电子密码锁电路图及设计 第3页
泛的前景。
2.3主要硬件介绍
89C51引脚图如图2-1所示
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：
口管脚 备选功能
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（记时器0外部输入）
P3.5 T1（记时器1外部输入）
P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA PP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出。
振荡器特性：
XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。
VCC：供电电压;GND：接地。
LM386引脚图如图2-1所示
1 LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器,主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少,电压增益内置为20。但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容,便可将电压增益调为任意值,直至 200。输入端以地位参考,同时输出端被自动偏置到电源电压的一半,在6V电源电压下,它的静态功耗仅为24mW,使得LM386特别适用于电池供电的场合。
LM386的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。
2 特性
静态功耗低,约为4mA,可用于电池供电。
工作电压范围宽,4-12V or 5-18V。
外围元件少
电压增益可调20-200。
低失真度
LM386电源电压4--12V，音频功率0.5w。LM386音响功放是由NSC制造的，它的电源电压范围非常宽，最高可使用到15V，消耗静态电流为4mA，当电源电压为12V时，在8欧姆的负载情况下，可提供几百mW的功率。它的典型输入阻抗为50K。
图2-1 89C51引脚图 3-3 LM386引脚图
图1-1 MCS-51内部结构框图
图2-2 时序图
第3章 单片机电子密码锁的工作原理
很多行业的许多地方都需要密码锁，但普通密码锁的密码容易被多次试探而破译。本文
给出了一种能防止多次试探密码的密码锁设计方法，从而有效地克服了上述缺点。
3.1 硬件电路介绍
（1）共5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5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5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）电磁锁的电磁线圈必须用脉冲驱动，每次通电时间不多于2秒。
（8）密码键盘上只允许有2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。
（9）密码设定完毕后要有2秒的提示音。
（10 成本要比较低，硬件和软件都要尽可能简洁可靠，易于批量生产。
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，若设计得当，程序不会超过200条指令，所以可选择质优价廉的AT89C1051/2051或者GMS1051/2051，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。
在图3-2所示电路中
（1）把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0用导线连接到“音频放大模块”区域中的SPK
I端子上。
（2）把“音频放大模块”区域中的SPK OUT端子接喇叭。
（3）把“单片机系统”区域中的P2.0/A8－P2.7/A15用8芯排线连接到“四路静态数码
显示”区域中的任一个ABCDEFGH端子上。
（4）把“单片机系统“区域中的P1.0用导线连接到“八路发光二极管模块”区域中的
L1端子上。
（5）把“单片机系统”区域中的P3.6/WR、P3.7/RD用导线连接到“独立式键盘”区域
中的SP1和SP2端子上。原理图如图3-1
3.2软件设计
图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、SVAE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。该密码锁中ＲＡＭ存储单元的分配方案如下：
31H-38H：依次存放5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。
3.3 操作说明
根据设定好的密码，采用二个按键实现密码的输入功能，当密码输入正确之后，锁就打开，如果输入的三次的密码不正确，就锁定按键3秒钟，同时发现报警声，直到没有按键按下3种后，才打开按键锁定功能；否则在3秒钟内仍有按键按下，就重新锁定按键3秒时间并报警。
由于采用两个按键来完成密码的输入，那么其中一个按键为功能键，另一个按键为数字键。在输入过程中，首先输入密码的长度，接着根据密码的长度输入密码的位数，直到所有长度的密码都已经输入完毕；或者输入确认功能键之后，才能完成密码的输入过程。进入密码的判断比较处理状态并给出相应的处理过程。
按键禁止功能：初始化时，是允许按键输入密码，当有按键按下并开始进入按键识别状态时，按键禁止功能被激活，但启动的状态在3次密码输入不正确的情况下发生的。