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一、系統(tǒng)方案
隨著人們生活水平的提高，如何實現(xiàn)家庭防盜這一問題也變的尤其的突出，傳統(tǒng)的機械鎖由于其構(gòu)造的簡單，被撬的事件屢見不鮮，電子鎖由于其保密性高，使用靈活性好，安全系數(shù)高，受到了廣大用戶的喜愛。鎖是置于可啟閉的器物上，用以關(guān)住某個確定的空間范圍或某種器具的，必須以鑰匙或暗碼打開的扣件。鎖具發(fā)展到現(xiàn)在已有若干年的歷史了，人們對它的結(jié)構(gòu)、機理也研究得很透徹，因此，不用鑰匙就能打開的方法和工具也層出不窮。現(xiàn)代人類文明里，由于各種矛盾沖突十分劇烈，人們的思想道德觀念，價值觀念，文化修養(yǎng)水平等差異，人們中良莠不齊，善良的人們能夠自覺規(guī)范自已的行為，“非禮不為”，雖無鑰匙亦不會亂闖。然而，那些毫無道德觀念的盜賊卻想方設(shè)法利用高科技手段撬門開鎖，使廣大居民防不勝防。 為什么會出現(xiàn)這種情況呢？因為傳統(tǒng)鎖具都存在致命的弱點：
第一、 鎖芯采用常見的銅、鋁、鋅等材料，抵抗不了強力破壞；
第二、 鎖具制作工藝，技術(shù)落后，無法阻止技術(shù)手段的開啟。
目前，市場上很多國內(nèi)外的鎖具，實際上都不具備真正的防盜功能。在慣偷面前，兩根鋼絲或幾件簡單的工具就可以把這些鎖打開，有的慣偷甚至公開揚言：“沒有我打不開的鎖。”其實，不是他們多高明，而是一般鎖具技術(shù)原理太過簡單。面對這一殘酷的現(xiàn)狀，新時代提出了鎖具必須革命的迫切的要求。 (1).如何通過指紋識別模塊對指紋的采集，識別，存儲。 (2).如何控制LCD12864顯示需要顯示的內(nèi)容。 (3).如何控制AT24C02進行存儲信息。 (4).設(shè)計程序算法正確的讀取矩陣鍵盤，獲取所按下的按鍵位置。
二、硬件設(shè)計 原理圖如下：
三、單片機軟件設(shè)計 1、首先是系統(tǒng)初始化： /********************************************************* 函數(shù)名稱:void T2_init() 函數(shù)作用:定時器2初始化函數(shù) 參數(shù)說明: *********************************************************/ void T2_init() { RCAP2H=(65536-50000)/256; RCAP2L=(65536-50000)%256;//自動重裝 TH2=RCAP2H; TL2=RCAP2L; //定時器2賦初值 EA=1; //開總中斷 ET2=1; //定時器T2中斷允許 TR2=0; //關(guān)閉定時器2 } 2、中斷服務(wù)程序 /********************************************************* 函數(shù)名稱:void T2_interrupt(void) interrupt 5 函數(shù)作用:定時器2中斷處理函數(shù) 參數(shù)說明:定時50MS中斷一次 *********************************************************/ void T2_interrupt(void) interrupt 5 { TF2=0; //清除定時器2溢出標志位
T2_num++; //計數(shù)變量+1 if(T2_num==200)//200*50ms=10S定時完成 { T2_num=0; //清0計數(shù)變量 jdq=1; //關(guān)閉繼電器，電磁鎖關(guān)閉 TR2=0; //定時器關(guān)閉 } } 3、按鍵檢測程序 #include<reg52.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int
/*****************矩陣鍵盤引腳定義*******************/ #define Key P1
bit key_f;//有按鍵按下標志 /*****************矩陣鍵盤函數(shù)聲明*******************/ uchar jiema(unsigned char key); //解碼函數(shù)，輸入按鍵編碼，返回按鍵位置 void key_delay(); //延時函數(shù) uchar keycan(void); //按鍵查詢函數(shù)，返回矩陣鍵盤位置 /******************************************************** 函數(shù)名稱:uchar jiema(unsigned char key) 函數(shù)作用:轉(zhuǎn)換按鍵碼為1~16的數(shù)字 參數(shù)說明:返回按下的按鍵位置 *******************************************************/ uchar jiema(uchar key) { uchar n; switch(key) { case 0x11: n= 13; break; case 0x21: n= 0; break; case 0x41: n= 14; break; case 0x81: n= 15; break; case 0x12: n= 7; break; case 0x22: n= 8; break; case 0x42: n= 9; break; case 0x82: n= 12; break; case 0x14: n= 4; break; case 0x24: n= 5; break; case 0x44: n= 6; break; case 0x84: n= 11; break; case 0x18: n= 1; break; case 0x28: n= 2; break; case 0x48: n= 3; break; case 0x88: n= 10; break; default: break; } key_f=1; return n; }
/******************************************************** 函數(shù)名稱:void key_delay() 函數(shù)作用:延時函數(shù) 參數(shù)說明: ********************************************************/ void key_delay() //延時子程序 { uchar n, m; for (n = 100; n > 0; n--) for (m = 300; m > 0; m--); }
/******************************************************** 函數(shù)名稱:uchar keycan(void) 函數(shù)作用:進行按鍵掃描 參數(shù)說明:返回按鍵值，=0時表示沒有按鍵按下 ********************************************************/ uchar keycan(void) { uchar rcode, ccode; Key = 0xF0; // 發(fā)全0行掃描碼，列線輸入 if((Key&0xF0) != 0xF0) // 若有鍵按下 { key_delay();// 延時去抖動 if((Key&0xF0) != 0xF0) { rcode = 0xFE; // 逐行掃描初值 while((rcode&0x10) != 0) { Key = rcode; // 輸出行掃描碼 if((Key&0xF0) != 0xF0) // 本行有鍵按下 { ccode = (Key&0xF0)|0x0F; do{;} while((Key&0xF0) != 0xF0); //等待鍵釋放 return jiema((~rcode) + (~ccode)); // 返回鍵編碼 } else rcode = (rcode<<1)|0x01; // 行掃描碼左移一位 } } } return 0; // 無鍵按下，返回值為0 } 4、核心算法程序 while(1) { i++; a=keycan(); //矩陣鍵盤檢測 chuli(); //矩陣鍵盤處理
if(mode==1) display_guanli(); //顯示管理界面 else if(mode==2) //錄入指紋 { if(zhiwen_f==1) cunchu(); //錄入指紋 } else if(mode==3) //注銷指紋 { if(zhiwen_f==1) shanchu(); //注銷指紋 } else if(mode==0&&in_f==0)//正常解鎖界面 { if(i>=150) { i=0; xunzhiwen();//指紋解鎖 } } } 四、proteus仿真設(shè)計 Proteus軟件是一款應(yīng)用比較廣泛的工具，它可以在沒有硬件平臺的基礎(chǔ)上通過自身的軟件仿真出硬件平臺的運行情況，這樣就可以通過軟件仿真來驗證我們設(shè)計的方案有沒有問題，如果有問題，可以重新選擇器件，連接器件，直到達到我們設(shè)定的目的，避免我們搭建實物的時候，如果當初選擇的方案有問題，我們器件都已經(jīng)焊接好了，再去卸載下去，再去焊接新的方案的器件，測試，這樣會浪費人力和物力，也給開發(fā)者帶來一定困惑，Proteus仿真軟件就很好的解決這個問題，我們在設(shè)計之初，就使用該軟件進行模擬仿真，測試，選擇滿足我們設(shè)計的最優(yōu)方案。最后根據(jù)測試沒問題的仿真圖紙，焊接實物，調(diào)試，最終完成本設(shè)計的作品。
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