基于C语言STC89C52单片机电子密码锁的设计 精品资料.doc

-44-基于C语言STC89C52单片机电子密码锁的设计摘要：本设计阐述通过Proteus软件成功仿真的电子密码锁的实现过程，选用STC89C52单片机为核心的系统来实现按键输入、开锁和密码识别。采用具备I2C总线接口的E2PROM芯片来完成密码的存储，通过1602A液晶显示器提示程序运行状态和使用步骤，利用蜂鸣器模拟报警，发光二极管模拟锁的开关。该系统用C语言编写程序，与汇编语言相比具有更好的移植性和可读性，便于修改和增减功能。关键词：Proteus；密码锁；单片机；C语言DesignofElectronicCodeLockUsingSTC89C52MCUBasedonCLanguageAbstract:ThepaperintroducestheimplementationoftheelectroniccodelockwhichwassuccessfullysimulatedbyProteus.ItusesSTC89C52single-chipmicrocomputertoachievekeyinput,theunlockingandidentificationofthecode.ItadoptsI2CbusbasedE2PROMchiptocompletethecode'sstorage,usingLCD1602Atoprompttheprogram'srunningstateandworkingprocedures,adoptingbuzzertoimitatethealarmandLEDtoimitatetheswitch.ItisconvenienttomodifyandaddfunctionbyusingClanguageprogram,whichismoretransplantableandreliablecomparedtoassemblylanguage.Keywords:Proteus;codelock;single-chipmicrocomputer;Clanguage一、前言随着社会物质财富的日益增长和人们生活水平的提高，安全成为现代居民最关心的问题之一。而锁自古以来就是把守门的铁将军，人们对它要求甚高，即要求可靠地防盗，又要使用方便。传统的门锁既要备有大量的钥匙，又要担心钥匙丢失后的麻烦。随着单片机的问世，出现了电子密码锁，其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，故受到广大用户的青睐。电子密码锁通常使用ARM和单片机控制[1]，单片机相对ARM实现较为简单，功能较为完善，因此使用单片机控制较多。用单片机控制的密码锁常使用汇编语言编写程序，数码管做显示器[2]。但本设计使用移植性及可读性强的C语言[3-5]编写；同时采用显示清楚、功率消耗小而且寿命长的1602A液晶显示器。从经济实用的角度出发，采用STC89C52单片机设计出一种具有密码设置、报警等功能的电子密码锁，并通过Proteus[6]软件成功地进行了仿真。二、总体方案设计2.1方案论证与比较方案一：以STC89C52单片机为电子密码锁系统核心，使用4*4矩阵键盘作为数据输入方式，驱动1602A显示器提示程序运行过程和开锁的步骤，利用AT24C02芯片实现掉电存储。图1为单片机控制密码锁的系统原理框图。STC89C52单片机AT24C02存储芯片矩阵键盘控制LCD1602A蜂鸣器提示电路电源模块LED密码校验提示图1单片机控制密码锁的系统原理框图方案二：以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路控制方案，如图2。输入按扭开关组输入锁存电路密码存储电路开锁控制电路机械动作构件5秒定时电路20秒定时电路声光指示电路图2数字逻辑控制方案电子密码锁原理框图2.2方案选择由于利用单片机灵活的编程设计和强大的I/O端口，及其控制的准确性，不但能实现基本的密码锁功能，还可以增添掉电存储、声光提示等功能，故选用方案一。三、单元模块设计3.1硬件支持使用的元器件有：核心芯片STC89C52、存储芯片AT24C02、液晶显示1602A、4×4矩阵键盘、报警蜂鸣器、发光二极管和三极管。3.2功能单元模块设计3.2.1开锁机构通过单片机送给开锁执行机构，电路驱动电磁锁吸合，从而达到开锁的目的。如图3所示，为密码锁开锁电路原理图。当用户输入的密码正确时，单片机便输出开门信号，送到开锁驱动电路，然后驱动电磁锁，达到开门的目的。本次设计中，基于节省成本考虑，用发光二极管代替电磁锁，信息通过LCD显示，并利用蜂鸣器和二极管声光指示。其中，绿发光二极管亮，表示开锁；否则，表示密码输入错误并开启报警电路。开锁驱动电路STC89C52单片机密码正确超次锁定电磁锁是否图3密码锁开锁电路原理图3.2.2矩阵键盘设计电路每一条水平（行线）与垂直线（列线）的交叉处不相通，而是通过一个按键来