AT89C52数字式保险柜防盗系统的设计与实现(4)
考虑到本设计要用到很多按键，因此不适合用独立按键式键，故采用矩阵式按键键盘，它由列线和行线组成，也称行列式键盘，按键位于行和列的交叉点上，密码锁的密码是通过键盘上的按键输入的，与独立式的按键键盘相比，则节省了很多I/O口。本设计中使用的这个4*4键盘不仅能完成密码的输入一些按键还可以作为特殊功能键来使用，比如关闭保险柜功能等[3]。键盘的每个按键功能在编写程序中设置 ，按键与AT89C52的P3口相连。其大体功能（看键盘按键上的标记）及与单片机引脚接法如图3-3所示：
图3-3 键盘输入原理图
为了提高密码锁的密码显示效果能力。本设计的显示部分由液晶显示器7SEG-MPX6-CA-BLUE取代普通的数码管来完成。7SEG-MPX6-CA-BLUE型LCD显示模块具有体积小，功耗低，显示内容丰富等特点。7SEG-MPX6-CA-BLUE型LCD可以显示1行6个字符，abcdefg dp是LED数码管显示器的I/O口，是段选信号，右下侧的12345678是它的位选信号。当需要对密码锁进行开锁时，首先按下确定键，然后利用键盘上0－9个数字键来输入密码，每按下一个数字键在显示器上会显示出一个“-”，输入多少位密码就显示多少个“-”。当密码输入结束后，按下确认键，如果所输密码正确， LED会显示“888888”，电子密码锁被打开，如果密码不正确，LED显示屏会显示“FFFFFF”，电子密码锁不能被打开。通过LED显示屏，可以清楚的判断出密码锁所处的状态[4] 。
排阻，就是若干个参数完全相同的电阻，它们的一个引脚都连到一起，作为公共引脚，其余引脚正常引出。所以如果一个排阻是由n个电阻构成的，那么它就有n+1只引脚，一般来说，最左边的那个是公共引脚。它在排阻上一般用一个色点标出来。
其显示部分引脚接口如图3-4所示。
数码管通常是要有驱动电路的，而本设计没有使用芯片或三极管进行驱动，单片机IO口的电压不足来提供数码管的工作电压，加上上拉电阻是为了提高电压。可以简单的理解上拉的作用是给信号线提供一个驱动电压，使之传输更稳定，传输距离更远，用来抵消线路中内阻对信号的损耗[5]。
图3-4 显示电路原理图
3.4 时钟模块设计
能让单片机运行起来的最小硬件连接就是单片机最小系统电路，51单片机的最小系统电路一般包括工作电源、振荡电路和复位电路等几部分。
本设计采用简单的上电复位电路，通过外部电容充电来实现复位的，上电瞬间，RST引脚的电位与Vcc相同，随着充电电流的减小，此引脚电位将逐渐下降。RST引脚的高电平持续时间取决于电容的充电时间，应大于两个机器周期。如图3-5所示。晶振、电容C1／C2及片内与非门构成了电容三点式振荡器，振荡信号频率与晶振频率及电容C1、C2的容量有关，但主要由晶振频率决定，范围在0～33MHz之间，电容C1、C2取值范围在5～30pF之间。根据实际情况，本设计中采用11.0592MHZ做系统的外部晶振。电容取值为30pF[6]。
图3-5 复位电路和晶振电路原理图
3.5 工作状态指示和声音报警模块设计
工作状态指示模块需要指示“开锁和闭锁状态”、“修改状态”共三个状态，我选用两个LED来完成。闭锁时D1灯亮，开锁时D1灯灭，修改密码时D2灯亮。通过灯亮也可以判断保险柜所处状态。密码保险柜只需要发出一种声音来提示密码输入错误报警，故使用一个普通蜂鸣器即可[7]。如图3-6所示：
图3-6 工作状态指示和声音报警报警电路原理图
综合以上各个模块，本设计的原理图如图3-7所示：