單片機(jī)指紋密碼鎖設(shè)計(jì) LCD12864顯示

一、系統(tǒng)方案

隨著人們生活水平的提高，如何實(shí)現(xiàn)家庭防盜這一問(wèn)題也變的尤其的突出，傳統(tǒng)的機(jī)械鎖由于其構(gòu)造的簡(jiǎn)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(gè)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(duì)它的結(jié)構(gòu)、機(jī)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(jià)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(wú)鑰匙亦不會(huì)亂闖。然而，那些毫無(wú)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(huì)出現(xiàn)這種情況呢？因?yàn)閭鹘y(tǒng)鎖具都存在致命的弱點(diǎn)：
　　第一、 鎖芯采用常見的銅、鋁、鋅等材料，抵抗不了強(qiáng)力破壞；
　　第二、 鎖具制作工藝，技術(shù)落后，無(wú)法阻止技術(shù)手段的開啟。
　　目前，市場(chǎng)上很多國(guó)內(nèi)外的鎖具，實(shí)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(jiǎn)單的工具就可以把這些鎖打開，有的慣偷甚至公開揚(yáng)言：“沒有我打不開的鎖�！逼鋵�(shí)，不是他們多高明，而是一般鎖具技術(shù)原理太過(guò)簡(jiǎn)單。面對(duì)這一殘酷的現(xiàn)狀，新時(shí)代提出了鎖具必須革命的迫切的要求。

(1).如何通過(guò)指紋識(shí)別模塊對(duì)指紋的采集，識(shí)別，存儲(chǔ)。

(2).如何控制LCD12864顯示需要顯示的內(nèi)容。

(3).如何控制AT24C02進(jìn)行存儲(chǔ)信息。

(4).設(shè)計(jì)程序算法正確的讀取矩陣鍵盤，獲取所按下的按鍵位置。

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二、硬件設(shè)計(jì)

原理圖如下：

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三、單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)

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(shí)器2初始化函數(shù)

參數(shù)說(shuō)明:

*********************************************************/

void T2_init()

{

        RCAP2H=(65536-50000)/256;

        RCAP2L=(65536-50000)%256;//自動(dòng)重裝

        TH2=RCAP2H;

        TL2=RCAP2L;              //定時(shí)器2賦初值

        EA=1;                    //開總中斷

        ET2=1;                   //定時(shí)器T2中斷允許      

        TR2=0;                                     //關(guān)閉定時(shí)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(shí)器2中斷處理函數(shù)

參數(shù)說(shuō)明:定時(shí)50MS中斷一次

*********************************************************/

void T2_interrupt(void) interrupt 5

{

        TF2=0; //清除定時(shí)器2溢出標(biāo)志位

        T2_num++;           //計(jì)數(shù)變量+1

        if(T2_num==200)//200*50ms=10S定時(shí)完成

        {

                T2_num=0;  //清0計(jì)數(shù)變量

                jdq=1;           //關(guān)閉繼電器，電磁鎖關(guān)閉

                TR2=0;           //定時(shí)器關(guān)閉

        }

}

3、按鍵檢測(cè)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(biāo)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(shí)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(shuō)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(shí)函數(shù)

參數(shù)說(shuō)明:

********************************************************/

void key_delay()                   //延時(shí)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(jìn)行按鍵掃描

參數(shù)說(shuō)明:返回按鍵值，=0時(shí)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(shí)去抖動(dòng)

                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(wú)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(cè)

                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(jì)

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(tái)的基礎(chǔ)上通過(guò)自身的軟件仿真出硬件平臺(tái)的運(yùn)行情況，這樣就可以通過(guò)軟件仿真來(lái)驗(yàn)證我們?cè)O(shè)計(jì)的方案有沒有問(wèn)題，如果有問(wèn)題，可以重新選擇器件，連接器件，直到達(dá)到我們?cè)O(shè)定的目的，避免我們搭建實(shí)物的時(shí)候，如果當(dāng)初選擇的方案有問(wèn)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(cè)試，這樣會(huì)浪費(fèi)人力和物力，也給開發(fā)者帶來(lái)一定困惑，Proteus仿真軟件就很好的解決這個(gè)問(wèn)題，我們?cè)谠O(shè)計(jì)之初，就使用該軟件進(jìn)行模擬仿真，測(cè)試，選擇滿足我們?cè)O(shè)計(jì)的最優(yōu)方案。最后根據(jù)測(cè)試沒問(wèn)題的仿真圖紙，焊接實(shí)物，調(diào)試，最終完成本設(shè)計(jì)的作品。

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