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[摘要]介紹了一種基于AT89S51單片機的寢室安全保障器。這種寢室安全保障器以AT89S51單片機為主控制器，外加鍵盤電路、顯示電路、報警電路、電源電路、保障電路、振蕩電路、復位電路和存儲電路等構成。

[關鍵詞]保障器；數據傳輸；單片機

近些年，科學技術的迅猛發展以及人們生活水平的不斷提高，使公眾對安全保障和財產保障越來越關注。為了增強人們對財產保障和安全保障的安全性要求，傳統、老式的方法已經無法解決安全問題，所以代替傳統的安全保障方法的寢室安全保障器應運而生。這種寢室安全保障器具有保密性強、成本低、功耗低、靈活性高、應用性廣的特點。

1寢室安全保障器的工作原理

寢室安全保障器由AT89C51單片機為主控制器，當寢室用戶通過按鍵輸入正確的驗證信息時，主控制器相應的輸出一個高電平的信號，高電平使晶體管導通，進而寢室安全保障器打開，用戶可以通過；當寢室用戶通過按鍵輸入錯誤的驗證信息時，主控制器相應的輸出一個低電平的信號，低電平使晶體管截止，進而寢室安全保障器關閉，從而保證寢室財產的安全。寢室安全保障器不僅可以應用在寢室，還可以應用在其他方面，如住宅和工作的部門安全保障、單位和個人的文件檔案管理及保存安全防范等。

2寢室安全保障器的硬件研究

寢室安全保障器的硬件部分包括AT89S51單片機為主控制器，外加鍵盤電路、顯示電路、報警電路、電源電路、保障電路、振蕩電路、復位電路和存儲電路等構成。主控制電路：寢室安全保障器的主控制電路采用單片機AT89S51。AT89S51單片機具有靈活的編程環境，可以控制整個硬件的工作過程，其具有電路簡單、成本低、可靠性好的特點。在主控制電路AT89S51接入外圍電路和一些功能電路，以便達到寢室安全保障的作用。鍵盤電路設計：設計用戶通過鍵盤電路輸入寢室安全密碼，安全密碼輸入后通過單片機與已有的密碼對比判斷，當用戶輸入密碼正確，可以入內，否則不能放行。鍵盤電路的設計采用矩陣式鍵盤，目的為了減少整個系統的I/O線所占用的數目。設有4*4矩陣鍵盤，包含0-9一共10個數字按鍵，以及確認密碼、修改密碼、刪除密碼等功能按鍵，每組按鍵直接通過接口電路與主控制器相連。顯示電路：本系統的顯示電路主要采用1602LCD液晶顯示代替普通的數碼管，1602LCD液晶顯示器可以顯示阿拉伯數字、特殊的符號和英文字母，其用途比較廣泛。當按下鍵盤上的工作鍵后，1602LCD液晶顯示器處于工作狀態，反之，液晶顯示器處于關閉狀態。當用戶要對寢室安全保障器輸入開啟密碼時，輸入正確顯示屏會顯示RIGHT字母，密碼與已設定的密碼對應不上，顯示屏會顯示ERROR字母，用戶不能入內。報警電路：報警電路主要采用蜂鳴器。蜂鳴器為壓電式，其需要100mA工作驅動電流，當寢室安全保障器的用戶輸入驗證碼錯誤時，單片機程序產生低電平傳輸到輸出端口，蜂鳴器發出警示聲；當寢室安全保障器的用戶輸入驗證碼正確時，單片機程序產生高電平傳輸到輸出端口，蜂鳴器不報警；當輸入錯誤次數過多時，蜂鳴器也會報警。電源電路：寢室安全保障器的電源電路采用5V直流電源來供電。這就需要把220V的單相交流電壓轉換為5V直流穩壓電源，其過程主要是通過電源變壓器、整流電路、濾波電路以及穩壓電路轉換成穩定的直流電壓。寢室安全保障器的電源電路選擇充電器來達到5V直流穩壓電源來供電。保障電路：寢室安全保障器的保障電路主要是對寢室的安全起到保證作用，當外來的用戶想要通過，必須按照LCD顯示屏提示的信息，通過按鍵輸入正確的驗證碼，方可入內。用戶輸入的驗證信息傳輸到單片機主控制器，通過對比認為正確，系統輸出開啟信號，便可以開啟用戶通過，否則輸入的驗證信息錯誤，按鍵后顯示器一直處于關閉狀態，系統無法輸出開啟信號，用戶便不能通過。該保障電路對寢室的安全起到保障作用。振蕩電路：振蕩電路應用12MHz的石英晶振和電容構成，形成并聯諧振電路。振蕩電路產生單片機正常工作時所需要的脈沖信號，以便主控制器能正常運行。復位電路：復位電路主要起到主控制器的初始化操作，單片機AT89S51在一開始運行時，先要通過復位電路來復位，然后再按照程序命令執行操作，AT89S51單片機本身是不能進行復位的操作的，必須通過復位電路來實現，復位電路分為上電自動復位和按鍵手動復位。存儲電路：存儲電路主要采用AT24C02芯片來存儲信息，AT24C02芯片可以在電源斷開的情況下，將設定的信息保存在芯片內不丟失。一般情況下，AT24C02芯片在電源斷開的情況下，信息可以保存40年以上，其實用性很強。每當設定信息時，系統能自動存儲信息程序，寢室安全保障器重新上電的時，自動讀取存儲器信息程序，提供給主控制器。

【參考文獻】

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[2]張俊謨.單片機的發展與應用[J].電子制作，2007（8）.

[3]殷斌.基于單片機的控制系統的研究[J].機電工程，2015（6）.

作者:楊揚 賈玉琪 王家衛 單位:大連科技學院電氣工程系