基于STC89C52单片机密码内置的摩托车密码锁系统 |
| 2012-11-07 15:00 作者：李鹏伟 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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【硅谷网11月7日文】据《硅谷》杂志2012年第16期刊文称，阐述一种基于STC89C52单片机密码内置的摩托车密码锁系统的设计方案。该系统选用STC89C52单片机为微处理器，密码值内置在程序里，4*4矩阵键盘作为输入设备，4位8段LED显示器显示工作状态和密码，驱动蜂鸣器发出警告和继电器吸合，进而去控制摩托车主电源线的通断。该密码锁与原车防盗系统组合，更大的完善摩托车的防盗功能。
0引言
在现代摩托车上，无线遥控防盗系统已基本成为摩托车标准配置，有防盗功能、无线启动功能等，有较好的安全性和便捷性。但是，如果驾驶者不慎将遥控器和钥匙丢失，那么摩托车的安全性就保证不了了。作者考虑到这一问题，通过本文介绍了一种基于STC89C52单片机密码内置的摩托车密码锁系统，驾驶者丢失了遥控器和钥匙，捡到遥控器和钥匙者只能打开点火开关，并不能开走车，因为主电源线受控于密码锁，所以要给主电源供电而开走车，必须输入正确的密码。该密码锁系统和原车防盗系统联合使用，使摩托车不易丢失，提高了安全性。
1总体方案
在该设计方案中，密码锁安装于摩托车上的方法非常便捷，所以文中重点介绍密码锁的设计。该设计主要包括两大部分：第一部分是硬件电路设计，即单片机作为处理器，与继电器、蜂鸣器、键盘及显示器的连接方法；第二部分是软件程序设计，即完成相应功能的C语言程序代码。
1.1功能描述
打开摩托车点火开关，密码锁供电，按键输入4位密码后，显示器显示出密码值，再按下“确认”键，如果密码正确，显示器显示“PASS”，并且蜂鸣器长鸣一声，随后继电器吸合，给摩托车供上电，摩托车可启动行驶。如果密码不正确，显示器显示“END”，以2S为周期闪烁三次，蜂鸣器同步短鸣三声，继电器不吸合，之后系统复位。如果输入密码位数不够四位而按下“确认”键或输入四位密码后再次按下的键不是“确认”键，系统同样显示三次“END”，蜂鸣器同步短鸣三声后系统复位。
1.2硬件电路设计
密码锁设计原理框图如图1所示。
图1密码锁设计原理框图
设计方案中，将摩托车蓄电池的12V电压变为5V电压供给密码锁系统各单元，选用STC89C52型单片机作为处理器，矩阵键盘作为输入设备与单片机连接，主要完成密码输入功能，单片机将输入的密码值以及工作状态通过驱动电路显示在LED显示器上，蜂鸣器可以发出两种长短的鸣叫声，表示密码输入正确与否的状态，继电器受控于单片机，密码正确时继电器吸合，其内部开关即可接通摩托车的主电源通路，使摩托车可正常启动行驶。
1.3软件程序设计
软件设计是密码锁系统的灵魂，单片机的编程语言有C语言、汇编语言等，本设计采用C语言来设计软件程序，完全达到了方案功能要求。
2硬件电路说明
本文密码锁的设计使用成本低廉的MCS-51系列单片机，型号为STC89C52，该单片机具有在线编程、看门狗定时器等重要功能，运行速度较快，存储空间满足系统软件程序要求。
密码锁系统的电路原理图如图2所示。图中S1为摩托车的蓄电池，二极管D1防止电源接反损坏系统，A1是摩托车的点火开关，接点火开关ON挡相关的两根线，U5为7805三端稳压器，可保证系统为5V正电源供电，LED1起系统电源通电指示作用。三极管Q1和Q6分别驱动继电器和蜂鸣器，主要利用三极管的开关作用。KEY13为单片机的复位按键，可以通过按下此按键使系统复位。三极管Q2至Q5作为LED显示器的主要驱动元件来驱动4位共阳极LED显示器，可提高其发光亮度，软件编程可消除动态扫描时的余辉。矩阵键盘可用机械按钮开关设计。
图2密码锁系统电路原理图
3软件设计说明
密码锁的最终实现必须向单片机写入软件程序。编程员在编写一段程序前都会根据目标任务或功能描述编绘程序流程图，然后再根据流程图编写软件程序代码，本设计的程序流程图如图3所示。软件程序包括初始化程序、延时子函数、键盘扫描函数、显示子函数和主函数等。首先对系统进行初始化设置，如显示器初始状态显示“0000”，然后编写采用软件延时的方法去除机械按键抖动的键盘扫描程序，在主函数里根据键值判断是否为确认键，是否为密码键等，最终向显示器送出密码显示、“PASS”和“END”显示。软件程序采用C语言编写，代码超过300行，经过测试，运行可靠。
图3密码锁软件程序流程图
4系统调试
硬件电路设计焊接好后，通过仪表检测电气连线。把调试好的软件程序通过编程器下载到单片机内的ROM，将单片机装入密码锁系统板，供电后在系统测试，正常后就可以装车使用。
5设计总结
该密码锁的设计方案简单易行，所需元件数较少，成本低廉，整个系统相对简单、实用。密码锁安装于摩托车上后，打开点火开关，正确输入密码，按下“确认”键，即可发动摩托车，操作简单。密码锁和原车遥控可联合实用，提高了摩托车的防盗性能。因此本设计可以作为电子爱好者研究制作，也可用于摩托车爱好者改装爱车，很有推广价值。
作者简介：
李鹏伟（1984-），男，汉族，陕西咸阳人，本科毕业于西安工程大学电子信息学院通信工程专业，工作于西安汽车科技职业学院，从事汽车单片机与车载网络及整车电路故障分析检修的研究及课程教学。
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