基于單片機AT89C51電子密碼鎖的設(shè)計

摘 要：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，密碼輸入錯誤報警，輸入密碼顯示，輸入密碼錯誤對當(dāng)前數(shù)修改和整體刪除，超次數(shù)輸入錯誤密碼時密碼鎖定和管理員密碼解鎖等功能。本系統(tǒng)成本低廉，功能實用。

關(guān)鍵詞：AT89C51；電子密碼鎖；矩陣鍵盤

本系統(tǒng)由AT89C51、矩陣式按鍵、二極管、LED數(shù)碼管、蜂鳴器等部分構(gòu)成，能實現(xiàn)密碼輸入顯示，輸入當(dāng)前位錯誤時刪除和密碼輸入完時整體刪除，輸入錯誤密碼時報警。同時也可進行超次數(shù)輸入錯誤密碼時密碼鎖自鎖和管理員密碼解鎖等功能、密碼較驗報警和LED二極管顯示。本系統(tǒng)主要是模擬“矩陣式開關(guān)”密碼鎖，整體設(shè)計價格低廉，功能性強，編程方便，實用。

1 電子密碼鎖的總體設(shè)計

1.1 鍵盤輸入模塊

要求本設(shè)計采用矩陣式鍵盤輸入，行線分別接P10 P11 P12 P13，列線分別接P14 P15 P16 P17。每一條水平（行線）與垂直線（列線）的交叉處不相通，通過一個按鍵來連通，利用這種行列式矩陣結(jié)構(gòu)只需要N條行線和M條列線，即可組成具有N×M個按鍵的鍵盤。在這種行列式矩陣鍵盤的單片機系統(tǒng)中，鍵盤處理程序首先確認有無按鍵按下。

共有10個數(shù)字鍵，為0—9。有5個功能鍵，ENTER為輸入鍵，當(dāng)輸入六位密碼后按下ENTER鍵，確定輸入密碼后與設(shè)定密碼比較。CLEAR鍵為刪除鍵，當(dāng)輸入六位密碼錯誤時，報警系統(tǒng)報警，按下CLEAR鍵，解除報警，同時刪除六位密碼，可以再次重新輸入密碼（輸入密碼次數(shù)小于3次）。DELETE鍵是當(dāng)前位刪除，當(dāng)輸入一位密碼錯誤時，按下DELETE鍵可以刪除這一個數(shù)字。MANAGER鍵為管理員模式選擇鍵，當(dāng)用戶輸入三次錯誤密碼時，密碼鎖自己鎖定，此時不能再輸入密碼。按下MANAGER鍵，進入管理員模式，輸入正確的管理員密碼后，密碼鎖解除鎖定，按下CONGIRM，用戶可以再次輸入密碼，如果管理員密碼輸入不正確，密碼鎖不能解除鎖定，同時會報警。

1.2 顯示模塊

本設(shè)計采用動態(tài)顯示驅(qū)動。通過單片機對數(shù)碼管位選通COM端電路的控制，將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的的COM端，使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，可以大幅度地降低硬件成本和電源的功耗，故顯示所需要的硬件電路可分時復(fù)用，可以避免靜態(tài)顯示的問題。動態(tài)顯示采用多路復(fù)用技術(shù)的動態(tài)掃描顯示方式，因為利用動態(tài)掃描顯示使我們看到一幅穩(wěn)定畫面的實質(zhì)是利用了人眼的暫留效應(yīng)和發(fā)光二極管發(fā)光時間的長短，發(fā)光的亮度等因素。其中P00-P07分別接LED數(shù)碼管的A B C D E F G DP，為、位選段1-6分別接P20-P25。

1.3 聲音控制模塊

采用蜂鳴器控制開鎖顯示，當(dāng)輸入正確密碼時，單片機向蜂鳴器送出低電平，驅(qū)動蜂鳴器響鈴。采用蜂鳴器鬧鈴結(jié)構(gòu)簡單，只需要單路信號控制，發(fā)出的鬧鈴聲音可以根據(jù)響和不響的不同的軟件延時時間來控制，若加上LM386放大電路的話，當(dāng)然也能發(fā)出清脆的音樂聲音。當(dāng)輸入密碼錯誤時，該模塊發(fā)出報警聲音，密碼的按鍵音是通過聲音模塊發(fā)出的。用戶輸入六位正確密碼時按再ENTEER鍵，藍燈D1亮，表示開鎖成功。按CLEAR鍵清除六位密碼。當(dāng)輸入三次錯誤，密碼鎖自動鎖住，用戶不能再輸入密碼，此時進入管理員模式，只有輸入正確管理員密碼時按ERTER鍵，密碼鎖解碼成功時藍燈D1，綠燈D2燈亮。按CONFIRM鍵退出管理員模式，此時燈D1，D2滅。當(dāng)管理員密碼輸入不正確時，密碼鎖自鎖不能解開，同時報警聲響紅燈D3亮。

2 程序軟件設(shè)計模塊

在開啟密碼鎖時需要先初始化，利用“矩陣法”鍵盤掃描確定鍵盤按鈕是否按下，當(dāng)輸入6位密碼時判別是否正確，只有輸入的密碼與預(yù)先設(shè)置的密碼完全正確時才能開鎖。當(dāng)輸入不對時可以刪除重新輸入密碼，如果輸入錯誤，不能打開密碼鎖，同時有警報聲響起。當(dāng)三次輸入都不對，密碼自動鎖住，需要專業(yè)的人才能打開。總電路圖如圖1：

本設(shè)計所有的控制都是由單片機來完成的，它是整個系統(tǒng)的核心部分，控制和合理的分配各個部分工作。利用七段數(shù)碼管顯示輸入的密碼，在利用“矩陣法”鍵盤掃描確定按下的數(shù)字。該設(shè)計簡單，只需簡單信號控制，價格便宜。

[參考文獻]

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