CN202187623U

CN202187623U - 一种基于单片机的液晶显示电子密码锁

Info

Publication number: CN202187623U
Application number: CN2011202733189U
Authority: CN
Inventors: 郭业才; 汤雨锋
Original assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2021-07-29

Abstract

本实用新型公开了一种基于单片机的液晶显示电子密码锁，属于电子密码锁技术领域。包括控制核心的单片机、手动复位电路、键盘输入电路、蜂鸣器、密码存储电路、液晶显示模块，其中，单片机分别与手动复位电路、键盘输入电路、蜂鸣器、密码存储电路、液晶显示模块、手动复位电路相连，其特征是，还包括晶振电路、继电器、电磁阀，所述晶振电路与单片机连接，电磁阀依次连接继电器、单片机。使用本实用新型一种基于单片机的液晶显示电子密码锁，灵活性高、准确性好，最主要的是扩展功能强大，方便升级，实用性较好。

Description

一种基于单片机的液晶显示电子密码锁

技术领域

本实用新型涉及一种基于单片机的液晶显示电子密码锁，属于电子密码锁技术领域。

背景技术

早期开发的电子密码锁由于技术水平以及硬件条件所限，种类较少，保密性相对也较差，主要依靠最简单的模拟电子开关来实现的，制作比较简单，但是安全性很差。后来的电子密码锁大多是基于EDA实现，其电路结构复杂，使用的电子元器件也很多，还有一些运用早期的8051系列单片机制作的电子密码锁，但是密码非常简单，很容易被试探出来。随着电子技术不断创新与发展，电子密码锁也出现了很多的种类，功能加强，使用简洁方便，保密性增强；电子密码锁从早期单密码输入发展到现在的运用感应识别元件作为密码，可谓百花齐放。查阅相关市场统计资料以及就当前社会技术水平而言，使用相对广泛的电子密码锁还是键盘式电子密码锁，该产品不仅应用于常用的保险箱、文件柜及金库，还有一部分应用于保管箱和运钞车。键盘式电子密码锁在键盘上输入开锁密码，与电话拨号码差不多，操作简单易于掌握，其突出优点是开锁密码是记忆在被授权人脑子里中，既准确又可靠，不易丢失，难以被窃。但是密码不能太简单，太简单了就容易被他人在键盘上试探出来，或者不小心被旁观者窥视到，造成保密性不足。当然，密码也不能太复杂，太复杂的话不方便使用者记忆，导致输入密码操作失败率高，就会造成使用不便。

实用新型内容

本实用新型提供一种基于单片机的液晶显示电子密码锁，解决了现有技术中输入密码操作失败率高、密码复杂不方便用户记忆的问题。

本实用新型为解决上述技术问题采用如下技术方案：

一种基于单片机的液晶显示电子密码锁，包括单片机、键盘输入电路、蜂鸣器、密码存储电路、液晶显示模块，其中，单片机分别与键盘输入电路、蜂鸣器、密码存储电路、液晶显示模块相连，其特征是：还包括晶振电路、继电器、电磁阀，其中：所述晶振电路的输出端与单片机连接，所述单片机依次连接继电器、电磁阀。

优选的，所述单片机设有手动复位电路，手动复位电路与单片机的RESET引脚相连，通过按键控制单片机的复位。

优选的，所述单片机采用型号为AT89C51的单片机。

优选的，所述液晶显示模块采用LCD1602集成。

优选的，所述键盘输入电路的键盘的列线与单片机P14、P15、P16、P17口相连，键盘的行线和P10、P11、P12、P13口相连。

优选的，所述晶振电路与单片机的XTAL1和XTAL2的引脚相连。

优选的，所述密码存储电路是由AT24C02构成。

使用本实用新型一种基于单片机的液晶显示电子密码锁，灵活性高、准确性好，最主要的是扩展功能强大、方便升级、实用性较好。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构图；

图2为本实用新型的手动复位电路图；

图3为本实用新型的AT89C51引脚图；

图4为本实用新型的LCD1602显示电路图；

图5为本实用新型的键盘电路图；

图6为本实用新型的晶振电路图；

图7为本实用新型的发声报警电路图；

图8为本实用新型的密码存储电路图；

图9为本实用新型的开锁控制电路图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于单片机的液晶显示电子密码锁，包括单片机、键盘输入电路、蜂鸣器、密码存储电路、液晶显示模块，其中，单片机分别与键盘输入电路、蜂鸣器、密码存储电路、液晶显示模块相连，其特征是：还包括晶振电路、继电器、电磁阀，其中：所述晶振电路的输出端与单片机连接，所述单片机依次连接继电器、电磁阀。

整个设计将以AT89C51单片机为控制核心，其中存储密码部分是输入输出双向结构，保证在断电情况下密码不会丢失。电源部分为整个系统供电，采用5V直流电源。键盘输入部分采用的是4*4矩阵行列键盘，需要扫描检查有无按键按下，然后进行识别。复位电路采用的是手动复位功能，单片机发生异常时可以手动复位单片机。晶振部分是提供外部12MHZ石英晶体谐振器。液晶显示电路，显示提示当前要执行操作提示以及工作状态。蜂鸣器发声，提示用户按键已按下，另外密码输入错误次数超过若干次后会发出警报。开锁电路部分是控制继电器，只有密码正确并选择开锁后，继电器内部的电磁铁改变触点，使发光二极管电路发光，表示锁已打开。

如图2示，手动复位电路它通过按键实现复位，按下键后，使得RESET端产生高电平，只要能保证复位信号高电平持续时间大于2个机器周期就可实现复位。

如图3、4所示，所述液晶显示模块采用LCD1602集成。单片机的P0口接LCD1602的8位数据线，通过输出数据控制LCD1602显示不同的提示字符。LCD1602本身内置各种字符，还可以自定义显示字符。设计中根据不同要求LCD1602会显示各种提示字符。P0.0~P0.7接LCD1602控制端，其中P2.5接使能端E，写操作时，使能端下降沿有效。P2.6接读写控制端R/W，R/W=0，读操作；R/W=1，写操作。P2.7接寄存器选择端RS，RS=0，写操作时指向指令寄存器，读操作时指向地址寄存器；RS=1，无论读操作还是写操作都指向数据寄存器。LCD1602的GND为地，需接地；VCC为电源电压；V0为LCD驱动电压，接电位器，通过调节电位器控制显示的亮度，使LCD显示清晰而无黑影。

如图5所示，键盘输入电路的键盘的列线与单片机P14、P15、P16、P17口相连，键盘的行线和P10、P11、P12、P13口相连。

结合图3、6所示，所述晶振电路与单片机的XTAL1和XTAL2的引脚相连。时钟电路用途是产生单片机工作所需要的时钟信号，其实单片机本身就是一个复杂的同步时序电路，为了能够保证同步工作方式的实现，必须提供时钟信号，使其系统在时钟信号的控制下按时序协调工作。单片机的时钟电路是包括分频电路和振荡电路，而振荡电路是由反向器以及其并联外接的石英晶体和电容构成，用于产生振荡脉冲。另外分频电路则是用于把振荡脉冲进行分频，从而得到所需要的时钟信号。晶振即晶体振荡器，它用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作，来提供稳定和精确的单频振荡。在通常工作条件下，普通的晶振频率绝对精度可以达百万分之五十，高级的晶振则精度更高。电路中的晶振即石英晶体振荡器，它与电容构成振荡回路，为片内放大器提供正反馈和振荡所需的条件，从而构成一个稳定的自激振荡器。

如图7所示，蜂鸣器有两个引脚，其中长脚端为正极，短脚端为负极。发声原理是电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场来驱动振动膜发声的，因此需要相应的电流才能驱动它。由于单片机I/O引脚输出的电流很小，因此无法驱动蜂鸣器，因此需要增加一个电流放大的电路，一般采用三极管来放大电流就可以了。本设计中使用三极管为PNP型，当P2.1口输出为高电平时，三极管处于截至状态，蜂鸣器就不会工作；当P2.1口输出为低电平时，三极管处于导通状态，蜂鸣器就会发出声音。因此，想要控制蜂鸣器的发声，只要控制P2.1口的输出电平状态就可以了，这点通过程序编写很容易实现。

如图8所示，密码存储电路是由AT24C02构成。AT24C02是带I²C总线接口的E²PROM存储器，具有掉电记忆功能，并可以像普通RAM一样用程序改写。AT24C02是一个2K位串行CMOS E2PROM，内部含有256个8位字节，CATALYST公司的先进CMOS技术实质上减少了器件的功耗。AT24C02只需单一+5V电源。AT24C02有一个16字节页写缓冲器。该器件通过IC总线接口进行操作，有一个专门的写保护功能。AT24C02只需要串行时钟SCL引脚接P3.4，串行数据/地址SDA引脚接P3.5，即可完成数据和指令的传送，比起并行传输节省I/O口资源。SCL和SDA各需接一个10K的上拉电阻。写保护WP接地，使AT24C02可进行正常读写。

如图9所示，开锁控制电路的功能就是在输入正确的密码后开锁。系统使用单片机P2.0引脚发出信号，经三极管放大之后，由继电器驱动电磁阀将锁打开。设计中用一个发光二极管模拟表现锁的开关，只有锁打开之后，继电器吸合至常开触电，发光二极管才会亮起；实际应用中用继电器控制开锁电路的打开与闭合。

Claims

1.一种基于单片机的液晶显示电子密码锁，包括单片机、键盘输入电路、蜂鸣器、密码存储电路、液晶显示模块，其中，单片机分别与键盘输入电路、蜂鸣器、密码存储电路、液晶显示模块相连，其特征在于：还包括晶振电路、继电器、电磁阀，其中：所述晶振电路的输出端与单片机连接，所述单片机依次连接继电器、电磁阀。

2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的液晶显示电子密码锁，其特征在于：所述单片机设有手动复位电路，手动复位电路与单片机的RESET引脚相连，通过按键控制单片机的复位。

3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的液晶显示电子密码锁，其特征在于：所述单片机采用型号为AT89C51的单片机。

4.根据权利要求1所述的一种基于单片机的液晶显示电子密码锁，其特征在于：所述液晶显示模块采用LCD1602集成芯片。

5.根据权利要求1所述的一种基于单片机的液晶显示电子密码锁，其特征在于：所述键盘输入电路的键盘的列线与单片机P14、P15、P16、P17口相连，键盘的行线和P10、P11、P12、P13口相连。

6.根据权利要求1所述的一种基于单片机的液晶显示电子密码锁，其特征在于：所述晶振电路与单片机的XTAL1和XTAL2的引脚相连。

7.根据权利要求1所述的一种基于单片机的液晶显示电子密码锁，其特征在于：所述密码存储电路是由AT24C02构成。