電子密碼鎖是一種通過(guò)密碼輸入來(lái)控制電路或是芯片工作(訪問(wèn)控制系統(tǒng))，從而控制機(jī)械開(kāi)關(guān)的閉合，完成開(kāi)鎖、閉鎖任務(wù)的電子產(chǎn)品。它的種類(lèi)很多，有簡(jiǎn)易的電路產(chǎn)品，也有基于芯片的性?xún)r(jià)比較高的產(chǎn)品?，F(xiàn)在應(yīng)用較廣的電子密碼鎖是以芯片為核心，通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。電子鎖在安全技術(shù)防范領(lǐng)域，具有防盜報(bào)警功能的電子密碼鎖代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械式密碼鎖，克服了機(jī)械式密碼鎖密碼量少、安全性能差的缺點(diǎn)，使密碼鎖無(wú)論在技術(shù)上還是在性能上都大大提高一步。

電子鎖具，它也是以51系列單片機(jī)(AT89051)為核心，配以相應(yīng)硬件電路，完成密碼的設(shè)置、存貯、識(shí)別和顯示、驅(qū)動(dòng)電磁執(zhí)行器并檢測(cè)其驅(qū)動(dòng)電流值、接收傳感器送來(lái)的報(bào)警信號(hào)、發(fā)送數(shù)據(jù)等功能。

單片機(jī)接收鍵入的代碼，并與存貯在EEPROM中的密碼進(jìn)行比較，如果密碼正確，則驅(qū)動(dòng)電磁執(zhí)行器開(kāi)鎖;如果密碼不正確，則允許操作人員重新輸入密碼，最多可輸入三次;如果三次都不正確，則單片機(jī)通過(guò)通信線路向智能監(jiān)控器報(bào)警。單片機(jī)將每次開(kāi)鎖操作和此時(shí)電磁執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)電流值作為狀態(tài)信息發(fā)送給智能監(jiān)控器，同時(shí)將接收來(lái)自傳感器接口的報(bào)警信息也發(fā)送給智能監(jiān)控器，作為智能化分析的依據(jù)。1、基本原理及硬件組成智能密碼鎖的系統(tǒng)由智能監(jiān)控器和電子鎖具組成。二者異地放置，智能監(jiān)控器供給電子鎖具所需的電源并接收其發(fā)送的報(bào)警信息和狀態(tài)信息。這里采用了線路復(fù)用技術(shù)，使電能供給和信息傳輸共用一根二芯電纜，提高了系統(tǒng)的可靠性、安全性。1.1、智能監(jiān)控器的基本原理及組成框圖智能監(jiān)控器的組成框圖，它由單片機(jī)、時(shí)鐘、鍵盤(pán)、LCD顯示器、存貯器、解調(diào)器、線路復(fù)用及監(jiān)測(cè)、A/D轉(zhuǎn)換、蜂鳴器等單元組成。主要完成與電子鎖具之間的通信、智能化分析及通信線路的安全監(jiān)測(cè)等功能。智能監(jiān)控器始終處于接收狀態(tài)，以固定的格式接收電子鎖具發(fā)來(lái)的報(bào)警信息和狀態(tài)信息。對(duì)于報(bào)警信息，則馬上通過(guò)LCD顯示器及蜂鳴器發(fā)出聲、光報(bào)警;對(duì)于狀態(tài)信息，則存入內(nèi)存，并與電子鎖具在此時(shí)刻以前的歷史狀態(tài)進(jìn)行比較，得出變化趨勢(shì)，預(yù)測(cè)未來(lái)的狀態(tài)變化，通過(guò)LCD顯示器向值班人員提供相應(yīng)信息，以供決策使用。智能監(jiān)控器與電子鎖具建立通信聯(lián)系的同時(shí)，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)時(shí)地監(jiān)視流過(guò)通信線路的供電電流的變化，有效地防止人為因素造成的破壞，保證了通信線路的暢通。

引 言

電子密碼鎖是一種通過(guò)密碼輸入來(lái)控制電路或芯片工作, 從而控制機(jī)械開(kāi)關(guān)的閉合, 完成*、閉鎖任務(wù)的電子產(chǎn)品。它具有保密性好、壽命長(zhǎng)、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。

本設(shè)計(jì)采用AT89S51作為主控芯片, 結(jié)合外圍電路, 組成電子密碼鎖。用戶想要*, 必須先通過(guò)鍵盤(pán)輸入正確的密碼才能將鎖打開(kāi)。密碼輸入錯(cuò)誤時(shí)有提示, 為了提高安全性, 當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤3 次將報(bào)警。密碼可以由用戶自己修改設(shè)定, 鎖打開(kāi)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(shí)需要二次確認(rèn), 以防止誤操作。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)共由2 部分構(gòu)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(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

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(zhuǎn)換為幅值穩(wěn)定的5 V 直流電壓。其主要原理是把單相交流電經(jīng)過(guò)變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電壓。

圖2 電源輸入電路原理圖

1. 1. 2 鍵盤(pán)輸入

本設(shè)計(jì)采用的是矩陣式按鍵鍵盤(pán), 它由行線和列線組成, 按鍵位于行列的交叉點(diǎn)上, 密碼鎖的密碼由鍵盤(pán)輸入完成。鍵盤(pán)的每個(gè)按鍵功能在程序設(shè)計(jì)中設(shè)置。其具體功能及與單片機(jī)引腳接法如圖3 所示。

圖3 鍵盤(pán)輸入原理圖

1. 1. 3 密碼存儲(chǔ)

本設(shè)計(jì)用EPROM 芯片AT24C02存儲(chǔ)密碼, 其接線如圖4 所示。

圖4 密碼存儲(chǔ)電路原理圖

1. 1. 4 復(fù)位電路

復(fù)位是使CPU 和系統(tǒng)中的其他功能部件都處在一個(gè)確定的初始狀態(tài), 并從這個(gè)狀態(tài)開(kāi)始工作。無(wú)論是在單片機(jī)剛開(kāi)始接上電源時(shí), 還是斷電后或者發(fā)生故障后都要復(fù)位。根據(jù)實(shí)際情況本設(shè)計(jì)選擇如圖5 所示的復(fù)位電路。

圖5 復(fù)位電路原理圖

1. 1. 5晶振電路

本設(shè)計(jì)中采用12 MHz 作為系統(tǒng)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(shè)計(jì)的顯示部分由液晶顯示器LCD1602來(lái)完成。只有按下鍵盤(pán)上的開(kāi)啟按鍵后, 顯示器才處于開(kāi)啟狀態(tài)。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(bào)警電路

報(bào)警部分由陶瓷壓電發(fā)聲裝置及外圍電路組成, 加電后不發(fā)聲, 當(dāng)有鍵按下時(shí), 發(fā)/ 叮0 聲, 每按一下, 發(fā)聲一次, 密碼正確時(shí), 不發(fā)聲直接*, 當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤時(shí), 單片機(jī)的P2. 1 引腳為低電平,三極管T3 導(dǎo)通蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲報(bào)警。電路圖如圖8 所示。

圖8 報(bào)警電路原理圖

1. 1. 8 *電路

*控制電路的功能是當(dāng)用戶輸入正確的密碼后,單片機(jī)控制電子鎖內(nèi)的微型繼電器吸合。當(dāng)繼電器吸合以后帶動(dòng)鎖桿伸縮, 這時(shí), 鎖勾在彈簧的作用下彈起,完成本次*。*以后, 單片機(jī)自動(dòng)清除掉由用戶輸人的這個(gè)密碼。

1. 2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

電子密碼鎖軟件設(shè)計(jì)由主程序、初始化程序、LCD顯示程序、鍵盤(pán)掃描程序、鍵功能程序、密碼設(shè)置程序、EPROM 讀寫(xiě)程序和延時(shí)程序等組成。主程序設(shè)計(jì)流程圖如圖9 所示。

圖9 主程序流程圖

2 結(jié) 語(yǔ)

電子密碼鎖具有軟硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單, 易于開(kāi)發(fā), 成本較低, 安全可靠, 操作方便等特點(diǎn)。同時(shí), 還具有按鍵有效提示, 輸入錯(cuò)誤提示, 修改密碼等多種功能?？稍谝馔庑姑艿那闆r下隨時(shí)修改密碼, 保密性強(qiáng), 靈活性高, 特別適合在家庭、辦公室、學(xué)生宿舍及賓館等場(chǎng)所使用。