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安全防盜已成為社會(huì )問(wèn)題。而鎖自古以來(lái)就是把守門(mén)戶(hù)的鐵將軍，人們對它要求甚高，既要安全可靠地防盜，又要使用方便，這也是制鎖者長(cháng)期以來(lái)研制的主題。 文中設計的電子密碼鎖和市面銷(xiāo)售的AB鎖有類(lèi)似之處，但主要區別在于設計的這個(gè)密碼鎖由主人決定客人進(jìn)入的密碼，不需要通過(guò)換鎖來(lái)防止用過(guò)該鎖的人再次進(jìn)入，而且只有主人才有對密碼的修改權。 1 方案設計思想 文中的多用戶(hù)密碼鎖設有一個(gè)管理員用戶(hù)，管理員對密碼有修改權。另設有兩個(gè)來(lái)賓用戶(hù)，可以根據管理員提供的密碼開(kāi)鎖，自己則不可以任意修改密碼。更換住戶(hù)時(shí)，只需要管理員更換密碼即可，這樣就避免了換鎖帶來(lái)的麻煩，節約了成本。 密碼鎖的設計采用通用板制作，所以涉及到元器件的排布和走線(xiàn)問(wèn)題。由于帶有一個(gè)管理員用戶(hù)(主人用戶(hù))，可以對自己和兩個(gè)來(lái)賓用戶(hù)的密碼進(jìn)行修改，而且還要限制兩個(gè)來(lái)賓用戶(hù)的對密碼的修改權。所以，在密碼修改程序上需要精心處理，在進(jìn)入密碼修改程序時(shí)有兩個(gè)條件。首先，是主用戶(hù)進(jìn)入的系統；其次是密碼修改按鍵被按下。在密碼輸入程序上也要特別的注意，區分并確認是哪個(gè)用戶(hù)進(jìn)入當前系統，即用戶(hù)名和密碼需對號入座，這也是設計的關(guān)鍵所在。 2 系統結構與原理 2．1 系統結構 多用戶(hù)密碼鎖電路設計共分為6部分：電源、用戶(hù)顯示單元、晶振電路、鍵盤(pán)電路、編程控制部分、功能顯示單元。通過(guò)排版、布局，把這6個(gè)部分組合起來(lái)，構成一個(gè)完整的多用戶(hù)密碼鎖控制電路，如圖1所示。 2．2 系統原理 首先，要有晶振電路產(chǎn)生工作時(shí)鐘送至單片機內部的各個(gè)部件使其正常工作。其次，用AT89C5l的并行口P1接4×4矩陣鍵盤(pán)，以P1.0～P1.3作輸出線(xiàn)，以P1.4～P1.7作輸入線(xiàn)。矩陣的行線(xiàn)和列線(xiàn)分別通過(guò)兩并行接口和CPU通信。通過(guò)掃描得出的行值和列值的組合來(lái)識別被按下的按鍵的編碼以完成密碼的輸入、用戶(hù)名的輸入和切換，以及確定、取消命令、密碼修改命令、用戶(hù)切換命令和關(guān)鎖命令的輸入。再者，單片機通過(guò)P2口將要顯示的數據信號傳送到數碼管，直接控制數碼管的顯示，從而點(diǎn)亮數碼管，顯示當前用戶(hù)。整個(gè)系統實(shí)現了各種信號提示功能的實(shí)現。 3 各功能模塊電路設計 3．1 鍵盤(pán)電路 密碼鎖要輸入密碼就肯定要使用鍵盤(pán)。設計的是4×4的鍵盤(pán)，除了0～9這10個(gè)數字鍵之外，還有“確定”、“取消”、“密碼修改”、“關(guān)鎖”、“用戶(hù)切換”、和“顯示開(kāi)關(guān)”。4×4矩陣排列能有效的節約端口資源，避免使用端口擴展模塊。鍵盤(pán)安裝時(shí)，按鍵按照4×4格式進(jìn)行矩陣排列。在P1.4～P1.7輸出線(xiàn)上接拉高電阻，讓端口能準確的置高、置低。拉高電阻的另一端則連接在一起接5 V電源。電路如圖2所示。 3．2 顯示電路 電路主要使用七段數碼管。單片機通過(guò)P2口將要顯示的數據信號傳送到數碼管，直接控制數碼管的顯示，從而點(diǎn)亮數碼管。由于單片機的時(shí)鐘頻率達到12 MHz，所以，看不到數據是一位一位傳輸的。從人類(lèi)視覺(jué)的角度上看，就仿佛是全部數碼管同時(shí)顯示的一樣。由單片機控制數碼管顯示1～3，分別表示3個(gè)用戶(hù)。硬件電路主要是7段顯示譯碼器的a～g對應接到單片機的P2.0～P2.6，通過(guò)查表得到要顯示的數值。電路如圖3所示。 4 軟件設計 4．1 軟件設計思想 整個(gè)系統的設計重點(diǎn)在于區分3個(gè)用戶(hù)的進(jìn)入。只有主用戶(hù)進(jìn)入之后才可以對自己及客人用戶(hù)的密碼進(jìn)行修改。其他用戶(hù)進(jìn)入是不可以對自己的密碼進(jìn)行修改的。 程序設計主要包括了密碼修改程序、密碼輸入程序、報警程序、控鍵掃描程序、數字鍵轉換程序和功能鍵轉換程序。在整個(gè)程序的運行過(guò)程中，控鍵掃描程序放在中斷服務(wù)子程序中，每隔150ms進(jìn)行一次掃描。密碼修改程序，在設計中每個(gè)用戶(hù)進(jìn)入系統時(shí)都已加了標注，以確保密碼被修改時(shí)可以準確的分辨出修改密碼的用戶(hù)是哪個(gè)，用戶(hù)對密碼是否有修改權。 4．2 主程序的設計 先判斷密碼是否輸入，如密碼輸入，則將密碼輸入到密碼輸入緩沖區，密碼輸入完成，確認后進(jìn)行密碼比對，區別出哪個(gè)用戶(hù)進(jìn)入密碼鎖系統，比對成功之后用標志位區別主人用戶(hù)和來(lái)賓用戶(hù)。在密碼修改程序中。首先，判斷是否是主人用戶(hù)。其次，判斷是否有密碼修改要求，在滿(mǎn)足上述兩個(gè)條件的情況下再進(jìn)入密碼修改程序。兩次新密碼的輸入相同話(huà)則表示密碼修改成功。接下來(lái)是報警子程序，用寄存器累加連續輸入的錯誤密碼的次數，達到3次則產(chǎn)生報警信號。最后是顯示子程序，用來(lái)顯示當前進(jìn)入系統的用戶(hù)。主程序流程圖如圖4所示。 5 結束語(yǔ) 文中設計的密碼鎖既能確保密碼可以被有權用戶(hù)進(jìn)行修改，還有限制用戶(hù)對自己或別人密碼進(jìn)行修改等功能。以AT89C52單片機芯片為核心，同時(shí)給出系統總體設計方案，硬件模塊電路及軟件設計。 |
