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[导读]电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作(访问控制系统),从而控制机械开关的闭合,完成开锁、闭锁任务的电子产品。

电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作(访问控制系统),从而控制机械开关的闭合,完成开锁、闭锁任务的电子产品。它的种类很多,有简易的电路产品,也有基于芯片的性价比较高的产品。现在应用较广的电子密码锁是以芯片为核心,通过编程来实现的。电子锁在安全技术防范领域,具有防盗报警功能的电子密码锁代替传统的机械式密码锁,克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点,使密码锁无论在技术上还是在性能上都大大提高一步。

电子锁具,它也是以51系列单片机(AT89051)为核心,配以相应硬件电路,完成密码的设置、存贮、识别和显示、驱动电磁执行器并检测其驱动电流值、接收传感器送来的报警信号、发送数据等功能。

单片机接收键入的代码,并与存贮在EEPROM中的密码进行比较,如果密码正确,则驱动电磁执行器开锁;如果密码不正确,则允许操作人员重新输入密码,最多可输入三次;如果三次都不正确,则单片机通过通信线路向智能监控器报警。单片机将每次开锁操作和此时电磁执行器的驱动电流值作为状态信息发送给智能监控器,同时将接收来自传感器接口的报警信息也发送给智能监控器,作为智能化分析的依据。1、基本原理及硬件组成智能密码锁的系统由智能监控器和电子锁具组成。二者异地放置,智能监控器供给电子锁具所需的电源并接收其发送的报警信息和状态信息。这里采用了线路复用技术,使电能供给和信息传输共用一根二芯电缆,提高了系统的可靠性、安全性。1.1、智能监控器的基本原理及组成框图智能监控器的组成框图,它由单片机、时钟、键盘、LCD显示器、存贮器、解调器、线路复用及监测、A/D转换、蜂鸣器等单元组成。主要完成与电子锁具之间的通信、智能化分析及通信线路的安全监测等功能。智能监控器始终处于接收状态,以固定的格式接收电子锁具发来的报警信息和状态信息。对于报警信息,则马上通过LCD显示器及蜂鸣器发出声、光报警;对于状态信息,则存入内存,并与电子锁具在此时刻以前的历史状态进行比较,得出变化趋势,预测未来的状态变化,通过LCD显示器向值班人员提供相应信息,以供决策使用。智能监控器与电子锁具建立通信联系的同时,通过A/D转换器实时地监视流过通信线路的供电电流的变化,有效地防止人为因素造成的破坏,保证了通信线路的畅通。

引 言

电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或芯片工作, 从而控制机械开关的闭合, 完成*、闭锁任务的电子产品。它具有保密性好、寿命长、操作简单等特点。

本设计采用AT89S51作为主控芯片, 结合外围电路, 组成电子密码锁。用户想要*, 必须先通过键盘输入正确的密码才能将锁打开。密码输入错误时有提示, 为了提高安全性, 当密码输入错误3 次将报警。密码可以由用户自己修改设定, 锁打开后才能修改密码。修改密码之前必须再次输入密码, 在输入新密码时需要二次确认, 以防止误操作。

1 系统设计

本系统共由2 部分构成, 即硬件部分与软件部分。其原理框图如图1 所示。


基于电子密码锁的系统设计

图1 电子密码锁原理框图

1. 1 系统硬件设计

1. 1. 1电源输入

密码锁主控部分电源需要用5 V 直流电源供电, 其电路图如图2 所示。它可以把频率为50 Hz、有效值为220 V 的单相交流电压转换为幅值稳定的5 V 直流电压。其主要原理是把单相交流电经过变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路转换成稳定的直流电压。


基于电子密码锁的系统设计

图2 电源输入电路原理图

1. 1. 2 键盘输入

本设计采用的是矩阵式按键键盘, 它由行线和列线组成, 按键位于行列的交叉点上, 密码锁的密码由键盘输入完成。键盘的每个按键功能在程序设计中设置。其具体功能及与单片机引脚接法如图3 所示。


基于电子密码锁的系统设计

图3 键盘输入原理图

1. 1. 3 密码存储

本设计用EPROM 芯片AT24C02存储密码, 其接线如图4 所示。


基于电子密码锁的系统设计

图4 密码存储电路原理图

1. 1. 4 复位电路

复位是使CPU 和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态, 并从这个状态开始工作。无论是在单片机刚开始接上电源时, 还是断电后或者发生故障后都要复位。根据实际情况本设计选择如图5 所示的复位电路。


基于电子密码锁的系统设计

图5 复位电路原理图

1. 1. 5晶振电路

本设计中采用12 MHz 作为系统的外部晶振。电容取值为20 pF。其电路图如图6 所示。


基于电子密码锁的系统设计

图6 晶振电路原理图

1. 1. 6 显示电路

本设计的显示部分由液晶显示器LCD1602来完成。只有按下键盘上的开启按键后, 显示器才处于开启状态。其显示部分引脚接口如图7 所示。


基于电子密码锁的系统设计

图7 显示电路原理图

1. 1. 7 报警电路

报警部分由陶瓷压电发声装置及外围电路组成, 加电后不发声, 当有键按下时, 发/ 叮0 声, 每按一下, 发声一次, 密码正确时, 不发声直接*, 当密码输入错误时, 单片机的P2. 1 引脚为低电平,三极管T3 导通蜂鸣器发出蜂鸣声报警。电路图如图8 所示。


基于电子密码锁的系统设计

图8 报警电路原理图

1. 1. 8 *电路

*控制电路的功能是当用户输入正确的密码后,单片机控制电子锁内的微型继电器吸合。当继电器吸合以后带动锁杆伸缩, 这时, 锁勾在弹簧的作用下弹起,完成本次*。*以后, 单片机自动清除掉由用户输人的这个密码。

1. 2 系统软件设计

电子密码锁软件设计由主程序、初始化程序、LCD显示程序、键盘扫描程序、键功能程序、密码设置程序、EPROM 读写程序和延时程序等组成。主程序设计流程图如图9 所示。


基于电子密码锁的系统设计

图9 主程序流程图

2 结 语

电子密码锁具有软硬件设计简单, 易于开发, 成本较低, 安全可靠, 操作方便等特点。同时, 还具有按键有效提示, 输入错误提示, 修改密码等多种功能。可在意外泄密的情况下随时修改密码, 保密性强, 灵活性高, 特别适合在家庭、办公室、学生宿舍及宾馆等场所使用。

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