CN114140909A - 一种用于美妆冰箱的电子密码锁控制系统 - Google Patents

一种用于美妆冰箱的电子密码锁控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于美妆冰箱的电子密码锁控制系统，属于智能家电嵌入技术领域，采用微控制器连接键盘输入电路、复位电路、密码存储电路、晶振电路、电源输入电路、显示电路、报警电路、开锁电路；微控制器采用具有32条输入线的AT89C51芯片；其中，第1引脚至第8引脚连接键盘输入电路；第9引脚连接复位电路；第14引脚和第15引脚连接密码存储电路；第16引脚连接开锁电路；第18引脚和第19引脚连接晶振电路；第22引脚连接报警电路；第26引脚至第28引脚、第32引脚至第39引脚连接显示电路；第31引脚接接程序存储器。本发明电子密码锁控制系统结合单片机智能可控制化的优点，提升了产品的性能，增加了产品的功能性。

Description

一种用于美妆冰箱的电子密码锁控制系统
技术领域
本发明属于智能家电嵌入技术领域，具体涉及一种用于美妆冰箱的电子密码锁控制系统。
背景技术
自第一个单片机诞生以来，它就在智能仪表制造、工业控制等诸多领域得到了认可。21世纪初以来，随着计算机技术的飞速发展，特别是单片机技术的发展，微控制器在管理日常生活等诸多领域发挥着无与伦比的作用。电子密码锁不仅可以有效地确保居民的生命和财产安全，而且由于其具有质量高、价格低和耐用性强等特点，在不知不觉中为用户节省了大量不必要的费用。
随着消费需求的提高，美妆冰箱等美妆产品类的家电研发是当下一个热门的市场趋势，化妆品尤其是一些高端产品的私密性很强，密码锁的嵌入可以增加用户体验性，丰富家电一体化，提升美妆冰箱的安全性和品牌性。
传统锁已被具有机电一体化和高智能特性的更高级的电子密码锁所取代。而且随着电子信息科学技术和单片机等现代技术的出现和广泛应用，可以通过合理有效的利用微电子技术，以普通大众可以接受的制造成本来设计出一款具有高安全性、高可靠性和低能耗性的安全电子锁，进一步改善人们的生活水平。密码锁出色的功能之一是简单性和高效率。电子密码锁不仅可以有效地确保居民的生命和财产安全，而且由于其质量高、价格低和耐用性强，在不知不觉中为用户节省了大量不必要的费用。在操作时间、使用范围和使用寿命方面，电子密码锁均优于传统的机械锁。所以，亟需一款可以嵌入美妆冰箱等美妆产品类家电的电子密码锁控制系统。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种用于美妆冰箱的电子密码锁控制系统，基于单片机控制提升了产品的性能。
本发明的技术方案如下：
一种用于美妆冰箱的电子密码锁控制系统，采用微控制器连接键盘输入电路、复位电路、密码存储电路、晶振电路、电源输入电路、显示电路、报警电路、开锁电路；
所述微控制器采用具有32条输入线的AT89C51芯片；其中，
第1引脚至第8引脚连接键盘输入电路；
第9引脚连接复位电路；
第14引脚和第15引脚连接密码存储电路；
第16引脚连接开锁电路；
第18引脚和第19引脚连接晶振电路；
第22引脚连接报警电路；
第26引脚至第28引脚、第32引脚至第39引脚连接显示电路；
第31引脚连接程序存储器，用于激活微控制器的使能。
进一步地，键盘输入电路采用4*4矩阵键盘；所述密码存储电路采用24C04A存储器。
进一步地，开锁电路包括L293D电机驱动器、第二三极管、第八电阻、第二电阻、LED指示灯；开锁电路还连接继电器和直流电机，通过继电器转换控制直流电机，打开电子密码锁。
进一步地，开锁电路还连接一个指纹传感器，当用户忘记密码时，通过输入指纹来解锁；采用的指纹识别模块是ZFM608，其指纹信息录入的工作流程：首先扫描指纹，然后对指纹信息进行模糊处理，生成0和1的指纹信息，完成后存入到ZFM608里的FLASH芯片。
进一步地，开锁电路还连接一个实时检测化妆品泄露的传感器，在意外情况发生时控制门锁自动打开。
进一步地，晶振电路包括石英晶体谐振器、第一电容和第二电容；所述报警电路包括串联的第三电阻、第一三极管和蜂鸣器。
进一步地，显示电路采用LMD16L液晶显示屏，液晶显示屏的第1引脚至第3引脚连接第四电阻和第五电阻，第4引脚至第6引脚连接AT89C51芯片的第26引脚至第28引脚，第7引脚至第14引脚连接AT89C51芯片的第32引脚至第39引脚和RESPACK-8排阻。
进一步地，电源输入电路采用7805电源电路，或者9V直流电池，或者12V-1A适配器。
进一步地，该控制系统的控制逻辑为：
(1)初次使用时，默认初始密码为000000；用户输入密码时，液晶显示屏上对密码加密显示；
(2)当用户输入正确的密码时，液晶显示屏上显示“门已打开”；
(3)当用户输入错误的密码时，液晶显示屏上显示“密码不正确”；
(4)当用户修改密码时，需要输入前一个保存的密码进行确认，然后再进行更改密码，更改后的密码需要重新输入以进行第二次验证。
进一步地，控制系统包括控制美妆冰箱的APP端，APP端和美妆冰箱均通过网络连接到华为平台，用户直接通过APP端对美妆冰箱进行远程控制，包括密码锁的控制和箱内温度的调节。
本发明所带来的有益技术效果：
通过采用电子锁，使产品更耐用、安全，节省成本；基于51单片机实现解锁控制更简单高效；增加指纹解锁方式，更方便；增加APP端，实现对美妆冰箱的远程控制；增加实时检测化妆品泄露的传感器，在意外情况发生时控制门锁自动打开；本发明电子密码锁控制系统结合单片机智能可控制化的优点，提升了产品的性能，增加了产品的功能性。
附图说明
图1为一种用于美妆冰箱的电子密码锁控制系统的结构框图；
图2为一种用于美妆冰箱的电子密码锁控制系统的电路连接图；
图3为一种用于美妆冰箱的电子密码锁控制系统的控制逻辑流程图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
图1-图3展示了本发明的一个可选实施例。
如图1所示，一种用于美妆冰箱的电子密码锁控制系统，采用微控制器连接键盘输入电路、复位电路、密码存储电路、晶振电路、电源输入电路、显示电路、报警电路、开锁电路；
如图2所示，微控制器选用AT89C51芯片，该芯片属于8位控制器，具有32条输入线，其中，
第1引脚至第8引脚连接键盘输入电路，键盘输入电路采用4*4矩阵键盘，即输入信号的键盘通过端口1连接到微控制器；
第9引脚连接复位电路，复位电路包括第一电阻R1、第三电容R3和复位按键；
第14引脚和第15引脚连接密码存储电路，密码存储电路采用24C04A存储器；
第16引脚连接开锁电路，开锁电路包括L293D电机驱动器、第二三极管Q2、第八电阻R8、第二电阻R2、黄色LED指示灯D1；开锁电路还连接继电器和直流电机，通过继电器转换控制直流电机，打开电子密码锁；
第18引脚和第19引脚连接晶振电路，晶振电路包括石英晶体谐振器、第一电容C1和第二电容C2，为晶体振荡电路反相输入端和输出端；
第22引脚连接报警电路，报警电路包括串联的第三电阻R3、第一三极管Q1和蜂鸣器BUZ1；
第26引脚至第28引脚、第32引脚至第39引脚连接显示电路；显示电路采用LMD16L液晶显示屏，液晶显示屏的第1引脚至第3引脚连接第四电阻R4和第五电阻R5，第4引脚至第6引脚连接AT89C51芯片的第26引脚至第28引脚，第7引脚至第14引脚连接AT89C51芯片的第32引脚至第39引脚和RESPACK-8排阻RPI；
第31引脚连接内外ROM选择端，用于激活微控制器的使能。
另外，微控制器所需的电源电压为5V的直流电压。为了向控制器提供稳定的5V直流电压，电源输入电路可以采用7805电源电路。或者，也可以使用9V直流电池或12V直流电源和1A的适配器作为电路电源。
本发明系统核心设备采用的是8位8051微控制器，它使用2K字节ROM作为程序存储器。微控制器的工作频率选择为12MHZ，并选择一个电容为30pF的电容器。可编程的AT89C51芯片作为本发明的核心，可以将密码锁控制程序刻录到EPROM中，以便我们可以随时更改。系统具有4*4键盘，可以通过该键盘输入密码。当输入的密码与存储在存储器中的密码相同时，继电器将打开，直流电动机控制电子密码锁打开；如果输入了错误的密码，则显示屏将显示错误消息，并且如果超过一定次数，则会打开警报设置，蜂鸣器报警。
如图3所示，该控制系统的控制逻辑为：用户初次使用时，需要输入初始密码000000，然后才能进行修改密码输入等操作。当用户输入6位数密码时，相应的密码将在液晶显示屏上加密显示为“******”，其他用户看不到用户输入的内容，提高了安全性。输入正确的密码后，液晶显示屏上将显示一条消息：“门已打开”，并且键盘将在1分钟后再次锁定。如果用户输入的密码不正确，则液晶显示屏上将显示相应的消息：“密码不正确”。
键盘上包括“清空”按键、“确定”按键、“保存”按键和“删除”按键。如果用户想更改密码，则需要输入前一个保存的密码进行确认，然后通过键盘上的“清空”按键清空原密码，再输入新密码进行确认，再确认保存，这样就完成了密码的更改。更改后的密码需要重新输入以进行第二次验证，从而确保了用户的安全性。
在此设计中，相应的单片机代码在Keil上编写，然后工程仿真在Proteus上进行。在仿真过程中，相关数据通过键盘输入发送到微控制器，微控制器执行数据处理并将相应的信息发送到液晶显示屏上进行显示。
将该控制系统嵌入美妆冰箱前按照上述过程进行检测，检测正常后再嵌入。
简单来说，一种用于美妆冰箱的电子密码锁控制系统主要包括8051微控制器、存储器、直流电动机、键盘和显示器五个部件。该系统主要是基于微控制器进行门锁访问控制，在用户设置密码后，门锁将只允许输入与当时设置密码相同的用户进入。产品使用时，通过4*4键盘输入相应的六位数密码，系统会将输入的密码与设置的密码进行比较，如果输入的密码正确，系统将执行相应的操作以解锁并在LCD屏幕上显示门打开的状态。输入的密码错误时，密码锁将保持锁定状态，并且液晶显示屏上将显示错误的密码输入状态，当错误次数达到极限时，蜂鸣器报警。该系统还可以应用于其他领域，例如对安全性要求很高的地方。通过使用该系统，可以在确保安全的前提下有效地组织各种活动。
该系统还可以在开锁电路中连接一个指纹传感器，可以采用的指纹识别模块是ZFM608。其工作流程是扫描指纹、生成指纹特征、合成模板。首先扫描指纹，然后对指纹信息进行模糊处理，生成0和1的指纹信息，完成后存入到ZFM608里的FLASH芯片,这就完成了指纹信息的录入。实际电子密码锁在进入指纹识别模式时,指纹模块就开始闪烁绿色光。通常就会录本人自己的指纹，这时指纹模块采集的指纹信息,再与之前存储的指纹数据进行比对，看是否与之前所录入的指纹信息一致。如果比对成功，液晶屏就会显示指纹的编号，同时继电器吸合,锁就被打开。这样当用户忘记密码时，可以通过输入指纹来解锁。
还可以在美妆冰箱侧壁放置一个小型温度传感器，并连接到本发明的控制系统中，同时开发使用产品的APP端，通过互联网将数据发送到APP端，从而进行远程控制。比如我们连接华为等平台，进行wifi互联，当连接wifi之后我们可以用手机端APP对美妆箱及其密码锁系统进行控制，也可以调节美妆冰箱的箱内温度。
开锁电路还可以再连接一个实时检测化妆品泄露等的传感器，在意外情况发生时以便门锁可以自动打开。
本发明基于51单片机的密码锁可以轻松的完成各种操作，在不同的场景下用户只需要将输入的密码与之前已经注册的密码进行比较，从而确定输入的密码是否与之前保存的密码一致。通过合理的应用密码锁可以有效的保证我们家庭、办公室等场所的安全。而且在操作时间、使用范围和使用寿命方面，电子密码锁均优于传统的机械锁。
另外，美妆冰箱的受众大多为女性，美观是一个非常重要的因素。所以在实现其控制功能的基础上一定要结合美观外形的设计对密码锁及显示屏进行设计。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于美妆冰箱的电子密码锁控制系统，其特征在于，采用微控制器连接键盘输入电路、复位电路、密码存储电路、晶振电路、电源输入电路、显示电路、报警电路、开锁电路；
所述微控制器采用具有32条输入线的AT89C51芯片；其中，
第1引脚至第8引脚连接键盘输入电路；
第9引脚连接复位电路；
第14引脚和第15引脚连接密码存储电路；
第16引脚连接开锁电路；
第18引脚和第19引脚连接晶振电路；
第22引脚连接报警电路；
第26引脚至第28引脚、第32引脚至第39引脚连接显示电路；
第31引脚连接程序存储器，用于激活微控制器的使能。
2.根据权利要求1所述用于美妆冰箱的电子密码锁控制系统，其特征在于，所述键盘输入电路采用4*4矩阵键盘；所述密码存储电路采用24C04A存储器。
3.根据权利要求1所述用于美妆冰箱的电子密码锁控制系统，其特征在于，所述开锁电路包括L293D电机驱动器、第二三极管、第八电阻、第二电阻、LED指示灯；开锁电路还连接继电器和直流电机，通过继电器转换控制直流电机，打开电子密码锁。
4.根据权利要求3所述用于美妆冰箱的电子密码锁控制系统，其特征在于，所述开锁电路还连接一个指纹传感器，当用户忘记密码时，通过输入指纹来解锁；采用的指纹识别模块是ZFM608，其指纹信息录入的工作流程：首先扫描指纹，然后对指纹信息进行模糊处理，生成0和1的指纹信息，完成后存入到ZFM608里的FLASH芯片。
5.根据权利要求3所述用于美妆冰箱的电子密码锁控制系统，其特征在于，所述开锁电路还连接一个实时检测化妆品泄露的传感器，在意外情况发生时控制门锁自动打开。
6.根据权利要求1所述用于美妆冰箱的电子密码锁控制系统，其特征在于，所述晶振电路包括石英晶体谐振器、第一电容和第二电容；所述报警电路包括串联的第三电阻、第一三极管和蜂鸣器。
7.根据权利要求1所述用于美妆冰箱的电子密码锁控制系统，其特征在于，所述显示电路采用LMD16L液晶显示屏，液晶显示屏的第1引脚至第3引脚连接第四电阻和第五电阻，第4引脚至第6引脚连接AT89C51芯片的第26引脚至第28引脚，第7引脚至第14引脚连接AT89C51芯片的第32引脚至第39引脚和RESPACK-8排阻。
8.根据权利要求1所述用于美妆冰箱的电子密码锁控制系统，其特征在于，所述电源输入电路采用7805电源电路，或者9V直流电池，或者12V-1A适配器。
9.根据权利要求1所述用于美妆冰箱的电子密码锁控制系统，其特征在于，所述该控制系统的控制逻辑为：
(1)初次使用时，默认初始密码为000000；用户输入密码时，液晶显示屏上对密码加密显示；
(2)当用户输入正确的密码时，液晶显示屏上显示“门已打开”；
(3)当用户输入错误的密码时，液晶显示屏上显示“密码不正确”；
(4)当用户修改密码时，需要输入前一个保存的密码进行确认，然后再进行更改密码，更改后的密码需要重新输入以进行第二次验证。
10.根据权利要求1所述用于美妆冰箱的电子密码锁控制系统，其特征在于，所述控制系统包括控制美妆冰箱的APP端，APP端和美妆冰箱均通过网络连接到华为平台，用户直接通过APP端对美妆冰箱进行远程控制，包括密码锁的控制和箱内温度的调节。
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