基于STC12C5A60S2单片机的电子密码锁设计

邵阳学院信息工程系 曹文俊 王少杰

基于STC12C5A60S2单片机的电子密码锁设计

邵阳学院信息工程系 曹文俊 王少杰

基于STC12C5A60S2单片机的电子密码锁设计是以STC12C5A60S2单片机为控制核心的密码锁方案，配合相应的基于STC12C5A60S2单片机的电子密码锁电路和基于STC12C5A60S2单片机的电子密码锁软件程序，实现基于STC12C5A60S2单片机的电子密码锁的密码的输入与修改、信息安全与显示、系统报警与开闭锁等功能。在基于STC12C5A60S2单片机的电子密码锁的设计中利用识别密码是否正确来开锁或报警，通过串行存储器AT24C02（AT24C02是一个2K位串行CMOS E2PROM， 内部含有256个8位字节）来实现密码的修改和存储。基于STC12C5A60S2单片机的电子密码锁具有安全性高、功耗低、操作简单等优点。

STC12C5A60S2单片机；电子密码锁；设计

一、设计方案

基于STC12C5A60S2单片机的电子密码锁设计主要由STC12C5A60S2单片机最小系统、电源模块、掉电存储模块、4X4矩阵键盘、LCD1602显示模块、开锁结构和报警机构等组成，如图1所示。微控制器选用STC12C5A60S2单片机芯片,LCD显示模块选用LCD1602液晶显示器（工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符），掉电存储器选用电可擦除存储器AT24C02，开锁机构用继电器辅助机械锁,报警机构选用蜂鸣器。

图1 系统总体设计结构图

二、硬件设计

STC12C5A60S2单片机最小系统就是指能使STC12C5A60S2单片机工作的电源、复位电路，时钟电路等构成的系统。由于STC12C5A60S2单片机I/O口较少的原因，当基于STC12C5A60S2单片机的电子密码锁系统中需要用到较多按键时（数字健需要10个，还需要其他功能健），因为STC12C5A60S2单片机的I/O口相对于比较少，为了能够更合理更有效地利用STC12C5A60S2单片机的I/O口，按键一般采用4X4矩阵键盘的方式来实现多按键的功能（只需要八个I/O口）。4X4矩阵键盘的硬件结构比较简单，由4行输出口和4列输出口构成4X4矩阵键盘，按键设置在行、列交点上。在基于STC12C5A60S2单片机的电子密码锁中，用户或者机主仅需要输入开锁密码，密码正确则开锁。

三、软件设计

基于STC12C5A60S2单片机的电子密码锁设计的软件设计方面的主要问题是如何实现开锁密码输入（就是需要用软件编程的方式解决八个I/O口识别16个按键的问题）、输入密码的显示以及保密或者其他信息显示、开锁密码的掉电存储以及输入开锁密码与存储的开锁密码的比较和处理。基于STC12C5A60S2单片机的电子密码锁设计的4X4矩阵键盘扫描子程序应该具有能判断是否有键按下和那个按键按下。其基于STC12C5A60S2单片机的电子密码锁设计的软件管理主要分为以下三步来完成:为了防止户主以外的“借用”户主的密码,当没有任何按键被按下的状态持续一段时间后，基于STC12C5A60S2单片机的电子密码锁的LCD1602液晶显示器应该马上自动关闭，与此同时基于STC12C5A60S2单片机的电子密码锁系统将自动禁止其他按键的输入。这样做的目的是可以避免因为户主忘记退出基于STC12C5A60S2单片机的电子密码锁系统而使他人有机可乘。当从基于STC12C5A60S2单片机的电子密码锁系统的4X4键盘输入密码时，应当将输入的密码存放在STC12C5A60S2单片机临时寄存器中去，以便用做密码的相关操作、判断、修改和保存等。为了更好的保密户主的密码，每输入一位密码应相应地在LCD1602液晶显示器显示一个“*”号。在机主输入密码时，当输入的密码位数小于6位的时候，每按下一次数字键就将此数字存入数组。当输入的密码位数不小于6位时，再次按下数字键，基于STC12C5A60S2单片机的电子密码锁设计的程序就不进行任何处理，但是程序会继续扫描键盘，此时只有按下确定键或者取消键程序才做出相应反应。当户主不小心输错密码时，户主还可以退格将输错的位清除，退格一次密码的位数减一位 ，同时显示器上的“*”个数也减一位。当输入的密码位数变为0时，取消键不再起作用。基于STC12C5A60S2单片机的电子密码锁设计的报警子程序的原理也非常简单，即当机主输入密码错误次数超过规定的最高允许次数时（六次），STC12C5A60S2单片机就会自动的不断给蜂鸣器脉冲信号，使蜂鸣器在脉冲的条件下不断发音。同时由于STC12C5A60S2单片机一直在给蜂鸣器提供脉冲，因此即将停止密码扫描等事件，换言之，在蜂鸣器报警的同时也禁止了键盘的输入。

四、结语

改革开放后，随着我国国民生活水平的不断提高，人民的财富不断积累，电子科技的不断进步，现如今如何利用现代智能科技实现家庭防盗这一问题也变得越发重要，我国古代的机械锁由于其构造简单，安全性能依然无法满足人们的需求。智能锁有着机械锁无法比较的优势，率先是稳定性，如果想要危害电子锁的稳定性的话，现如今基本没有一个好的方法。目前，即使智能锁采用了新的材料，如果是指纹锁的话，只需要采用很低的成本就可以快速的维修。随着科技不时的进步，科技的发展强大，机械锁的安全性能如今变得越来越差了，不是机械锁不行，而是它如今跟不上时代的发展的变化。通过STC12C5A60S2单片机编写密码程序，并用LCD1602来显示密码。LCD1602可以时时显示当前输入的六位数字。当输入密码正确时，对应的开锁；当密码不正确时，另一个对应的发出声音报警。

[1]覃明,李涛波,王小云,黄勇刚,孙晶.基于STC12C5A60S2单片机的电子密码锁设计[J].中国西部科技,2014(09):182.

[2]徐丽霞,徐靖.基于STC12C5A60S2单片机的智能家居电子锁设计[J].攀枝花学院学报,2015(02):150.

[3]张力.基于单片机与串行通信的电子密码锁设计[J].电子技术与软件工程,2015(16):108.

[4]董海棠,张旭,冯中毅.基于单片机的电子密码锁设计[J].自动化与仪器仪表,2014(10):1073.

[5]向长秋,胡湘娟,阳泳.基于STC89C52单片机的电子密码锁设计[J].数字技术与应用,2015(10):256.

[6]胡绍忠.一种基于单片机AT89C51电子密码锁的设计与实现[J].无线互联科技,2013(11):1373.