AT89C51单片机四位密码锁的设计+程序+电路图(4)

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1.3 本设计所要实现的目标

本次设计从经济和实用两个角度同时出发，作为密码锁核心的主控芯片与数据存储器单元采用的是美国Atmel公司的AT89C51单片机。显示方面使用的是功能强大的LCD1602液晶显示，结合外围的4*4矩阵键盘输入，实现解锁、上锁、修改密码等功能。用户必须通过键盘输入正确的四位密码后才能打开锁，另外为了加强防盗性，在累积输入3次错误后会启动智能报警程序，会响起警铃提醒人们。在输入密码的时候还具有清除输入以及倒退一格的功能，这是考虑到了在用户输入密码时候可能会存在输入错误的情况，此时按倒退一格就可以删除前一位输入的密码，清除输入则是清除所有输入。这样就不用担心会累计输入三次错误，导致报警的情况。另外出于安全考虑，输入的数字密码在显示器上显示的是“*”这也是防止密码泄露的举措之一，目的是为了使用户在使用时不必担心被旁人窥视屏幕而泄露密码。源1自37518.论~文'网·www.751com.cn

1.4 设计方案简介

随着科学的进步，单片机的种类越来越多。不同型号的单片机它们所应用的环境以及各自的功能也不尽相同。因此在选取单片机时需要进行多方比较，选取性价比最高的那一个。在选取过程中不仅需要考虑到性能、存储器、运行速度、串行接口、I/O口、定时/计数器、模拟电路功能、工作电压、功耗、抗干扰性、封装形式、保密性等方面还要考虑一些最基本的比如：中断源的数量和优先级、工作时的温度范围、是否有低电压检测功能、单片机内有无时钟振荡器、有没有上电复位功能等。考虑到种种因素，又查阅了多方资料，最终确定采用美国Atmel公司的AT89C51单片机。这是因为美国Atmel公司的AT89C51单片机在性能方面，控制方面，还有编程设计方面都优于其他型号的单片机，性价比高，适用于密码锁这样服务大众的产品。密码锁的电路周围有许多模块设计，4*4外接键盘用于用户日常最基本的操作，上面一共16个键分别为0-9数字键用于输入密码以及其它6个功能键包括解锁、上锁、设置新密码、保存、清空输入、后退一格等功能。AT24C02外部芯片用于存储密码，用户读取和写入数据都是通过这个芯片。LCD1602外部显示器用于显示功能，每一个操作都会有相对应的显示，方便用户更好的理解。如果用户需要打开锁，按下键盘上的按钮，按下小键盘上的数字键输入0-9中设置好的四位密码。输入密码后点击解锁键，系统会运行解锁程序进行判断，如果密码正确，开锁成功，显示器会提示用户开锁成功，用户可以进行下一步操作。否则显示密码输入错误，显示器会显示请尝试输入正确的密码。在密码累计三次错误后报警，提醒周围人的注意。如果用户需要修改密码，首先要在解锁状态下进行，解锁成功后，显示屏显示的是“please choose！”这时就可以按下键盘的设置新密码键，然后再输入新密码。如果不是在解锁状态下按设置密码键，显示屏就会显示“NO Right”来提示用户操作不正确。输入新密码的时候显示屏显示同数字同样为“*”字符号，防止密码泄露。在修改完密码系统会保存新密码然后自动上锁。

2 主要元器件

2.1 主控芯片AT89C51

2.1.1 主控芯片AT89C51主要功能

考虑到种种因素，又查阅了多方资料，密码锁的主控芯片与数据存储器单元最终采用的是美国Atmel公司的AT89C51单片机。这是因为AT89C51是一种低功耗，高性能CMOS 8位具有4K字节闪烁可编程可擦除只读微机存储器，英文简称为（PEROM）。该设备是采用Atmel的高密度非易失性存储器技术制造，数据保留时间持久，使用寿命长。另外值得一提的是AT89C51能够与工业标准的MCS-51指令集和引脚兼容，方便的许多用户。片上Flash通过一个多功能的8位CPU与Flash在一个单片芯片相结合，可以允许程序存储器在系统或传统的非易失性存储器编程器编程。AT89C51受到广泛的应用，强大的处理性能使它成为许多嵌入式控制应用的核心