【摘要】
在當前信息高速發達的21世紀，信息安全越來越重要，具有防盜報警功能的電子密碼鎖逐漸代替傳統的機械式密碼鎖，克服了機械式密碼鎖密碼量少、安全性能差的缺點，使密碼鎖無論在技術上還是在性能上都大大提高一步。隨着大規模集成電路技術的發展，特別是單片機的問世，出現了帶微處理器的智能密碼鎖，它除具有電子密碼鎖的功能外，還引入了智能化管理、專家分析系統等功能，從而使密碼鎖具有很高的安全性、可靠性，應用日益廣泛。
關鍵詞： 電子密碼鎖，單片機，微處理器
目錄
1 概述 3
1.1 實習單位簡介 3
1.2 實習過程的基本回顧 3
2 實習項目簡介 3
2.1 項目介紹 3
2.2 基本原理 4
2.3方案論證 4
3電路的功能單元設計 6
3.1開鎖機構 6
3.2按鍵電路設計 7
3.3顯示電路設計 9
3.4 AT24C02掉電存儲單元的設計 10
3.5密碼鎖的電源電路設計 11
3.6設計總框圖 12
3.7設計總體電路圖 13
3.8程序設計 13
3.8.1模塊介紹 13
3.8.2程序流程圖 14
收穫與體會 15
結束語 16
參考文獻 17
1 概述
隨着人們生活水平的提高，如何實現家庭防盜這一問題也變的尤其的突出，傳統的機械鎖由於其構造的簡單，被撬的事件屢見不鮮，電子鎖由於其保密性高，使用靈活性好，安全係數高，受到了廣大用戶的親呢。
1.1 實習單位簡介
格蘭仕公司創立於 1978年， 27年來，格蘭仕健康、持續、快速發展。定位於“全球名牌家電製造中心”，到2004年，2萬餘名格蘭仕人致力於推動“全球微波爐製造中心”、“全球空調製造中心”、“全球小家電製造中心”三大製造基地的發展，保持微波爐製造、光波爐製造世界第一，進入世界一線空調品牌陣營，格蘭仕電器產品旺銷全球近200個國家和地區，集團年銷售額130億元、出口創匯7億美元。
2001年以來，格蘭仕在帶着微波爐產業穩步升級的同時，開始在空調和小家電領域帶給世人驚喜。2004年，格蘭仕世界首創光波空調風靡全球，產銷規模擴張到260萬臺，成爲世界一線空調品牌。2004年12月，格蘭仕“全球最先進的超大規模空調製造基地”建成，並宣佈停產普通空調、全線轉產高檔光波空調，計劃再用三年左右的時間，空調年產銷規模支撐到1200萬臺，創建微波爐、光波爐之後的又一個“世界第一”。 1.2 實習過程的基本回顧
本人自2007年12月至2008年3月在廣東格蘭仕集團微波爐製造公司的電器車間實習，主要從事單片機和二極管的安裝。通過實習對單片機和二極管有了全面的認識，而且還能識別他們的類型和用途。
2 實習項目簡介
本系統由單片機系統、矩陣鍵盤、LED顯示和報警系統組成。系統能完成開鎖、超時報警、超次鎖定、管理員解密、修改用戶密碼基本的密碼鎖的功能。除上述基本的密碼鎖功能外，還具有調電存儲、聲光提示等功能，依據實際的情況還可以添加遙控功能。本系統成本低廉，功能實用。
2.1 項目介紹
單片機是指一個集成在一塊芯片上的完整計算機系統。儘管他的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件：CPU、內存、內部和外部總線系統，目前大部分還會具有外存。同時集成諸如通訊接口、定時器，實時時鐘等外圍設備。而現在最強大的單片機系統甚至可以將聲音、圖像、網絡、複雜的輸入輸出系統集成在一塊芯片上。 目前單片機滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網絡通訊與數據傳輸，工業自動化過程的實時控制和數據處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統，錄象機、攝象機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。更不用說自動控制領域的機器人、智能儀表、醫療器械了。因此，單片機的學習、開發與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師。
2.2 基本原理
電子密碼鎖是一種通過密碼輸入來控制電路或是芯片工作，從而控制機械開關的閉合，完成開鎖、閉鎖任務的電子產品。它的種類很多，有簡易的電路產品，也有基於芯片的性價比較高的產品。現在應用較廣的電子密碼鎖是以芯片爲核心，通過編程來實現的。
電子密碼鎖的組成框圖，它是以51系列單片機(AT89s51)爲核心，配以相應硬件電路，完成密碼的設置、存貯、識別和顯示、驅動電磁執行器並檢測其驅動電流值、接收傳感器送來的報警信號、發送數據等功能。
單片機接收鍵入的代碼，並與存貯在EEPROM中的密碼進行比較，如果密碼正確，則驅動電磁執行器開鎖；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，則單片機通過通信線路向智能監控器報警。單片機將每次開鎖操作和此時電磁執行器的驅動電流值作爲狀態信息發送給智能監控器，同時將接收來自傳感器接口的報警信息也發送給智能監控器，作爲智能化分析的依據。
2.3方案論證
設計本課題時構思了兩種方案：一種是用以AT89s51爲核心的單片機控制方案；另一種是用以74LS112雙JK觸發器構成的數字邏輯電路控制方案。考慮到數字電路方案原理過於簡單，而且不能滿足現在的安全需求，所以本文采用前一種方案。
方案一：採用數字電路控制。其原理方框圖如圖2－1所示。
圖2－1 數字密碼鎖電路方案
採用數字密碼鎖電路的好處就是設計簡單。用以74LS112雙JK觸發器構成的數字邏輯電路作爲密碼鎖的核心控制，共設了9個用戶輸入鍵，其中只有4個是有效的密碼按鍵，其它的都是干擾按鍵，若按下干擾鍵，鍵盤輸入電路自動清零，原先輸入的密碼無效，需要重新輸入；如果用戶輸入密碼的時間超過40秒（一般情況下，用戶不會超過40秒，若用戶覺得不便，還可以修改）電路將報警80秒，若電路連續報警三次，電路將鎖定鍵盤5分鐘，防止他人的非法操作。
電路由兩大部分組成：密碼鎖電路和備用電源(UPS)，其中設置UPS電源是爲了防止因爲停電造成的密碼鎖電路失效，使用戶免遭麻煩。
密碼鎖電路包含：鍵盤輸入、密碼修改、密碼檢測、開鎖電路、執行電路、報警電路、鍵盤輸入次數鎖定電路。
方案二：採用一種是用以AT89S51爲核心的單片機控制方案。利用單片機靈活的編程設計和豐富的IO端口，及其控制的準確性，不但能實現基本的密碼鎖功能，還能添加調電存儲、聲光提示甚至添加遙控控制功能。其原理如圖2－2所示。
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