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电子密码锁源码与电路图

发布时间:2023-02-15 22:51:25

⑴ 9位数字密码锁电路图如下:密码为302706249 请问详细原理是什么

CD4017的10个输出端按照密码的编排与响应的10歌按键连接。计数器的10个输出端,每个输出信号同时又作为下一个密码的输入控制信号。接通电源后,电源经R5、C2形成清零脉冲输入IC1的R端,使计数器清零,Q0输出高电平。该电路预置密码为302706249,共9位。按照密码的顺序依次按下密码输入按键:先按下SB3,由图可知,SB3是和IC1的Q0端相连,由于Q0为高电平,这一高电平通过SB3加至晶体管VT的基极,使VT导通,其集电极电压下降。当松开SB3时,VT基极因失去基极电压而截止,它的集电极电压立即上升,这就形成了脉冲的上升沿并输入IC1的CP端,计数器计数一次,输出端前移一位,由Q0至Q1。Q1和SB0相连,当按下SB0时,计数器又输入一个计数脉冲,它的输出端又前移一位,由Q1至Q2.这样按照密码顺序依次按下SB2、SB7、、、SB9,当按下最后一位SB9时,由于SB9与Q8相连,前移一位即为Q9,这最后一位输出的高电平就可作为开锁控制信号输出至执行电路。
电路中还有一个开关SA,它是一只总开关,可根据需要安装在远离键盘的 隐蔽处。正常使用时为打开状态,当需要时即可将其闭合。这时,按动任何按键都无效。

在输入按键中,SB1、SB5、Sb8及SB均为伪码按键,按动后无效。有效按键中,SB2、SB0各重复使用一次,因此用7位按键组成了9位密码开关。由于在键盘中的按键总数为11键,在计算开锁几率时,不应只按有效键来计算,而应将伪码键合并在一起计算

⑵ 基于单片机电子密码锁设计~

以前我在网上找到过密码锁的源代码,你可以找找。给你一个思路吧,先用7个端口做成3*4矩阵键盘,0~9 * #共12个键,另外用4个端口做红灯输出、绿灯输出、报警输出、开锁输出。*键为取消键,#键为确认键,密码可存入单片机的ROM中(不能改密码)或存入24CXX串行E2PROM(可改密码)。键盘处理方法可以用两种,一种是在主程序里不停扫描端口检测按键消抖动后处理按键。另一种方法是键盘通过与门接到外部中断,当有键按下时会引起中断,然后在中断程序中消抖动后处理按键。经过键盘处理程序后就可以知道按下什么键,是数字就存入你自己指定的密码缓存寄存器,是取消就清除密码缓存寄存器,是确认就读出密码与密码缓存寄存器的值比较。密码的存放(不加密8位数):设ABCD,4个字节存放密码,A中高4位与低4位各存入一位数,其它的跟A一样。再就是用一个字节的寄存器存放错误次数,错一次加1,达到3次报警端口输出信号,如果密码正确就清零这个寄存器。

⑶ 数字密码锁设计 如下图A、B、C、D 代表四位密码输入(密码由同学自己设定),E 为开锁控制输入

1.1 电子密码锁概述
随着社会物质财富的日益增长和人们生活水平的提高,安全成为现代居民最关心的问题之一。而锁自古以来就是把守门的铁将军,人们对它要求甚高,即要求可靠地防盗,又要使用方便,这也是制锁者长期以来研制的主题。传统的门锁既要备有大量的钥匙,又要担心钥匙丢失后的麻烦。另外,如:宾馆、办公大楼、仓库、保险柜等,由于装修施工等人住时也要把原有的锁胆更换,况且钥匙随身携带也诸多便。随着单片机的问世,出现了带微处理器的密码锁,它除具有电子密码锁的功能外,还引入了智能化、科技化等功能。从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性。目前西方发达国家已经大量应用智能门禁系统,可以通过多种的更加安全更加方便可靠的方法来实现大门的管理。但电子密码锁在我国的应用还不广泛,成本还很高,希望通过不断地努力使电子密码锁能够在我国及居民日常生活中得到广泛应用,这也是一个国家生活水平的体现。
很多行业的许多地方都要用到密码锁,随着人们生活水平的提高,如何实现家庭或公司的防盗这一问题也变的尤其突出,传统的机械锁由于其构造简单,被撬的事件屡见不鲜,再者,普通密码锁的密码容易被多次试探而破译,所以,考虑到单片机的优越性,一种基于单片机的电子密码锁应运而生。电子密码锁由于其保密性高,使用灵活性好,安全系数高,受到了广大用户的亲睐。
设计本课题时构思的方案:采用以AT89C2051为核心的单片机控制方案;能防止多次试探而不被破译,从而有效地克服了现实生活中存在的许多缺点。
1.2 本设计主要任务
(1)共8位密码,每位的取值范围为1~8。
(2)用户可以自行设定和修改密码。
(3)按每个密码键时都有声、光提示。
(4)若键入的8位开锁密码不完全正确,则报警5秒钟,以提醒他人注意。
(5)开锁密码错3次要报警10分钟,报警期间输入密码无效,以防窃贼多次试探密码。
(6)键入的8位开锁密码完全正确才能开锁,开锁时要有1秒的提示音。
(7)密码键盘上只允许有8个密码按键和1个发光管。锁内有备用电池,只有内部上电复位时才能设置或修改密码,因此,仅在门外按键是不能修改或设置密码的。
(8)密码设定完毕后要有2秒的提示音。
以上是初步设定的电子密码锁的主要功能。
1.3 系统主要功能
本系统主要由单片机系统、键盘、报警系统组成。系统能完成开锁、超时报警、超次锁定、管理员解密、修改用户密码基本的密码锁的功能。除上述基本的密码锁功能外,还具有调电存储、声光提示等功能,依据实际的情况还可以添加遥控功能。本系统成本低廉,功能实用。

第1节 电子密码锁硬件设计
2.1 系统的硬件构成及功能
根据总体要求分析,该密码锁电路所需要的I/O口线少于15个,所以可选择质优价廉的AT89C2051,而且不需要外接程序存储器和数据存储器及其它扩展部件。
电子密码锁由电路和机械两部分组成,此次设计的电子密码锁可以完成密码的修改、设定及非法入侵报警、驱动外围电路等功能。从硬件上看,它由六部分组成,分别是:LED显示器,显示亮度均匀,显示管各段不随显示数据的变化而变化,且价格低廉,它用于显示键盘输入的相应信息;无须再加外部EPROM存储器,且外围扩展器件较少的AT89C52单片机是整个电路的核心部分;振荡电路为CPU产生赖以工作的时序;显示灯是通过CPU输出的一个高电平,通过三极管放大,驱动继电器吸合,使外加电压与发光二极管导通,从而使发光二极管发光,电机工作。现在来进行修改密码操作。修改密码实质就是输入的新密码去取代原来的旧密码。密码的存储用来存储一位地址加1,密码位数减1,当八个地址均存入一位密码,即密码位数减为零时,密码输入完毕,此时按下确认键,新密码产生,跳出子程序。为防止非管理员任意的进行密码修改,必须输入正确密码后,按修改密码键,才能重新设置密码。密码输入值的比较主要有两部分,密码位数与内容任何一个条件不满足,都将会产生出错信息。当连续三次输入密码出错时,就会出现报警信息,LED显示出错信息,蜂鸣器鸣叫,提醒人注意。
在电路中,P1口连接8个密码按键AN1~AN8,开锁脉冲由P3.5输出,报警和提示音由P3.7输出。BL是用于报警与声音提示的喇叭,发光管D1用于报警和提示,L是电磁锁的电磁线圈。

图1 电子密码锁硬件电路图

2.2.1AT89C2051单片机及其引脚说明
AT89C2051单片机是51系列单片机的一个成员,是8051单片机的简化版与Intel MCS-51系列单片机的指令和输出管脚相兼容。由于将多功能八位CPU和闪速存储器结合在单个芯片中,因此,AT89C2051构成的单片机系统是具有结构最简单、造价最低廉、效率最高的微控制系统,省去了外部的RAM、ROM和接口器件,减少了硬件开销,节省了成本,提高了系统的性价比。内部自带2K字节可编程FLASH存储器的低电压、高性能COMS八位微处理器,
AT89C2051是一个有20个引脚的芯片,引脚配置如图2所示。与8051相比,AT89C2051减少了两个对外端口(即P0、P2口),使它最大可能地减少了对外引脚下,因而芯片尺寸有所减小。

图2 AT89C2051引脚配置
AT89C2051芯片的20个引脚功能为:
VCC 电源电压。
GND 接地。
RST 复位输入。当RST变为高电平并保持2个机器周期时,所有I/O引脚复
至“1”。
XTAL1 反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2 来自反向振荡放大器的输出。
P1口 8位双向I/O口。引脚P1.2~P1.7提供内部上拉,当作为输入并被外部下拉为低电平时,它们将输出电流,这是因内部上拉的缘故。P1.0和P1.1需要外部上拉,可用作片内精确模拟比较器的正向输入(AIN0)和反向输入(AIN1),P1口输出缓冲器能接收20mA电流,并能直接驱动LED显示器;P1口引脚写入“1” 后,可用作输入。在闪速编程与编程校验期间,P1口也可接收编码数据。
P3口 引脚P3.0~P3.5与P3.7为7个带内部上拉的双向I/0引脚。P3.6在内部已与片内比较器输出相连,不能作为通用I/O引脚访问。P3口的输出缓冲器能接收20mA的灌电流;P3口写入“1”后,内部上拉,可用输入。P3口也可用作特殊功能口,功P3口同时也可为闪速存储器编程和编程校验接收控制信号。
P3口特殊功能
P3口引脚 特殊功能
P3.0 RXD(串行输入口)
P3.1 TXD(串行输出口)
P3.2 INT0(外部中断0)
P3.3 INT1(外部中断1)
P3.4 T0(定时器0外部输入)
P3.5 T1(定时器1外部输入)

第3节 系统的软件设计
图3给出了该单片机密码锁电路的软件流程图。图中AA1~AA8以及START、SET、SAVE是程序中的标号,是为了理解程序而专门标在流程图的对应位置的,分析程序时可以仔细对照参考。
3.1 系统主程序设计流程图(见附页)
3.2 软件设计思想
软件任务分析环节是为软件设计做一个总体规划。从软件的功能来看可分为两大类:一类是执行软件,它能完成各种实质性的功能(如计算、显示、输出控制和通信等);另一类是监控软件,它是专门用来协调各执行模块和操作者的关系,在系统软件中充当组织调度角色的软件。这两类软件的设计方法各有特色;执行软件的设计偏重算法效率,与硬件关系密切,千变万化;监控软件着眼全局,主要处理人机关系,特点是逻辑严密、千头万绪。
本设计要完成的软件任务主要有:一是键盘输入的识别;二是8位LED的显示;三是密码的比较、修改、存储;;四是报警和开锁控制电平的输出。
根据以上任务,结合硬件结构,可以将键盘输入的识别用来作为系统的监控程序(主程序),用显示程序来延时,不断查询键盘。如果有键按下,就得到相应的键值。结合当前系统所处的状态,调用不同的操作模块,实现相应的功能。而执行模块主要有数字输入模块、确定键模块、修改键模块、显示模块及报警模块。
3.3 存储单元的分配
该密码锁中RAM存储单元的分配方案如下:
31H~38H:依次存放8位设定的密码,首位密码存放在31H单元;
R0:指向密码地址;
R2:已经键入密码的位数;
R3:存放允许的错码次数3与实际错码次数的差值;
R4至R7:延时用;
00H:错码标志位。
对于ROM存储单元的分配,由于程序比较短,而且占用的存储空间比较少,因此,在无特殊要求时,可以从0030H单元(其它地址也可以)开始存放主程序。
3.4 系统源程序
ORG 0000H
AJMP START
ORG 0030H
START:ACALL BP
MOV:R0,#31H
MOV:R2,#8
SET:MOV:P1,#0FFH
MOV:A,P1
CJNE:A,#0FFH,L8
AJMP SET
L8: ACALL DELAY
CJNE A,#0FFH,SAVE
AJMP SET
SAVE:ACALL BP
MOV @R0,A
INC R0
DJNZ R2,SET
MOV R5,#16
D2S:ACALL BP
DJNZ R5,D2S
MOV R0,#31H
MOV R3,#3
AA1:MOV R2,#8
AA2:MOV P1,#0FFH
MOV A,P1
CJNE A,#0FFH,L9
AJMP AA2
L9:ACALL DELAY
CJNE A,#0FFH,AA3
AJMP AA2
AA3 ACALL BP
CLR C
SUBB A,@R0
INC R0
CJNE A,#00H,AA4
AJMP AA5
AA4:SETB 00H
AA5:DJNZ R2,AA2
JB 00H,AA6
CLR P3.5
L3:MOV R5,#8
ACALL BP
DJNZ R4,L3
MOV R3,#3
SETB P3.5
AJMP AA1
AA6:DJNZ R3,AA7
MOV R5,#24
L5:MOV R4,#200
L4:ACALL BP
DJNZ R4,L4
DJNZ R5,L5
MOV R3,#3
AA7:MOV R5,#40
ACALL BP
DJNZ R5,AA7
AA8:CLR 00H
AJMP AA1
BP:CLR P3.7 MOV R7,#250
L2:MOV R6,#124
L1:DJNZ R6,L1
CPL P3.7
DJNZ R7,L2
SETB
RET
DELAY MOV R7,#20
L7:MOV R6,#125
L6:DJNZ R6,L6
DJNZ R7,L7
RET
END
3.5 应用说明
若按键AN1~AN7分别代表数码1~7,按键AN0代表数码8。在没有键按下时,P1.0~P1.7全是高电平1,若某个键被按下,相应的口线就变为低电平0。假如设定的密码是61234578,当按键AN6被按下时,P1.6变为低电平,P1端口其余口线为高电平,此时从P1端口读入的数值为10111111,存到31H单元的密码值就是10111111,也就是BFH。依此类推,存到32H至38H单元的密码值分别是FDH、FBH、F7H、EFH、DFH、7FH、FEH。开锁时必须先按AN6,使从P1口读入的第一个密码值与31H单元存储的设定值相同,再顺序按AN1、AN2、AN3、AN4、AN5、AN7、AN0才能开锁。否则不能开锁,同时开始报警。
3.6 小结
该电子密码锁能充分利用了51系统单片机软、硬件资源,引入了智能化分析功能,提高了系统的可靠性和安全性,另外,电子密码锁若与串行通信结合在一起将会成为宾馆、工厂、学校等需要进行统一管理的建筑群不可缺的商品。
机电一体化的电子密码锁,其功能大大超过弹子锁,且性能更稳定、更安全。其特点,首先保密性好,其次编码可变;其三误码输入保护;其四停电不掉码;其五多种密码开锁方式,使用方便,没有单人开锁、二三人多种开锁方式。由于自身的优势,电子密码锁会受到越来越多人们的欢迎,使用会越来越广泛,同时,也将会被社会所接受认可,并与弹子锁平分秋色。
这样可以么?

⑷ 数字密码锁C语言编程

近年来,随着生活水平的不断改善,个人财富日益增长,人们对安全防盗的要求也逐渐提高。安全可靠、使用方便的电子密码锁成了人们防盗的首选。以Max +PlusⅡ(Multiple Array Matrix and ProgrammingLogic User SystemⅡ,多阵列矩阵及可编程逻辑用户系统Ⅱ)为工作平台,使用PLD可编程器件和VHDL语言设计的带音乐的电子密码锁具有密码预置,误码锁死及开锁音乐提示等功能。这种设计不仅简化了系统结构,降低了成本,更提高了系统的可靠和保密性。采用PLD可编程逻辑器件开发的数字系统,可以方便地升级和改进。

1 设计思路
密码锁电路由键盘控制、密码设置和音乐演奏三大功能模块组成,原理如图1所示。Count,Keyvalue,Contrl,Smdisplay构成键盘控制模块,Songer是音乐演奏模块,Set是密码设置模块。

1.1 键盘控制
键盘主要完成向系统输入数据,传送命令等功能。它是一个机械弹性按键开关的集合,利用机械触点的合、断作用产生高、低电平。通过对电平高低状态的检测,以确认按键按下与否。一个电压信号通过机械触点的断开、闭合过程的波形如图2所示。

在该键盘电路中,Count模块提供键盘的行扫描信号Q[3..0]。在没有按键按下时,信号EN为高电平,行扫描输出信号Q[3..0]的循环变化顺序为0001 OO100100 1000 0001(依次扫描4行按键);当有按键按下时,信号EN为低电平,行扫描输出信号Q[3..0]停止扫描,并锁存当前的行扫描值。例如按下第一行的按键,那么Q[3..O]=0001。
Keyvalue模块的主要功能是对输入按键的行信号Q[3..0]和列信号14[3..0]的当前组合值进行判断来确定输入按键的键值。
Contrl模块的主要功能是实现按键的消抖,判断是否有按键按下。确保对按键的提取处于图2所示的闭合稳定时间范围内,这就对本模块的输入时钟信号有一定的要求,在本设计中该模块输入的时钟信号频率为64 Hz。Smdisplay模块主要是完成数码管动态扫描和七段译码显示的功能。
1.2 音乐演奏电路Songer
根据声乐学知识,组成乐曲的每个音符的发音频率值及其持续的时间是乐曲能连续演奏所需的两个基本要素。获得这两个要素所对应的数值以及通过纯硬件的手段来利用这些数值实现所希望乐曲的演奏效果是关键。如图3所示,该电路需要由NOTETABS(音调发生器)、TONETABA、SPEAKER(数控分频器)三个模块组成,分别实现了声音产生、节拍控制、音调控制的功能。

1.3 密码设置
Set模块是实现密码锁功能的核心模块。其主要作用是设置密码,Set为设置密码的有效信号,可以实现修改密码的功能。En为输入密码确认信号,当输入完六位密码后确认输入,一旦输入的密码跟所设置的密码一致时,则输出信号OP有效(高电平);OP控制演奏音乐,此时音乐响起。若密码不正确,则指示输入错误及输入次数,输完三次无效后密码锁锁死,必须由RESET信号(启动信号,给一个低电平)重新打开密码锁功能。

2 电路的VHDL描述
键盘控制电路,音乐演奏电路以及密码设置模块均使用硬件描述语言VHSIC Hardware Description Lan-guage(VHDL)设计而成。例如:TONETABA的VHDL模型如下:

VHDL语言具有很强的电路描述和建模能力,能从多个层次对数字系统进行建模和描述,支持各种模式的设计方法:自顶向下与自底向上或混合方法,从而大大简化了硬件的设计任务,提高了设计效率和可靠性。它同时具有与具体硬件电路无关和与设计平台无关的特性,所以用VHDL进行电子系统设计,设计者可以专心致力于其功能的实现,而不需要对其他相关因素花费过多的时间和精力。
设计步骤
3.1 设计输入
首先在合适的路径下建立本设计的文件夹,然后用VHDL语言编辑Count,Keyvalue,Contrl,Smdisplay等电路,并在Max+PlusⅡ软件中使用文本编辑器输入上述各电路模块的VHDL程序,编译生成各模块;最后在Max+PlusⅡ软件中使用图形编辑器以自底向上的方法编辑原理图。先编辑图3电路,以Singer.gdf命名,其次使用“Create default Symbol”生成Songer模块,然后再编辑如图1所示原理电路图。
3.2 仿真测试及编程下载配置
将设计好的项目存盘,并将其设置成Project。选择目标器件为ACEX系列中的EP1K30QC208-2,启动编译,如果发现编译出现错误,修正后再次编译。编译后即可对波形文件进行仿真,并进行测试和波形分析。分析完成后进行编程下载配置。
3.3 硬件测试
在高电平时,通过键盘的0~F号键进行6位密码输入,密码输入完毕后通过单击确认键进行密码设置确认。当输入的密码与设置的密码一致时,扬声器开始循环演奏乐曲,且数码管SM8显示输入密码的次数,数码管SM7显示密码输入是否正确。如果密码正确,则SM7显示‘0’;如果密码错误,则SM7显示‘E’。数码管SM6~SM1显示输入的6位密码。在密码输入正确开始演奏乐曲时,如果将拨位开关KD4拨向上,则数码管SM8显示乐曲的音符,而此时若将拨位开关KD3拨向上则停止演奏乐曲。发光二极管LED1~LED4显示输入按键的键值,LED16监控是否有按键按下。

4 结 语
使用Max+PlusⅡ软件和VHDL语言设计电路,思路简单,功能明了;不仅可以进行逻辑仿真,还可以进行时序仿真;使用PLD器件不仅省去了电路制作的麻烦,还可以反复多次进行硬件实验,非常方便地修改设计,且设计的电路保密性很强。总之,采用Max+PlusⅡ软件和VHDL语言使得复杂的电子系统的设计变得简单容易,大大提高了设计效率。

如果对您有帮助,请记得采纳为满意答案,谢谢!祝您生活愉快!

⑸ 求单片机电子密码锁源程序、仿真电路图

电子密码锁源程序、仿真电路图你可到“谷歌”上搜索一下“基于51单片机的电子密码锁系统设计制作”,这款基于51单片机的电子密码锁系统,单片机用STC89C52RC单片机,电路简单,制作过程中不需要进行调试,支持密码掉电保存功能!密码储存于单片机内部自带的的EEPROM中,不需要外置AT24C01保存密码,是学习电子密码锁比较好的教学试验系统,主要功能如下:
1、1602液晶菜单显示。
2、6位密码,密码可重置,重置密码时,先输入原始密密,正确后输入新密码,再交输入新密码,两次输入的密码一致辞时,密码修改成功。开锁时,密码通过键盘输入,若密码正确,则将锁打开,诺密码不正确时,无法开锁,密码输入错误三次时,蜂鸣器报警并且锁定键盘,10分钟。
3、支持掉电保存密码功能。单片机中的密码是储存于单片内部的EEPROM中,在密码锁系统断电时,储存在密码锁系统中的密码不会丢失。
基于51单片机的电子密码锁系统设计制作,有套件、及组装好的板件,含原理图、源程序、设计说明等。

⑹ 求问电子密码锁的具体详细工作原理!!!

在安全技术防范领域,具有防盗报警功能的电子密码锁代替传统的机械式密码锁,克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点,使密码锁无论在技术上还是在性能上都大大提高一步。随着大规模集成电路技术的发展,特别是单片机的问世,出现了带微处理器的智能密码锁,它除具有电子密码锁的功能外,还引入了智能化管理、专家分析系统等功能,从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性,应用日益广泛。本文介绍以51系列单片机为核心的智能密码锁,详细阐述了其工作原理、基本功能框图、关键设计技术及软件工作流程。

1基本原理及硬件组成

智能密码锁的系统由智能监控器和电子锁具组成。二者异地放置,智能监控器供给电子锁具所需的电源并接收其发送的报警信息和状态信息。这里采用了线路复用技术,使电能供给和信息传输共用一根二芯电缆,提高了系统的可靠性、安全性。

1.1智能监控器的基本原理及组成框图

智能监控器的组成框图如图1所示,它由单片机、时钟、键盘、LCD显示器、存贮器、解调器、线路复用及监测、A/D转换、蜂鸣器等单元组成。主要完成与电子锁具之间的通信、智能化分析及通信线路的安全监测等功能。

智能监控器始终处于接收状态,以固定的格式接收电子锁具发来的报警信息和状态信息。对于报警信息,则马上通过LCD显示器及蜂鸣器发出声、光报警;对于状态信息,则存入内存,并与电子锁具在此时刻以前的历史状态进行比较,得出变化趋势,预测未来的状态变化,通过LCD显示器向值班人员提供相应信息,以供决策使用。智能监控器与电子锁具建立通信联系的同时,通过A/D转换器实时地监视流过通信线路的供电电流的变化,有效地防止人为因素造成的破坏,保证了通信线路的畅通。

1.2电子锁具基本原理及组成框图

电子锁具的组成框图如图2所示,它也是以51系列单片机(AT89051)为核心,配以相应硬件电路,完成密码的设置、存贮、识别和显示、驱动电磁执行器并检测其驱动电流值、接收传感器送来的报警信号、发送数据等功能。

单片机接收键入的代码,并与存贮在EEPROM中的密码进行比较,如果密码正确,则驱动电磁执行器开锁;如果密码不正确,则允许操作人员重新输入密码,最多可输入三次;如果三次都不正确,则单片机通过通信线路向智能监控器报警。单片机将每次开锁操作和此时电磁执行器的驱动电流值作为状态信息发送给智能监控器,同时将接收来自传感器接口的报警信息也发送给智能监控器,作为智能化分析的依据。

2关键技术

为了提高智能密码锁的安全性、可靠性,本文除在器件选择上采取措施(如采用低功耗、宽温度范围的器件)外,在设计中还采用了一些关键技术。

2.1线路复用技术

智能监控器和电子锁具异地放置,智能监控器供给电子锁具所需的电源并接收其发送的报警信息和状态信息。如果采用通信线路和供电线路分开的方式,势必要增加电缆芯数,安全隐患增加。本文采用了线路复用技术,仅用一根二芯电缆,实现了供电和信息的传输。原理图如图3所示。

在发送端,电子锁具通过脉冲变压器T将调制好的数据信号升压后发送出去;在接收端,脉冲变压器T将接收到的数据信号降压后送解调器,以减少载波信号在传输过程中的损耗。为了减少通信和供电之间的相互干扰,对扼流圈L、耦合电容C的选择要综合考虑。

设载波频率fo=400kHz,为了保证绝大部分信号能量传输到接收端,取L=33.7μH?C1=0.047μF。

2.2电流监视技术

为了防止通信线路的人为破坏和电磁执行器因某种原因造成流过电磁线圈的电流过大而烧毁线圈,本文在智能密码锁设计中采用电流监视技术。电流监视器采用MAXIM公司生产的电流/电压转换芯片MAX471。该芯片能将被测电流I转化成对地输出电压U,且有测量范围大、精度高、输出电压U和被测电流I成正比等特点。电流监视器输出电压送A/D转换器,单片机通过读取A/D转换结果,获知线路中电流的变化情况,通过分析及时发现异常,发出报警信号。原理电路如图4所示。

2.3数据通讯与预处理技术

智能监控器接收锁具发来的状态信息(其中包括锁具的开启、关闭、第一次密码错、第二次密码错、第三次密码错等)、流过电磁执行器线圈的电流值,并读取该时刻通讯线路的供电电流值,三者结合起来构成一个数据块,其中操作状态占1个字节,供电电流占2个字节,线圈电流占2个字节。智能监控器在与电子锁具通信过程中,始终处于接收状态。为了提高通信可靠性,本文在通信协议中采用重复发送的方式,电子锁具对每一组数据重复发送5次,智能监控器接收到这组数据后,采用大数译码定律纠错,保证了数据接收的准确性。另外为了节约内存需对接收到的数据采用预处理技术,即每接收到一个数据后,首先将该数据与设定的门限值比较,如果大于门限值,则发出超限报警;如果小于门限值,则将该数据与当日接收到的同类数据比较,保留较大者。这样每天存储的数据为同类数据中的最大值,其流程图如图5所示。

2.4智能化分析

智能化分析与预测技术就是以每次接收到的数据块为依据,与此前同类数据的记录值作比较,分析该操作引起电流变化的大小及趋势,及时发现存在问题,并报告管理人员,从而提高了整个系统的可靠性。

3系统软件设计

智能密码锁软件采用51系列单片机汇编语言对智能监控器和电子锁具分别编程。智能监控器软件包括键盘扫描和LCD显示程序、蜂鸣器驱动程序、时钟修改和读取程序、数据通信与预处理程序、智能化分析程序及线路监测程序等模块。电子锁具软件包括键盘扫描与译码程序、LCD显示程序、通信程序、电磁执行器驱动及检测程序、传感器接口程序等模块。软件设计过程中采用模块化设计方法,便于程序的阅读、调试和改进。

智能密码锁充分利用了51系统单片机软、硬件资源,引入了智能化分析功能,提高了系统的可靠性和安全性。通过在某型号保险柜安装使用,受到用户的欢迎。另外,智能密码锁在软、硬件方面稍加改动,便可构成智能化的分布式监控网络,实现某一范围内的集中式监控管理,在金融、保险、军事重地及其它安全防范领域具有广泛的应用前景。

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