基于STC89C52单片机的电子密码锁设计

2011-08-26 12:41:11来源: EEWORLD

 引言

  以往个人资料保存、部门文件档案多用机械锁,需携带多把钥匙,使用极不方便,钥匙丢失后安全性差。

  随着科学技术的不断发展,人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。为满足人们对门锁的使用要求、增加其安全性,电子密码锁应运而生,它具有防试探按键输入,智能控制上锁、报警、修改密码等多种功能f1剖。鉴于以往单片机的内部程序存储器不能由单片机自身修改,要完成修改密码功能,多采用片外串行E2PRoM实现。宏基公司生产的STC89系列单片机,高速、低功耗、新增在系统/在应用可编程(ISP,IAP)功能,使不具有E2PRoM的单片机具有了E2PRoM的功能,可以在线对现场历史数据的存储功能,适用于一些需经常改变数据的应用产品(如计费器、门禁系统等)及需远距离改变设备参数的产品(遥控设备等)。采用STC89C52单片机设计的电子密码锁,利用内部E2PROM资源,不需要外接程序存储器就能完成修改密码等多种功能,并且保密性高、成本低、简单易行,符合住宅、部门办公安全要求。

  1 设计思路及软硬件实现

  电子密码锁工作时分为两种工作状态,分别是正常状态和锁定状态。锁定状态时,输出锁定信号,供外部执行机构使用,实现上锁功能;正常状态时,锁定信号消失,供外部执行机构使用,允许用户进行密码修改。

  电子密码锁设计分硬件和软件部分。硬件电路见图1,包括稳压、晶振、复位、3×4键盘、指示灯、报警和电机驱动电路。软件编程思路如图1所示。

硬件电路

  用1个无符号字符型数组Val—Code和1个无符号字符型变量Val—Num来存放键盘输入的数据大小和输入个数。程序启动或复位后,清空数组Val—Code和变量Val—Num,并初始化定时器、报警器;进入锁定状态时,启动报警功能,如发现用户按下“开锁”键,则读入从微键盘输入的数字序列,更新数组Val Code和变量Val Num;然后比较数组Val Code与单片机内部E2PRoM中的密码是否相同,如密码相同则开锁、执行开锁动作、输出开锁信号、进入正常状态,否则继续等待用户开锁(为防止非法用户恶意多次试探密码,可在程序中设置当连续三次输入错误密码后自动报警。直至开锁后解除)。在正常状态时,可以进行重新设置密码、上锁等操作。重新设置密码时,首先验证原始密码,如相同则可进行密码更改,然后将新密码保存至单片机。内部E2PROM中。

  2 STC89C52单片机内部E2PROM及使用

  2.1 STC89C52RC单片机内部E2PROM

  在STC89C52单片机中有2 kB的E2PROM存储器,分8个扇区,每个扇区512 B,擦写次数可达10万次以上,写入数据有效保存时间可达100年。片内DataFlash(E2PROM)地址如表1所示。


  2.2 相关特殊功能寄存器

  与使用STC89C52RC单片机内部E2PROM有关的特殊功能寄存器见表2。

与单片机内部(E2PROM)有关的特殊功能寄存器

  2.2.1 ISP CONTR控制寄存器

  ISP CONTR控制寄存器的功能见表3。

lSP—CONTR控制寄存嚣功能

  ISPEN:功能允许位。0禁止改变FI.ASH内容;1允许改变内容。

  SWBS:软件选择从用户区启动还是从ISP启动。

  0从用户区启动;1从ISP启动。

  SWRST:软件复位操作。0不操作;1产生软件系统复位,硬件自动清零。

  读、写、擦除扇区时间由控制寄存器设置。

电子密码锁设计流程图

  2.2.2 ISP TRIG命令触发寄存器

  在ISP CONTR最高位ISPEN=1时,对ISPTRIG先写46H,再写B9H,读写E2PROM的命令才会生效。

  2.2.3 ISP CMD命令寄存器

  ISP CMD对读写或擦除FLASH进行控制,其功能见表4。

ISP—CMD命令寄存器功能

  2.2.4 ISP—DATA,ISP—ADDRH,ISP—ADDRL

  使用单片机内部FLASH E2PROM写入数据或擦除数据时,需要用专门的存储器存放处理的数据和地址,ISP DATA用来存放数据,ISP ADDRH用来存放地址高字节,ISP ADDRL用来存放地址低字节。

  2.2.5 特殊功能寄存器的声明


  2.3主要功能模块

  2.3.1 允许FLASH E2PROM的操作


  2.3.2 禁止FLASH E2PROM操作,清除有关寄存器


  2.3.3读单片机内部E2PROM


  2.3.4 写单片机内部E2PROM


  2.3.5 擦除单片机内部E2PROM扇区


  3 结语

  采用STC89C52单片机设计的电子密码锁,实现智能电子密码锁的控制功能,克服了机械密码锁密码量少的缺点;采用内部E2PROM保存密码,比采用片外E2PROM具有更高的安全性、可靠性,可广泛用于家居、办公等智能控制系统中。

关键字:STC89C52

编辑:eeleader 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/gykz/2011/0826/article_8292.html
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