基于51单片机电子密码锁的设计(3)
2 系统设计
2．1 单片机控制方案
图2-1 单片机控制方案
方案说明：
输入密码用4*4矩形键盘，包括数字键和功能键。
LED数码显示管显示输入密码。
用发光二极管代替开锁的电路，红色放光二极管表示输入密码错误，绿色发光二极管表示输入密码正确。
输入密码错误次数超过3次，系统报警。
若某位输入密码错误，可按“<-”键清除键入的密码，并重新输入该位。
打开电源后，数码显示管闪一下并熄灭等待输入密码，设原始密码为“012345”，只要输入此密码便开门（绿色发光二极管发光）。
按“RESET”键，清除显示器为“888888”。
输入密码，再按“ENTER”键。若密码与设定密码相同，则绿色发光二极管亮。否则红色发光二极管亮。
欲重新设定密码，先输入正确密码后，再按“ CHANGE CODE”。
如图2-1所示，该电子密码锁系统主要由AT89C51(51系列)、6位7段数码管、LED灯显示、4×4矩阵键盘键值的读取、开锁电路、复位电路、报警电路（蜂鸣器）等组成。
2．2 系统的可行性分析
系统工作原理分析：使用AT59C51单片机、4*4矩阵式键盘、LED数码显示管、发光二极管、蜂鸣器等。矩阵键盘分别为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、<-、ENTER、RESTE、CHANGE CODE。输入密码时，LED显示电路显示为键入值，当密码输入完毕按下ENTER键时，对输入密码与原设定的密码进行比较，若密码正确则绿色发光二极管点亮，表示开锁；若密码不正确，红色发光二极管点亮，若连续3次输入不正确，则发出警报声。
在输入正确密码后，按下CHANGE CODE键，可输入新密码，并按ENTER键，则密码修改成功。修改密码过程中，系统自动清零上锁。要再次开锁则需要输入正确的密码。
在输入密码的过程中，为了防止因失误造成的错误按键，可以按下<—键将上一位密码删除掉，即退格作用，可再重新输入该位密码。
为了防止恶意尝试，系统才用若连续输入3次错误密码则发出报警声，这样可以提高系统的安全系数，同时也能够保护合法用户的正常使用。
3 硬件电路设计
AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4K bytes的可反复擦写的只读程序存储器（EPROM）和128bytes的随机存取数据寄存器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度/非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和FLASH存储单元，AT89C51单片机为许多嵌入式控制系统提供了一种灵活行高且价廉的方案。
3．1 单片机AT89C51介绍
3.1.1 AT89C51芯片
图3-1 AT89C51芯片
3.1.2 主要特性
• 8031 CPU与MCS-51 兼容
• 4K字节可编程FLASH存储器(寿命：1000写/擦循环)
• 全静态工作：0Hz-24KHz
• 三级程序存储器保密锁定
• 128*8位内部RAM
• 32条可编程I/O线
• 两个16位定时器/计数器
• 6个中断源
• 可编程串行通道
• 低功耗的闲置和掉电模式
• 片内振荡器和时钟电路
3.1.3 引脚功能介绍
VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
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