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1、一、方案设计,选用单片机STC89C52作为本设计的核心元件。 采用矩阵键盘进行功能按键的输入。 外接K24C02芯片用于密码的的存储与修改。 利用LCD1602液晶进行操作显示。 利用蜂鸣器和GSM模块进行报警工作。 利用继电器进行密码正确响应。 利用时钟模块实现初始界面的时间显示,二、系统构成,硬件部分： 硬件部分由电源、单片机、键盘输入部分、密码存储部分、复位部分、晶振部分、显示部分、报警部分、GSM短信部分、实时时钟部分、开锁部分组成。 软件部分： 由主程序、初始化程序、时间显示程序、LCD显示程序、键盘扫描程序、启动程序、关闭程序、建功能程序、短信发送程序、密码设置程序、EEPROM
2、读写程序和延时程序等组成。,方案总体框图,图1-1 方案总体框图,4-4 GSM模块流程图,系统电路图,三、硬件部分,1、单片机： STC89C52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，通过用keil软件编写程序，然后烧到单片机里面去，让它对整个系统进行信息的处理，如可以让它处理矩阵键盘传过来的信息，并根据编好的程序来确定哪个按键按下，并处理相应按键对应的功能，然后把相应的信息反应到单片机的各个引脚，来实现按键实现的功能。,实物图,图3-2 单片机引脚图,图3-1单片机引脚连接图,矩阵键盘部分,采用的是矩阵式按键键盘，它由行线和列线组成，也称行列式键盘，按键位于行列的交叉点上，密码锁的密码
3、由键盘输入完成，与独立式按键键盘相比，要节省很多I/O口。本设计中使用的这个4*4键盘不但能完成密码的输入还能作特别功能键使用，比如修改密码功能等。键盘的每个按键功能在程序设计中已经编写好。,电路框图,矩阵键盘采用“行列”扫描法，行扫描法又称逐行扫描查询法，是一种最常用的按键扫描方法，如上图所示，开始时把行线P1.0-P1.3置为低电平，然后扫描列线，如果有一行列线为低电平，则去抖后判断是否还有一行列线为低电平，如果还有，则这条列线为低电平，同时处在这条行线中的按键为低电平，然后判断是哪个按键按下，如果列线全部为高电平，则表示没有按键按下，往复循环扫描。,图3-2 矩阵键盘电路,密码存储部分,
4、用EPROM芯片K24C02存储密码。K24C02是一种低功耗CMOS型EPROM，内含2568位存储空间，通过单片机对24c02芯片进行密码存储，存储好密码后，通过按键输入密码与存储芯片里面的数据进行对比，根据数据是否一致，来执行相应的操作，还可以根据按键操作来执行是否更换数据。,电路连接图,图3-3 24C02电路,图中K24C02的1、2、3脚是三条地址线，用于确定芯片的硬件地址。它们都接地，第8脚和第4脚分别为正、负电源。第5脚SDA为串行数据输入/输出，数据通过这条双向I2C总线串行传送，与单片机的P3.6连接。第6脚SCL为串行时钟输入线，与单片机的P3.7连接。SDA和SCL都需
5、要和正电源间各接一个10K的电阻上拉。第7脚需要接地。,显示部分,图3-4 液晶电路,本设计的显示部分由液晶显示器LCD1602取代普通的数码管来完成。开始时显示器将一直处于初始状态，当需要对密码锁进行开锁时，按下数字键09输入密码，每按下一个数字键后在显示器上显示一个*，最多显示10位。当密码输入完成时，按下确认键，如果输入的密码正确的话， LCD子显示“Input right ”，单片机其中P2.4引角会输出低电平，使三极管导通，电磁铁吸合，电子密码锁被打开，如果密码不正确，LCD显示屏会显示“Please Again”，P2.4输出的是高电平，电子密码锁不能被打开。通过LCD显示屏，可以
6、清楚的判断出锁所处的状态。,复位及晶振电路,图3-5 复位电路,图3-6 晶振电路,单片机复位是使CPU和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，例如复位后PC0000H，使单片机从第一个单元取指令。无论是在单片机刚开始接上电源时，还是断电后或者发生故障后都要复位。,晶振、电容C6C7及片内与非门（作为反馈、放大元件）构成了电容三点式振荡器，振荡信号频率与晶振频率及电容C5、C6的容量有关，但主要由晶振频率决定，范围在033MHz之间，电容C5、C6取值范围在530pF之间。根据实际情况，本设计中采用11.0592MHZ做为系统的外部晶振。电容取值为30pF。,报警
7、及开锁部分,图3-7 报警电路,图3-8 开锁电路,报警部分由蜂鸣器及外围电路组成，加电后不发声，当密码输入错误三次时，单片机的P2.5引脚为低电平，三极管导通执行蜂鸣器子程序发出报警声。,当用户输入一密码后，单片机自动识码，如果识码不符，则提示重新输入，如果超过三次则报警。如果正确，系统使单片机其中一引脚线发出信号，经三极管放大后，由继电器驱动电磁阀动作将锁打开。,实时时钟部分,3-9 实时时钟电路,DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗，带RAM的的实时时钟芯片，附加31字节静态RAM，采用SPI三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号和
8、RAM数据。它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，工作电压为2.5V5.5V。小与31天的月份可以自动调整，且具有闰年补偿功能。,GSM短信部分,图- 短信发送电路,TC35的数据输入/输出接口实际上是一个串行异步收发器，符合ITU-T RS232接口标准。它有固定的参数：8位数据位和1位停止位，无校验位，波特率在300bps-115kbps之间可选，TC35模块提供RS-232数据口，采用AT指令，内置微控制器将GPS接收机和GSM模块结合在一起。为了方便设置波特率，我选用11.0592MHz的晶振作为单片机的外部晶振。,四、软件部分,4-1 主程序流程图,4-2 开锁程序流程图,4-3 密码修改流程图,4-4 GSM模块流程图,
