图 3－4 断电存储电路原理图 由于 AT24C08 的数据线和地址线是复用的，采用串口的方式传送数据，所以只用两根 线 SCL（移位脉冲）和 SDA（数据/地址）与单片机传送数据。 每当设定一次单价，系统就自动调用存储程序，将单价信息保存在芯片内；当系统重 新上电的时候，自动调用读存储器程序，将存储器内的单价等信息，读到缓存单元中，供 主程序使用。 3.15 总体设计总框图
【摘要】随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。为满足人们对锁的使用要求， 增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点，本设计使 用 ATMEL 公司的 AT89S52 实现一基于单片机的电子密码锁的设计。本文介绍一种基于单片机和串行 EEPROM 的智能密码 锁，是密码锁设计中比较简单的一种，其主要功能有键盘输入、LED 数码管显示、加密、修改密码、密码检测、错误报 警等简单易懂、使用方便、安全性能高等。本设计采用 AT89S52 单片机为芯片主体，采用 AT24C08 为掉电存储器的芯片。 这种芯片稳定性高，成本低。它是采用 AT89S52 单片机和 AT24C08 串行 EEPROM，通过 AT89S52 模拟 I2C 总线 通讯，实现密码锁的功能。
该主要由三部分组成：4×4 矩阵键盘接口电路、密码锁的控制电路、输出八段显示电
主程序主要完成初始化、检查有无按键按下、以及调用显示等等，其流程图如 4-1 所示。
由于是分屏显示数据，所以就要用到 4 个显示子程序，分别是：功能键显示密码状态子程
在日常的生活和工作中, 住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一 些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。若使用传统的机械式钥匙开锁，人们常需携带 多把钥匙, 使用极不方便, 且钥匙丢失后安全性即大打折扣。随着科学技术的不断发展， 人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。为满足人们对锁的使用要求，增加其 安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易 操作等优点。
设计本课题时构思时考虑到数字电路方案原理过于简单，而且不能满足现在的安全需 求，所以本文采用一种是用以 AT89S52 为核心的单片机控制方案。
以 AT89S51 为核心的单片机控制方案利用单片机灵活的编程设计和丰富的 I/O 端口， 及其控制的准确性，不但能实现基本的密码锁功能，还能添加调电存储、声光提示甚至添 加遥控控制功能。其原理方框图如图 2－1 所示。
图 3－2 按键操作面板示意图 其中 10 个数字键用来输入密码，另外 4 个功能键分别是：A、B、C、D。其中 A 键的 功能是显示密码，B 键的功能是确认输入的密码，C 键的功能是当输入密码错误的时候， 清除前面已经输入的数据，重新输入，D 是用来进入修改密码的状态。上面的两个指示灯 L1、L2、是用来指示操作的状态：L1 是开门指示灯，正常的情况下无显示，当键盘动作且 密码正确的时候，灯亮；L2 是电源状态指示灯，当接通电源时，指示灯自动点亮，否则， 灯灭。 面板上还有一个蜂鸣器，其功能是当用户输入密码错误时或密码输入错误次数超过了 3 次，鸣笛以示报警。 3.13 显示电路设计 本系统设计的显示电路是为了给使用者以提示而设置的，选择四位连体共阳的数码管, 本系统的显示采用并行显示的方式，只使用单片机的两个口 P0 口和 P2 口，就可以完成单 片机的显示功能，显示电路的电路原理图如图 3－3 所示,P0 口完成段码显示，P2 口完成 位选功能。 电路设定：当密码输入错误次数达到三次以上时,显示”E”,当无输入\断电时,则关 闭显示，当忘记密码,输错密码,判断密码正确无误时，可通过功能键进行显示更改密码及 判断。
主要参考书：1.孙涵芳，徐爱卿编著。MCS—51/96 系列单片机原理及应用（修订版）。北京：
北京航空航天大学出版社，1996.42.何立民编著。MCS-51 系列单片机应用系统设计（系统配置与接口 技术）。北京：北京航空航天大学出版社，1993.8 3．杜刚。电路设计与制板——Protel 应用教程（电 子电路设计循序渐进系列教程）。北京：清华大学出版社，2006
当比较密码的时候，需要读 AT24C08 程序，将存储在芯片内的数据读到 RAM 中，然后和输
入的密码相比较。当修改密码的时候，需要把输入的密码保存到 AT24C08 中，并实现断电 保护,其流程图如 4-4 所示。
图 2－1 单片机方案有较大的活动空间，不但能实现所要求的功能而且能在很大的程度上扩展 功能，而且还可以方便的对系统进行升级。
3.11 开锁电路设计 通过单片机送给开锁执行机构，将 P3.5 置低电平，密码正确指示灯亮，从而达到开 锁的目的。其原理如图 3－1 所示。
序、修改密码显示子程序、判断密码输入正确提示子程序、密码输入错误次数超过 3 次后
键盘采用查询的方式，放在主程序中，当没有按键按下的时候，单片机循环主程序，一
旦有按键按下，便转向相应的子程序处理，处理结束再返回，其程序流程图如 4-3 所示。
在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐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。
图 3－3 显示器原理图 3.14 AT24C08 断电存储单元的设计 断电存储单元的作用是在电源断开的时候，存储当前设定的信息。AT24C08 是 ATMEL 公司的 8KB 字节的电可擦除存储芯片，采用两线串行的总线和单片机通讯，电压最低可以 到 2.5V，额定电流为 1mA，静态电流 10Ua(5.5V)，芯片内的资料可以在断电的情况下保存 40 年以上，而且采用 8 脚的 DIP 封装，使用方便。其电路如图 3－4 所示。
图 3－1 密码锁开锁示意图 3.12 按键电路设计 由于设计要求使用矩阵键盘，所以本设计就彩行列式键盘，同时也能减少键盘与单片 机接口时所占用的 I/O 口线的数目，在按键比较多的时候，通常采用这样方法。 每一条水平（行线）与垂直线（列线）的交叉处不相通，而是通过一个按键来连通， 利用这种行列式矩阵结构只需要 N 条行线和 M 条列线，即可组成具有 N×M 个按键的键盘。 在这种行列式矩阵键盘非键盘编码的单片机系统中，键盘处理程序首先执行等待按键并确 认有无按键按下的程序段。 当确认有按键按下后，下一步就要识别哪一个按键按下。对键的识别通常有两种方法： 一种是常用的逐行扫描查询法，另一种是速度较快的线反转法。 判断键盘中哪一个键被按下使通过将列线逐列置低电平后，检查行输入状态来实现 的。方法是：依次给列线送低电平，然后查所有行线，则所按下的键不 在此列；如果不全为 1，则所按下的键必在此列，而且是在与零电平行线相交的交点上的 那个键。 按键的操作面板如图 3－2 所示。共计数字键 10 个，功能键 4 个，键盘上还有 2 个指 示灯和蜂鸣器。
2012 －2013 学年度 电子信息工程 系(部) 应用电子技术 专业
一种基于单片机和串行 EEPROM 的智能密码锁，是密码锁设计中比较简单的一种，其 主要功能有键盘输入、LED 数码管显示、加密、修改密码、密码检测、错误报警等简单易 懂、使用方便、安全性能高等。本设计采用 AT89S52 单片机为芯片主体，采用 AT24C08 为 掉电存储器的芯片。这种芯片稳定性高，成本低。它是采用 AT89S52 单片机和 AT24C08 串 行 EEPROM，通过 AT89S52 模拟 I2C 总线 通讯，实现密码锁的功能。
随着人们对安全的重视和科技的发展，许多电子智能锁（指纹识别、IC 卡辨认）已在 国内外相继面世。但是这些产品的特点是针对特定的指纹和有效卡，只能适用于保密要求 的箱、柜、门等。而且指纹识识别器若在公共场所使用存在容易机械损坏，IC 卡还存在容 易丢失、损坏等特点。加上其成本较高，一定程度上限制了这类产品的普及和推广。鉴于 目前的技术水平与市场的接收程度，电子密码锁是这类电子防盗产品的主流。本次设计使 用 ATMEL 公司的 AT89S52 实现一基于单片机的电子密码锁的设计