文 献 综 述

随着社会物质财富的日益增长和人们生活水平的提高，安全是现代居民最关心的问题之一，锁是保证人民财产安全的关键一环，若使用传统的钥匙开锁，人们常常需要携带多把钥匙，使用极不方便，且钥匙丢失后安全性即大打折扣，随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中安全保险器件的要求越来越高，为满足人们日益增长的需求，增加家居安全性，锁的设计也是越来越精，安全系数不断升级，各种各样的锁相继产生，随着单片机的问世，出现了带微处理器的智能密码锁，用密码锁代替钥匙的锁应运而生，这已经成为一种趋势，并在不断地普及，使密码锁具有很高的安全系数，同时我们可以任意的更改密码，防止密码被盗，且具有警报功能等一系列强大的功能。但是电子密码锁在普及的同时也遇到许多的问题，最突出的问题就是成本比较高，因此开发一款价格便宜功能强大的电子密码锁是现在需要解决的问题。

单片机作为制作智能密码锁的核心，具有重要的作用。单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机由运算器，控制器，存储器，输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机（最小系统），和计算机相比，单片机缺少了外围设备等。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。单片机具有集成度高、系统结构简单、可靠性高、处理功能强，速度快、低电压，低功耗，便于生产便携式产品、控制功能强、环境适应能力强等优点。目前许多公司发展自己的单片机，电子密码锁设计选择也有许多的款式，较多的采用52单片机和51单片机。

当前电子密码锁采用较多的是 AT89C51 芯片。AT89C51是美国ATMEL公司生产的低 电压、高性能 CMOS8 位单片机，芯片内含 4k bytes 的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 bytes 的随机存取数据存储器（RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非 易失性存储技术生产，兼容标准 MCS-51 指令系统，片内置通用 8 位中央处理器（CPU）和 Flash 存储单元，功能强大的AT89C51单片机可提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。

电子密码锁与传统的机械锁相比，采取先进的电子技术，利用键盘输入，液晶显示模块，机械控制模块和报警模块，当用户输入正确的密码可以打开锁，当用户输入错误的密码达到一定的次数会产生警报，同时电子显示屏熄灭一定的时间以保证家庭财产安全，密码锁提供密码修改功能，避免人员更替而使锁的密级下降，紧急开启功能在遇到紧急情况时，出门无需其他操作只需一次的把手动作便可开启机械门，双重锁定功能外部强制锁定：在内部不能打开，当在内部强制锁定时，在外部不能打开，让您在家时更安全更放心。

电子密码锁的设计分模块化进行，将功能分解成一个个小的模块单元，每一部分负责自己的任务，每一步进行调试，最后由中央处理单元进行调配，最后进行组装。

电子密码锁模块：

1)行列式键盘，在4*4矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。这样，一个端口就可以控制构成 4*4=16个按键。在这种行列式矩阵键盘的单片机系统中，键盘处理程序首先执行等待按键并确认有无按键按下的程序段。把每个键都分成水平和垂直的两端接入，比如说扫描码是从垂直的输入，那就代表那一行所接收到的扫描码是同一个bit，而读入扫描码的则是水平，扫描的动作是先输入扫描码，再去读取输入的值，经过比对之后就可知道是哪个键被按下，实现相应的功能。

2)显示电路，显示模块可实现电子密码锁输入操作的显示，在系统设计中需进行动态显示驱动，运用单片机打开选通数码管所对应的端电路，以在显示屏上亮灯显示相应数码管中的字形。在电子锁显示模块设计中，需要注意分时轮流控制各个数码管的端，如此可避免产生静态显示的问题，从而实现各个数码管轮流受控的显示，可分时复用显示所需的硬件电路，并大幅度降低硬件成本及电源功耗。一般，鉴汰眼的暂留效应、 发光二极管的发光时间与亮度的影响，显示模块设计采用多路复用技术的动态扫描显示方式，以利于显示一幅稳定的画面，利用单片机驱动LCD液晶显示在线显示。

3)开锁，采用继电器完成开锁功能。继电器是一种电子控制器件，它具有控制统和被控制系统，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种”自动开关”。单片机是一个弱电器件，一般情况下它们大都工作在5V甚至更低，驱动电流在毫安级以下，而要把它用于一些大功率场合，比如控制电动机，显然是不行的。所以，就要有一个环节来衔接，这个环节就是所谓的"功率驱动"。继电器驱动就是一个典型的、简单的功率驱动环节。在这里，继电器驱动含有两个意思：一是对继电器进行驱动，因为继电器本身对于单片机来说就是一个功率器件；还有就是继电器去驱动其他负载，比如继电器可以驱动中间继电器，可以直接驱动接触器，所以继电器驱动就是单片机与其他大功率负载接口。当接口给低电平时，使电路导通，处开锁状态，红灯亮，提示开锁。当接口给高电平时，电路无法导通，处关锁状态，图中电阻起到保护继电器的作用。