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1、第一章密碼鎖原理及實現(xiàn)第1?1節(jié)密碼鎖原理綜述密碼鎖廣泛的應用于安全性、保密性比較高的場合，例如：門禁、保險柜等。一般密碼鎖都具有鍵盤輸入、密碼更改和LCD顯示相關(guān)信息等功能。此次的畢業(yè)設(shè)計就是要設(shè)計-個具有一定功能的智能密碼鎖。設(shè)計的方案就是利用89C51單片機，結(jié)合鍵盤和LCD來進行設(shè)計；同時，增加時鐘顯示等功能。設(shè)計的原理圖，如圖1-1：wlgip;isisE'L—亠：?二」亠亠1亠?圖1-1智能密碼鎖設(shè)計原理圖鍵盤和LCD是密碼鎖設(shè)計電路中最重耍的部分。鍵盤含有16鍵，采用矩陣式排列接入單片機的P1口，用于實現(xiàn)密碼鎖密碼的輸入、設(shè)置。同時還使用了獨立式鍵盤用于時鐘
2、的設(shè)置。設(shè)計中使用JDL204A系列的點陣字符型LCD顯示器來顯示時間和密碼的相關(guān)信息，因為P0】」內(nèi)部無上拉電阻，所以LCD接入單片機P0口時必須接上拉電阻。同時，電路中還接入了一個喇叭，以實現(xiàn)在密碼輸入正確演奏音樂，密碼錯誤發(fā)出警報聲。該設(shè)計在不使用的情況下，可作為時鐘使用。密碼鎖可在編程中設(shè)置初始密碼，密碼在使用的過程中可根據(jù)需要通過鍵盤重新設(shè)置。使用中，如果輸入密碼跟設(shè)置的密碼相同，即密碼輸入正確，則由P3.0輸出高電平驅(qū)動繼電器模擬電子鎖啟動2S。黃色指示燈發(fā)光、LCD顯示“密碼正確”，同時喇叭發(fā)出一段歡快的音樂鈴聲。密碼輸入錯誤吋，綠色指示燈發(fā)光，LCD顯示“
3、密碼錯誤”，并發(fā)出警報聲。本設(shè)計的硬件電路相對簡單，功能的實現(xiàn)主要依賴于軟件編程。第1?2節(jié)電源在密碼鎖的制作屮，使用了單片機和LCD液晶顯示器，而兩者都需要用到5V電源。5V電源的產(chǎn)生可以使用屯壓調(diào)節(jié)器34063,也口J以使用LM7805,使用都很方便。MC34063是一種線性DC/DC轉(zhuǎn)換器件。該芯片的內(nèi)部有一個溫度補償器和一個比較器,由一個限流電路來控制，它是--種驅(qū)動和高電流輸出器件。該芯片的工作輸入電壓可以從3V到40V,而輸出電壓可通過外部電路的變阻器調(diào)節(jié)。圖1—2為電壓調(diào)節(jié)器34063的外部結(jié)圖.SwitchCollectorSwitchEmitterTim
4、ingCapacitorGndVcclpkSenseComparalofInveilingInputDriverCdlectof(lopView)圖1—2電壓調(diào)節(jié)器34063的外部結(jié)構(gòu)圖采用芯片MC34063吋，都要通過和外部附加電路組合在一起構(gòu)成一個電流變換電路，經(jīng)直流一交流一直流變換，使得在7V—15V范圍內(nèi)的輸入，都能輸出5V電壓，并且輸出電流大。經(jīng)過實際測試，它的抗干擾性強，并起到很好的隔離作用。圖1—3為MC34063應用電路舉例（輸出5V）.圖屮的RA也可以換成一個變阻器，通過調(diào)節(jié)變阻器的阻值大小，可以改變輸出電壓，上圖中如果RA為1.2K,輸出電壓止好為5V
5、。圖1—3MC34063應用電路舉例（輸出5V）LM7805是一種輸出電壓固定的集成穩(wěn)壓器。這種穩(wěn)壓器只有輸入、輸出、公共引出端三個端子。三端式穩(wěn)壓器由啟動電路、基準電壓電路、取樣比較放犬屯路、調(diào)整電路和保護電路等部分組成。LM7805因內(nèi)部有過熱、過流保護電路，因此它具有性能好、可靠性高等優(yōu)點。同時，體積小、使用簡便。LM7805的性能主要指標如下：(1)輸出電壓：U。二5V(2)輸入電壓：U尸7.5—-14.6V(3)紋波抑制比：二68db(4)靜態(tài)工作電流：I。二6mA其典型接法及結(jié)構(gòu)圖，如圖1-4.1-5所示:+13+■■圖1-4LM7805的典型接法圖1-578
6、05外部結(jié)構(gòu)圖雖然LM7805會因長時間使用而發(fā)熱，但是其在電路中使用方便且輸出電壓穩(wěn)定，所以在設(shè)計中采用了LM7805。M1.3節(jié)AT89C51單片機目前，單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，今后單片機的發(fā)展趨勢將是進一步向著CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個方面發(fā)展。隨著半導體集成工藝的不斷發(fā)展，單片機的集成度將更高，功能將更強。單片機rflCPU、存儲器(包括RAM和ROM)、I/O接口、定吋/計數(shù)器、中斷控制功能等均集成在一塊芯片上，片內(nèi)各功能通過內(nèi)部總線相互連接起來。單片機具有集成度高、體積小、可靠性高，抗工業(yè)噪聲干擾優(yōu)于一
7、般CPU等優(yōu)點，并且控制功能強、易擴充。1.AT89C51單片機設(shè)計中采用了國內(nèi)廣泛應用的ATMEL公司的89C51單片機。單片機是密碼鎖控制的核心器件，按鍵的處理、LCD顯示、音樂鈴聲以及吋鐘的產(chǎn)生都依賴丁?單片機。AT89C51單片機是89系列屮的標準產(chǎn)品，它采用CMOS工藝ATMEL公司的高密度非易失性技術(shù)，其輸出引腳和指令系統(tǒng)都與MCS-51系列兼容，因此，它是一種功能強、靈活性高的單片機。AT89C51單片機的主要性能和特點如下：(1)4KB可編程的FLASH存儲器，可進行重復1000次的寫入/擦除操作。(2)全靜態(tài)
