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用PIC16F877A单片机制作的4位密码电子锁

用PIC16F877A单片机制作的4位密码电子锁

点击数:7229 次   录入时间:03-04 11:55:23   整理:http://www.55dianzi.com   综合-其它

  本密码锁可频繁、无限制次数的随意设置、修改、存储新开锁密码。根据MicroChip公司PIC16F877A数据手册资料数据说明,PIC16F877A单片机内置的EEPROM存储器的擦写次数高达万次乃至百万次以上,单片机断电后保存在其中的数据也不会丢失,并且可以保存长达四十年以上。

  电源供给部分:硬件电路电源部分采用了两路供电方式供电工作。保险柜或者门锁内部采用6V蓄电池或干电池作为本机的供电电源。该6V电压经以Q7、R23、D5、C7、C8组成了简单的5V稳压电路供给单片机工作,数码管及电磁铁则直接用6V电压供电工作。为了防止机内电池电压在低落时不能驱动电磁铁而无法开启密码锁,本机又辅以了一个外加DC直流电压输入接口CZ1,在内置电池电力不足的情况下,可将外部DC12V—DC30V电压通过保险柜或者门锁外接的这个直流电源插口CZ1输入给密码锁电路板供电,考虑到外接电源供电电压的不确定性,电路中添加了一只限制电压极性的防反接保护二极管D3,防止外加电源电压极性与内电源极性相反时烧毁密码锁电路板的可能。由U2集成三端稳压块LM7808稳压后的8V直流电压再经D4、R22降压、限流加在机内电池的“+、-”极电源上给整机供电。保证了密码锁电路能正常、可靠、稳定地工作。

  元器件的选用与电路的安装:电路中多数元器件均采用普通常用的电子元器件,无特殊要求,电磁铁按实际需要选用,注意电池铁的工作电流尽量的低一些,以延长机内电池的使用寿命。数码管采用共阳极4位一体化数码管为好,这样不但可降低成本,也可以简化PCB上的布线设计,数码管的大小、发光颜色均依个人喜好和客观条件选用。电路中S3~S6数码输入按键、S7开锁确认按键安装于一个独立的PCB电路板上,相关部分参见电路图,并且装于保险柜或者门锁的面板上,以便于按键的操作。密码修改、存储、确认按键S1、单片机系统复位按键S2(K-reset)则需要装于密码锁电路的主板之上,电路主板则装于保险柜或者门锁体内,在保险柜或者门锁门没有被打开之前任何人是触及不到这两个按键的。

  程序设计要领:程序设计首先要对PIC16F877A单片机I/O端口进行初始化设置。源程序包含:主程序,按键子程序、按键短按与长按识别子程序,定时中断子程序,密码值存储子程序,数码管动态显示子程序,蜂鸣器鸣响子程序,延时子程序,限制开锁次数子程序,存储、修改密码确认子程序,读、识别开锁密码子程序等组成。整个源程序用汇编语言书写,(.asm)文本文件大小约为22KB:烧写(.HEX)码文件大小为:2.36KB。

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密码锁主程序工作流程图如下图所示。

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  密码锁定时中断子程序工作流程框图如下图所示。

密码锁定时中断子程序工作流程框图

  密码锁EEPROM密码存储子程序工作流程框图如图4所示。

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  数码管显示子程序工作流程图如下图所示。

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  程序中数码管显示电路采的是动态扫描法进行的,这样可以简化硬件电路设计,降低电路成本。动态扫描法工作时对扫描频率的设置上有一定要求,频率太低数码管闪烁;频率过高又会出现“串红”显示现象,无法分辨出数码管的显示值,设置时要加以注意。本制作中采用的是LG5641BH四位一体化封装式共阳极型LED数码管,由于本程序中数码管的段码和蜂鸣器同用一个RC端口,这样在数码管正常显示的非报警状态下,蜂鸣器是不能出声的,因此,此查表显示码非彼查表显示码,以下列出这种码表值子程序供交流、参考。

  显示码程序及码值表程序段如下:

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  程序烧写:用QL2006-PlC单片机编程器烧写程序的方法和步骤参考如下:将所用的编程器硬件与电脑连接好,并正确的放置、锁紧待烧写程序的PIC16F877A单片机芯片至编程器的IC锁紧坐。启动烧写软件,启动后的烧写软件窗口界面如下图所示。

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  在软件烧写对话框的左下边的“连接端口处”可看到“编程器已连接”字样,同时在其右边还能看到“等待命令”字样。再点击烧写软件左上角的“文件加载”按钮将本文附带的(.hex)文件添加到烧写软件的工作窗口中。按下图所示设置好相关“配置位”后即可点击“编程按钮”,片刻后就会看到提示“烧写成功”的对话框。将烧好程序的芯片放到硬件电路板上即可按上述方法操作这个密码锁了。最后祝你成功!

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  程序烧写注意事项:PIC系列单片机均配有CONFIG“配置位”选项寄存器。这一寄存器在PIC单片机内部的地址是2007H单元。PIC单片机配置位的设置举足轻重,它的设置正确与否决定着单片机程序是否能够正常运行,因此必须引起足够的重视和对待。

  使用场所及应用拓展随想:要是将本密码锁安装在现有的防盗门上,与防盗门的机械锁联动锁闭,同时对于有条件的或者是用在保护重要物品的场所,也可以在防盗门上加装一个摄像头,在密码锁报警的同时开启摄像头,就会将非法开锁人的面孔尽收眼底。这样做会给日后收集证据提供有效的图像信息,能更好的起到安全防范的作用。

  调研随笔:笔者走访、调查了部分老年人,阐述了电子密码锁的功能和性能,以及用电子密码锁与现行的机械锁联合防盗的方案,并问及关于现行家中防盗门是否安全地问题,得到的答复是:小偷太厉害了,不用破门一会就能将防盗门的锁打开,人不知,鬼不觉的东西就没了。又问用“电子密码锁+原来的机械锁组合”防范的方案怎么样,得到的结论是:有三位密码就可以了,位数太多记不住,再说还有原来用的机械锁呐,这样小偷就没办法从门进去了,这样好!



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