基于C語(yǔ)言STC89C52單片機電子密碼鎖的設計與仿真

摘要：介紹一種通過(guò)Protues軟件成功仿真的電子密碼鎖的實(shí)現過(guò)程。它采用高可靠性的STC89C52單片機來(lái)實(shí)現開(kāi)鎖和密碼的識別，采用具備I2C總線(xiàn)接口的E2PROM芯片來(lái)完成密碼的存儲，通過(guò)1602液晶顯示器提示程序運行狀態(tài)和使用步驟，利用蜂鳴器模擬報警，發(fā)光二極管模擬鎖的開(kāi)關(guān)。該系統用C語(yǔ)言編寫(xiě)程序，與匯編語(yǔ)言相比具備更好的移植性和可讀性，便于修改和增減功能。
關(guān)鍵詞：Protues；密碼鎖；單片機；C語(yǔ)言

O 引言
電子密碼鎖是現代生活中常用的加密工具。它克服了機械式密碼鎖密碼量少、安全性能差的缺點(diǎn)，尤其是微控制器的智能電子密碼鎖，不僅具有電子密碼鎖的功能，還可引入智能化管理功能，從而使密碼鎖具有更高的安全性和可靠性。
電子密碼鎖通常使用ARM和單片機控制，單片機相對ARM實(shí)現較為簡(jiǎn)單，功能較為完善，因此使用單片機控制較多。用單片機控制的密碼鎖常使用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)程序，顯示器多數用數碼管。而本文所介紹的電子密碼鎖使用移植性及可讀性強的高級語(yǔ)言C語(yǔ)言編寫(xiě)，便于修改和增減功能；同時(shí)采用顯示清楚，功率消耗小而且壽命長(cháng)的1602液晶顯示器，顯示更加直觀(guān)，使用更加方便。從經(jīng)濟實(shí)用的角度出發(fā)，采用STC8 9C52單片機設計出一種具有密碼設置、報警和防止多次試探密碼功能的電子密碼鎖，通過(guò)Protues軟件成功地進(jìn)行了仿真。

1 系統工作原理
本系統以STC89C52單片機為核心，使用4×4矩陣鍵盤(pán)作為數據輸入方式，驅動(dòng)1602顯示器提示程序運行過(guò)程和開(kāi)鎖的步驟。本系統的密碼判斷過(guò)程如下：
當使用者輸入6位密碼后按下BESURE鍵，單片機通過(guò)密碼逐個(gè)比較，如果輸入的6位密碼和設定的密碼完全相同，那么能成功驅動(dòng)開(kāi)鎖模擬燈將鎖打開(kāi)。若輸入6位密碼與設定的密碼不相同，按下BESURE鍵后，模擬燈不亮，可以按BACK鍵重新輸入。由于輸入密碼過(guò)程中難免輸入失誤，如果密碼輸錯，可直接按下BACK鍵重新輸入，但是系統不允許無(wú)限次地按BACK鍵，以免密碼被套用，當3次密碼輸入都錯誤，單片機將驅動(dòng)蜂鳴器報警。并且本系統輸入密碼還有時(shí)間限制，若在規定的時(shí)間內沒(méi)有將正確密碼輸入也會(huì )報警。
修改密碼功能如下：當密碼輸入正確后，按下SET鍵可新設置密碼。每設定一位新密碼，單片機將其送給E2PROM，當6位新密碼都輸入完畢，系統將自動(dòng)回到程序開(kāi)始，重新讀取密碼并保存，使用者需輸入新的密碼才能將鎖打開(kāi)。

2 系統設計
2．1 硬件支持
使用的元器件有：核心芯片STC89C52、存儲芯片AT24C02、液晶顯示1602、矩陣鍵盤(pán)、報警蜂鳴器、獨立按鍵(模擬門(mén)的開(kāi)關(guān))、發(fā)光二極管(模擬鎖的開(kāi)關(guān))和三極管(放大電流)。
2．2 軟件設計
本系統軟件包括主程序模塊、密碼比較判斷模塊、修改密碼模塊、鍵盤(pán)掃描模塊、液晶顯示模塊及定時(shí)程序等模塊。系統程序流程如圖1所示。