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【设计分享!】使用8051微控制器的基于密码的门锁系统

菜鸟
2022-10-21 14:13:12   被打赏 30 分(兑奖)     打赏

  使用8051微控制器的基于密码的门锁系统:该系统演示了基于密码的门锁系统,其中一旦输入正确的代码或密码,就打开门并允许相关人员进入安全区域。一段时间后,门将自动关闭。它基于密码完全正常运行。

使用8051微控制器的基于密码的门锁系统是一个简单的项目,其中安全密码将用作车门解锁系统。使用机械锁和钥匙机构的传统锁系统正被新的先进锁系统技术所取代。这些技术是机械和电子设备的集成,并且高度智能化。这些创新锁系统的突出特点之一是其简单性和高效率。

这种自动锁系统由电子控制组件组成,通过密码控制输出负载。该输出负载可以是马达或灯或任何其他机械/电气负载。

在这里,我们开发了一个使用8051微控制器的电子密码锁系统(使用8051单片机的基于密码的门锁系统),该系统为启动负载提供控制。它是一个简单的嵌入式系统,具有来自键盘的输入和相应的输出。

该系统演示了使用8051微控制器的基于密码的门锁系统,其中一旦输入了正确的代码或密码,门就会打开,相关人员可以进入安全区域。同样,如果另一个人到达,它会要求输入密码。如果密码错误,那么门将保持关闭状态,拒绝该人进入。

电路背后的原理

    电路中的主要部件是8051控制器。在本项目中,使用4×4矩阵键盘输入密码。将输入的密码与预定义密码进行比较。

    如果输入的密码正确,则系统通过旋转门电机打开门,并在LCD上显示门的状态。如果密码错误,则门保持关闭,并在LCD上显示“PWD错误”。

Password Based Door Lock System Circuit Diagram

基于密码的门锁系统电路图

所需组件

硬件要求

  • 8051微控制器

  • 8051开发板

  • 8051编程器

  • 4×4矩阵键盘

  • 16×2液晶显示器

  • L293D电机驱动板

  • 直流电机

  • 10KΩ电位计

  • 连接电线

  • 电源

如果未使用8051开发板,则需要以下组件。

  • 11.0592 MHz石英晶体

  • 2 x 33pF陶瓷电容器

  • 2 x 10 KΩ电阻器(1/4瓦)

  • 10µF电容器(极化)

  • 按钮

  • 2 x 1 KΩ电阻器(用于上拉)

软件要求

  • KeilµVision集成开发环境

  • Willar程序员

  • Proteus(用于电路图和仿真)

Password based Door Lock System Image 1

Password based Door Lock System Image 2

Password based Door Lock System Image 3

Password based Door Lock System Image 4

Password based Door Lock System Image 5

如何设计基于密码的门锁系统电路?

使用8051微控制器电路设计的基于密码的门锁系统使用五个主要部件:微控制器、L293D电机驱动器、直流电机、4×4矩阵键盘和16×2 LCD。这里使用的是AT89C52微控制器,它是一个8位控制器。此控制器需要+5V DC的电源电压。为了向控制器提供稳压的5V DC电压,我们需要使用7805电源电路。我们可以使用9V直流电池或12V、1A适配器作为电源。

复位电路设计:微控制器的复位引脚保持激活,直到电源在指定范围内,并保持最小振荡电平。换言之,为了确保电源电压不低于1.2V的阈值电平,并且复位脉冲宽度大于100ms(建议用于89C52),我们需要选择电阻器和电容器的值,使RC>=100ms。因此,我们选择了10KΩ电阻器和10µF电解电容器。

振荡器电路设计:11.0592MHz晶体振荡器用于向微控制器提供外部时钟信号。为了确保平稳运行,我们需要连接两个30pF至40pF范围内的陶瓷电容器。该晶体振荡器连接在微控制器的引脚18和19之间。这里,我们使用了两个33pF电容器。

连接LCD、键盘和电机驱动器:首先,将10KΩ电位计连接到LCD显示器的对比度调整引脚(引脚3)。LCD的RS、RW和E分别连接到P3.0、GND和P3.2引脚。LCD的八条数据线连接到端口1。

小键盘的四个ROW引脚分别连接到P2.0至P2.3,小键盘的4个COLUMN引脚分别连接至P2.4至P2.7引脚。L293D电机驱动器(1A和2A)的IN1和IN2连接到端口0引脚P0.0和P0.1。电机连接在L293D的OUT1和OUT2(1Y和2Y)引脚之间。

微控制器代码的编译:一旦电路被设计并绘制在一张纸上,下一步就是编写和编译代码。在这里,我们使用KeilµVision软件以C语言编写程序。

在编写代码之前,需要遵循一般步骤,如创建新项目和选择目标设备或所需的微控制器。编写代码后,我们需要将其保存为.c扩展名,然后将其添加到目标文件夹下的源文件组中。然后按F7键编译代码。

编译代码后,将创建一个十六进制文件。在下一步中,我们使用Proteus软件绘制电路。使用外部编程器和Willar软件将代码转储到微控制器中。

基于密码的门锁系统电路操作

电路通电后,微控制器向LCD发送命令,在LCD上显示“输入密码”。现在我们需要使用键盘输入密码。输入密码后,LCD上会显示5颗星,表示控制器已成功读取密码。

现在,控制器将输入的密码与预定义的密码进行比较。如果密码匹配,则微控制器将P0.0设置为高电平和P0.1设置为低电平,因此电机驱动器将获得电机向前运动的输入信号。

因此,门电机向前旋转以打开门。延迟10秒后,微控制器将P0.0设为低电平,P0.1设为高电平,因此电机驱动器获得反向运动的输入信号。因此,门电机反向旋转以关闭门。

如果密码不匹配,则微控制器将P0.0和P0.1保持为低电平。因此,门电机是静止的,因此门保持关闭。

注:在进行连接时,确保交流和直流电源之间没有公共连接。

基于密码的门锁系统算法

最初,将PORT1声明为LCD数据引脚,将控制引脚(RS和E)声明为P3.0和P3.2。同时,将PORT 2声明为键盘。电机驱动器也使用P0.0和P0.1。

然后,在LCD上显示消息“输入密码”。

现在读取用户的五位密码。

将输入的密码与存储的密码进行比较。

如果密码正确,则使P0.0针脚高和P0.1针脚低打开车门。在此期间,在LCD上显示“开门”。

一段时间后,使P0.0引脚为低电平,P0.1引脚为高电平,以关闭车门,然后在LCD上显示“车门关闭”。

如果密码错误,则在LCD上显示“错误密码”。

延迟一段时间后,再次要求输入密码。

基于密码的门锁系统的优点

  • 此项目提供安全性

  • 功耗更低

  • 使用的常用组件

  • 项目简单易行

基于密码的门锁系统的应用

  • 这种简单的电路可用于住宅场所,以确保更好的安全性。

  • 它可以在组织中使用,以确保授权访问高度安全的场所。

  • 只要稍作修改,这个项目就可以通过密码控制负载的切换。

基于密码的门锁系统的局限性

  • 这是一个低范围电路,即不可能远程操作电路。

  • 如果忘记了密码,就无法开门。




关键词: 设计     控制器     门锁     电路     电机    

高工
2022-10-21 14:37:55     打赏
2楼
谢谢分享

高工
2022-10-21 14:40:41     打赏
3楼

感谢分享


高工
2022-11-12 09:46:31     打赏
4楼

感谢分享


工程师
2022-11-12 09:48:15     打赏
5楼

感谢分享


高工
2022-11-12 09:49:20     打赏
6楼

感谢分享


助工
2022-11-17 16:07:38     打赏
7楼

学习一下


专家
2022-11-20 09:21:20     打赏
8楼

谢谢


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