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王府井 陈凯元 廊坊师范学院 065000
【文章摘要】
随着社会经济不断发展，我国科学技术日新月异，为社会生产生活带来了诸多便利，对我国经济增长具有非常大的意义。在科技的力量下，集成了自动控制、通信、计算机等先进技术的单片机控制系统飞速发展，并以灵活便捷、易扩展、控制性好等优势在交通、化工、建筑等行业广泛应用，大大降低了人们的工作强度，提高了生产和管理效率。近年来，人们生活质量逐渐提高，其安全防盗意识不断加强，与传统机械式钥匙开锁相比，现代化电子密码锁有效地避免了传统安全防盗的不足，大大提高了安全性和方便性。以AT89C2051 单片机为核心，设计电子密码锁，逐渐完善开锁系统、显示系统以及报警系统等，实现了键盘输入模块、声控模块以及显示模板的实用性功能，确保所设计的电子密码锁更加的科学合理、安全可靠。本文就基于AT89C2051 单片机，设计出一款现代化、科学化、智能化的电子密码锁，使其在办公、商业以及住宅等领域广泛推广与应用。
【关键词】
AT
0 引言
单片机是一种集成电路芯片，利用超大规模集成电路技术将CPU、RAM、ROM、I/O 接口以及定时器等集成到一块小硅片上，这块硅片可以构成完善的计算机系统，在工业生产以及日常生活中应用比较广泛，且取得的成效十分不错。以AT89C2051 单片机为核心，矩阵键盘、显示器以及密码存储等外围电路，通过C 语言编程能设计出一款安全可靠的电子密码锁，并有效地实现密码锁的各项模块的功能，从而提高防盗性能。在日常工作和生活中，无论是企业单位、商业办公，还是住宅，都会通过多种锁对钱财和档案进行加密防范。若使用传统锁，一旦钥匙丢失就会带来较大的麻烦。为有效地增强防盗性能，基于AT89C2051 单片机设计的电子密码锁是最佳的选择，不仅经济性高，且具有显示、报警等功能，能有效性地确保财产、资料以及业主的人身安全。
1 系统工作原理及功能概述
1.1 系统工作原理
在科学技术飞速发展的背景下，中小规模的单片机控制系统在工业生产和日常生活中实现了自动化、智能化、现代化控制与管理，为社会生产生活带来了便利。近年来，人们的防盗意识越来越强，传统的防盗装置已经无法满足人们的实际需求，必须设计出更加现代化的防盗装置，才能确保室内各类物品及人员安全。基于AT89C2051 单片机控制器的电子密码锁，通过红外线监视和控制，红外线接收器和发射器位于大门两侧，系统处于正常运行状态时，用户输入正确密码后，按确认键进入。按下确认键后，内置AT89C2051 单片机会自动检测输入密码
图4 基准源的输出曲线013
电子科技
Electronics Technology
电子制作
和原本设置密码，若两者相符会发出控制信号，大门自动打开；一旦两者不相符，会提示“密码输入错误，请重新输入”，若在三次之内无法输入正确密码，将会自动启动报警装置。若出现非正常进门情况，红外线正常运作，信号被门挡住，会触发报警装置。以AT89C2051 单片机为基础的电子密码锁，有效地解决了盗窃分子躲过红外线进行盗窃的情况，在无法接收到信号的情况下，同样可以进行系统报警。
1.2 系统功能概述
（1）密码设置。密码作为电子密码锁最重要的安全防护，密码数字位数的多少非常关键。密码位数太多，用户容易记错，太少安全系数较低。基于AT89C2051 单片机设计的电子密码锁，其密码一般为8 位， 从键盘上输入密码后，若密码正确，大门会自动打开。
（2）密码修改。系统安装并设置好后，往往很多人不会更改原始密码，导致室内被盗窃，造成较大的经济损失。因此必须及时修改密码，且不可将自己的生日设置成密码，同时一段时间更换一个密码，避免因密码被破解所带来安全隐患。修改密码需要在锁被打开的情况下进行，确定密码修改后，即可进入新密码使用状态。
（3）报警功能。系统报警模块包括两种，即远程报警和现场报警。远程报警是将电话和系统报警装置连接，一旦出现警报，系统会自动拨打系统内部设置的电话，及时通知主人。现场报警是通过扬声器将报警声扩大，以通知主人。
（4）报警情况。系统在什么情况下会自动报警呢？一是三次以上输入密码错误，系统会自动报警；二是非正常进门状态下，比如撬锁、破门而入等，红外线探测在情况后，会自动报警，从而提高防盗性能，出现紧急情况能及时作出反应。
2 基于AT
2.1 显示模块
系统显示主要由液晶显示器完成，系统加电后，锁被合上，这时显示器会显示“The password is”提示锁是被合上的，需要输入密码才能进入。开锁时，通过键盘上数字键0~9 输入密码，每按一下显示器都会显示“*”，最多输入8 位和显示8 个“*”。密码输入完成后，按下确认键，系统内部单片机会校对输入密码的正确性，若密码正确，显示器会显示“Wlecome ！”；若密码不正确，显示屏会显示“Input error ！”，一旦密码输入错误三次，整个装置会发出声光报警现象。
2.2 键盘输入模块
键盘输入模块作为AT89C2051 单片机电子密码锁设计中关键的部分，主要形式为矩阵式键盘输入，由0~9 数字键、输入键、确认键、删除键、管理员模式选择键组成。这种行列式矩阵键盘的单片机系统，通过构建M 条列线和N 条行线，组成具有M×N 的键盘。若需要进入大门，首先按下输入键，输入8 位数密码，然后按下确认键，校对密码的正确性，密码输入错误3 次将自动报警；在输入密码时，发现前一位数字输入错误，可以按下删除键删除，然后继续输入正确密码。密码输入错误3 次会自动锁定，这时需要按下模式选择键输入正确的管理员密码，解除锁定后再次输入密码。
2.3 声音控制模块
声音控制模块的设计，主要目的是实现电子密码锁的开锁和自动报警功能。电子密码锁开锁原理是通过简单单路信号控制的蜂鸣器闹铃结构，通过AT89C2051 单片机向蜂鸣器发送低电平，用户输入正确密码后，驱动蜂鸣器响铃，并利用放大电路发出清脆的音乐铃声，蓝灯D1 亮，成功开锁。但是密码输入错误，通过声音模块发出警报声，一旦密码输入错误三次， 电子密码锁自动锁定，需要通过管理员模式才能解除，若管理员密码输入不正确，红灯D3 亮，报警声响起，通知主人遇到危险情况。
3 基于AT
电子密码锁系统软件采用C 语言编程写入，包括主程序和子程序。主程序主要对系统初始化、开锁、密码修改以及报警等功能的控制；子程序对显示器、密码保护和按键识别等功能进行控制，其流程图为图1 所示。
图1 主程序工作流程图
基于AT89C2051 单片机电子锁程序软件设计，首先应系统初始化，开启密码锁功能后，利用“矩阵法”键盘扫描检查是否按下键盘按钮，通过数码管清楚地显示输入密码。从键盘输入8 位数密码后， AT89C2051 单片机校对输入密码和设置密码是否相符，若相符则锁会自动打开，若错误则要求重新输入，并记录输入错误次数，连续三次输入错误将锁定电子锁， 并发出报警声。在本系统中，软件结构采用模块化设计方式，包括主程序、键盘程序、密码修改及保护程序等，另外采用软件延时方式，P3.3 口线输出双频方波后， 实施对扬声器的控制，达到报警标准后， 扬声器会配合进行报警。AT89C2051 单片机中每个接口都由程序控制，在无人情况下，会自动完成一系列的操作，并打电话通知主人，实现远程报警，在安全性能上具有最大的保障。
4 总结
在强大的科技力量下，单片机以其灵活便捷、易扩展、控制性好等优势在社会生产生活中得到了广泛地应用。基于AT89C2051 单片机，采用C 语言编程，设计出一款经济性高、安全可靠的电子密码锁，打破了传统防盗装置的弊端，大大提高了防盗性能，从而为业主营造一个安全、舒适的生活和工作环境。
【参考文献】
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