專利名稱：一種基于單片機(jī)的液晶顯示電子密碼鎖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于單片機(jī)的液晶顯示電子密碼鎖，屬于電子密碼鎖技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
早期開發(fā)的電子密碼鎖由于技術(shù)水平以及硬件條件所限，種類較少，保密性相對(duì)也較差，主要依靠最簡單的模擬電子開關(guān)來實(shí)現(xiàn)的，制作比較簡單，但是安全性很差。 后來的電子密碼鎖大多是基于EDA實(shí)現(xiàn)，其電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用的電子元器件也很多，還有一些運(yùn)用早期的8051系列單片機(jī)制作的電子密碼鎖，但是密碼非常簡單，很容易被試探出來。隨著電子技術(shù)不斷創(chuàng)新與發(fā)展，電子密碼鎖也出現(xiàn)了很多的種類，功能加強(qiáng)，使用簡潔方便，保密性增強(qiáng)；電子密碼鎖從早期單密碼輸入發(fā)展到現(xiàn)在的運(yùn)用感應(yīng)識(shí)別元件作為密碼，可謂百花齊放。查閱相關(guān)市場統(tǒng)計(jì)資料以及就當(dāng)前社會(huì)技術(shù)水平而言，使用相對(duì)廣泛的電子密碼鎖還是鍵盤式電子密碼鎖，該產(chǎn)品不僅應(yīng)用于常用的保險(xiǎn)箱、文件柜及金庫，還有一部分應(yīng)用于保管箱和運(yùn)鈔車。鍵盤式電子密碼鎖在鍵盤上輸入開鎖密碼，與電話撥號(hào)碼差不多，操作簡單易于掌握，其突出優(yōu)點(diǎn)是開鎖密碼是記憶在被授權(quán)人腦子里中，既準(zhǔn)確又可靠，不易丟失，難以被竊。但是密碼不能太簡單，太簡單了就容易被他人在鍵盤上試探出來，或者不小心被旁觀者窺視到，造成保密性不足。當(dāng)然，密碼也不能太復(fù)雜，太復(fù)雜的話不方便使用者記憶，導(dǎo)致輸入密碼操作失敗率高，就會(huì)造成使用不便。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種基于單片機(jī)的液晶顯示電子密碼鎖，解決了現(xiàn)有技術(shù)中輸入密碼操作失敗率高、密碼復(fù)雜不方便用戶記憶的問題。本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案一種基于單片機(jī)的液晶顯示電子密碼鎖，包括單片機(jī)、鍵盤輸入電路、蜂鳴器、密碼存儲(chǔ)電路、液晶顯示模塊，其中，單片機(jī)分別與鍵盤輸入電路、蜂鳴器、密碼存儲(chǔ)電路、液晶顯示模塊相連，其特征是還包括晶振電路、繼電器、電磁閥，其中所述晶振電路的輸出端與單片機(jī)連接，所述單片機(jī)依次連接繼電器、電磁閥。優(yōu)選的，所述單片機(jī)設(shè)有手動(dòng)復(fù)位電路，手動(dòng)復(fù)位電路與單片機(jī)的RESET引腳相連，通過按鍵控制單片機(jī)的復(fù)位。優(yōu)選的，所述單片機(jī)采用型號(hào)為AT89C51的單片機(jī)。優(yōu)選的，所述液晶顯示模塊采用IXD1602集成。優(yōu)選的，所述鍵盤輸入電路的鍵盤的列線與單片機(jī)P14、P15、P16、P17 口相連，鍵盤的行線和P10、P11、P12、P13 口相連。優(yōu)選的，所述晶振電路與單片機(jī)的XTALl和XTAL2的引腳相連。優(yōu)選的，所述密碼存儲(chǔ)電路是由ATMC02構(gòu)成。使用本實(shí)用新型一種基于單片機(jī)的液晶顯示電子密碼鎖，靈活性高、準(zhǔn)確性好，最主要的是擴(kuò)展功能強(qiáng)大、方便升級(jí)、實(shí)用性較好。
圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實(shí)用新型的手動(dòng)復(fù)位電路圖；圖3為本實(shí)用新型的AT89C51引腳圖；圖4為本實(shí)用新型的IXD1602顯示電路圖；圖5為本實(shí)用新型的鍵盤電路圖；圖6為本實(shí)用新型的晶振電路圖；圖7為本實(shí)用新型的發(fā)聲報(bào)警電路圖；圖8為本實(shí)用新型的密碼存儲(chǔ)電路圖；圖9為本實(shí)用新型的開鎖控制電路圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種基于單片機(jī)的液晶顯示電子密碼鎖，包括單片機(jī)、鍵盤輸入電路、蜂鳴器、密碼存儲(chǔ)電路、液晶顯示模塊，其中，單片機(jī)分別與鍵盤輸入電路、蜂鳴器、密碼存儲(chǔ)電路、液晶顯示模塊相連，其特征是還包括晶振電路、繼電器、電磁閥，其中所述晶振電路的輸出端與單片機(jī)連接，所述單片機(jī)依次連接繼電器、電磁閥。整個(gè)設(shè)計(jì)將以AT89C51單片機(jī)為控制核心，其中存儲(chǔ)密碼部分是輸入輸出雙向結(jié)構(gòu)，保證在斷電情況下密碼不會(huì)丟失。電源部分為整個(gè)系統(tǒng)供電，采用5V直流電源。鍵盤輸入部分采用的是4*4矩陣行列鍵盤，需要掃描檢查有無按鍵按下，然后進(jìn)行識(shí)別。復(fù)位電路采用的是手動(dòng)復(fù)位功能，單片機(jī)發(fā)生異常時(shí)可以手動(dòng)復(fù)位單片機(jī)。晶振部分是提供外部 12MHZ石英晶體諧振器。液晶顯示電路，顯示提示當(dāng)前要執(zhí)行操作提示以及工作狀態(tài)。蜂鳴器發(fā)聲，提示用戶按鍵已按下，另外密碼輸入錯(cuò)誤次數(shù)超過若干次后會(huì)發(fā)出警報(bào)。開鎖電路部分是控制繼電器，只有密碼正確并選擇開鎖后，繼電器內(nèi)部的電磁鐵改變觸點(diǎn)，使發(fā)光二極管電路發(fā)光，表示鎖已打開。如圖2示，手動(dòng)復(fù)位電路它通過按鍵實(shí)現(xiàn)復(fù)位，按下鍵后，使得RESET端產(chǎn)生高電平，只要能保證復(fù)位信號(hào)高電平持續(xù)時(shí)間大于2個(gè)機(jī)器周期就可實(shí)現(xiàn)復(fù)位。如圖3、4所示，所述液晶顯示模塊采用IXD1602集成。單片機(jī)的PO 口接IXD1602的 8位數(shù)據(jù)線，通過輸出數(shù)據(jù)控制LCD1602顯示不同的提示字符。LCD1602本身內(nèi)置各種字符， 還可以自定義顯示字符。設(shè)計(jì)中根據(jù)不同要求IXD1602會(huì)顯示各種提示字符。Ρ0.(ΓΡ0.7 接IXD1602控制端，其中Ρ2. 5接使能端Ε，寫操作時(shí)，使能端下降沿有效。Ρ2. 6接讀寫控制端R/W，R/W=0，讀操作；R/W=l，寫操作。P2. 7接寄存器選擇端RS，RS=0，寫操作時(shí)指向指令寄存器，讀操作時(shí)指向地址寄存器；RS=1，無論讀操作還是寫操作都指向數(shù)據(jù)寄存器。LCD1602 的GND為地，需接地；VCC為電源電壓；VO為IXD驅(qū)動(dòng)電壓，接電位器，通過調(diào)節(jié)電位器控制顯示的亮度，使LCD顯示清晰而無黑影。如圖5所示，鍵盤輸入電路的鍵盤的列線與單片機(jī)P14、P15、P16、P17 口相連，鍵盤的行線和P10、P11、P12、P13 口相連。結(jié)合圖3、6所示，所述晶振電路與單片機(jī)的XTALl和XTAL2的引腳相連。時(shí)鐘電路用途是產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號(hào)，其實(shí)單片機(jī)本身就是一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，為了能夠保證同步工作方式的實(shí)現(xiàn)，必須提供時(shí)鐘信號(hào)，使其系統(tǒng)在時(shí)鐘信號(hào)的控制下按時(shí)序協(xié)調(diào)工作。單片機(jī)的時(shí)鐘電路是包括分頻電路和振蕩電路，而振蕩電路是由反向器以及其并聯(lián)外接的石英晶體和電容構(gòu)成，用于產(chǎn)生振蕩脈沖。另外分頻電路則是用于把振蕩脈沖進(jìn)行分頻，從而得到所需要的時(shí)鐘信號(hào)。晶振即晶體振蕩器，它用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，來提供穩(wěn)定和精確的單頻振蕩。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對(duì)精度可以達(dá)百萬分之五十，高級(jí)的晶振則精度更高。電路中的晶振即石英晶體振蕩器，它與電容構(gòu)成振蕩回路，為片內(nèi)放大器提供正反饋和振蕩所需的條件，從而構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。如圖7所示，蜂鳴器有兩個(gè)引腳，其中長腳端為正極，短腳端為負(fù)極。發(fā)聲原理是電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場來驅(qū)動(dòng)振動(dòng)膜發(fā)聲的，因此需要相應(yīng)的電流才能驅(qū)動(dòng)它。由于單片機(jī)I/O引腳輸出的電流很小，因此無法驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，因此需要增加一個(gè)電流放大的電路，一般采用三極管來放大電流就可以了。本設(shè)計(jì)中使用三極管為PNP型，當(dāng) P2. 1 口輸出為高電平時(shí)，三極管處于截至狀態(tài)，蜂鳴器就不會(huì)工作；當(dāng)P2.1 口輸出為低電平時(shí)，三極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，蜂鳴器就會(huì)發(fā)出聲音。因此，想要控制蜂鳴器的發(fā)聲，只要控制 P2. 1 口的輸出電平狀態(tài)就可以了，這點(diǎn)通過程序編寫很容易實(shí)現(xiàn)。如圖8所示，密碼存儲(chǔ)電路是由ATMC02構(gòu)成。AT24C02是帶1 總線接口的E2PROM 存儲(chǔ)器，具有掉電記憶功能，并可以像普通RAM —樣用程序改寫。AT24C02是一個(gè)I位串行CMOS E2PR0M,內(nèi)部含有256個(gè)8位字節(jié)，CATALYST公司的先進(jìn)CMOS技術(shù)實(shí)質(zhì)上減少了器件的功耗。AT24C02只需單一 +5V電源。AT24C02有一個(gè)16字節(jié)頁寫緩沖器。該器件通過IC總線接口進(jìn)行操作，有一個(gè)專門的寫保護(hù)功能。AT24C02只需要串行時(shí)鐘SCL引腳接 P3. 4，串行數(shù)據(jù)/地址SDA引腳接P3. 5，即可完成數(shù)據(jù)和指令的傳送，比起并行傳輸節(jié)省I/ 0 口資源。SCL和SDA各需接一個(gè)IOK的上拉電阻。寫保護(hù)WP接地，使ATMC02可進(jìn)行正常讀寫。如圖9所示，開鎖控制電路的功能就是在輸入正確的密碼后開鎖。系統(tǒng)使用單片機(jī)P2.0引腳發(fā)出信號(hào)，經(jīng)三極管放大之后，由繼電器驅(qū)動(dòng)電磁閥將鎖打開。設(shè)計(jì)中用一個(gè)發(fā)光二極管模擬表現(xiàn)鎖的開關(guān)，只有鎖打開之后，繼電器吸合至常開觸電，發(fā)光二極管才會(huì)亮起；實(shí)際應(yīng)用中用繼電器控制開鎖電路的打開與閉合。使用本實(shí)用新型一種基于單片機(jī)的液晶顯示電子密碼鎖，靈活性高、準(zhǔn)確性好，最主要的是擴(kuò)展功能強(qiáng)大、方便升級(jí)、實(shí)用性較好。
權(quán)利要求1.一種基于單片機(jī)的液晶顯示電子密碼鎖，包括單片機(jī)、鍵盤輸入電路、蜂鳴器、密碼存儲(chǔ)電路、液晶顯示模塊，其中，單片機(jī)分別與鍵盤輸入電路、蜂鳴器、密碼存儲(chǔ)電路、液晶顯示模塊相連，其特征在于還包括晶振電路、繼電器、電磁閥，其中所述晶振電路的輸出端與單片機(jī)連接，所述單片機(jī)依次連接繼電器、電磁閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的液晶顯示電子密碼鎖，其特征在于所述單片機(jī)設(shè)有手動(dòng)復(fù)位電路，手動(dòng)復(fù)位電路與單片機(jī)的RESET引腳相連，通過按鍵控制單片機(jī)的復(fù)位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的液晶顯示電子密碼鎖，其特征在于所述單片機(jī)采用型號(hào)為AT89C51的單片機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的液晶顯示電子密碼鎖，其特征在于所述液晶顯示模塊采用IXD1602集成芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的液晶顯示電子密碼鎖，其特征在于所述鍵盤輸入電路的鍵盤的列線與單片機(jī)P14、P15、P16、P17 口相連，鍵盤的行線和P10、PlU P12、P13 口相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的液晶顯示電子密碼鎖，其特征在于所述晶振電路與單片機(jī)的XTALl和XTAL2的引腳相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的液晶顯示電子密碼鎖，其特征在于所述密碼存儲(chǔ)電路是由AT24C02構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于單片機(jī)的液晶顯示電子密碼鎖，屬于電子密碼鎖技術(shù)領(lǐng)域。包括控制核心的單片機(jī)、手動(dòng)復(fù)位電路、鍵盤輸入電路、蜂鳴器、密碼存儲(chǔ)電路、液晶顯示模塊，其中，單片機(jī)分別與手動(dòng)復(fù)位電路、鍵盤輸入電路、蜂鳴器、密碼存儲(chǔ)電路、液晶顯示模塊、手動(dòng)復(fù)位電路相連，其特征是，還包括晶振電路、繼電器、電磁閥，所述晶振電路與單片機(jī)連接，電磁閥依次連接繼電器、單片機(jī)。使用本實(shí)用新型一種基于單片機(jī)的液晶顯示電子密碼鎖，靈活性高、準(zhǔn)確性好，最主要的是擴(kuò)展功能強(qiáng)大，方便升級(jí)，實(shí)用性較好。
文檔編號(hào)E05B49/00GK202187623SQ201120273318
公開日2012年4月11日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者湯雨鋒, 郭業(yè)才 申請人:南京信息工程大學(xué)