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基于STC89C52电子密码锁的设计

电子密码锁作为现代门锁的一种，已经越来越受到人们的欢迎，因为它有效地提高了门锁的安全性和便利性。在本次任务中，我们将介绍一款基于STC89C52单片机的电子密码锁设计，它采用数字密码和机械键盘进行控制，实现了门的开、关、锁定等功能。

一、电子密码锁的硬件设计

1.简要介绍STC89C52单片机的特性及工作方式

STC89C52单片机是一款高性能、低功耗、易于使用的单片机，它采用了8051核心体系结构，具有强大的多功能、高速运算和引脚复用等特性，非常适合嵌入式系统应用。在本次设计中，我们采用的STC89C52单片机集成了2KB的RAM、8KB的Flash、定时器、中断控制器等基础功能，满足了电子密码锁的控制需求。

2.介绍电子密码锁的整体设计

本次设计的电子密码锁由硬件和软件两部分组成。硬件部分主要包括：电源单元、键盘输入单元、数字显示单元、控制器单元、电子开锁单元等五个模块。它们之间采用统一的总线接口进行连接，使整个电子密码锁具有较高的可靠性和稳定性。

3.介绍电源单元的设计

电源单元采用12V的直流电源进行供电，通过降压稳压电路将电压降到5V，为整个电子密码锁提供电源。在稳压电路中，我们采用了常用的7805集成稳压模块，它可以自动调节输出电压并具有过流保护功能。为了增强整个电路板的稳定性，我们还使用了电容滤波和热敏电阻检测等技术，保证电源单元的高效、安全、稳定。

4.介绍键盘输入单元的设计

键盘输入单元是电子密码锁的输入接口，用户可通过其输入开锁密码。该单元由四行四列的矩阵键盘和键盘驱动芯片组成。我们采用常用的74HC164芯片驱动键盘，它具有输入输出高速、稳定性好、功耗低等特点。同时，在键盘输入单元中，我们还加入了波形消抖电路和3.3K上拉电阻，有效地消除了多次按键带来的干扰和响应延迟。

5.介绍数字显示单元的设计

数字显示单元主要用于显示密码输入、开、关状态等信息。它由四位共阴极七段数码管和数码管驱动芯片组成，采用常用的4511芯片进行驱动。为了保证数字显示单元的亮度和稳定性，我们还在电路板上加入了可调电位器和滤波电容，调节电压和消除杂波干扰。

6.介绍控制器单元的设计

控制器单元是电子密码锁的控制核心，它主要由STC89C52单片机和程序存储器组成。程序存储器采用24C02EEPROM，能够存储2K数据。在控制器单元中，我们还加入了蜂鸣器和LED指示灯，蜂鸣器用于发出开锁提示声音，LED指示灯用于指示锁的状态（开、关、锁定等）。

7.介绍电子开锁单元的设计

电子开锁单元是电子密码锁的输出接口，它将控制器单元输出的开锁信号转化为机械驱动信号，实现门锁的开、关、锁定等功能。我们采用了常用的五线电子开锁器，其中两根线连接控制器单元，两根线连接锁体，一根地线连接地线。在电子开锁单元中，我们还还应用了电容触摸开关技术，通过手指触摸电容开关，即可实现电子密码锁的开、关、锁定等功能。

二、电子密码锁的软件设计

1.介绍电子密码锁的软件设计流程

电子密码锁的软件设计主要是基于STC89C52单片机的C语言程序设计，包括常规IO口初始化、键盘扫描输入、密码匹配、状态判断、蜂鸣器和LED控制、输出开锁信号等多个模块。程序设计流程如下：

（1）初始化控制器单元：包括IO口初始化、定时器初始化、EEPROM读取密码等。

（2）键盘输入扫描：通过矩阵键盘扫描算法实现开锁密码的输入。

（3）密码匹配：将用户输入的密码与存储的密码进行比较，判断密码是否正确。

（4）状态判断：根据密码匹配的结果，判断门的状态（开、关、锁定）。

（5）蜂鸣器控制：根据门的状态，发出开锁提示声音。

（6）LED指示灯控制：根据门的状态，驱动LED指示灯显示当前状态。

（7）输出开锁信号：将控制器单元输出的开锁信号转化为电子开锁器的驱动信号。

2.介绍电子密码锁的C语言程序设计

在C语言程序设计中，我们主要采用了51单片机常用的C语言语法、控制语句、函数库等。其中，关键代码如下：

（1）IO口初始化

voidIO_Init()

{

P2=0x00;//设置P2口输出低电平

P3=0xFF;//设置P3口输入高电平

}

（2）键盘输入扫描（以第一行为例）

unsignedcharkey_scan()

{

unsignedcharkeyvalue;

P2=0xFE;//第一行输出低电平

if(P3!=0xFF)//如果有按键按下

{

keyvalue=P30x0F;//取按键值

while(P3!=0xFF)//等待按键松开

;

}

elsekeyvalue=0;//否则按键值清零

returnkeyvalue;

}

（3）密码匹配

unsignedch