文章编号
!"##$%&’(()##&+#%##$%#’
应用
,-./01234
单片机设计电子密码锁
5
宁爱民
)
广西水利电力职业技术学院计算机与信息工程系
6
广西南宁
7&##&+
摘要
!
随着电子产品向智能化和微型化的不断发展
6
单片机已成为电子产品研制和开发中首选的
控制器
8
为了更好地推广单片机在家电领域中的应用
6
介绍了一种应用
9:$(;#7"
单片机设计的
电子密码锁
8
经实验验证该密码锁具有安全
<
实用
<
成本低等特点
6
符合住宅用锁的要求
6
可作为产品
进行开发
8
关键词
!
密码锁
=
单片机
=
红外监视器
=
报警
中图分类号
!:>&?$@"
文献标识码
!A
-BCDCEFGHIJKLCMNOIHFM0FPBCOQIMRSFNB,-./01234
TUTV9W%XWY
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\b_dak]o^UY_bd[b]_[g\cYd]l[c\\jWkc]W_Yo_‘s;tWY]_l_ao[l_jdc\\jWcYk[o6cY[qd[oWfYWYf
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\_][Y]Wcj‘_bk_XX[bkWcjd[p[j_\X[Y]^
wCxSIOyE!kW\l[bj_kv=s;t=Uzoa\[bpWo_b=cjcbX
{
引言
在日常生活和工作中
6
住宅与部门的安全防范
<
单位的文件档案
<
财务报表以及一些个人资料的保
存多以加锁的办法来解决
8
若使用机械式钥匙开锁
6
人们常需携带多把钥匙
6
使用极不方便
6
且钥匙丢失
后安全性即大打折扣
8
为满足人们对锁的使用要求
6
增加其安全性
6
用密码代替钥匙的密码锁应运而生
8
目前使用的密码锁种类繁多
6
各具特色
8
本文从
经济实用的角度出发
6
采用
9:$(;#7"
单片机
6
研
制了一款具有报警功能的电子密码锁
8
该密码锁设
计方法合理
6
简单易行
6
成本低
6
符合住宅
<
办公室用
锁要求
6
具有推广价值
8
|
系统功能
)"+
系统可设置
$
位密码
6
密码通过键盘输入
6
若密码正确
6
则将锁打开
8
)+
密码可由用户自己修改设定
6
锁打开后才
能修改密码
8
)&+
具有报警功能
8
报警有现场报警和远程报
警两种
8
现场报警由扬声器发出双频报警声实现
=
远
程报警通过将该系统与电话机连接
6
在发出报警信
号的同时拨通事先存在电话机内的电话号码
6
通知
外出的主人来实现
8
)’+
两种情况下可报警
!
一是密码输入错误
&
次
6
则报警
=
二是非正常开门
6
如破门而入的情况
6
可
第
"
卷第
期
##&
年
?
月
淮海工学院学报
}_abYcj_‘hacWlcWUYo]W]a][_‘:[klY_j_fi
~_j^"T_^
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5
收稿日期
!##%"%#(=
修订日期
!##&%#%"
万方数据
通过系统的红外监视装置监测
!
同时报警
!
保证了系
统的安全性
"
#
系统工作原理
本系统采用单片机作控制器
!
用红外监视装置
监测是否出现非正常开门的情况
!
红外监视装置的
发射器和接收器分别安装在门的两边
"
系统工作时
!
用户通过按键输入
$
位密码
!
按下
%
确认
&
键后
!
单片
机将输入密码与设定密码进行比较
!
若密码正确
!
则
发出开锁信号
!
将门打开
!
同时关闭红外监视装置
!
系统不报警
’
若密码不正确
!
则有相应的指示灯闪
动
!
并要求重新输入密码
!
重新输入密码的次数不能
超过
(
次
!
若
(
次输入的密码都不正确
!
则发出报警
信号
"
当发生破门而入等非正常开锁情况时
!
红外监
视装置仍然工作
!
门打开后挡住了信号
!
接收器接收
不到信号
!
此时系统报警
"
锁打开后还可通过按下
%
修改
)
重置
&
功能键
!
重
新设置新密码
"
主人外出关门后可通过
%
修改
)
重
置
&
功能键恢复红外监视装置的工作
"
系统设计
+,-
系统硬件设计
系统硬件设计原理结构如图
.
所示
"
图
-
单片机系统原理图
/012-3456789:9;5<=>0?@0=A5
本系统的硬件以单片机为控制核心
!
包括键盘
控制电路
B
开锁控制电路
B
红外监视装置控制电路
B
报警控制电路及指示灯控制电路等部分
"
(,.,.
控制器选型及
CD$EFGHI.
的功能特点
本系统选择
CD$EFGHI.
作为主控制器
"
其特点如
下
JGKL
闪存
B.G$LMCNB.I
根
O)P
口线
BG
个
.Q
位定时
)
计数器
BI
个向量二级中断结构
B.
个全双工
的串行口
!
具有
R,GISI,IHT
的电压工作范围和
.GNUV)GRNUV
工作频率
!
同时还具有加密阵列
的二级程序存储器加锁
B
掉电和时钟电路等
!
可掉电
保存
MCN
的内容
!
故系统掉电时无需增加掉电保
护电路
!
而且
!
根据本系统的设计要求
!CD$EFGHI.
内部资源已经够用
!
无需扩展
"
因此
!
系统硬件设计
非常简单
"
(,.,G
键盘接口电路设计系统中键盘的功能主
要用于用户输入和修改密码
"
键盘需要设计
.G
个按
键
!
其中
HSE
数字键用于密码的输入和修改
"
功能
键两个
!
一个为
%
确认
&
键
!
用于密码输入结束后确
认
!
一个为
%
修改
)
重置
&
键
!
用于修改密码及外出关
门后恢复红外监视装置工作的控制
"
键盘采用行列
式设计
!.G
个按键排成
(WR
矩阵
"
设计中用单片机
X.
口的
X.,HSX.,(
接键盘的
R
根行线
!X.,RS
X.,Q
接
(
根列线
"
(,.,(
开锁控制电路设计开锁控制电路的功能
是当输入正确的密码后将锁打开
"
本系统使用单片
机的
X(,G
口线发出信号
!
经两级三极管放大后
!
由
继电器驱动电磁阀动作将锁打开
"
(,.,R
红外监测装置电路设计为了增强系统的
防盗功能
!
本系统设计了红外监视装置
!
该装置包括
红外发射和红外接收两部分
!
分别安装在门的两侧
"
发射部分基本电路如图
G
所示
"
图
Y
红外发射电路
/012Y345Z[;>\?9<0;;0?1@0>@]0;
采用塑封的
^_(H(C‘F
发射二极管
!
波长为
ERHab"
通过单片机的
X(2H
口线控制发射二极管
EG
第
G
期宁爱民
J
应用
CD$EFGHI.
cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
单片机设计电子密码锁
万方数据
导通或截止
!
从而产生特定频率的发射信号
!
这里选
用的频率为
"#$%&!"#$%&
方波由单片机的定时器
’(
产生
)
红外接收部分的基本电路如图
"
所示
)
图
红外接收电路
+,-./01234151,6,7-5,458,9
接收管采用日本光电子公司的
:;<=(>?"@!
其
接收频率为
"ABC$%&!
该芯片接收灵敏度高
!
性能
稳定
)
其基本工作过程为
D
当接收到
"ABC$%&
信号
时
!
输出低电平
!
否则输出高电平
!
本系统使用单片
机的
:"B(
口线接收该信号
!
系统通过查询
:"B(
口
线即可判断有无非正常开门情况
)
这里的非门对接
收信号起整形作用
)
"B(BE
报警控制电路报警控制电路的功能是控
制系统的报警装置
)
本系统密码输入
"
次错误或有
非正常开门情况发生时均启动报警装置
)
报警有现
场报警和远程报警两种
)
现场报警是用单片机的
:"B"
口线输出双频方
波信号经三极管放大后
!
由继电器控制扬声器发出
报警声
)
远程报警是用单片机控制电话机在无人操作的
情况下
!
将事先在电话中已存入号码的
F:
机或手
机拨通
!
从而通知主人
)
根据对电话操作的要求
!
设
计中使用了单片机的
:"B@G:"BEG:"BA"
根口线
!
每根口线均经过两级三极管放大后由继电器分别控
制电话机的
H
存储号
IGH
提取
IGH
免提
I"
个功能键
!
单片机对这
"
个功能键的操作顺序完全模拟人工操
作完成
)
"B(BJ
操作指示灯控制电路指示灯的作用是对
密码输入错误作出提示
)
设计中用发光二极管作指
示灯
!
用单片机的
:(BA
口线发出信号经一级三极
管放大后控制操作指示灯
)
BK
系统软件设计
本系统软件包括主程序模块
G
键盘扫描模块
G
密
码比较判断模块
G
修改密码模块
G
报警模块及延时程
序等模块
)
系统程序流程如图
@
所示
)
图
L
系统程序流程图
+,-.L/01MNOP50Q49MO4RSR91TU4O-4QT
"B>B(
主程序模块该模块的功能包括定时器及
数据缓冲区初始化
G
本机初始密码设置
G
红外接收信
号查询及键盘扫描模块调用等功能
)
"B>B>
键盘扫描模块该模块具备判断键盘上有
无键按下
G
去抖动影响
G
逐列扫描键盘以确定被按键
的位置号即行列号
G
形成键值并将键值存入指定的
数据缓冲区中
G
判断闭合的键是否释放等功能
)
"B>B"
密码修改模块该模块的功能是修改设置
密码
)
密码修改程序要求密码要输入两次
!
程序将两
次输入的密码比较一致时
!
即用此密码代替原先的
密码
!
如果两次输入的密码不一致
!
则重复操作
)
这
样就避免了修改密码的随机性
)
"B>B@
密码比较判断模块该模块的功能是将键
?"
淮海工学院学报
>??"
年
J
VVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVV
月
万方数据
盘输入的密码与设定的密码进行比较
!
若密码正确
!
则开锁
"
若不正确
!
则密码输入次数计数单元计数
!
如达不到
#
次
!
返回键盘扫描模块
"
若计数已达
#
次
!
则调用报警模块
$
#%&%’
报警模块该模块采用软件延时的方法
!
使
(#%#
口线输出双频方波
!
控制扬声器发声
!
达到现
场报警的目的
"
同时使控制电话机
)
免提
键的
(#%+
口线
,
控制
)
提取
键的
(#%’
口线
!
控制
)
存储号
键
的
(#%-
口线
!
模拟人工操作话机的顺序
!
按
)
免提
.)
提取
.)
存储号
.)
免提
的控制顺序依次输出
控制信号
!
完成一次拨号的操作
!
每个按键动作的时
间由延时程序控制
!
这样电话就可在无人操作下自
动拨号
!
达到远程报警的目的
$
为了保证可靠性
!
以
上控制过程重复
#
次
$
/
结束语
该系统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
!
可应用于住宅
,
办公
室的保险箱及档案柜等需要防盗的场所
!
有一定的
实用性
$
参考文献
0
123
何立民
4
单片机应用技术选篇
1534
北京
0
北京航空航
天大学出版社
!266+4
1&3
赵长德
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单片机原理与应用
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北京
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机
械工业出版社
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曹巧媛
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北京
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电子工业出版
社
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常健
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孙涵芳
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徐爱卿
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系列单片机原理及应用
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北京
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北京航空航天大学出版社
!266;4
作者简介
0
宁爱民
=26>+.?!
女
!
广西灵山人
!
广西水利
电力职业技术学院计算机与信息工程系讲师
!
主要从事计算
机硬件教学及科研工作
$
=
责任编辑
0
燕姣云
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
?
=
上接第
&-
页
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参考文献
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陈华生
!
单启成
4ABCDEFGHIJKH’%<
教程
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苏州
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苏
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朱巧明
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翟洁
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赵星涛
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等
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中文
LHKM+%<
文件解释器
设计
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小型微型计算机系统
!2666!&<=22?0;+>9
;;<4
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李顺宝
4OPG
格式文件的自动阅卷系统研究
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计算
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董吉文
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陈涛远
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QRRBST
操作自动评阅的研究
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济南大学学报
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2’=#?0&<29&<#4
作者简介
0
周松
=26>+.?!
男
!
江苏南京人
!
南京经济学
院计算机系讲师
!
硕士
!
主要从事计算机应用及数据库等方
面的研究
$
=
责任编辑
0
燕姣云
?
2#
第
&
期宁爱民
0
应用
UP;67&<’2
VVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVV
单片机设计电子密码锁
万方数据
应用AT89C2051单片机设计电子密码锁
作者：宁爱民
作者单位：广西水利电力职业技术学院,计算机与信息工程系,广西,南宁,530023
刊名：淮海工学院学报(自然科学版)
英文刊名：JOURNALOFHUAIHAIINSTITUTEOFTECHNOLOGY
年，卷(期)：2003,12(2)
被引用次数：5次
参考文献(5条)
1.孙涵芳;徐爱卿MCS-51系列单片机原理及应用1998
2.郁有文;常健传感器原理及工程应用2000
3.曹巧媛单片机原理及应用1998
4.赵长德MCS-51/98单片机原理与应用1997
5.何立民单片机应用技术选篇1997
引证文献(5条)
1.曹建林.孙捷.孙雪颖.任磊.杜康平电子密码锁设计[期刊论文]-成都信息工程学院学报2010(2)
2.周鑫.何建新.刘琥基于单片机的电子密码锁控制电路设计[期刊论文]-成都信息工程学院学报2009(4)
3.范柳絮.李宏.陈娟.谷志敏基于CPLD的电子密码锁设计[期刊论文]-电子测量技术2008(3)
4.章永华.张世武.杨杰形状记忆合金驱动的微电脑密码锁的设计[期刊论文]-自动化与仪表2007(3)
5.刘钰.张有志一种用VHDL语言设计的数字密码锁[期刊论文]-信息技术与信息化2004(4)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_hhgxyxb200302009.aspx
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