基于AT89C51单片机的电子密码锁系统设计

张霞

摘要：随着时代的变迁和科技的进步，人们的生活水平日益提高，传统的家庭防盗系统已经存在较多漏洞。相对以往采用的机械锁而言，现行的电子防盗系统具有安全性高、结构简单和服务质量好等优点，极大的满足了用户的日常需求。本文在电子密码锁系统中运用单片机AT89S52，并融合运用了键盘输入模块、显示模块、声音控制模块这三大模块，旨在设计出符合用户需求的电子密码锁系统。

关键词：单片机AT89C5；电子密码锁；设计电子密码锁是指通过外界输入实现对系统芯片或控制电路的控制，进而操控系统机械开关的闭合。电子产品在系统编程的控制下，可通过电子密码锁实现系统的开关锁，相对于机械锁而言具有较高的安全性。以本文提出的电子密码锁设计以单片机AT89C51为基础，由LED数码管、蜂鸣器、矩阵式键盘、二级管等部件组成系统。通过对系统设计的优化，该电子密码锁具备多元化的密码服务功能，功能如下：密码锁自锁、LED二极管密码输入显示、密码校验报警、管理员密码解锁、前位错位输入和整体删除。除此之外，以单片机AT89C51为基础进行设计的电子密码在价格和应用上也有显著优势，编程方便等特点使其在市场中具有广泛的发展前景。

1系统功能模块设计

1.1 键盘输入模块

键盘输入模块是构成电子密码锁设计的基础模块，其输入形式为矩阵式键盘输入，键盘组成形式为数字键、输入键、删除键、当前位删除键、管理员模式选择键、确定键，分别对应的是阿拉伯数字0~9、ENTER键、CLEAR键、DELETE键、MANAGER键、CONGIRM键。在此单片机系统的行列式矩阵键盘中，连接P10、P11、P12、P13构建起N条行线并连接P14、P15、P16、P17建构M条列线，设置一个按钮完成各个行线和列线的交叉联通，组成含有N×M个按钮的矩阵键盘。输入键、删除键、当前位删除键、管理员模式选择键、确定键这五个按键在此设计中有较大作用，其中ENTER键用于输入数字密码（6位），密码输入完成后选择CONGIRM键，系统会自动对比输入密码与设定密码，报警系统会在密码输入错误后发出警报，此时CLEAR键用于解除警报和自动删除错误密码，然后用户可重新输入密码，用户连续密码输入次数≤3次。用户输入密码时若发现当前数字输入错误，可选择DELETE键删除末位数字，当用户连续3次密码输入错误时，系统自动锁定。系统管理员可选择MANAGER键并键入正确的管理员密码解除密码锁的锁定，用户便可选择CONGIRM键输入正确密码。

1.2 显示模块

电子密码锁系统是通过显示模板向用户呈现输入操作面板的，通过系统中的显示驱动和单片机中的COM端电路显示出相对应的数码字形。在设计电子锁显示模块时需对COM端进行分时和轮流控制，避免静态显示问题的出现，使操作面板完成数码管轮的分时控制。此操作可对硬件电路进行分时复位显示，有效降低了系统的电源功耗和硬件成本。显示模块综合考虑了视觉的暂留效应及发光二极管在亮度和时间方面的因素，通过多路复用技术实现操作界面的动态扫描显示，以为用户呈现出稳定的操作界面。

1.3 声音控制模块

声音控制模板设计是系统自动报警和电子密码锁解锁功能的主要组成部分。其中电子密码锁采用的是单路信号控制技术，通过蜂鸣器闹铃结构实现简单的开锁原理。在系统运行过程中，单片机AT89C5会将低电平发送至蜂鸣器，用户在输入正确密码后蜂鸣器接收指令并响铃，铃声通过LM386放大电路驱动蓝灯D1亮，则电子密码锁开锁成功。当用户密码输入错误时，声音模板会自动驱动报警铃声，需选择CLEAR键完成错误密码和报警铃声的消除。

2系统硬件电路设计

初始化AT89C51单片机的电子锁系统，并完成密码锁功能启动，输入密码的显示采用七段数码管。电子密码锁系统的总电路图见图1所示，系统内的控制命令均由单片机实现，单片机会根据实际情况进行各部件工作内容的分配，整个操作程序简单直观，具有方便可行的操作优点。当用户输入正确的密码时，单片机会通过“矩阵法”键盘记录用户密码，并将设置密码与输入密码进行对比，若两个密码相匹配则密码锁自动打开，若匹配失败则用户需要重新输入密码。当密码输入错误大鱼3次时，系统会自动锁定，需管理人员输入正确的管理员密码方可解锁电子密码锁的锁住功能。

3系统软件设计

本文提出的基于AT89C51单片机的电子密码锁系统主要包括键功能程序、键盘扫描程序、初始化程序、延时程序密码设置程序、主程序及LCD显示程序，各程序间的运行流程图见图2所示。

4结语

面对社会各界日益增多的密码服务需求，本文提出了一种基于AT89C51单片机的电子密码锁系统，该电子密码锁系统融合运用了AT89S52单片机的各项硬件资源，具有较高的安全性和可靠性。本文通过对系统软件和制作的优化，综合实现了密码设置、密码开锁、报警装置和防多次试探等功能，具有较高的运用价值，有利于该电子密碼锁的运用和推广。

[参考文献]

[1]钟斌,苗立江,陈凤,张卫东.基于AT89C51的密码遥控系统设计[J].硅谷,2008(5).

[2]杨锦伟.基于AT89S51单片机的电子密码锁设计与实现[J].科技信息,2010(36):I0167-I0168.