电子密码锁技术报告

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1、内蒙古师范大学数字电子锁51单片机应用张润文2009-4-2LCD电子密码锁电路中由89C51单晶片、LCD显示屏幕、4x4矩阵式键盘、93C46串行内存和电源部份组成。目录引言31功能及性能分析32方案选择33系统总体方案设计43.1硬件设计43.1.1按键模块43.1.2显示模块53.1.3存储模块53.1.4电源模块63.2软件设计73.2.1主程序73.2.2键盘扫描73.2.3掉电存储73.2.4程序流程图84总体设计电路图95结束语9电子密码锁引言随着社会物质财富的日益增长，安全防盗已成

2、为社会问题。而锁自古以来就是把守门户的铁将军，人们对它要求甚高，既要安全可靠地防盗，又要使用方便，这也是制锁者长期以来研制的主题。目前国内，大部分人使用的还是传统的机械锁。然而，眼下假冒伪劣的机械锁泛滥成灾，互开率非常之高。所谓互开率，是各种锁具的一个技术质量标准，也就是1把钥匙能开几把锁的比率。经国家工商局、国家内贸局、中国消协等部门对锁具市场的调查，发现个别产品的互开率居然超标26倍。为何弹子锁的“互开率”会如此之高？据有关专家人士剖析，弹子锁质量好坏主要取决于弹子数量的多少以及弹子的大小，而弹

3、子的多少和大小受一定条件的限制。此外，即使是一把质量过关的机械锁，通过急开锁，甚至可以在不损坏锁的前提下将锁打开。机械锁的这些弊端为一种新型的锁---电子密码锁，提供了发展的空间。1功能及性能分析LCD电子密码锁电路中由89C51单晶片、LCD显示屏幕、4x4矩阵式键盘、93C46串行内存和电源部份组成。在电源部分主要变压器降压、桥式整流器整流、7805IC稳压后，提供全部硬件电路所需稳定的5V电源，LCD显示键盘所输入的密码，经由89C51单芯片比对密码，密码错误时，红色LED灯亮并闪烁，当密码正

4、确时，绿色LED灯亮并闪烁、继电器(RELAY仿真电子锁)做开门动作，而93C46串行内存记忆密码，在断电后复电时所输入密码不会消失。此密码锁相当适合一般的家庭用户使用，是一套相当好用又简易的门锁保护装置。矩阵键盘控制89S51单片机输入错误锁定键盘电源电路及UPS电路延时报警控制电路AT24C02掉电存储开锁控制电路指示电路串口显示电路图1总体设计框图2方案选择有两个方案可供选择，一个是使用六个LED7段数码管显示密码；另一个是使用1602的LCD液晶显示。由于考虑到密码的保密性问题，7段数码管显

5、示范围有限且不太直观，故放弃方案一，选择方案二。3系统总体方案设计3.1硬件设计3.1.1按键模块使用矩阵键盘，所以本设计就采用行列式键盘，同时也能减少键盘与单片机接口时所占用的I/O线的数目，在按键比较多的时候，通常采用这样方法。其原理如图2。89s52D0D1D2D3D4D5D6D7D8D9D105.1KX45.1KX4VCC图2矩阵键盘每一条水平（行线）与垂直线（列线）的交叉处不相通，而是通过一个按键来连通，利用这种行列式矩阵结构只需要N条行线和M条列线，即可组成具有N×M个按键的键盘。在这种

6、行列式矩阵键盘非键盘编码的单片机系统中，键盘处理程序首先执行等待按键并确认有无按键按下的程序段。当确认有按键按下后，下一步就要识别哪一个按键按下。对键的识别通常有两种方法：一种是常用的逐行扫描查询法；另一种是速度较快的线反转法。对照图2所示的4x4键盘，说明线反转个工作原理。首先辨别键盘中有无键按下，有单片机I/O口向键盘送全扫描字，然后读入行线状态来判断。方法是：向行线输出全扫描字00H，把全部列线置为低电平，然后将列线的电平状态读入累加器A中。如果有按键按下，总会有一根行线电平被拉至低电平从而使

7、行线不全为1。判断键盘中哪一个键被按下使通过将列线逐列置低电平后，检查行输入状态来实现的。方法是：依次给列线送低电平，然后查所有行线状态，如果全为1，则所按下的键不在此列；如果不全为1，则所按下的键必在此列，而且是在与零电平行线相交的交点上的那个键。图3按键操作面板示意图10个数字键用来输入密码，另外6个功能键分别是：确认、修改、清屏、管理、关LCD、门铃。其中确认键的功能是确认输入的密码。修改是用来进入修改密码的状态。清屏键的功能是当输入密码错误的时候，清除前面已经输入的数据，重新输入。管理是管理

8、模式切换键，当用户不小心三次输入密码都没有正确，键盘被锁定，这个时候就可以启动管理模式，使用管理员的密码来开门。关LCD用来关闭显示器，一来可以节省电量，另外也可以防止不法分子偷窥密码。门铃用来作电铃。按键控制3个指示灯L1、L2、L3的状态：L1锁定及输入指示状态灯，正常的情况下显示红色，当键盘动作的时候，L1灯开始闪动，当键盘处于锁定状态时，指示灯也显示红色。L2开门指示灯，当用户在规定的时间内正确的输入了密码，此灯转变为绿色，表示开门，否则不显示。L3是管理员状