引 言

電子密碼鎖是一種通過密碼輸入來控制電路或芯片工作， 從而控制機械開關的閉合， 完成*、閉鎖任務的電子產品。它具有保密性好、壽命長、操作簡單等特點。

本設計采用AT89S51 作為主控芯片， 結合外圍電路， 組成電子密碼鎖。用戶想要*， 必須先通過鍵盤輸入正確的密碼才能將鎖打開。密碼輸入錯誤時有提示， 為了提高安全性， 當密碼輸入錯誤3 次將報警。密碼可以由用戶自己修改設定， 鎖打開后才能修改密碼。修改密碼之前必須再次輸入密碼， 在輸入新密碼時需要二次確認， 以防止誤操作。

1 系統設計

本系統共由2 部分構成， 即硬件部分與軟件部分。其原理框圖如圖1 所示。

圖1 電子密碼鎖原理框圖

1. 1 系統硬件設計

1. 1. 1 電源輸入

密碼鎖主控部分電源需要用5 V 直流電源供電， 其電路圖如圖2 所示。它可以把頻率為50 Hz、有效值為220 V 的單相交流電壓轉換為幅值穩定的5 V 直流電壓。其主要原理是把單相交流電經過變壓器、整流電路、濾波電路、穩壓電路轉換成穩定的直流電壓。

圖2 電源輸入電路原理圖

1. 1. 2 鍵盤輸入

本設計采用的是矩陣式按鍵鍵盤， 它由行線和列線組成， 按鍵位于行列的交叉點上， 密碼鎖的密碼由鍵盤輸入完成。鍵盤的每個按鍵功能在程序設計中設置。其具體功能及與單片機引腳接法如圖3 所示。

圖3 鍵盤輸入原理圖

1. 1. 3 密碼存儲

本設計用EPROM 芯片AT24C02 存儲密碼， 其接線如圖4 所示。

圖4 密碼存儲電路原理圖

1. 1. 4 復位電路

復位是使CPU 和系統中的其他功能部件都處在一個確定的初始狀態， 并從這個狀態開始工作。無論是在單片機剛開始接上電源時， 還是斷電后或者發生故障后都要復位。根據實際情況本設計選擇如圖5 所示的復位電路。

圖5 復位電路原理圖

1. 1. 5 晶振電路

本設計中采用12 MHz 作為系統的外部晶振。電容取值為20 pF。其電路圖如圖6 所示。

圖6 晶振電路原理圖

1. 1. 6 顯示電路

本設計的顯示部分由液晶顯示器LCD1602 來完成。只有按下鍵盤上的開啟按鍵后， 顯示器才處于開啟狀態。其顯示部分引腳接口如圖7 所示。

圖7 顯示電路原理圖

1. 1. 7 報警電路

報警部分由陶瓷壓電發聲裝置及外圍電路組成， 加電后不發聲， 當有鍵按下時， 發/ 叮0 聲， 每按一下， 發聲一次， 密碼正確時， 不發聲直接*， 當密碼輸入錯誤時， 單片機的P2. 1 引腳為低電平， 三極管T3 導通蜂鳴器發出蜂鳴聲報警。電路圖如圖8 所示。

圖8 報警電路原理圖

1. 1. 8 *電路

*控制電路的功能是當用戶輸入正確的密碼后，單片機控制電子鎖內的微型繼電器吸合。當繼電器吸合以后帶動鎖桿伸縮， 這時， 鎖勾在彈簧的作用下彈起，完成本次*。*以后， 單片機自動清除掉由用戶輸人的這個密碼。

1. 2 系統軟件設計

電子密碼鎖軟件設計由主程序、初始化程序、LCD顯示程序、鍵盤掃描程序、鍵功能程序、密碼設置程序、EPROM 讀寫程序和延時程序等組成。主程序設計流程圖如圖9 所示。

圖9 主程序流程圖

2 結 語

電子密碼鎖具有軟硬件設計簡單， 易于開發， 成本較低， 安全可靠， 操作方便等特點。同時， 還具有按鍵有效提示， 輸入錯誤提示， 修改密碼等多種功能。可在意外泄密的情況下隨時修改密碼， 保密性強， 靈活性高， 特別適合在家庭、辦公室、學生宿舍及賓館等場所使用。