基于单片机的电子密码锁设计.docx

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1、题目：基于单片机的电子密码锁设计目录摘要IIIAbstractIV第一章绪论-1-1. 1课题背景一1一1.2 课题的目的和意义-2-1.3 本设计完成的工作-2-第二章总体方案设计-3-2. 1总体方案-3-2. 2硬件设计-4-2.2 .1电源模块-4-2.2.2主控制器模块-4-2.3 设计需要实现的功能-21-2.4 设计的关键问题-21-第三章硬件实现及单元电路设计-6-3. 1主控制模块-6-1.1 2单片机的时钟电路与复位电路设计-6-3.3 单片机管脚说明-7-3.4 键盘电路设计-9-3. 5液晶显示电路设计-10-3.2 存储芯片电路设计-11-3.3 报警电路-11-3.

2、4 密码锁电路-12-第四章系统软件设计方案-14-4. 1主程序流图-14-4.2开锁软件设计-14-第五章系统的调试-21-结束语一21-致谢一16-参考文献-20-附录1整机电路原理图-21-附录2系统PCB图-21-附录3电路仿真图-21-基于单片机的电子密码锁设计摘要在人们日常的工作生活中，家庭住宅与公司部门的安全防护、单位的重要档案文件、财务报表及个人隐私资料的保存常以加锁这一方式来实现。那么传统模式的机械式密码锁被能够实现防盗报警功能的电子密码锁所取代是势在必行的。由于科学技术在不断地快速发展，人们初步对日常生活中的保护器件的安全性要求也变得愈来愈高。为了符合人们对在使用密码锁的

3、过程中的要求，以及提高它们使用的安全性，因此便产生了用字母以及数字密码来代替钥匙的密码锁。电子密码锁的优点主要包括低成本、低功耗、易操作以及高安全性，电子锁只有在输入的密码正确的条件下才可以被打开。本课题当中的体系主要包括继电器、4x4矩阵键盘、复位电路、蜂鸣器、晶振电路以及STC89C52单片机等六部分。电子密码锁输入和修改密码的时候是通过4x4键盘来实现的，然而复位电路、蜂鸣器以及晶振电路与STC89C52单片机则构成了电子锁的最小体系。它的主要功能包括密码错误报警、输错报警以及设置、修改6位用户密码这三种。本课题当中的体系还具有成本低廉，功能实用等优点。关键词：密码锁,报警，蜂鸣器,ST

4、C89C52AbstractInpeop1e,sdai1ywork1ife,fami1y,homesecurityandthecorporatesector,itisimportantarchiveunits,financia1statementsandstorepersona1dataprivacyoften1ockthismanner.Sothetraditiona1mechanica11ockmodeisab1etoachieveanti-thefta1arme1ectronic1ockrep1acedisimperative.Sincescienceandtechno1ogyconti

5、nuestodeve1oprapid1y,peop1earepre1iminarysafetyrequirementsofeveryday1ifeprotectiondevicesarebecomingincreasing1yhigh.Inordertomeetthepeop1eintheuseof1ocksprocessrequirements,andimprovethesafetyoftheiruse,sotheyhadapasswordwith1ettersandnumbersinsteadofkey1ock.Themainadvantagesofe1ectronic1ocksinc1u

6、de1owcost,1owpowerconsumption,easyoperationandhighsecurity,e1ectronic1ockson1ywhenthecorrectpasswordisenteredbeforetheconditioncanbeopened.Thistopicamongsystemsinc1udingre1ays,matrixkeyboard,resetcircuit,buzzer,crysta1osci11atorcircuitandSCMsixparts.E1ectronic1ockstoenterandmodifythepasswordviatheke

7、yboardwhenitisachieved,however,resetcircuit,crysta1osci11atorcircuitwiththemicrocontro11erandbuzzerconstitutethesma11este1ectronic1ocksystem.Itsmainfeaturesinc1udepassworderrora1arm,a1armandwrongsettings,modifyuserpasswordsixthree.Thistopicamongthesystema1sohasa1ow-cost,functiona1andpractica1advanta

8、ges.Keywords：1ocks,a1arms,buzzer,STC89C52第一章绪论1.1课题背景在人们日常的工作生活中，家庭住宅与公司部门的安全防护、单位的重要档案文件、财务报表及个人隐私资料的保存常以加锁这一方式来实现。传统的机械式钥匙锁，人们常需随身携带多把钥匙甚至更多，对生活带来极大的不方便，而且钥匙万一丢失，安全性就会急剧降低。随着科学技术的不断发展，人们开始对日常生活中的保护器件的安全性要求越来越高。为了符合人们对在使用密码锁过程中的要求，以及提高使用它们的安全性，因此便产生了用字母以及数字密码来代替钥匙的密码锁。电子密码锁的优点主要包括低成本、低功耗、易操作以及高安全性，

9、电子锁只有在输入的密码正确的条件下才可以被打开。依据本课题当中的设计理念，电路或是芯片的工作则是凭借输入密码来控制的，故而能够控制机械开关的开关，执行开锁以及闭锁的功能。该种类别的电子密码锁数量极其庞大，电路产品不仅有极其简单的，亦有以芯片为基础的具有较高性价比的产品。目前将芯片视为核心的电子密码锁的应用非常普遍，它的实现是凭借一定的编程来完成的。其性能和安全性已大大超过了普通的机械锁。这种密码锁的主要优点有：(1)安全性高,可实现的编码数量多，远远高于一般的弹子锁。没有密码便无法打开密码锁。(2)可变密码。用户能够根据实际情况在任何时候更换密码，这样一方面可以实现以防密码被盗另一方面亦可防止

10、由于公司员工更换密码而使锁的安全级别降低。(3)密码输入的防护。错误密码的输入多于一定的次数的时候，体系就会发出警报。(4)操作简单，上手容易。1.2 课题的目的和意义由于各种电子信息技术以及计算机操作处理技术的迅猛发展，种种单片机的功能也得到不断完善和加强，性价比也取得了极大地提高，技术愈来愈完善。单片机因为具有较小的体积、较轻的重量、较便宜的价格、较低的功耗、较强的控制功能以及较快的运算速度等优点，所以其在国民经济建设、军事以及家用电器等种种范畴之内备受青睐。这种设计产品进行数据的采集以及控制是凭借单片机以及它的额外器件实现的，以此来达到基本兑现电子密码锁的现实功能。故此将我对单片机的学习

11、制作的能力提高了，知晓单片机体系的设计步骤，通晓电路板的制作以及调试功能。与此同时亦对单片机、微机原理以及数字电路技术等课程的理解和运用有更深的理解。步入到20世纪以后，由于出现了电子锁特用集成电路，电子锁的体积变得愈来愈小，可靠性亦取得了极大地增强，适宜用在对安全性要求较高的地方，同时还需要有外部电源来提供能量，因此其适用性还不是很高，很难普及，虽然对它的研究一直在进行，但是仍然没有明显的进展。当下在经济文化极其发达的西方国家，电子密码锁技术在他们哪里比较先进，任何一种智能门禁体系当中都有大量地运用，让全部体系变得愈来愈安全，人们的管理也变得愈来愈方便。目前国内的一部分企业也引进了先进技术，

12、以期研究出适合自身的电子密码锁。虽然前景不是很好，但是只要不断地深入研究，电子密码锁有一天也可以在我国得到广泛的应用，而不是只局限于一些高精尖的研究部门。1.3 本设计完成的工作(1)需要非常了解51单片机的集成研发环境，利用C语言编制工程文件；(2)需要非常了解所使用的单片机的内部构造、资源、以及进行软硬件装置调试的常用方式；(3)构造以单片机为基础的最小体系，进行有关硬件电路的制作；(4)电子密码锁的基本原理及其实现的方式。第二章总体方案设计2.1总体方案STC89C52单片机为这种密码锁的核心构件，和相关硬件电路进行配合，利用有关的硬件来实现的储存设置的密码，辨别，使致动器的电磁运行以及

13、检验的执行电流值大小,报警信号通过蜂鸣器发送，以及数据进行发送和另外的一些辅助功能，将6位数字密码输入到单片机里面以后，与储存在EEPRoM里面的六位密码对比。高达298万多套密码组合能够被储存在这里面，它的保密性亦是相当的高。如果被输入的密码正确，就会马上锁定电磁执行器以及驱动器，实现开锁功能；如果输入的密码错误，那么单片机发出报警信号，进行智能报警均是凭借通信线路实现的。密码锁的核心部件包括外部微控制器的硬件以及键盘矩阵这两部分。这当中密码的键入且运行相异的功能则是通过键盘矩阵来完成的。单片机用来驱动电流值是通过接收到的每一个操作来完成的，将状态信息发送到处理芯片则是凭借电磁执行器来完成的

14、，并且把采集到的源自无限循环识别体系报警信息的密码传送给智能报警体系，以便让全部的锁实现正常工作。图2.1系统总体框图从上图2.1中可以看出，电源输入电路的作用是将直流电源供给给STC89C52。然而晶振电路的作用是将基准频率供给给体系，震荡电流形成于电路当中，继而产生时钟信号。使单片机的中央处理器CPU以及体系当中的别的功能部件全部位于一个确却的起始状态是通过复位电路来完成的，而且以该种状态为初始点进行工作，键盘接口电路的功能是输入密码。在用户将正确的密码输入的时候开锁电路的功能是使单片机发出开门信号，并且将其发送至开锁驱动电路，继而对电磁锁进行驱动，以此实现开门的目的。报警电路是密码输入错

15、误时，蜂鸣器发出声响报警。2.2硬件设计2 .2.1电源模块电源由1.5V的干电池3节组成的电池组供电，经过7805变换后为单片机、传感器供电。在实验验证时，单片机、传感器的工作电压满足系统的要求，故采用这种方法供电，同时可以方便快捷的更换电池。3 .2.2主控制器模块整个系统的核心是STC89C52单片机,用它来控制密码锁，以期实现既定的参数性能。此系统的关键之处就是对密码锁的控制，而且在这一点上，单片机就能充分发挥它的优势一一简单、方便、快捷。这样一来，单片机即能够将其资源丰富、控制能力强大、可位寻址操作功能以及价格低廉等优势充分发挥出来。而功能强大得STC89C52单片机拥有位操作指令，I/O口均可按位寻址，程序存储空间可达8KB,十分适合作为本次设计的核心部件，并且价格低廉，十分实用。2.3设计需要实现的功能1) )6位密码的设定在程序中完成。(2)密码的输入采用4X4键盘实现，输入6位数字后，按回车键结束。(3)若输入的密码正确，锁打开，同时用发光二极管亮1秒作为提示。(4)报警可采用蜂鸣器或扬声器。2) 4设计的关键问题(1)密码输入功能：按下一个数字键，一个“*”就显示在最左边的数码管上，同时将先前输入的所有“一”向右移动一位。(2)清除功能：当按下清除键时，清除前面输入的所有值，并清除所有显示。(3