關(guān)于單片機(jī)電子安全密碼鎖的設(shè)計(jì)論述

李俊仕

（包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)院,內(nèi)蒙古包頭, 014030）

當(dāng)前，密碼鎖、激光鎖、電子鎖等安全鎖層出不窮,這些鎖在傳統(tǒng)鑰匙的基礎(chǔ)之上,利用光束、聲波、磁場(chǎng)等方式對(duì)門(mén)進(jìn)行開(kāi)和關(guān),這樣不僅能夠提高鎖的安全性,而且還為人們的生命財(cái)產(chǎn)安全提供了重要的保障條件。單片機(jī)能夠?qū)⒅醒胩幚砥?、隨機(jī)存取器、只讀存儲(chǔ)器、輸入輸出端口等多種計(jì)算機(jī)功能部件有效地集合在一起,因此其具有體積小、便捷性好的特點(diǎn)。

1 單片機(jī)電子安全密碼鎖的設(shè)計(jì)思路

1.1 單片機(jī)電子安全密碼鎖的總設(shè)計(jì)思路

如圖一所示，為單片機(jī)電子安全密碼鎖的總設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。從中不難看出，單片機(jī)電子安全密碼鎖主要包括，密碼輸入設(shè)備、數(shù)碼管和LED燈顯、單片機(jī)的時(shí)鐘電路、單片密碼鎖以及開(kāi)鎖機(jī)構(gòu)等五個(gè)部分。

1.2 單片機(jī)開(kāi)鎖的設(shè)計(jì)思路

如圖二所示，為單片機(jī)開(kāi)鎖機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路。通過(guò)對(duì)其設(shè)計(jì)思路圖示的分析不難發(fā)現(xiàn)開(kāi)鎖機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理，首先就是要把單片機(jī)融合到開(kāi)鎖的執(zhí)行過(guò)程中；然后再將電磁鎖以及驅(qū)動(dòng)電路兩者結(jié)合起來(lái)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)開(kāi)鎖目的。而其開(kāi)鎖的順序則為，當(dāng)密碼鎖使用者在一定時(shí)間內(nèi)和規(guī)定的輸入次數(shù)中，輸入正確的密碼時(shí)，單片機(jī)就會(huì)發(fā)出開(kāi)門(mén)的信號(hào)給電路驅(qū)動(dòng)，這時(shí)電路驅(qū)動(dòng)電磁鎖，實(shí)現(xiàn)開(kāi)門(mén)目的。

1.3 單片機(jī)電子安全密碼鎖系統(tǒng)的密碼設(shè)定

當(dāng)前，在市面上通用的單片機(jī)電子安全密碼鎖的密碼設(shè)定統(tǒng)一采用的都是摩斯密碼。相較于其他密碼而言，摩斯密碼設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單且易操作，在日常生活中使用時(shí)其也僅僅只需一個(gè)按鈕便可完成密碼的輸入或更改。如圖三所示為摩斯密碼的字符對(duì)照表。

從圖中可以知道“滴”的時(shí)間間隔為1T,“噠”的時(shí)間間隔為3T,短促的電信號(hào)“.”為DI,按鈕不動(dòng)長(zhǎng)時(shí)間保持的“—”為DA,字母與字母之間的時(shí)間間隔為3T,字與字之間的間隔時(shí)間為5T,“嘀嗒”之間的間隔時(shí)間為1T。

2 單片機(jī)電子安全密碼鎖的軟件設(shè)計(jì)

2.1 單片機(jī)電子安全密碼鎖的軟件設(shè)計(jì)流程

單片機(jī)電子密碼安全鎖的主要工作流程完全是依照其液晶屏上顯示步驟進(jìn)行的，其中即可選擇密碼修改，也可選擇開(kāi)鎖。若選擇的功能為密碼修改，那么首先就要將24c02中的密碼和通過(guò)鍵盤(pán)輸入的密碼進(jìn)行對(duì)比，如果對(duì)比正確，則說(shuō)明密碼修改成功。此外，修改后的新密碼會(huì)自動(dòng)保存在20c42中，以便下次修改密碼時(shí)的對(duì)比；若密碼錯(cuò)誤，在液晶屏上就會(huì)出現(xiàn)相關(guān)的提示。對(duì)開(kāi)鎖來(lái)說(shuō)，若在鍵盤(pán)上輸入的密碼，再同24c02中的密碼進(jìn)行對(duì)比正確后，其LED燈便會(huì)發(fā)亮，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)開(kāi)鎖功能；若在經(jīng)過(guò)對(duì)比后，密碼是錯(cuò)的，則液晶屏也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)地提示信息，或報(bào)警。

通過(guò)圖四的流程圖不難看出，單片機(jī)電子安全密碼鎖的程序通常由主程序和中斷服務(wù)子程序構(gòu)成。其中主程序的主要工作是對(duì)鍵盤(pán)的數(shù)值進(jìn)行讀取、判斷密碼是否正確以及控制液晶屏的顯示功能；而中斷子程序的主要工作內(nèi)容是，密碼服務(wù)、開(kāi)鎖、報(bào)警處理、上鎖等。而在對(duì)單片機(jī)單子密碼鎖的系統(tǒng)進(jìn)行初始化時(shí)，首先要正確的判斷出鍵盤(pán)上是否存在正確的密碼輸入，若存在便可直接根據(jù)液晶屏上面的信息提示，按步驟進(jìn)行操作，進(jìn)而完成密碼的修改或開(kāi)鎖；若鍵盤(pán)上不存在密碼輸入，則需返回到最初的頁(yè)面，并從頭開(kāi)始進(jìn)行操作。

2.2 單片機(jī)電子安全密碼鎖的程序調(diào)試

2.2.1 軟件調(diào)試

在本文中所介紹的單片機(jī)電子安全密碼鎖的程序是基于C語(yǔ)言的基礎(chǔ)上編制而成的，而編譯的軟件采用的是kei uvision2。如果在對(duì)C語(yǔ)言進(jìn)行編譯時(shí)，編譯沒(méi)有產(chǎn)生錯(cuò)誤并且通過(guò)，便會(huì)產(chǎn)生以下幾類文件，一是，基于單片機(jī)的電子安全密碼鎖的設(shè)計(jì)；二是，lnp與基于單片機(jī)電子安全密碼鎖的設(shè)計(jì)；三是，uv2和單片機(jī)電子安全密碼鎖的設(shè)計(jì)；四是，M51與單片機(jī)電子安全密碼鎖設(shè)計(jì)；五是，hex和單片機(jī)電子安全密碼鎖設(shè)計(jì)。在這幾類文件中，只有第一類和第五類是所需的文件。

2.2.2 利用專門(mén)的仿真軟件對(duì)基于單片機(jī)的電子安全密碼鎖設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真

圖一 單片機(jī)電子安全密碼鎖的總設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖

圖二 單片機(jī)開(kāi)鎖機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路

圖三 摩斯密碼的字符對(duì)照表

將基于單片機(jī)的電子安全密碼鎖的設(shè)計(jì)、hex文件放在AT89C51中進(jìn)行調(diào)試,調(diào)試的功能主要包括有，電子安全密碼鎖的開(kāi)鎖功能。根據(jù)液晶屏的顯示在鍵盤(pán)上按下“1”的按鈕,這是屏幕上便會(huì)出現(xiàn)input password的提示,然后輸入正確的六位數(shù)密碼,并按確定進(jìn)行開(kāi)鎖。如果密碼正確,屏幕上便會(huì)顯示correct,并且發(fā)光二級(jí)管會(huì)發(fā)亮；如果不正確,屏幕上則會(huì)顯示crror,電子安全密碼鎖的開(kāi)鎖功能便不會(huì)得到實(shí)現(xiàn)。

2.2.3 硬件調(diào)試

在對(duì)單片機(jī)電子安全鎖的硬件進(jìn)行調(diào)試時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)根據(jù)硬件設(shè)計(jì)的原理圖紙搭建起一個(gè)正確的硬件電路，在搭建完成后，還要對(duì)整個(gè)電路的線路進(jìn)行仔細(xì)地檢查，并在保證線路連接合理、正確的情況下，對(duì)其硬件功能進(jìn)行調(diào)試；其次，在正式調(diào)試階段，需利用示波器來(lái)檢測(cè)單片機(jī)的ALE管腳，若檢測(cè)時(shí)其輸出的是2MHz的方波，那么便證明此單片機(jī)電子安全密碼鎖的硬件設(shè)計(jì)是符合相關(guān)要求的，也能正常運(yùn)作。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上文中對(duì)單片機(jī)電子安全鎖設(shè)計(jì)的相關(guān)介紹與研究不難看出，當(dāng)前單片機(jī)電子安全鎖以其低成本、易開(kāi)發(fā)、安全可靠、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)成為了市場(chǎng)的主流，并被人們廣泛地應(yīng)用于住宅、公司檔案柜、辦公室保險(xiǎn)柜等重要場(chǎng)所。而伴隨著我國(guó)電子信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，相信在不久的將來(lái)，單片機(jī)電子安全密碼鎖會(huì)有更進(jìn)一步地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 何選基.基于單片機(jī)的帶音樂(lè)電子密碼鎖設(shè)計(jì)[J].科技致富向?qū)?2014,(17):208-208.

[2] 趙超.基于Atmel單片機(jī)的無(wú)線遙控密碼鎖設(shè)計(jì)[J].信息技術(shù),2011,(9):89-91.

[3] 姜彬,居小琴.基于AT89C51單片機(jī)的電子密碼鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].無(wú)線互聯(lián)科技,2014,(12):30-30,32.

圖四 軟件設(shè)計(jì)流程圖

[4] 張家荃.基于單片機(jī)的電子密碼鎖控制電路設(shè)計(jì)[J].消費(fèi)電子,2012,(13):28.