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)戶的鐵將軍，人們對(duì)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(zhǎng)期以來(lái)研制的主題,。
文中設(shè)計(jì)的電子密碼鎖和市面銷售的AB鎖有類似之處,，但主要區(qū)別在于設(shè)計(jì)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(duì)密碼的修改權(quán),。
1 方案設(shè)計(jì)思想
文中的多用戶密碼鎖設(shè)有一個(gè)管理員用戶，管理員對(duì)密碼有修改權(quán),。另設(shè)有兩個(gè)來(lái)賓用戶,，可以根據(jù)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(jié)約了成本,。
密碼鎖的設(shè)計(jì)采用通用板制作，所以涉及到元器件的排布和走線問(wèn)題,。由于帶有一個(gè)管理員用戶(主人用戶),，可以對(duì)自己和兩個(gè)來(lái)賓用戶的密碼進(jìn)行修改,，而且還要限制兩個(gè)來(lái)賓用戶的對(duì)密碼的修改權(quán)。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,，是主用戶進(jìn)入的系統(tǒng),；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(qū)分并確認(rèn)是哪個(gè)用戶進(jìn)入當(dāng)前系統(tǒng),，即用戶名和密碼需對(duì)號(hào)入座，這也是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在,。
2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理
2．1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
多用戶密碼鎖電路設(shè)計(jì)共分為6部分：電源,、用戶顯示單元、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(gòu)成一個(gè)完整的多用戶密碼鎖控制電路,，如圖1所示。
2．2 系統(tǒng)原理
首先,，要有晶振電路產(chǎn)生工作時(shí)鐘送至單片機(jī)內(nèi)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,，以P1.4～P1.7作輸入線。矩陣的行線和列線分別通過(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(shí)別被按下的按鍵的編碼以完成密碼的輸入,、用戶名的輸入和切換，以及確定,、取消命令,、密碼修改命令、用戶切換命令和關(guān)鎖命令的輸入,。再者,，單片機(jī)通過(guò)P2口將要顯示的數(shù)據(jù)信號(hào)傳送到數(shù)碼管，直接控制數(shù)碼管的顯示,，從而點(diǎn)亮數(shù)碼管,，顯示當(dāng)前用戶,。整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了各種信號(hào)提示功能的實(shí)現(xiàn)。
3 各功能模塊電路設(shè)計(jì)
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(shè)計(jì)的是4×4的鍵盤(pán),，除了0～9這10個(gè)數(shù)字鍵之外，還有“確定”,、“取消”、“密碼修改”,、“關(guān)鎖”,、“用戶切換”、和“顯示開(kāi)關(guān)”,。4×4矩陣排列能有效的節(jié)約端口資源,，避免使用端口擴(kuò)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輸出線上接拉高電阻，讓端口能準(zhǔn)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(shù)碼管,。單片機(jī)通過(guò)P2口將要顯示的數(shù)據(jù)信號(hào)傳送到數(shù)碼管，直接控制數(shù)碼管的顯示,，從而點(diǎn)亮數(shù)碼管,。由于單片機(jī)的時(shí)鐘頻率達(dá)到12 MHz，所以,，看不到數(shù)據(jù)是一位一位傳輸?shù)?。從人類視覺(jué)的角度上看，就仿佛是全部數(shù)碼管同時(shí)顯示的一樣,。由單片機(jī)控制數(shù)碼管顯示1～3,，分別表示3個(gè)用戶。硬件電路主要是7段顯示譯碼器的a～g對(duì)應(yīng)接到單片機(jī)的P2.0～P2.6,，通過(guò)查表得到要顯示的數(shù)值,。電路如圖3所示。
4 軟件設(shè)計(jì)
4．1 軟件設(shè)計(jì)思想
整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于區(qū)分3個(gè)用戶的進(jìn)入,。只有主用戶進(jìn)入之后才可以對(duì)自己及客人用戶的密碼進(jìn)行修改,。其他用戶進(jìn)入是不可以對(duì)自己的密碼進(jìn)行修改的。
程序設(shè)計(jì)主要包括了密碼修改程序,、密碼輸入程序,、報(bào)警程序,、控鍵掃描程序、數(shù)字鍵轉(zhuǎn)換程序和功能鍵轉(zhuǎn)換程序,。在整個(gè)程序的運(yùn)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(shè)計(jì)中每個(gè)用戶進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)都已加了標(biāo)注，以確保密碼被修改時(shí)可以準(zhǔn)確的分辨出修改密碼的用戶是哪個(gè),，用戶對(duì)密碼是否有修改權(quán),。
4．2 主程序的設(shè)計(jì)
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(qū),，密碼輸入完成，確認(rèn)后進(jìn)行密碼比對(duì),，區(qū)別出哪個(gè)用戶進(jìn)入密碼鎖系統(tǒng),，比對(duì)成功之后用標(biāo)志位區(qū)別主人用戶和來(lái)賓用戶。在密碼修改程序中,。首先,，判斷是否是主人用戶。其次,，判斷是否有密碼修改要求,，在滿足上述兩個(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則表示密碼修改成功,。接下來(lái)是報(bào)警子程序,，用寄存器累加連續(xù)輸入的錯(cuò)誤密碼的次數(shù)，達(dá)到3次則產(chǎn)生報(bào)警信號(hào),。最后是顯示子程序,，用來(lái)顯示當(dāng)前進(jìn)入系統(tǒng)的用戶。主程序流程圖如圖4所示,。
5 結(jié)束語(yǔ)
文中設(shè)計(jì)的密碼鎖既能確保密碼可以被有權(quán)用戶進(jìn)行修改,，還有限制用戶對(duì)自己或別人密碼進(jìn)行修改等功能。以AT89C52單片機(jī)芯片為核心,，同時(shí)給出系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案,，硬件模塊電路及軟件設(shè)計(jì)。