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图3.3 键盘输入原理图
3.2.2 复位电路
单片机复位可以让整个系统（单片机芯片本身）从一个确定的初始状态开始工作。在单片机刚刚上电时、断电后和执行出错，复位都是必须的操作。RST为高电平并保持一定时间后，单片机进入复位状态，在此期间，P0口呈现高阻态，P1－P3口均呈现高电平，同时PSEN信号无效、ALE为高电平。
本设计在最基础的复位电路基础上，添加了一个按键以实现手动复位功能。在刚接通电源时电容C1两端电势差很小，电阻R1上的电压接近电源电压，这会使得RST为高电平，接着，电容进入充电过程，RST端电势步降低，当RST端的电压表现为低电平时，CPU脱离复位状态，只要电容C3大小适当，就能够保证RST的高电平有效持续时间多于24个振荡周期，此时单片机就能够实现可靠的复位。手动复位按键的加入，使得死机时有了可靠的复位方法。在按下复位键后，电容C3将会经由R6进行放电，此过程结束后，RST端的电位就会由两个电阻的分压情况决定[14]。复位电路的原理如下图所示：
图3.4 复位电路原理图
3.2.3 晶振电路
将晶体振荡器按下图所示方式连接到XTAL1引脚和XTAL2引脚上，就构成了晶振电路。图示是一种电容三点式振荡器，振荡信号的频率取决于晶振频率和两
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个电容的容量，其中，晶振频率又是主要因素。一般而言，晶振频率的取值范围在0～33MHz之间，两个电容的取值范围在5～30pF之间。根据实际情况，本设计中采用24MHZ做系统的外部晶振。电容取值为22pF[15]。晶振电路原理图如图4.4所示：
C122pFX1CRYSTALC222pF 图3.5 晶振电路原理图
3.2.4 显示电路
为了使密码锁的显示效果使人满意、电路简洁，此处使用了LCD1602作为显示模块的核心，而不是普通的数码管。接通电源后显示器处于等待开锁状态，提示用户输入密码，当用户需要开锁时，可以使用数字键0－9输入密码，每次按键都会把处理结果反馈到屏幕上。当密码输入结束后，按下确认键，系统将会把输入的密码和事先保存的对比，若正确，LCD将显示“Unlock succeed!”，电子密码锁被打开；否则，LCD显示屏会显示“Wrong Password，Unlock Failed!”，电子密码锁保持原状态。
在密码修改的过程中，LCD显示屏会显示更为多样的信息：“Change Password? (Y/N)”、“Old Password:”、“Wrong Password，Match Failed!”、“Enter New PW:”、“The Password must be 6 bits!”、“The Password has changed!”等等，电子锁当前所处的状态一目了然。其显示部分及引脚接口如图4.5所示：
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图3.6 显示电路原理图
3.2.5 报警、解锁提示电路
本设计报警部分电路由蜂鸣器实现。当输入密码并确认后，单片机的P3.1引脚将输出特定频率的方波，则蜂鸣器被导通而发出声音。当密码错误时，发出的声音为短促的3声“嘟”，音高相同；当密码正确时，发出的声音为一小段乐声。
当解锁成功时，接于P3.0端口的绿色LED灯将会亮起，提示锁已打开。在实际应用的电子密码锁产品中，可以把其替换为电磁继电器的输入，原理仍是不变。报警、解锁提示部分电路原理图如图4.6所示（图中led接P3.0口，air接P3.1口）。
图3.7 报警、解锁提示电路原理图
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3.3 系统软件部分设计
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本设计的软件部分由主程序、按键检测子程序、LCD显示子程序、密码修改子程序、报警声音子程序等组成。 3.3.1 主程序流程图
如图5.1所示为主程序流程图，系统上电后将进行初始化，然后开始进行键盘扫描，此时在键盘上输入密码，若密码正确，则开锁成功，播放成功提示音，密码错误则会提示，包括屏幕画面及声音。
图3.8 主程序流程图
3.3.2 按键检测子程序设计
本设计中的的密码输入使用了4*3矩阵键盘，键盘上除数字键0—9以外还有2个功能键。该矩阵键盘的按键检测采用行扫描法，具体步骤如下：
1令第一行为低电平，其余行和列为高电平，即给P1口赋值0xFE。 ○
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2延时5～20ms再次进行检测，实现按键消抖。 ○
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3读P1口的值，判断当前是否有键被按下。若无键按下，其值仍应为0xFE。○
若第一个按键按下，则第一列会被拉低，即P1口的读取值应为0xEE，即0xEE为第一行第一列按键的键码。同理可得第一行另两个按键的键码为0xDE、0xBE[16]。
用同样的方法，令其它行为低电平，经上述3个步骤也可判断其它按键是否按下。
根据上述过程，该矩阵键盘的按键检测扫描程序设计如下：
uchar code rowScan[]={0xFE,0xFD,0xFB,0xF7}; //行扫描码 uchar code
key12[]={0xEE,0xDE,0xBE,0xED,0xDD,0xBD,0xEB,0xDB,0xBB,0xE7,0xD7,0xB7} // 1 2 3 4 5 6 7 8 9 * 0 # uchar code keyValue[]=\
#define KEY P1
//=====键盘扫描函数========== uchar keyScan(void) //返回值：有键按下时获得的键盘值
（1234567890*#），无键按下时返回字符‘$’
{
uchar k = 0,flag = 0; for(k = 0;k < 4; k++) {
KEY = rowScan[k]; //逐行扫描 delay(10); //按键扫描 if(KEY != rowScan[k]) {
uchar i=0;
for(i = 0; i < 12; i++) {
if(KEY == key12[i]) { //比较键码 flag=1; break; } }
while(KEY != rowScan[k]); //等待按键释放 if(flag)