基于STC89C51的單片機(jī)電子密碼鎖設(shè)計(jì)

高蔓蕾 李雪竹

摘 要：作為日常辦公家居的需求，密碼鎖已逐漸普及。本項(xiàng)目采用STC89C51作為主控芯片，結(jié)合矩陣按鍵輸入模塊、數(shù)碼管顯示模塊、LCD1602液晶顯示、LED、蜂鳴器報(bào)警器等電路模塊實(shí)現(xiàn)開鎖、上鎖、報(bào)警、密碼更改等功能，通過這些設(shè)備設(shè)計(jì)一款了可修改密碼且具有報(bào)警功能的液晶顯示電子密碼鎖。

關(guān)鍵詞：密碼鎖；stc89c51單片機(jī)；程序設(shè)計(jì)

一、引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對物品的保管以及安全性能的要求越來越高，因此為了滿足人們對鎖的日益增加的需求，密碼鎖已逐漸普及。本項(xiàng)目在現(xiàn)有密碼鎖技術(shù)的基礎(chǔ)上采用STC89C51作為主控芯片，結(jié)合矩陣按鍵輸入模塊、數(shù)碼管顯示模塊、LCD1602液晶顯示、LED、蜂鳴器報(bào)警器等電路模塊實(shí)現(xiàn)開鎖、上鎖、報(bào)警、密碼更改等功能，設(shè)計(jì)一款了可修改密碼且具有報(bào)警功能的液晶顯示電子密碼鎖，提高了安全性能。使罪犯無法下手的同時(shí)也能及時(shí)提醒，人們就會(huì)對自己的財(cái)產(chǎn)保護(hù)的更加安全。安全信息系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，尤其是在機(jī)密的保護(hù)，隱私和財(cái)產(chǎn)保護(hù)方面發(fā)揮了重要作用，而基于電子密碼鎖的保障體系是這項(xiàng)研究的一部分，所以它有很大的實(shí)際意義。

二、思路設(shè)計(jì)

初始化從EEPROM中讀取密碼，單片機(jī)通電即顯示首頁，按任意鍵進(jìn)入功能選擇界面，可通過按鍵移動(dòng)光標(biāo)選擇直接輸入密碼登錄，或者進(jìn)行修改密碼操作。①直接輸入密碼登錄：通過矩陣按鍵輸入6位數(shù)字密碼，并存入數(shù)組，然后通過該數(shù)組與EEPROM讀取的密碼進(jìn)行比對，從而判斷密碼是否正確，如果密碼正確則顯示登錄成功并觸發(fā)流水燈反饋結(jié)果，如果密碼錯(cuò)誤則顯示輸入錯(cuò)誤并觸發(fā)蜂鳴器警告，當(dāng)輸入密碼次數(shù)超過3次則直接返回首頁。②進(jìn)行修改密碼操作：提示輸入原密碼，鍵入6位密碼并判斷，當(dāng)輸入密碼正確時(shí)提示輸入新密碼，鍵入6位新密碼后存入EEPROM，重啟或重新登錄時(shí)從EEPROM讀密碼，此時(shí)使用為新密碼。

三、研究內(nèi)容

本項(xiàng)目采用STC89C51作為主控芯片，結(jié)合矩陣按鍵輸入模塊、數(shù)碼管顯示模塊、LCD1602液晶顯示、LED、蜂鳴器報(bào)警器等電路模塊實(shí)現(xiàn)開鎖、上鎖、報(bào)警、密碼更改等功能，設(shè)計(jì)一款可修改密碼且具有報(bào)警功能的液晶顯示電子密碼鎖。

（1）矩陣鍵盤：使用一組鍵或者一個(gè)鍵盤，由于單片機(jī)I/O口較少，當(dāng)系統(tǒng)中需要用到較多按鍵時(shí)，為了更合理利用單片機(jī)的I/O口，一般采用矩陣鍵盤的方式來實(shí)現(xiàn)多按鍵的功能。

（2）LCD顯示模塊設(shè)計(jì)：在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，常用的顯示設(shè)備有單個(gè)發(fā)光二極管、八段LED顯示器、液晶顯示器（LCD）、屏幕顯示器（CRT）等。本次設(shè)計(jì)中，基于設(shè)計(jì)功能和節(jié)約成本等實(shí)際情況，采用LCD1602作為本次設(shè)計(jì)的顯示器。

（3）開鎖機(jī)構(gòu)：在基于單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì)中，用戶需要輸入密碼，密碼正確則發(fā)出開鎖信號實(shí)現(xiàn)開鎖。設(shè)計(jì)中是以發(fā)光二極管代替電磁鎖，二極管亮代表鎖開，因此可以設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的可以點(diǎn)亮二極管的電路系統(tǒng)代替電磁鎖開鎖機(jī)構(gòu)。由于單片機(jī)I/O口默認(rèn)為高電平，故初始時(shí)二極管不亮，代表鎖是閉著的（密碼錯(cuò)誤）。當(dāng)用戶輸入密碼并驗(yàn)證正確時(shí)，發(fā)出開鎖信號，比如二極管點(diǎn)亮。

（4）報(bào)警機(jī)構(gòu)：在這次基于單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì)中，通過控制蜂鳴器的發(fā)音來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的報(bào)警功能。蜂鳴器是一種采用直流電壓供電的電子訊響器。下圖是用蜂鳴器模擬的報(bào)警機(jī)構(gòu)仿真圖。

四、總結(jié)

本文介紹了基于stc89c51單片機(jī)密碼鎖的設(shè)計(jì)思路，并利用keil5等程序把C語言代碼燒錄到單片機(jī)當(dāng)中，從而實(shí)現(xiàn)所需功能，極大的提高了人們的生活的便捷性，促進(jìn)了單片機(jī)這一領(lǐng)域的發(fā)展。但仍存在不完全安全的問題需要解決。

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