全的单片机密码锁[J].电子技术应用，2004，3：58-60.

[3]王金国.采用单片机的电子密码锁控制电路[J].山东煤炭科技，2000，3：30-33.

电子密码锁设计与调试 篇4

1 基于单片机与串行通信的电子密码锁设计的方案分析

电子密码锁在设计过程中, 首先要制定明确的设计方案, 之后对软件和硬件进行选取, 最终通过建立通信协议, 保证电子密码锁发挥其实际效用。

1.1 电子密码锁的设计方案分析

两级控制、主从形式、总线型的拓扑结构是计算机电子密码锁设计的基本方案。在设计过程中, 要考虑到键盘的矩阵形式, 并且根据电子密码锁设计的实际需要, 对键盘进行4*3的矩阵形式设计, 主控芯片以ATM EL89C52为主, 键盘扫描以行的方式进行, 保证录入电路键盘的安全性。单片机的密码输入和上传工作, 要对PC机进行分析整理后, 才能够进行, 主要是保证信息安全。

1.2 软件、硬件的选择

根据单片机与串行通信的电子密码锁设计实际需要, 软件主要以51系列的C编译器为主, 硬件设备则主要利用89系列的C52单片机。软件、硬件在设计过程中, 主要以嵌入式的方式进行组合。

1.3 通信协议建立

串行通信的电子密码锁设计, 主要以串行通信方法为主, 这一通信方式能够起到较好地数据管理和数据传输工作, 能够对电子密码锁控制部件进行有效的监控, 实现控制部件性能。其中, 总线控制部件主要以ATM EL89C52单片机为主, 其在传输密码和发布相关命令的时候, 主要以主动型的申请方式为主。

2 基于单片机与串行通信的电子密码锁系统设计分析

以单片机与串行通信的电子密码锁系统设计过程中, 要注意人机界面、密码信息存储能力、主机之间通信能力、总线仲裁、下位机和服务器之间的通信等问题, 保证这五个方面顺利运行, 才能更好地保证电子密码锁功能的实现。

2.1 人机界面设计

人机界面在设计过程中, 要注意人机界面的友好性设计, 使界面给人一种舒适感, 并且有利于实际操作。在设计过程中, 键盘排列以4*3矩阵形式为主, 并以4条I/O线作为行线, 3条I/O线为列线。同时, 按键进行译码, 并利用WM-C1602N型的显示模块, 体现交互界面的友好性。

2.2 密码信息存储设计

单片机与串行通信的电子密码锁系统决定了密码信息存储的特点, 并且由于AT28C17EEPPROM系统的特点, 密码信息存储设计, 不必考虑硬件要求, 密码操作较为简便, 可利用集成性函数进行密码读写, 采用断电保持设备52型单片机用作存储设备即可。

2.3 主机之间的通信能力

主机之间的通信能力是密码信息资源共享的关键, 主机之间的通信能力, 需要建立在总线通信能力的控制设备功能上面, 总线设备通过线路连接, 对下位的电子密码管理设备进行串联, 构建较为完善的总线型网络。主机之间的通信能力设计, 还要注意到密码锁管理部件的电源问题, 可以采用DC-DC模块进行电路转换, 保证主机之间的电源充足。

2.4 总线仲裁

总线的浮动电平对于密码锁功能实现, 保证信号传输稳定性问题, 具有重要的影响。在设计过程中, 总线运行过程中应该避免跳动现象, 保证运行稳定, 并采用89C52多功能定时器完成这一目标。

2.5 下位机和服务器之间的通信问题

下位机和服务器之间的通信问题, 是保证信号传输的关键, 通过总线对下位机和服务之间的通信, 使数据资料得到有效解析, 进而满足电子密码锁保密需要。下位机和服务器之间的通信问题, 主要表现以下两个方面:一方面, 数据帧经过串行通信总线的接口进行信息传输, 使相关信息实现有效传输。数据帧信号传输, 对于下位机和服务器之间能够进行信号接收, 具有重要的影响;另一方面, 单片机的通信模块是信息传输和接收的主要设备。电子密码锁的系统设计, 主要以单片机和串行通信方式为主, 这样一来, 在进行数据读取过程中, 需要实现同口式通信, 并且需要明确数据帧的程序代码, 这一内容, 可以利用C语言来完成。

3 结束语

电子密码锁设计过程中, 利用单片机与串行通信结合的方式实现, 可以使电子密码锁设计更加简便, 并且功能更加强大, 对于实现网络化、智能化、自动化的密码锁设计目标来说, 起到了巨大的推动作用。在实际设计过程中, 要注意电子密码锁总线与下位机之间的连接问题, 确保信号传输的安全性和稳定性, 以此更好实现电子密码锁功能。

参考文献

[1]李飞.基于单片机与串行通信的电子密码锁设计[J].电子制作, 2014 (06) :6-7.

[2]姚龙.基于单片机与串行通信的电子密码锁设计分析[J].电子世界, 2014 (15) :35.

电子密码锁设计与调试 篇5

1.1传统电子密码锁和基于单片机的基本功能

传统电子密码锁和基于单片机的设计原理:一定的密码位数和取值范围,密码的位数直接影响了锁体的健壮情况;用户自行设置和更改密码;按键过程中会出现相关提示信息,当用户输入的密码错误时,用户需要另行处理;开锁密码输入错误的次数不能超过规定的限制范围,一旦超出则会出现警示信号;输入准确的开锁密码之后才能开锁;硬件成本费用偏低, 软件可靠性高,便于批量化生产。

1.2基于单片机与串行通信的电子密码锁的基本功能

基于单片机与串行通信的电子密码锁设计的设计原理:功能的多样性;计算机和网络通信技术的发展,使得智能型电子锁的功能不断地拓宽;和智能型现场实时监控设备或中央监控设备相连接;模块的高度集成,结构更加简单、可靠性更高, 操作过程简单;人机界面的智能化、自动化和友善化;能够智能判断系统,提高了信号的提取技术。基于单片机与串行通信的电子密码锁设计实现了传统电子密码锁的基本功能,并引用了嵌入型技术;在设计方面减少了电子密码锁周边的元器件,使得电子锁硬件更加简单。基于单片机与串行通信的电子密码锁设计,使得电子密码锁不断朝着网络化、自动化、智能化的方向发展,密码锁具备了较强的可拓展性能。此外,利用网络系统可以实时监控联网的电子密码,并进行动态性管理。 同时基于单片机与串行通信的电子密码锁还具备报警处理等延伸型功能。

2基于单片机与串行通信的电子密码锁设计方案的研究

2.1电子密码锁设计方案

电子密码锁设计方案利用两级控制、 主从形式结构、总线型的计算机网络拓扑结构。键盘利用4*3的矩阵形式进行排列, 主控芯片利用ATM EL89C52,键盘的扫描电路以行的形式进行扫描,按键利用机械形式的电子开关结构,所有的按键具有相应的基本功能,可以分为数字型按键和功能型按键。单片机进行密码的输入与上传工作,PC机对数据信息进行分析整理, 设立完整的数据库,并形成计算机网络。 利用串行通信,使得电子密码锁的传输距离不断加长、连接方式更加简单、操作更为灵活、数据信息传输的可靠性能不断提高。

2.2软件和硬件的开发平台

软件利用51系列的C编译器;硬件利用89系列的C52单片机。单片机的开发平台由嵌入型系统C编译器和仿真器组合而成。

2.3通信协议

总线通信的接口电路利用的是灵活性较强的串行通信方法,肩负着管理和传输数据、编码、主控微机和电子密码锁控制部件之间的数据传输等工作任务。总线控制部件利用的是ATM EL89C52单片机, 在互锁停止通信的基础上,利用主动型申请方法传输密码和发布命令。

3电子密码锁的设计原理以及软硬件设计

3.1电子密码锁的设计原理

通过以上的简单介绍,大家应该能够明白,所谓的电子密码锁其实就是一种电子产品。这种电子产品需要通过密码输入的方式来对电路和芯片工作做出控制,并以此为根据达到对机械开关进行控制的目的,最终实现开锁和闭锁的任务。电子密码锁的种类繁多,总的来说,简单的电路产品是存在的,但是也有基于芯片性质的性价比比较高的产品。就目前来说,应用的比较广泛的电子密码锁都是以芯片作为核心通过编程来实现工作安排的。这种电子锁主要是通过相应的硬件电路来对密码的设置、储存、识别以及显示等进行驱动的,还能够对电磁执行器的驱动电流值做出检测,对于传感器传送过来的报警信号也能够做出接收,除此之外还具有发送数据的功能和作用。电子密码锁能够对单片机键入的代码进行接收和识别,然后再同自身所储存的密码进行比较,如果密码是正确的,那么其将会驱动电磁执行器做出开锁命令,如果错误其将会为操作者提供三次重新输入密码的机会,假使三次密码都为错误,那么单片机将会通过智能通讯线路对监控器提出报警。

3.2电子密码锁的软硬件设计

对电子密码锁进行优质的软件设置是保证电子密码锁能够安全可靠运作的关键,为了在更大程度上将电子密码锁的安全性能提升起来,可以对电子密码锁的软件设计当中引入安全体系的概念。在对其进行设计的时候需要建立一个一般的指导性原则对其进行约束,这就能够为电子密码锁提供一个安全服务和安全机制,促使其他软件形成一个完成的安全体系结构。电子密码锁的硬件主要通过核心处理模块、执行模块和电池管理模块构成的,其中核心处理模块是电子密码锁的工作核心,对电子密码锁的信息做出处理并对各种程序运行的稳定性进行调度,还兼顾控制其他模块。执行模块是对电路通过单片机的一个引脚线发出信号,然后通过三极管做出放大,然后再通过电器驱动阀做出开锁的工作。而电源管理模块就是为直流电源的整个供电线路提供电源,需要在电路当中安装一个稳压器,以此对输入的直流电源做出转换,将其装换成+5V的电压。该设置可以支持电源自动切换电路,还能够对2个P够到绝缘栅场效应管做出实时控制,这样就能够对两个电源进行高效的控制,也能够通过操作完成自动切换电路的工作。电子密码锁的软硬件设计是电子密码锁的核心和关键所在,笔者认为不单单要做好其硬件的设计工作,软件的设计工作也必须更加的精准,只有这样才能够保证电子密码锁的高效性能和安全性能,才能够更好的实现其价值。

4电子密码锁系统的研发

4.1人机式交互界面

把键盘以4行、3列的矩阵形式排列开来,利用4条I/O线作为行线,3条I/ O线为列线,在所有交叉处设置按键。将行线逐行设置成低电平,检测列的输入实际情况,明确按键是否按下,对按键进行译码。利用WM-C1602N型的液晶显示模块,体现人机式交互界面友好。双层通信协议, 每层协议相互独立独立, 系统结构简单, 通信双方利用RS-232C接口对单片机的输出引脚TXD和RXD定时的输出高、低电平来实现双方数据信息的通信, 见图1.

4.2密码信息的存储能力

52型单片机无在线型可写入的断电保持设备,保障用户在断电后保存用户密码,选取AT28C17作为辅助型存储设备。 AT28C17 EEPROM具备以下特点:硬件没有任何特殊性要求、操作过程简单、单片机内设置了高电压脉冲能够自行产生电路、不需要增设编程电路和编程脉冲即可自行进行写入处理等基本优势。此外, 外部的数据信息存储空间和电子密码的程序存储空间进行了合并,并采用查询手段操作和控制AT28C17。在擦写的过程中,RDY/BUSY的引脚呈低电平现象,擦写完成后成为高压片。利用集成性特征函数读写AT28C17。在读写过程中,读写AT28C17和一般性静态RAM的读写操作相同。

4.3多台主机网络通信

总线通信的控制设备在上电复位之后才开始工作,利用中断方法等待串行通信现象的出现,利用全双工互锁的停止控制方法进行电子密码锁系统的正常通信。 利用通用型串行通信的总线控制分担在通信的主机上。总线通信的管理和网络中下位的电子密码锁管理设备设立在串行型通信数据信息的链路上,从而构建完善的主从形式的总线型网路。此外,为计算机网络中的电子密码锁管理部件提供充足的工作电源;所有电子密码锁的电路经过DC—DC模块电路转换之后,为电子密码锁自身的电路提供充足的电源。

4.4总线的仲裁

通信协议约定所有机械设备在使用系统总线通信的前期,首先检测总线的浮动电平,没有出现跳动的总线则需要发送分组,所使用的总线必须要受到协议的保护。电平跳动利用89C52的多功能定时器来完成,总线的电平跳动需要计数,计数值不能为0 ;在总线忙的情况下,通信需要押后处理。

4.5下位机和服务器的通信

4.5.1数据资料的解析

数据帧经过串行通信总线的接口进行传输,挂留在总线上的所有机械设备接受到帧,可以利用帧头的具体地址和本机地址进行比较,也可以根据数据帧的结束标志判断数据帧的结尾,并决定是否接受数据。一旦数据帧中出现传输和结束标志数据值同样的数据帧,通信两方机械设备错误理解为数据帧结尾,结束通信。

4.5.2单片机的通信模块

单片机的通信模块的第一层通信协议中,单片机采用的是串口通信。在发送信息过程中当串口处于已经发送的状态, 则将8位数据写入到串口的缓冲领域内; 当串口处于是已经接收的状态,则将8位数据读取到串口的缓冲领域内,从而实现了同口式通信。单片机的通信模块的第二层通信协议中完成了软件的判别工作,基本功能函数是:接收来源于第一层通信协议中的8位数据资料并进行判别;明确转义字符的处理数据帧;将本机中的数据写入通信的缓冲区内并加以解析,利用C语言来完成。

5结语

电子密码锁设计与调试 篇6

关键词：单片机,串行通信,电子密码锁,设计方案

实际上,电子密码锁和普通的机械密码锁存在着本质上的区别,它具有较强的安全性和可靠性,而且自身的优势更加明显。另外,在计算机技术网络化的背景下,更能为其提供安全有效、智能化的网络管理,而且它的实现过程不是特别复杂,电子锁上的密码也是复杂多变的。一般情况下,这种电子密码锁的成本都比较低,但是却具有非常昂贵的市场价格,基于此,本文对单片机与串行通信的电子密码锁的设计进行了详细的研究和分析,希望能够实现电子密码锁的良好使用。

1.传统电子密码锁和单片机与串行通信的电子密码锁的基础功能

■1.1传统电子密码锁的基础功能

对于传统的电子密码锁来说,它的设计原理如下:一定要具有相应的密码位数和数字的取值范围,因为这对电子密码锁的安全情况有着直接的影响;用户可以按照自己的意愿进行密码的设置和改变;在输入密码的过程中会给出相应的提示,如果用户输入了错误的密码,要重新输入;密码输入错误的次数一定要规定的范围内,超出就会出现相应的信号;如果用户输入了正确的密码,那么就会成功开锁;传统电子密码锁的成本比较低,具有很好的安全性和可靠性。

■1.2单片机与串行通信的电子密码锁的基础功能

对于单片机与串行通信的电子密码锁来说,它的设计原理如下:具有多样化的功能;在计算机和网络技术快速发展的背景下,电子密码锁智能化一直在不断的深入;单片机与串行通信的电子密码锁是和智能型的现场监控设施或者是中央监控设备连接在一起的;模块具有较强的集成化,而且结构相对来说比较简单,具有良好的安全性和可靠性,操作起来非常简便;人机界面具有相应的智能化、自动化以及集成化的功能。由此可知,单片机与串行通信的电子密码锁既具有传统电子密码锁的基础功能,又引进了嵌入型的技术,而且在进行电子密码锁的设计时,还减少了所使用的元器件,使电子密码锁的结构硬件变的更加简单[1]。对于单片机与串行通信的电子密码锁设计来说,它能推动电子密码锁向着智能化、自动化以及网络化的方向不断发展,使其具有了较强的扩展功能。另外,通过网络系统还能对联网的电子密码进行时刻的监控,实现动态的管理,而且单片机与串行通信的电子密码锁还具有一些延伸性的功能,比如报警功能。

2.单片机与串行通信的电子密码锁方案设计的分析

■2.1电子密码锁的方案设计

在进行电子密码锁的方案设计时,可以按照主从形式的结构,也可以按照总线型的计算机网络拓补结构和两集控制的形式。其中,键盘矩阵的排列基本上是是按照4×3的形式排列的,可以随便选取主控芯片,通常情况下使用的是型号为ATM EL的主控芯片。在进行键盘电路的扫描时,主要是按照行的方式来扫描,其中按键使用的是机械形式电子开关。在键盘电路中,一切的按键都有各自的功能,而且基本上分为功能型的按键以及数字型的按键。对于电子密码锁来说,单片机的主要工作就包括两方面,一方面输出密码,另一方面是上传密码,经过PC端来整理和选取信息,创建健全的数据库,在这种情况下就能使其成为一个比较完善的计算机网络。单片机与串行通信的电子密码锁设计,不仅能够增加电子密码锁的传输距离,还能将电子密码锁的连接方式变的更加简单,并且具有较强的操作功能,从而实现电子密码锁信息的安全传输[2]。

■2.2选择合适的软件和硬件

通过对单片机与串行通信的电子密码锁设计进行分析,可以在其具体需求的基础上来选择软件和硬件,其中软件可以使用51系列的C编译器,而硬件设备可以使用89系列的C52单片机。另外,在进行单片机与串行通信的电子密码锁的设计时,软件和硬件的组合方式主要以嵌入式为主。

■2.3创建通信协议

在进行单片机与串行通信的电子密码锁设计时,最主要的方法就是串行通信,这种串行通信的方法能够对数据进行很好的传输和管理,并且还能实时的监控电子密码锁的内部部件,从而确保内部部件的功能。在单片机与串行通信的电子密码锁设计中,ATM EL89C52单片机是总线控制部件中最重要的,在进行密码的传输和相关命令的公布时,最好是主动申请。

3.电子密码锁系统的研发

■3.1人机式交互界面的研发

在电子密码锁系统的研发中,人机界面中键盘的矩阵方式主要以4×3的方式为主,其中行线由四条I/O线组成,列线由三条I/O线组成,之后会在交叉的地方对按键进行适当的设置。对于行线来说,每一行都要设置,主要是要将其设置为低电平,之后再检查列的输入情况,产看按键有没有按下,最后进行按键的译码。电子密码锁人机界面中的显示模块可以使用WM-C1602N的液晶显示器,这样能够将人机交互界面很好的展示出来。对于双层的通信协议来说,每一层的协议基本上都是独立存在的,而且系统结构也比较简单,因此,双方系统可以采用RS-232C接口进行单片机输出引脚的定时输出,从而确保双方数据的互相通信。

■3.2密码信息存储功能的研发

该系统中使用的是52型单片机,该单片机没有在线型可写入的断电保持设备,这种情况下能够确保用户的输入密码在断电后还能进行保存,这时可以采取AT28C17作为辅助型的的存储设备。其中AT28C17 EFPROM主要具有操作简单、硬件方面没有特别的要求、不必增加编程电路或者是编程脉冲就可以进行写入处理等特点[3]。另外,可以将外面的数据信息存储空间和电子密码程序的存储空间结合在一起,利用查询手段进行AT28C17的管理和控制。在进行程序的擦写时,RDY/BUSY的引脚都显现出低电平,待完成之后就会成为高压片,之后可以使用集成性特征函数进行AT28C17的读写。在读写操作时,基本上和平常的静态RAM的读写相同。

■3.3主机之间网络通信的研发

对于总线通信的控制设备来说,它等到上电复位之后才会正式工作,采用中断方法等待串行通信情况的发生,通过全双工互锁的方式促使电子密码锁系统实现正常的通信,另外,还要使用通用型的串行通信的总线对主机进行通信控制。通常情况下,要将总线通信管理和网络中的下位电子密码锁管理设备设置在串行的通信数据链路上,进而创建完善的总线型的网路。再有,还要确保计算机网络中电子密码锁的电源接通,实现有效的工作。在电子密码锁的电路通过DC—DC模块电路的转变以后,就能为电子密码锁本身的电路提供足够的电源,实现电子密码锁系统主机之间的网络通信。

■3.4总线仲裁研发

针对总线通信,在通信协议中已经做出了规定,一定要确保所有的设备都能供总线通信使用,而且在使用之前,一定要认真检测总线的浮动电平,要在确保没有任何异常情况或者是没有发现跳跃的总线的基础上才能进行分组的发送,并且在这个过程中所出现的总线都要有特定的协议来进行保护。电瓶中的电筒是通过多功能定时器才完成的,在进行总线中电瓶跳动的计数处理时,一定要确保计数的值不能是0,如果计数时总线系统比较繁忙,要稍等一会再进行后续的处理。

■3.5下位机和服务器之间的通信

对于下位机和服务器来说,它们之间之间的通信问题是确保信号有效传输的核心,在总线对下位机和服务器之间进行通信之后,就能对数据资料进行很好的解决和分析,从而充分符合电子密码锁的保密需求[4]。下位机和服务器之间的通信主要体现在以下几方面:首先,数据帧会通过串行通信总线的接口,从而实现信息的传输。而对于数据帧中的信号传输来说,下位机和服务器之间能够很好的实现信号接收,这对下位机和服务器之间的通信具有非常重要的意义;其次,在通信模块的信息传输和接收过程中,单片机起着非常重要的作用,是一个不可缺少的设备。在进行电子密码锁的系统设计时,单片机和串行通信是最重要的,在这种情况下,数据读取就要在同口式通信的基础上进行,而且还要对数据帧的程序代码进行确定,这个过程可以由C语言来实现。

4.结束语

综上所述,在社会经济不断发展的同时,电子密码锁已经成为了人们生活中非常常见的物品,但是一些电子密码锁的安全性和可靠性比较低,会给人们的财产安全带来严重的影响。而单片机与串行通信的电子密码锁,它的设计成本比较低,而且操作起来也比较简便,还具有智能化、网络化以及集成化的特点,值得在以后的生活中推广使用。

参考文献

[1]李飞.基于单片机与串行通信的电子密码锁设计[J].电子制作,2014,06:6-7.

[2]姚龙.基于单片机与串行通信的电子密码锁设计分析[J].电子世界,2014,15:35.

[3]李晓辉.基于单片机与串行通信的电子密码锁设计[J].电子技术与软件工程,2014,22:261.

电子密码锁设计与调试 篇7

电子密码锁是现代生活中常用的加密工具。它克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点,尤其是微控制器的智能电子密码锁,不仅具有电子密码锁的功能,还可引入智能化管理功能,从而使密码锁具有更高的安全性和可靠性。

电子密码锁通常使用ARM和单片机控制[1],单片机相对ARM实现较为简单,功能较为完善,因此使用单片机控制较多。用单片机控制的密码锁常使用汇编语言编写程序,显示器多数用数码管[2,3]。而本文所介绍的电子密码锁使用移植性及可读性强的高级语言C语言编写,便于修改和增减功能;同时采用显示清楚,功率消耗小而且寿命长的1602液晶显示器,显示更加直观,使用更加方便。从经济实用的角度出发, 采用STC89C52[4]单片机设计出一种具有密码设置、报警和防止多次试探密码功能的电子密码锁,通过Protues软件成功地进行了仿真。

1 系统工作原理

本系统以STC89C52单片机为核心,使用4×4矩阵键盘作为数据输入方式,驱动1602显示器提示程序运行过程和开锁的步骤。本系统的密码判断过程如下:

当使用者输入6位密码后按下BESURE键,单片机通过密码逐个比较,如果输入的6位密码和设定的密码完全相同,那么能成功驱动开锁模拟灯将锁打开。若输入6位密码与设定的密码不相同,按下BESURE键后,模拟灯不亮,可以按BACK键重新输入。由于输入密码过程中难免输入失误,如果密码输错,可直接按下BACK键重新输入,但是系统不允许无限次地按BACK键,以免密码被套用,当3次密码输入都错误,单片机将驱动蜂鸣器报警[5]。并且本系统输入密码还有时间限制,若在规定的时间内没有将正确密码输入也会报警。

修改密码功能如下:当密码输入正确后,按下SET键可新设置密码。每设定一位新密码,单片机将其送给E2PROM,当6位新密码都输入完毕,系统将自动回到程序开始,重新读取密码并保存,使用者需输入新的密码才能将锁打开。

2 系统设计

2.1 硬件支持

使用的元器件有:核心芯片STC89C52、存储芯片AT24C02、液晶显示1602、矩阵键盘、报警蜂鸣器、独立按键(模拟门的开关)、发光二极管(模拟锁的开关)和三极管(放大电流)。

2.2 软件设计

本系统软件包括主程序模块、密码比较判断模块、修改密码模块、键盘扫描模块、液晶显示模块及定时程序等模块。系统程序流程如图1所示。

2.2.1 主程序模块

主程序主要用于定义全局变量,给全局变量赋初值,初始化E2PROM,启动定时器以及从AT24C02[6]中读取密码,为整个程序提供数据。

2.2.2 密码比较判断模块

该模块的功能是将键盘输入的密码利用if语句与设定的密码进行逐个比较,若密码完全正确则开锁;若不正确,则按下BACK键,重新输入密码,每按下BACK键一次,输入次数将自加1,当3次都出错则报警。

2.2.3 密码修改模块

在密码输入正确情况下,可以按下SET对密码进行重新设置,每设定一位就将密码送给AT24C02存储起来,当设置6位密码完毕后,系统将自动跳到程序开始,调用新设置的密码。

STC89C52向AT24C02写入密码子程序:

void write_byte(uchar date)

{

uchar i,temp;

temp=date;

for(i=0;i<8;i++)

{

temp=temp<<1;

scl=0;

delay1();

sda=CY;

delay1();

scl=1;

delay1();

}

scl=0;

delay1( );

sda=1;

delay1( );

}

STC89C52从AT24C02读取密码子程序:

uchar read_byte()

{

uchar i,k;

scl=0;

delay1();

sda=1;

delay1();

for(i=0;i<8;i++)

{

scl=1;

delay1();

k=(k<<1)|sda;

scl=0;

delay1( );

}

return k;

}

2.2.4 键盘扫描模块[7]

该模块具备功能有:逐列扫描键盘确定被按键的具体位置、判断键盘上有无键按下、消除去抖动、判断闭合的键是否释放等功能。

2.2.5 定时模块[8]

本模块用于对密码输入时间控制。在程序开始运行时首先对定时器进行了初始化,从按下PUT IN键开始,系统开始计时,当输入的时间达到规定的时间将立即报警。

2.2.6 液晶显示模块[9]

此模块包括液晶初始化、命令的输入、显示数据的输入。其中命令是用于控制液晶状态是否显示光标,光标是否闪烁,是否清除原来数据以及显示的具体位置。数据显示主要是将要显示的信息按需要准时显示出来。

3 系统仿真

为了方便程序调试,本文采用了Proteus仿真[10],仿真图如图2所示。

3.1 系统介绍

图2中U1为STC89C52是整个系统的核心,编写的程序以二进制的文件导入其中;U2为AT24C02,第5和第6个引脚分别与单片机的P1.2和P1.3相连;LCD1为1602液晶显示器,引脚连接如图2所示;独立按键DOOR,当门关上为键按下状态;D1为模拟开锁灯,当密码正确,按下BESURE键D1将亮;BUZ1为蜂鸣器报警。当程序编写好并导入到单片机里后,按下图2最下面的开始按钮,1602液晶显示器将提示密码锁的运行状态,系统开始工作。

3.2 开锁功能

当电源开启时,1602液晶显示Welcome欢迎界面,当按下PUT IN键后,显示器显示PUT IN CODES提示使用者输入密码,如图3所示。几秒后液晶显示器上提示将自动消失。此时可输入正确密码,且密码输入时显示*而不会将输入的数据显示出来。当输入密码完毕后,按下BESURE键,如果输入的密码正确D1将亮(D1作为开锁的模拟开关)。若密码错误,可以按下BACK键,程序将跳到loop(开始界面),重新输入密码,同时输入次数将增加一次。当3次都输入错误则自动报警,并且输入密码的时间必须在规定的时间完成,否则也会报警。

3.3 密码设定

在密码输入正确后,按下SET键可对密码进行重新设置,液晶显示器显示SET CODS。同样几秒后提示信息将自动消失,此时开始重设密码。在密码设定过程中会将设定的数字显示出来,每输入一位密码需按下YES键确定,当设置的密码达到6位将自动回到启动界面。

4 结 论

(1) 成功仿真实现了1602液晶显示,密码开锁,密码设置,防止多次试探,报警等功能。

(2) 采用C语言编写程序,具有很强的移植性,为系统增减和修改功能带来了方便。

摘要：介绍一种通过Protues软件成功仿真的电子密码锁的实现过程。它采用高可靠性的STC89C52单片机来实现开锁和密码的识别,采用具备I2C总线接口的E2PROM芯片来完成密码的存储,通过1602液晶显示器提示程序运行状态和使用步骤,利用蜂鸣器模拟报警,发光二极管模拟锁的开关。该系统用C语言编写程序,与汇编语言相比具备更好的移植性和可读性,便于修改和增减功能。

关键词：Protues,密码锁,单片机,C语言

参考文献

[1]郭海英.基于单片机的电子安全密码锁的设计[J].现代电子技术,2005,28(13):95-97.

[2]赵益丹,徐晓林,周振峰.电子密码锁的系统原理、设计程序及流程图[J].嘉兴学院学报,2003(15):103-105.

[3]曾高荣,胡宁,高扬.一种新型电子安全密码锁的设计[J].电子科技,2003(8):44-45.

[4]张天凡.完全手册51单片机C语言开发详解[M].北京:电子工业出版社,2008.

[5]周功明.基于AT89C2051单片机的防盗自动报警电子密码锁系统的设计[J].绵阳师范学院学报,2007(4):112-115.

[6]刘振栋.EPROM芯片的特殊应用[J].电子工程师,1999(6):26-27.

[7]唐德礼,王襄.单片机学习机及编程器的设计与制作[J].现代电子技术,2005,28(12):117-120.

[8]倪淑艳,李晓波,于涵.单片机C8051F303在数字锁相式频率合成器中的应用[J].现代电子技术,2006,29(4):19-21.

[9]贵国庆.用ME300B型单片机开发系统设计智能电子密码锁[J].单片机学习与交流,2006(5):55-56.

电子密码锁设计与调试 篇8

国内院校电子类专业基本都开设了电子系统设计实训课程。该课程一般要求学生自己动手设计、制作一个满足一定功能需求的电子系统，具体的设计流程大致为：构思设计方案、硬件设计、软件设计、电路板制作及调试。从整个过程来看，一个正确的设计方案是至关重要的。在没有虚拟仿真软件之前，要验证方案正确与否，只有把电路板焊接出来才能知晓，这势必造成很大的精力和财力的浪费，效率也非常低。引入一套优秀的仿真平台，首先在该平台上仿真设计方案，验证正确后，再去焊接制作电路板，可以节约宝贵的时间，低成本、高效率地完成作品的设计。

1 Proteus与Keil联合调试仿真平台构建

Proteus软件是目前世界上最先进、最完整的系统仿真与开发平台。它与其他电子设计与仿真软件的区别在于它能对微处理器进行仿真。Proteus支持多种型号单片机(如51、PIC、AVR、ARM等)，并且可与当前流行的单片机开发环境Keil软件进行联合调试。建立Proteus与Keil联合调试的步骤为：

第一，分别安装Proteus与Keil软件;

第二，将联调驱动程序vdmagdi.exe安装到Keil根目录;

第三，打开Keil软件，在“Options for Target‘Target1’”窗口打开“Debug”选项，选中“Proteus VSM Simulater1”，并在“setting”选项中把IP改为：127.0.0.1;

第四，打开Proteus软件，在菜单栏“debug”的下拉菜单中，选中“remote debug monitor”。

这样就建立了Proteus与Keil联合调试虚拟仿真平台，为电子系统设计作好充分的准备。

2 应用举例

下面以数字电压表的设计为例介绍Proteus与Keil联合调试的应用。该项目要求系统利用AD转换芯片采集模拟电压信号，经过模数转换后，输入单片机，再经单片机处理后将检测结果准确地输出到LED数码管显示，从而实现电压的测量。该数字电压表硬件框图如图一所示。

系统检测的对象是可变的模拟电压信号，该信号经IN7通道输入ADC0808，单片机AT89C51一方面通过定时器中断从P1.4引脚输出方波，给ADC0808提供时钟信号;另一方面，通过P1.5引脚输出一个正脉冲，利用其下降沿启动A/D转换。当单片机的P1.6脚检测到ADC0808的EOC端为高电平时，表明A/D转换结束。此时，系统控制P1.7脚使ADC0808的输出允许控制端OE为高电平，允许单片机读取A/D转换数据。最后，系统对转换后的数据进行运算和处理，将结果通过P0端口送给数码管。

系统软件设计流程如图二所示。

在Proteus中画出系统硬件图，然后在Keil中写程序，编译后，进行联合调试。由于采用的是四位一体的数码管，因而在程序中用LED_0、LED_1、LED_2、LED_3分别显示个位、十位、百位和千位，且数据单位是毫伏。同时打开Proteus硬件图和Keil软件工程项目，在Keil中选择工具(Start/Stop Debug Session)，进入联合调试状态。在Proteus环境中，设置待检测的模拟电压为3.5V。在Keil中，设置程序断点，分别测试采集结果的个位、十位、百位和千位显示，如图三、图四、图五、图六所示。

通过上述的联合调试，形象生动地反映了系统的工作过程，也验证了设计方案的正确性。最后，取消程序中所有的断点，点击Keil中的(Run)，即全速运行程序，结果如图七所示。

改变模拟输入电压的幅值，比较模拟输入信号数据与检测结果，误差为0.01V，基本满足设计需求，因而该设计方案是可行的。

3 结束语

Proteus与Keil联合调试，不仅适用于调试单片机系统，还能调试数字电路、模拟电路以及ARM嵌入式系统的设计。该虚拟实验平台为电子系统的设计提供了一种非常经济、高效的设计方法。

摘要：本文针对大学生电子实训课程,提出利用Proteus和Keil建立联合调试仿真平台,进行电子系统的软硬件交互仿真。以数字电压表的设计为实例,详细介绍了联合调试的方法与过程,结果表明Proteus与Keil联合调试能经济、高效地完成电子系统的设计。

关键词：Proteus,Keil,电子设计,联合调试

参考文献

[1]朱清慧,张凤蕊,翟天嵩,等.Proteus教程—电子线路设计、制版与仿真(第2版)[M].北京:清华大学出版社,2011.

[2]刘心红,郭福田,孙振兴,等.Proteus仿真技术在单片机教学中的应用[J].实验技术与管理,2007,24(03):96-98.

关于对电子密码锁设计的分析 篇9

上个世纪前期电子密码锁的研究已经开始, 很多特殊的场合都在使用, 这种类型锁的开锁过程是需要通过从键盘输入相关密码来实现的, 由于电子密码锁的密钥量相当大, 并且可以与普通机械锁联合使用, 而且可有效避免因钥匙仿制而留下的安全隐患, 电子密码锁记录的是一组密码, 金属钥匙无需携带, 电子锁的种类繁多, 但较实用的还是按键式电子密码锁, 电子锁体积小, 可靠性高, 适合使用在安全性要求较高的场合。本文将介绍一种采用AT89C51为核心的电子密码锁相关设计方案, 为大家提供参考。

2 总体设计要求及方案

2.1 设计要求

设计的电子密码锁的开锁密码位为六位, 输入密码正确时在液晶显示器上显示“PASSWORD OK”, 输入密码错误时在液晶显示器上显示“PASSWORD ERROR”, “INPUT PASSWORD”代表要输入密码;输入密码错误的次数限定为三次, 超过三次密码锁自行锁定;矩阵键盘为4*4位, 包括数字键0到9以及功能键A到F;用户可根据需要重新对密码进行设定, 修改密码后, 再次输入新密码进行确认, 从而降低误操作的概率。

2.2 设计方案

该设计方案主要使用的单片机核心为AT89C51系列, 单片机AT89C51系列编程设计很灵活, 输入/输出端口很丰富, 能实现密码锁的相关需求功能。例如在单片机AT89C51系列的外围电路上外接输入设备用于输入密码和辅助功能的控制, 显示作用通过外接液晶显示器完成。其原理如图1所示。

总体的设计思路为:用键盘来输入密码, 既可以是A到F的功能键也可以是0到9的数字键;输入密码通过液晶显示器数码管来显示, 用LCD1602系列产品驱动数码管发光显示, 通过控制各位显示器来进行分时显示;开锁的电路可用发光二极管来完成, 发光二级管灯亮表示开锁;接通电源后, 显示器上显示“INPUT PASSWORD”, 设定初始密码为“123456”, 只要输入这个密码锁就可以打开。采用此种方式可避免停电后再来电时没有密码可使用;要想设定新密码, 先输入初始密码, 开锁后点击修改密码选项, 输入新的密码以后, 对新密码进行保存, 随后点击上锁按钮, 修改密码成功;若输入密码与设定密码一致, 则锁打开, 若输入密码与设定密码不一致, 显示器显示“PASSWORD ERROR”;读取键盘键值、密码是否一致的比较程、液晶显示器的显示程序和报警程序的均属于软件设计的范畴。

3 总体电路设计和流程图, 如图2所示。

软件设计流程图如图3所示。

4 程序调试

在硬件支持的环境下, 用proteus设计好的电路, Keil编好的程序编译成芯片可识别的C51文件, 利用PC机写进proteus程序图芯片内进行仿真测试, 并对其出现的错误进行修改, 由图4至图8可看出最终调试成功。

5 结束语

电子密码锁的设计与研究直接关系着大家的生命财产安全, 所以对电子密码锁不断的进行深入研究是必要的, 会一如既往关注, 找到更为安全便捷的方法为大家保平安。

参考文献

[1]何宏主编.单片机原理与接口技术[M].北京:国防工业出版社, 2006 (07) .

[2]梁丽.电子密码锁的计算机仿真设计[J].计算机仿真, 2005.

[3]赵益丹, 徐晓林, 周振峰编著.电子密码锁的系统原理、设计程序及流程图[J].嘉兴学院学报, 2003, 15.

[4]王宽仁.可靠安全的智能密码锁[J].电子技术应用, 2001.