如何用单片机制作电子密码锁电路

电子密码锁按照输入密码方式的不同可分为好多种，其中最常用的一种是用数字键盘输入密码的电子密码锁。这一讲主要介绍用ATmega8和LCD1602液晶显示器等组成的电子密码锁，这个电子密码锁能够由用户自行修改密码，掉电后密码不丢失。通过实验和学习使大家掌握电子密码锁的工作原理和ATmega8中EEPROM存储器的使用方法。

　　一，EEPROM数据存储器简介ATmega8的存储器由可分别独立寻址的程序存储器Flash、片内数据存储器SRAM和EEPROM三部分组成。

　　ATmega8包含512字节的EEPROM数据存储器，可用于保存系统的设定参数、掉电后数据保存等。EEPROM可以按字节为单位进行读写，至少可进行100000次擦写操作。EEPROM的访问由地址寄存器、数据寄存器和控制寄存器决定。

　　在程序中EEPROM的访问是通过I／O空间的寄存器来实现的，EEPROM的编程时间典型值为8.5ms。

　　为了防止无意的EEPROM写入，必须遵照规范的写入顺序。当读取EEPROM时，单片机将暂停4个时钟周期再执行下一条指令；当写EEPROM时，单片机将暂停2个时钟周期再执行下一条指令。

　　下面介绍与EEPROM相关的几个寄存器。

　　1．EEPROM地址寄存器

　　EEARH、EEARL因为ATmega8有512（2的9次方）字节的EEPROM，所以要用两个8位寄存器来作地址寄存器，编址为0x0000～0x01FF。地址寄存器EEAR可读可写，EEAR的初始值没有定义，在访问EEPROM之前必须写入一个正确的地址值。

　　EEAR的定义见下表。

　　2．EEPROM数据寄存器

　　EEDR数据寄存器EEDR用来存放即将写入EEPROM或者从EEPROM读出的某个单元的数据，写入或读出的地址由地址寄存器EEAR给出。EEDR的初始值为0x00。

　　3．EEPROM控制寄存器EECREECR的定义见下表。

　　EERIE位为EEPROM中断准备好使能位，当EERIE置位而且SREG寄存器中的全局中断位I置位时，若EEWE为0，则单片机产生一个中断。

　　EEMWE位为EEPROM主机写入使能位，EEMWE决定了EEWE置位是否可以启动EEPROM写操作。当EEMWE为置位时，在4个时钟周期内EEWE置位将把数据写入EEPROM的指定地址；若EEMWE为0，则操作EEWE不起作用。EEMWE置位后4个周期，硬件对其清零。

　　EEWE位为EEPROM写使能位，当EEPROM数据和地址设置好之后，需置位EEWE以便将数据写入EEPROM。此时EEMWE必须置位，否则EEPROM写操作将不会发生。写时序如下：

　　（1）等待EEWE位变为零。

　　（2）将新的EEPROM地址写入EEAR（可选）。

　　（3）将新的EEPROM数据写入EEDR（可选）。

　　（4）置位EEMWE。

　　（5）在置位EEMWE的4个周期内，置位EEWE。

　　EERE位为EEPROM读使能位，当EEPROM地址设置好之后，需置位EERE以便将数据读入EEDR。

　　EEPROM数据的读取只需要一条指令。读取EEPROM后CPU要停止4个时钟周期才可以执行下一条指令。

　　二、电子密码锁实验

　　1．实验电路

　　电子密码锁主要由单片机ATmega8、液晶显示器LCD1602和电磁铁锁芯等部分组成。实验板上与电子密码锁有关的电路部分见下图。图中SB1、SB2、SB3为输入按键，用于输入数字密码。VD6、R7、VT4等组成电磁铁驱动电路，由ATmega8的PD7脚进行控制，实际使用时只要将VT4的负载由继电器换成电子密码锁的电磁铁吸合线圈即可，当然也可以用继电器的常开触点去控制电磁铁吸合线圈。

　　2．程序设计

　　程序有主函数、初始化函数、LCD显示函数、键盘扫描函数、密码设置函数、EEPROM读写函数和延时函数等部分组成。

　　程序中共使用了6个数组，其中数组Datal［］用来存储按键值，它存储在SRAM数据存储区，用来记录输入的。

　　按键值。其中数组a［］用来存储密码值，为了防止密码值掉电丢失，a［］存储在EEPROM数据存储区，a［］的初始值为a［］={0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0}，即初始密码为000000000000。

　　实验板上的SB1、SB2两个按钮作数字输入键，SB1输入数字0，SB2输人数字1。SB3为确认键。由于只有两个数字输入按钮，因此密码只能采用二进制数，密码长度为12位。输入的12位密码存储在数组Datal口中，按一下确认键SB3后，程序将数组Datal口的各元素和数组a［］的对应元素进行比较，如果两个数组相等，说明密码正确，LCD显示屏显示：RIGHT，PD7输出高电平，由VT4推动电磁铁吸合打开电子密码锁；反之，如果密码错误，LCD显示屏显示：ERROR，打不开电子密码锁。输入密码时输入几个数字LCD显示屏就显示几个·号。容－源－电－子－网－为你提供技术支持

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