电子密码锁控制电路设计分析范文

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摘要：本文主要以AT89S51单片机为作为主要器件，并结合相应的电路，使用恰当的编程设计及其I/O端口,以及控制的准确性，利用软件程序促使电子密码锁达到安全防盗的实际作用，密码锁的输入和显示程序都可以通过系统完美的呈现。系统功能具有一定的实用性，有着较高的成本，相信在未来的发展中可以有着良好的发展前景。

关键词：单片机;电子密码锁;扫描

随着人们生活质量的不断提高，同时也增强了保护意识，生活中所存在的安全防盗意识得到了人们的重视。人们对安全保险器件的要求越来越高，传统的锁已不能满足人们对于安全能力的需求，电子密码锁的出现正好迎合了大众的心理，这种密码锁具有较强的报警功能，而且应用起来较为方便，有着较强的安全性，密码锁设计方法恰当，不需要花费大量的资金就可以使用到，有着较强的实用意义。电子密码锁的工作原理，就是在电子电路的控制下通过使用密码来控制芯片，进而实现密码锁的开关功能。这样也就达到了密码锁的开锁、关锁作用。本文主要就单片机也就是FPGA芯片为例，并通过编程达到相应的要求。

1电子密码锁功能简述

用户可以通过键盘输入指定的密码，当系统确认以后相关人员就可以调换密码，在密码的变化下函数值也有所变化，如果在设定的时间内密码显示正确，结果就是能够将门打开。假如没有在指定的时间里面完成输入，那么系统就会将密码清除干净，并出现相关提示，这时需要按照提示重新输入密码。如果是人为原因造成密码输入错误，最简单的方法就是将错误密码彻底删除重新输入。在每次输入密码时，都可以有相应的验证或者校验，倘若密码错误那么就可以将报警系统启动，当密码输入错误以后到规定次数，那么密码就需要将其锁定相应的时间，在这个时间过去以后就能够重新输入。而对于初始密码的设定来说，通常都是由系统本身决定的，用户可以设置家人熟记、容易忘数字来作为密码，如果需要修改密码一定要先正确的输入原来的密码，倘若输入原来的密码出现错误，那么系统就会出现报警功能并且会退出修改状态。

2系统软件设计

2.1开锁电路原理

在电子密码锁电路中起决定性作用的应当属开锁机构电路,利用单片机控制开锁执行机构电路,电路促使电磁锁吸合,从而达到开锁的目的。如果用户在规定的时间(10S)内密码输入正确，单片机便输出开门信号,送到开锁驱动电路,开锁机构由驱动电路和执行开锁电路两级组成。由D1、R1、T1组成驱动电路,其中T1可以选择普通的小功率三极管如9014、9018都可以满足要求,D1作为开锁的提示。由D2、C、T2组成执行开锁电路,其中D2、C是为了消除电磁锁可能产生的反向高电压以及可能产生的电磁干扰从而起到保护电路的作用。T11可选用中功率的三极管如8050,电磁锁的选用要视情况而定,但是吸合力要足够且由一定的余量。当单片机输入开门信号时驱动电路T1导通从而D1发光提示开锁,同时驱动T2,T2导通执行开锁。

2.2存储电路原理

采用某公司推出的容量为512KB的串行电可擦除、可编程存储芯片AT24C512设计,传输方式为I2C总线。这样设计的优点在其简单性和处理的高效性上。一般A0、A1、WP接VCC或GND,SCL、SDA接上拉电阻(上拉电阻的阻值可参考有关数据手册选择,通常可选5K到10K的电阻,设计中选用的电阻阻值为10K)后再接单片机的普通I/O口,即可实现单片机对AT24C512的操作。在对AT24C512开始操作前,需要先发一个8位的地址字来选择芯片以进行读写。其中要注意“10100”为AT24C512固定的前5位二进制;A0、A1用于对多个AT24C512加以区分;R/W为读写操作位,为1时表示读操作,为0时表示写操作。AT24C512内部有512页,每一页为128字节,任一单元的地址为16位,地址范围为0000～0FFFFH。

3密码校验设计

就密码校验的设计来说，相关人员应当是站在安全的立场出发，当密码被保存下来以后，仅仅需要在密码判断的时候将相应地址准确的找出，然后进行调整，调整之后密码锁就会轻松被打开。显而易见，这样的设置毫无安全可讲，密码锁也就失去了保护的意义。如果增加密码校验内容，能够在某种意义上将安全性能加以提升。相关人员将密码设置完成以后，利用多位同亦或是相关运算的方式，将密码逐渐转变成运算以后所呈现出来的另一种方式，与此同时将该数据储存到相应的地址里。就每一次设定密码而言，在对密码进行存储的过程中也能够成为校验位，在实际读取的过程中，不但要对密码是否具有精准性进行辨别，而且还应当对密码做好恰当的校验工作，简答的说是设置了两道防护层，将安全性能加以提升。不仅仅如此，尽管普通密码可能会在某些时候被窃取，但是校验运作形式是处于保密的状态，这样也不会将电子密码锁打开的。其处理关系程序中简单体现如下:

逐位比较用户输入密码和系统密码

如果某位不一致则结束循环不再做后续比较

定时器的作用可以简单理解为在规定时间内限制密码输入次数和进行键盘锁定。定时器0中断的作用是给系统锁定键盘限时,当用户三次错误输入密码后启动定时器0,定时器0中断后随着函数的变化来判断限时时间，如果时间已到就停止定时器0并解除键盘锁定。定时器1中断的作用是限时输入密码,当用户第一位输入密码后启动定时器,通过定时器1中断后函数的变化来判断是否到限时时间,如果时间已就停止定时器1并清除输入的密码。

参考文献

[1]张恒坤.基于单片机的电子密码锁系统设计[J].黑龙江科技信息，2015(29).

[2]张建波.基于单片机的电子密码锁设计[J].电子制作，2015(10).

[3]林欢,许建明,陈炯明.基于单片机的电子密码锁设计[J].电子世界，2016(10).

作者：肖萌萌 单位：黑龙江工商学院