隨著世界變得越來越依賴數(shù)字化，現(xiàn)在甚至可以將門設(shè)計(jì)成安全可靠的。鎖和鑰匙的數(shù)字版本具有許多有前途的功能。數(shù)字門鎖用密碼安全放置。但是，這也可能會(huì)吸引不道德的***，因此，還需要額外的安全層。

在這篇基于電子項(xiàng)目的文章中，我們創(chuàng)建了一個(gè)使用基本控制器8051微控制器控制的數(shù)字門鎖。本文的目的是了解數(shù)字門鎖背后的基本工作原理。

什么是數(shù)字門鎖？

數(shù)字門鎖一般是一種基于密碼的電子密碼鎖。在這個(gè)項(xiàng)目中，我們使用8051微控制器、鍵盤和12伏直流繼電器設(shè)計(jì)了數(shù)字門鎖。在本文中，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)使用8051的簡(jiǎn)單數(shù)字門鎖——它可以用作安全檢查系統(tǒng)，以限制只有某些具有密碼的個(gè)人才能進(jìn)入某個(gè)區(qū)域/房間。因此，我們的數(shù)字門鎖項(xiàng)目可以使用非常廣泛的名稱來調(diào)用，例如使用8051的數(shù)字密碼鎖或使用8051微控制器的數(shù)字安全密碼鎖或使用8051的密碼安全系統(tǒng)或使用的電子密碼鎖或數(shù)字密碼鎖8051.人們稱這種“安全系統(tǒng)”有不同的名稱，盡管它們的意思都是建立一個(gè)基本的基于密碼的安全系統(tǒng)，使用8051或AVR或PIC或Arduino（選擇的控制器）等微控制器，具有自動(dòng)門鎖/開門設(shè)施、聲音警報(bào)、基于GSM的短信警報(bào)等額外功能。

數(shù)字門鎖-項(xiàng)目摘要

我們的數(shù)字密碼鎖項(xiàng)目-是一個(gè)簡(jiǎn)單的電子數(shù)字鎖系統(tǒng)或使用8051的電子密碼鎖-在程序中存儲(chǔ)了一個(gè)預(yù)設(shè)的5位密碼。系統(tǒng)采集5位用戶輸入，將用戶輸入與程序內(nèi)部預(yù)設(shè)密碼進(jìn)行比較，如果用戶輸入和存儲(chǔ)的密碼匹配，則允許進(jìn)入（通過繼電器打開門幾秒鐘然后關(guān)閉）它在規(guī)定的時(shí)間后自動(dòng)）。如果用戶輸入和存儲(chǔ)的密碼不匹配，訪問將被拒絕（通過不打開關(guān)閉的門-即通過將繼電器保持在關(guān)閉位置）

注意：-我們有一個(gè)精彩的8051項(xiàng)目***，這些項(xiàng)目是我們之前設(shè)計(jì)和發(fā)布的。看看如果您有興趣自己構(gòu)建基于8051的應(yīng)用程序和系統(tǒng)！學(xué)習(xí)和構(gòu)建新的東西很有趣。

現(xiàn)在讓我們開始構(gòu)建基于密碼的數(shù)字門鎖。下面給出數(shù)字密碼鎖的電路圖。如圖所示組裝電路。

基于密碼的數(shù)字門鎖/電子密碼鎖-電路圖

使用的組件

8051–AT89S51–1

16×2LCD模塊–1

4X4鍵盤–1

10K電阻網(wǎng)絡(luò)–1

12V繼電器–1

晶體管–BC548–1

二極管–1N4007–1

按鈕開關(guān)–1

水晶–11.059Mhz–1

電容器

33pF-2

0.1uF-1

10uF-1

1

電阻器

10K歐姆–1

100歐姆-1

8.2K歐姆–1

330歐姆-1

4.7K歐姆–1

連接解釋

如電路圖所示進(jìn)行數(shù)字密碼鎖項(xiàng)目的連接。我們已經(jīng)解釋了下面的連接。

8051的鍵盤——在這個(gè)特殊的電子密碼鎖項(xiàng)目中，我們將一個(gè)4×4鍵盤連接到8051微控制器的端口3。行引腳從P3.0連接到P3.3，而列引腳從P3.4連接到P3.7。閱讀我們關(guān)于將鍵盤連接到8051的教程——了解如何將鍵盤連接到8051以及如何識(shí)別和顯示按鍵。

16×2LCD模塊到8051–我們使用16×2lcd模塊來顯示項(xiàng)目的狀態(tài)消息。我們已經(jīng)以8位模式連接了這個(gè)LCD模塊（使用8條數(shù)據(jù)線）。8條數(shù)據(jù)線連接到8051的端口0。在端口0使用10K電阻網(wǎng)絡(luò)（有8個(gè)引腳）連接外部上拉電阻，以連接LCD的8條數(shù)據(jù)線。LCD控制引腳RS、R/W和E分別連接到端口2引腳P2.7、P2.6和P2.5。閱讀我們關(guān)于將LCD連接到8051的教程——了解如何將LCD模塊正確連接到8051，以及如何在LCD模塊上完美顯示文本消息。

按鈕開關(guān)——用于設(shè)置8051的復(fù)位電路，Crystal用于為8051提供必要的時(shí)鐘。

繼電器-一個(gè)12VSPDT繼電器用于數(shù)字門鎖項(xiàng)目并連接到P2.0。晶體管(BC548)–用于以必要的電流驅(qū)動(dòng)繼電器。

數(shù)字門鎖電路的工作

數(shù)字門鎖項(xiàng)目的目標(biāo)是允許正確輸入5位密碼的人訪問，并且不允許輸入錯(cuò)誤密碼的人訪問。我們使用4×4鍵盤向微控制器輸入數(shù)字，并使用12V繼電器來控制門的電子電磁鎖（電路圖中未顯示）。密碼存儲(chǔ)在8051程序（程序存儲(chǔ)器）中。在下面給出的示例程序中，我們使用密碼12345并以標(biāo)簽-PASSW存儲(chǔ)在程序內(nèi)存位置。

PASSW:DB49D,50D,51D,52D,53D,0//Decimalequivalentof1,2,3,4,5isstoredinaddresslabelPASSW

當(dāng)我們打開電源時(shí)，系統(tǒng)將打開并在LCD屏幕上顯示一條消息——“基于密碼的安全系統(tǒng)”。啟動(dòng)過程完成后，系統(tǒng)將要求“輸入5位數(shù)字”。此信息出現(xiàn)在LCD屏幕上后，用戶必須連續(xù)輸入5位數(shù)字。一旦輸入5位數(shù)字，系統(tǒng)將開始檢查密碼（通過將輸入的5位數(shù)字與存儲(chǔ)的密碼進(jìn)行比較）。在檢查密碼子程序（比較子程序-帶有標(biāo)簽-CHECK_PASSWORD）開始之前，LCD模塊上會(huì)顯示一條狀態(tài)信息“CheckingPassword”。密碼檢查子程序?qū)⒈容^每個(gè)輸入的數(shù)字-一個(gè)一個(gè)，如果所有5個(gè)數(shù)字都輸入正確（i.e每個(gè)輸入的數(shù)字按順序與存儲(chǔ)的密碼匹配）系統(tǒng)將通過打開繼電器開始允許用戶訪問的過程（通過程序中的SETBP2.0命令實(shí)現(xiàn)）。LCD屏幕上將顯示兩條消息——“AccessGranted”和“DoorOpens”。幾秒鐘后，繼電器將通過命令CLRP2.0關(guān)閉（即在MAIN程序命令的下一次迭代中）如果輸入的密碼錯(cuò)誤，系統(tǒng)將不會(huì)打開繼電器并顯示“密碼錯(cuò)誤”消息”–LCD屏幕上將顯示“拒絕訪問”。

程序/代碼-基于密碼的安全系統(tǒng)

RSEQUP2.7

RWEQUP2.6

EEQUP2.5

SELEQU41H

ORG000H

CLRP2.0

MOVTMOD,#00100001B

MOVTH1,#253D

MOVSCON,#50H

SETBTR1

ACALLLCD_INIT

MOVDPTR,#TEXT1

ACALLLCD_OUT

ACALLLINE2

MOVDPTR,#TEXT2

ACALLLCD_OUT

MAIN:ACALLLCD_INIT

MOVDPTR,#TEXT1

ACALLLCD_OUT

ACALLLINE2

MOVDPTR,#TEXT2

CLRP2.0

ACALLLCD_OUT

ACALLDELAY1

ACALLDELAY1

ACALLREAD_KEYPRESS

ACALLLINE1

MOVDPTR,#CHKMSG

ACALLLCD_OUT

ACALLDELAY1

ACALLCHECK_PASSWORD

SJMPMAIN

LCD_INIT:MOVDPTR,#INIT_COMMANDS

SETBSEL

ACALLLCD_OUT

CLRSEL

RET

LCD_OUT:CLRA

MOVCA,@A+DPTR

JZEXIT

INCDPTR

JBSEL,CMD

ACALLDATA_WRITE

SJMPLCD_OUT

CMD:ACALLCMD_WRITE

SJMPLCD_OUT

EXIT:RET

LINE2:MOVA,#0C0H

ACALLCMD_WRITE

RET

LINE1:MOVA,#80H

ACALLCMD_WRITE

RET

CLRSCR:MOVA,#01H

ACALLCMD_WRITE

RET

CMD_WRITE:MOVP0,A

CLRRS

CLRRW

SETBE

CLRE

ACALLDELAY

RET

DATA_WRITE:MOVP0,A

SETBRS

CLRRW

SETBE

CLRE

ACALLDELAY

RET

DELAY:CLRE

CLRRS

SETBRW

MOVP0,#0FFh

SETBE

MOVA,P0

JBACC.7,DELAY

CLRE

CLRRW

RET

DELAY1:MOVR3,#46D

BACK:MOVTH0,#00000000B

MOVTL0,#00000000B

SETBTR0

HERE1:JNBTF0,HERE1

CLRTR0

CLRTF0

DJNZR3,BACK

RET

DELAY2:MOVR3,#250D

BACK2:MOVTH0,#0FCH

MOVTL0,#018H

SETBTR0

HERE2:JNBTF0,HERE2

CLRTR0

CLRTF0

DJNZR3,BACK2

RET

READ_KEYPRESS:ACALLCLRSCR

ACALLLINE1

MOVDPTR,#IPMSG

ACALLLCD_OUT

ACALLLINE2

MOVR0,#5D

MOVR1,#160D

ROTATE:ACALLKEY_SCAN

MOV@R1,A

ACALLDATA_WRITE

ACALLDELAY2

INCR1

DJNZR0,ROTATE

RET

CHECK_PASSWORD:MOVR0,#5D

MOVR1,#160D

MOVDPTR,#PASSW

RPT:CLRA

MOVCA,@A+DPTR

XRLA,@R1

JNZFAIL

INCR1

INCDPTR

DJNZR0,RPT

ACALLCLRSCR

ACALLLINE1

MOVDPTR,#TEXT_S1

ACALLLCD_OUT

ACALLLINE2

ACALLDELAY1

SETBP2.0

MOVDPTR,#TEXT_S2

ACALLLCD_OUT

ACALLDELAY1

SJMPGOBACK

FAIL:ACALLCLRSCR

ACALLLINE1

MOVDPTR,#TEXT_F1

ACALLLCD_OUT

ACALLDELAY1

ACALLLINE2

MOVDPTR,#TEXT_F2

ACALLLCD_OUT

ACALLDELAY1

GOBACK:RET

KEY_SCAN:MOVP3,#11111111B

CLRP3.0

JBP3.4,NEXT1

MOVA,#49D

RET

NEXT1:JBP3.5,NEXT2

MOVA,#50D

RET

NEXT2:JBP3.6,NEXT3

MOVA,#51D

RET

NEXT3:JBP3.7,NEXT4

MOVA,#65D

RET

NEXT4:SETBP3.0

CLRP3.1

JBP3.4,NEXT5

MOVA,#52D

RET

NEXT5:JBP3.5,NEXT6

MOVA,#53D

RET

NEXT6:JBP3.6,NEXT7

MOVA,#54D

RET

NEXT7:JBP3.7,NEXT8

MOVA,#66D

RET

NEXT8:SETBP3.1

CLRP3.2

JBP3.4,NEXT9

MOVA,#55D

RET

NEXT9:JBP3.5,NEXT10

MOVA,#56D

RET

NEXT10:JBP3.6,NEXT11

MOVA,#57D

RET

NEXT11:JBP3.7,NEXT12

MOVA,#67D

RET

NEXT12:SETBP3.2

CLRP3.3

JBP3.4,NEXT13

MOVA,#42D

RET

NEXT13:JBP3.5,NEXT14

MOVA,#48D

RET

NEXT14:JBP3.6,NEXT15

MOVA,#35D

RET

NEXT15:JBP3.7,NEXT16

MOVA,#68D

RET

NEXT16:LJMPKEY_SCAN

INIT_COMMANDS:DB0CH,01H,06H,80H,3CH,0

TEXT1:DB"PASSWORDBASED",0

TEXT2:DB"SECURITYSYSTEM",0

IPMSG:DB"INPUT5DIGITS",0

CHKMSG:DB"CHECKINGPASSWORD",0

TEXT_S1:DB"ACCESS-GRANTED",0

TEXT_S2:DB"DOOROPENED",0

TEXT_F1:DB"WRONGPASSWORD",0

TEXT_F2:DB"ACCESSDENIED",0

PASSW:DB49D,50D,51D,52D,53D,0

END

該程序是用匯編語言編寫的。下面解釋程序的重要方面和子程序。

KEY_SCAN–是識(shí)別按鍵的子程序。識(shí)別按鍵采用列掃描的***。被按下的鍵被識(shí)別并被分配一個(gè)被按下的鍵的十進(jìn)制等效值（ASCII值）。您可以閱讀8051鍵盤上的教程-接口以了解有關(guān)編程的更多信息。

READ_KEYPRESS–是收集用戶輸入的子程序。使用寄存器R0設(shè)置一個(gè)計(jì)數(shù)器來計(jì)數(shù)5次（這會(huì)將用戶輸入***限制為前5次按鍵）。寄存器R1被分配地址單元160D。收集的用戶輸入保存在從160D開始的地址位置。該位置使用INCR1–命令8051連續(xù)遞增。因此，第一個(gè)用戶輸入存儲(chǔ)在160D中，第二個(gè)用戶輸入存儲(chǔ)在161D中，第三個(gè)用戶輸入存儲(chǔ)在162D中，第四個(gè)存儲(chǔ)在163D中，第五個(gè)用戶輸入存儲(chǔ)在164D中。這些地址位置是通過間接尋址***使用寄存器R1訪問的。

注意：-程序中編寫了兩個(gè)延遲例程。DELAY1–用作在LCD模塊上正確輸出信息的延遲。向LCD模塊發(fā)送消息/數(shù)據(jù)后，調(diào)用DELAY1，以便消息在LCD屏幕上停留規(guī)定的延遲時(shí)間。DELAY2（延遲2.5秒）用于為鍵盤提供必要的去抖效果。（按鈕開關(guān)或任何類型的機(jī)械開關(guān)具有彈跳效應(yīng)。必須通過電容器或軟件內(nèi)部的一些調(diào)整來消除這種效應(yīng)-例如-掃描按鍵后的1或2秒延遲)

CHECK_PASSWORD–是將用戶輸入的密碼（5位）與程序中實(shí)際存儲(chǔ)的密碼進(jìn)行比較的子程序。通過在DPTR的幫助下從存儲(chǔ)的密碼中選擇每個(gè)數(shù)字并將其加載到累加器（使用MOVCA，@A+DPTR），逐位進(jìn)行比較。然后將加載到累加器的每個(gè)數(shù)字與作為用戶輸入存儲(chǔ)的相應(yīng)數(shù)字（在地址位置16D到164D中）進(jìn)行比較，***是將它們一一加載到寄存器R1。數(shù)字通過X-OR與命令XRLA,@R1進(jìn)行比較。根據(jù)比較的結(jié)果，該子程序?qū)懭肓嗽试S訪問（并打開繼電器）或不允許訪問并在LCD屏幕上顯示“訪問被拒絕”消息的命令。

結(jié)論

以上就是使用8051的基于密碼的安全系統(tǒng)的全部?jī)?nèi)容。我們希望您已經(jīng)了解電路，它正在工作，并且程序非常好。如果您有任何疑問，請(qǐng)?jiān)谠u(píng)論部分提出。如果您想了解更多有趣和類似的電子密碼鎖項(xiàng)目，請(qǐng)查看以下安全系統(tǒng)/鎖項(xiàng)目。

使用8051的基于RFID的安全系統(tǒng)?–是一種在概念上與數(shù)字門鎖或電子密碼鎖非常相似的安全系統(tǒng)。該項(xiàng)目的主要區(qū)別在于唯一的RFID標(biāo)簽用于識(shí)別授權(quán)人員（而不是鍵盤和密碼）。一個(gè)RFID閱讀器連接到8051以讀取RFID標(biāo)簽。

數(shù)字密碼鎖-高級(jí)-使用Arduino-是使用鍵盤和Arduino構(gòu)建的數(shù)字密碼鎖項(xiàng)目的一個(gè)非常有趣和高級(jí)的版本。這個(gè)項(xiàng)目最有趣的部分是“用戶定義密碼”選項(xiàng)，用戶可以在安裝系統(tǒng)時(shí)自己設(shè)置密碼。安裝時(shí)的這個(gè)SET密碼可以稍后通過按“編輯密碼”鍵來更改/編輯。