基于AT89C51單片機的電子密碼鎖設計

邵陽學院信息工程學院 龐書偉 江世明

基于AT89C51單片機的電子密碼鎖設計

邵陽學院信息工程學院 龐書偉 江世明

改革開放后，在我們生活水平不斷提高的過程中，我們對我們的住宅以及一些個人資料的保存要求越來越高。若我們繼續使用傳統的機械式鑰匙開鎖，我么需要隨聲攜帶很多鑰匙, 而且使用的時候需要在很多鑰匙中找到開門的單獨鑰匙，使用極不方便, 并且鑰匙丟失后安全性和方便性即大打折扣。隨著我們的科學技術的不斷發展，為滿足人們對鎖的使用要求，增加其安全性，用基于AT89C51單片機的電子密碼鎖代替鑰匙的密碼鎖應運而生。基于AT89C51單片機的電子密碼鎖密碼鎖具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等優點。

AT89C51單片機；電子密碼鎖；設計

一、引言

基于AT89C51單片機的電子密碼鎖是采取電子電路控制，以電磁鐵鎖作為執行裝置的機電一體化鎖具，相比傳統的機械鎖具，基于AT89C51單片機的電子密碼鎖不使用金屬鑰匙，保密性、精度都有很大提高。基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的發明思路，源自古代發明的自動機械，例如古希臘數學家赫倫的液壓自動門，中國古代諸葛亮的木牛流馬，它們以重力或蒸汽壓力驅動，最廣泛的用途乃是用在古代墓道的地下機關。電子工業以及微控制器的誕生，使得以微小電量驅動機械成為可能，于是有了基于AT89C51單片機的電子密碼鎖能夠設計出來。

二、基于AT89C51單片機的電子密碼鎖硬件設計

基于AT89C51單片機的電子密碼鎖硬件設計選用AT89C51單片機作為本設計的核心元件，于AT89C51單片機的電子密碼鎖硬件設計利用AT89C51單片機靈活的編程設計和豐富的I/O端口，及其控制的準確性，基于AT89C51單片機的電子密碼鎖實現基本的密碼鎖功能。在AT89C51單片機的外圍電路外接輸入鍵盤用于密碼的輸入和一些功能的控制，基于AT89C51單片機的電子密碼鎖硬件設計選用AT24C02芯片用于密碼的存儲，基于AT89C51單片機的電子密碼鎖硬件設計選用LCD1602用于顯示作用。當用戶需要開鎖時，先按基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的鍵盤開鎖鍵之后按鍵盤的數字鍵0－9輸入密碼。基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的密碼輸完后按下確認鍵，如果基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的密碼輸入正確則開鎖，不正確顯示密碼錯誤重新輸入密碼，當三次密碼錯誤則發出報警；當用戶需要修改基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的密碼時，先按下基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的鍵盤設置鍵后可以設置新密碼。新密碼輸入無誤后按基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的確認鍵使新密碼將得到存儲，密碼修改成功。系統整體框圖如圖1所示。

圖1 基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的結構框圖

圖2 基于AT89C51單片機的電子密碼鎖硬件設計電路

基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的外圍電路包括基于AT89C51單片機的電子密碼鎖鍵盤輸入部分、基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的密碼存儲部分、基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的顯示部分、基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的報警部分、基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的開鎖知識部分組成，根據基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的實際情況鍵盤輸入部分選擇4*4矩陣鍵盤，基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的顯示部分選擇字符型液晶顯示LCD1602，基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的密碼存儲部分選用AT24C02芯片來完成。

硬件原理圖如圖2所示。

三、基于AT89C51單片機的電子密碼鎖軟件設計

基于AT89C51單片機的電子密碼鎖軟件設計主要完成，開始時基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的LCD1602液晶顯示初始狀態。基于AT89C51單片機的電子密碼鎖當有開鎖請求時，按下基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的S1，進入密碼輸入階段。基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的輸入密碼輸入過程中可以進行退格，輸入完成后按下確認鍵，基于AT89C51單片機的電子密碼鎖會將所輸入與系統密碼進行比對。若輸入密碼正確則顯示“Open”開鎖，基于AT89C51單片機的電子密碼鎖輸出開鎖信號，然后可以在基于AT89C51單片機的電子密碼鎖選擇上鎖或者修改密碼。按下基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的S2選擇上鎖，鎖重新回到閉鎖狀態，開鎖信號滅，基于AT89C51單片機的電子密碼鎖LCD1602液晶顯示回到初始化狀態。選擇修改密碼則可以對系統進行修改密碼操作。基于AT89C51單片機的電子密碼鎖如果密碼輸入錯誤，基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的錯誤警告燈亮，基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的LCD液晶顯示器會顯示錯誤，并顯示輸入錯誤限制次數。一段時間后，進入閉鎖狀態。若連續在基于AT89C51單片機的電子密碼鎖上操作錯誤超過3次，一定時間內基于AT89C51單片機的電子密碼鎖的系統會鎖定鍵盤，并報警用以防止惡意試探密碼。如果在規定次數以內密碼輸入正確，則鎖開，且錯誤次數清空，不會影響到下一次的開鎖。基于AT89C51單片機的電子密碼鎖軟件設計采用模塊化設計，在程序中以一個主函數，多個子函數的方式編寫。

四、結語

在安全技術防范領域，基于AT89C51單片機的電子密碼鎖這種具有防盜報警功能的電子密碼鎖逐漸代替傳統的機械式密碼鎖。隨著我們的大規模集成電路技術的發展，特別是單片機等微控制器的問世，出現了帶微處理器的智能密碼鎖，基于AT89C51單片機的電子密碼鎖它除具有電子密碼鎖的功能外，還引入了智能化管理、專家分析系統等功能，從而使基于AT89C51單片機的電子密碼鎖具有很高的安全性、可靠性，應用日益廣泛。

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龐書偉（1995—），男，大學本科，現就讀于邵陽學院信息工程學院電子信息工程專業，研究方向：嵌入式系統。