EDA数字密码锁的设计
目录
第一章概要
1.1 背景简介
1.2设计要求：
第二章设计思路
2.1端口定义
2.2总体结构
2.3 设计方案
第三章单元电路设计
3.1 简述
3.2 密码锁输入电路的设计
3.3 密码控制电路的设计
3.3.1VHDL源程序
3.3.2仿真波形
3.4密码显示电路的设计
3.4.1 密码锁显示电路设计简介
3.4.2 VHDL程序
第四章整体组装
4.1 VHDL源程序或原理图
4.2 整体仿真波形
第五章设计体会
第一章概要
1.1 背景简介：
数字密码锁随着电子工业的发展，数字电子技术已经深入到了人们生活的各个层面，而且各种各样的电子产品也正在日新月异地向着高精尖技术发展。由于电子产品的功能不断增加，使用也越来越方便，有些产品已经成为了人们日常生活中不可缺少的必备物品。发展历史悠久的机械式门锁，因其功能单一，安全性能较差等缺点，必将被新一代的电子门锁所代替。新颖的多功能电子门锁，集电子门锁、防盗报警器，门铃等功能于一身，而且还具有定时器呼唤，断电自动报知，显示屋内有无人和自动留言等诸多附加功能。在未来的生活中，数字密码锁必将在学领域再创新的成绩，将给我们的生活带来更大的便利，前景不可估量。
1.2设计要求
（1）.具有密码输入功能；
（2）. 设计一个密码锁的控制电路，当输入正确代码时，输出开锁信号以推动执行机构工作，用红灯亮、绿灯熄灭表示关锁，用绿灯亮、红灯熄灭表示开锁；
（3）. 从第一个按钮触动后的 5 秒内若未将锁打开，则电路自动复位并进入自锁状态，使之无法再打开，并由扬声器发出持续20 秒的报警信号。
第二章设计思路
2.1 端口定义：
输入：采样时钟clk；译码输入data[3..0]；
输出：七段数码管驱动q[6..0];数值译码q1[3..0].按键指示key.
2.2 总体结构：
(1) 显示器
(2) VHDL 程序输入
(3) FPGA 芯片扬声器
2.3 设计方案
密码锁控制器是硬件测试密码锁控制器是硬件与软件的结合。根据设计要求，决定以FPGA芯片和VHDL语言设计此电子密码锁。用一片FPGA芯片实现，从而大大简化了系统结构，降低了成本，提高了系统的保密性和可靠性。这种设计不仅简化了系统结构，降低了成本，更提高了系统的可靠性和保密性。另外,采用可编程逻辑器件开发的数字系统，方便地升级和改进。
根据系统的设计要求，系统设计采用自顶向下的设计方法。顶层设计采用原理图的设计方式和系统的整体组装，分别由密码锁输入模块、密码锁控制模块和密码锁显示译码模块等部分组成。即按照这三个组成模块定义相应的芯片引脚和输入输出的参数。
第三章单元电路设计
3.1简述：密码锁的内部结构及主要功能
密码锁的内部结构即密码锁控制器由密码锁主体部分和外部指示电路组成。其中密码锁主要作用是接收输入的密码并进行密码的验证操作；外部指示电路的主要作用是用LED数码管显示输入的密码以及根据密码验证的结果给出不同的LED指示灯和数码管显示；当连续输入三次次错误密码时，启动报警装置，报警装置则采用扬声器。密码锁控制器的主要功能有：
（1）密码输入：每按下一个键，要求在数码管上显示，并依次左移。
（2）密码校验：如果有按键按下，LED1亮起，直到松开该按键；用LED2指示门的状态，也就是密码校验结果，如果密码校验正确，LED2亮起，否则如果密码校验错误LED2闪烁4次，然后熄灭，表明密码错误。
（3）错误报警：密码输入连续三次错误开始报警。
（4）密码修改：输入密码正确后5秒内按*号键输入要设置和更改的密码，按#号键确认密码设置与更改，连续输入两次，则密码设置成功。
3.2 密码锁输入电路的设计
密码锁输入模块由时序产生电路、键盘扫描电路、键盘译码电路和按键存储电路组成。通过这几个部分的组成可以将键盘输入的信号有时序的扫描存储而后传入控制模块来控制密码锁的动作。因此，定义键盘按键的位置和数码的关系如下表所示：
备注：扫描位置是CSR[1.0],键盘输出信号SEL[3.2.1.0],按键号即为键盘的位置
密码锁输入电路仿真图如下：
3.3 密码锁控制器设计
密码锁控制电路软键盘的实现，通常在一个键盘中使用了一个瞬时接触开关，微处理器可以容易地检测到闭合。当开关打开时，通过处理器的I/O 口的一个上拉电阻提供逻辑1；当开关闭合时，处理器的I/O 口的输入将被拉低得到逻辑0。
3.3.1 VHDL 源程序
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
entity decoder is
port(clk: in std_logic; --译码器元件声明 data: in std_logic_vector(3 downto 0);
q: out std_logic_vector(6 downto 0);
q1: out std_logic_vector(3 downto 0) );
end decoder;
architecture rt1 of decoder is
begin
process(clk,data)
begin
if rising_edge(clk)
then
case data is
when "0000"=>q<="0111111";q1<="0000";
when "0001"=>q<="0000110";q1<="0001";
when "0010"=>q<="1011011";q1<="0010";
when "0011"=>q<="1001111";q1<="0011";
when others=>NULL;
end case;
end if;
end process;
end rt1;
3.3.2 密码锁控制模块仿真图：
3.4 密码显示电路的设计
3.4.1 密码锁显示电路设计简介
七段数码管是电子开发过程中常用的输出显示设备。在本设计中使用的是8 个四位一体、共阴极型七段数码管。由于七段数码管公共端连接到GND （共阴极型）当数码管的中的一个段被输入高电平，则相应的这一段被点亮。反之则不亮。共阳极性的数码管与之相反。四位一体的七段数码管在单个静态数码管的基础上加入了用于选择哪一位数码管的位选信号端口。八个数码管的a、b、c、d、e、f、g、h、dp 都连在了一起，8 个数码管分别由各自的位选信号来控制，被选通的数码管显示数据，其余关闭。在键盘获取到行值和列值以后，组合成一个8 位的数据，根据实现不同的编码在对每个按键进行匹配，找到键值后由7 段码管显示即可。
3.4.2 显示电路的VHDL程序如下：
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
entity led_disp is
port(
datain:in std_logic_vector(3 downto 0);
dataout:out std_logic_vector(7 downto 0)
);
end led_disp;
architecture rtl of led_disp is
begin
process(datain)
begin
case datain is
when "1010"=>dataout<="11000000"; --0
when "0001"=>dataout<="11111001"; --1
when "0010"=>dataout<="10100100"; --2
when "0011"=>dataout<="10110000"; --3
when "0100"=>dataout<="10011001"; --4
when "0101"=>dataout<="10010010"; --5
when "0110"=>dataout<="10000010"; --6
when "0111"=>dataout<="11111000"; --7
when "1000"=>dataout<="10000000"; --8
when "1001"=>dataout<="10010000"; --9
when others=>null;
end case;
end process;
end rtl;
第四章整体组装
4.1密码锁整体原理图
VHDL源程序：
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_arith.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;
entity exp19 is
port( Clk : in std_logic; --时钟信号Rst : in std_logic; --复位信号
Kr : in std_logic_vector(3 downto 0); --键盘行
Kc : buffer std_logic_vector(3 downto 0); --键盘列
SPK : out std_logic; --扬声器输出
KEY_State : out std_logic; --按键指示
Display : out std_logic_vector(7 downto 0); --七段码管显示
SEG_SEL : buffer std_logic_vector(2 downto 0)); --七段码管片选
end exp19;
architecture behave of exp19 is
signal keyr,keyc : std_logic_vector(3 downto 0);
signal kcount : std_logic_vector(2 downto 0);
signal kflag1,kflag2 : std_logic;
signal buff1,buff2,buff3,buff4,buff5,buff6 : integer range 0 to 15;
signal push_num : integer range 0 to 15; --按键次数
signal Disp_Temp : integer range 0 to 15;
signal Disp_Decode : std_logic_vector(7 downto 0);
signal SEC1,SEC10 : integer range 0 to 9;
signal Clk_Count1 : std_logic_vector(3 downto 0); --1KHz时钟分频计数器signal Clk_Count2 : std_logic_vector(9 downto 0); --2Hz时钟分频计数器signal Clk1KHz : std_logic;
signal Clk2Hz : std_logic;
signal Clk1Hz : std_logic;
signal Error_Num : integer range 0 to 3;
signal Error_Flag : std_logic;
signal Error_Count : std_logic_vector(2 downto 0);
signal Music_Count : std_logic_vector(2 downto 0);
begin
process(Clk)
begin
if(Clk'event and Clk='1')
then
if(Clk_Count1<10)
then
Clk_Count1<=Clk_Count1+1;
else
Clk_Count1<="0001";
end if;
end if;
end process;
Clk1KHz<=Clk_Count1(2);
process(Clk1KHz)
begin
if(Clk1KHz'event and Clk1KHz='1')
then
if(Clk_Count2<1000)
then
Clk_Count2<=Clk_Count2+1;
else
Clk_Count2<="0000000001";
end if;
end if;
end process;
Clk2Hz<=Clk_Count2(9);
process(Clk2Hz)
begin
if(Clk2Hz'event and Clk2Hz='1')
then
Clk1Hz<=not Clk1Hz;
end if;
end process;
process(Clk1KHz) --扫描键盘
begin
if(Clk1KHz'event and Clk1KHz='1')
then
if(Kr="1111")
then
kflag1<='0';
kcount<=kcount+1;
if(kcount=0)
then
kc<="1110";
elsif(kcount=1)
then
kc<="1101";
elsif(kcount=2)
then
kc<="1011";
else
kc<="0111";
end if;
else
kflag1<='1';
keyr<=Kr;
keyc<=Kc;
end if;
kflag2<=kflag1;
end if;
end process;
KEY_State<=kflag1;
process(Clk1KHz,Rst) --扫描键盘
begin
if(Rst='0')
then
push_num<=0;
elsif(Clk1KHz'event and Clk1KHz='1')
then
if(push_num=6)
then
push_num<=0;
elsif(kflag1='0' and kflag2='1')
then
push_num<=push_num+1;
end if;
end if;
end process;
process(Clk2Hz,Rst)
begin
if(Rst='0' or Error_Flag<='0')
then
Error_Count<="000";
elsif(Clk2Hz'event and Clk2Hz='1' and Error_Flag<='1') then Error_Count<=Error_Count+1;
end if;
end process;
process(Clk) --报警声音分频
begin
if(Clk'event and Clk='1')
then
Music_Count<=Music_Count+1;
end if;
end process;
process(Clk) --超出错误次数，开始报警
begin
if(Error_Num>=3)
then
if(Clk1Hz='1') then
SPK<=Music_Count(2);
else
SPK<=Music_Count(1);
end if;
end if;
end process;
process(Clk1KHz,Rst) --显示右移
begin
if(Rst='0' or push_num=0)
then --复位时，全灭
buff1<=15;
buff2<=15;
buff3<=15;
buff4<=15;
buff5<=15;
elsif(Clk1KHz'event and Clk1KHz='1') then
if(kflag1='1' and kflag2='0' and (((keyr="1110" or keyr="1011")and keyc/="0111")or keyr="1101")) then
buff1<=buff2;
buff2<=buff3;
buff3<=buff4;
buff4<=buff5;
buff5<=buff6;
end if;
end if;
end process;
process(clk,data)
begin
if rising_edge(clk)
then
case data is when "0000"=>q<="0111111";q1<="0000";
when"0001"=>q<="0000110";q1<="0001";
when "0010" =>q<="1011011";q1<="0010";
when "0011"=> q<="1001111";q1<="0011";
when "0100"=> q<="1100110";q1<="0100";
when "0101"=> q<="1101101";
q1<="0101";
when "0110"=> q<="1111101";q1<="0110";
end if;
end case;
end process;
process(Clk)
begin
if(Clk'event and Clk='1') then --扫描累加
SEG_SEL<=SEG_SEL+1;
Display<=Disp_Decode;
end if;
end process;
process(Disp_Temp) --显示转换begin
case Disp_Temp is
when "1010"=>dataout<="11000000"; --0
when "0001"=>dataout<="11111001"; --1
when "0010"=>dataout<="10100100"; --2
when "0011"=>dataout<="10110000"; --3
when "0100"=>dataout<="10011001"; --4
when "0101"=>dataout<="10010010"; --5
when "0110"=>dataout<="10000010"; --6
when "0111"=>dataout<="11111000"; --7
when "1000"=>dataout<="10000000"; --8
when "1001"=>dataout<="10010000"; --9
when others=>null;
end case;
end process;
end behave;
4.2 整体仿真波形图：
第五章设计体会
此次设计中，学到了很多东西，懂得了做任何事情都要认真严谨。非常感谢XXX老师给我们讲授的EDA。如果没有她严谨细致、孜孜不倦的讲授精神。这表示真诚的感谢！在应用VHDL的过程中让我真正领会到了其并行运行与其他软件（C语言）顺序执行的差别及其在电路设计上的优越性。用VHDL硬件描述语言的形式来进行数字系统的设计方便灵活，利用EDA软件进行编译优化仿真极大地减少了电路设计时间和可能发生的错误，降低了开发成本，这种设计方法必将在未来的数字系统设计中发挥越来越重要的作用。
2011.11.06
基于51单片机电子密码锁毕业论文(设计)
摘要 摘要：在日常的生活和工作中, 住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。若使用传统的机械式钥匙开锁，人们常需携带多把钥匙, 使用极不方便, 且钥匙丢失后安全性即大打折扣。随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。 在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐代替传统的机械式密码锁，克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点，使密码锁无论在技术上还是在性能上都大大提高一步。随着大规模集成电路技术的发展，特别是单片机的问世，出现了带微处理器的智能密码锁，它除具有电子密码锁的功能外，还引入了智能化管理、专家分析系统等功能，从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性，应用日益广泛。 随着人们对安全的重视和科技的发展，许多电子智能锁（指纹识别、IC卡辨认）已在国内外相继面世。但是这些产品的特点是针对特定的指纹和有效卡，只能适用于保密要求的箱、柜、门等。而且指纹识识别器若在公共场所使用存在容易机械损坏，IC卡还存在容易丢失、损坏等特点。加上其成本较高，一定程度上限制了这类产品的普及和推广。鉴于目前的技术水平与市场的接收程度，电子密码锁是这类电子防盗产品的主流。 基于以上思路，本次设计使用 ATMEL公司的 AT89C51 实现一基于单片机的电子密码锁的设计，其主要具有如下功能： （1）密码通过键盘输入，若密码正确，则将锁打开。
（2）报警、锁定键盘功能。密码输入错误数码显示器会出现错误提示，若密码输入错误次数超过 3 次，蜂鸣器报警并且锁定键盘。 电子密码锁的设计主要由三部分组成：4×4 矩阵键盘接口电路、密码锁的控制电路、输出八段显示电路。另外系统还有 LED 提示灯，报警蜂鸣器等。 密码锁设计的关键问题是实现密码的输入、清除、更改、开锁等功能：（1）密码输入功能：按下一个数字键，一个“－”就显示在最右边的数码管上，同时将先前输入的所有“－”向左移动一位。 （2）密码清除功能：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）开锁功能：当按下开锁键，系统将输入与密码进行检查核对，如果正确锁打开，否则不打开。 主要的设计实施过程：首先，选用 ATMEL公司的单片机 AT89C51，以及选购其他电子元器件。第二步，使用 DXP 2004设计硬件电路原理图，并设计 PCB图完成人工布线（后因 PCB 板损坏决定采用万能板焊接的方法）。第三步，使用 Keil uVision3 软件编写单片机的 C 语言程序、仿真、软件调试。第四部，使用 PROTEUS 软件进行模拟软、硬件调试。最后，联合软、硬件调试电路板，完成本次毕业设计。 关键词：4×4矩阵键盘；AT89C51；密码锁；密码二次确认
基于FPGA的四位电子密码锁设计与实现 专业综合实训报告
基于FPGA的四位电子密码锁设计与实现 摘要： 针对于传统密码锁安全性能低及可靠性差等问题,立足于芯片中数据存储的保密性,运用EDA技术自顶向下的设计方法,提出了基于FPGA的四位电子密码锁的设计与实现方法,所设计的四位电子密码锁具有解锁、密码修改、报警提示及液晶显示功能。设计分析与仿真结果表明,基于FPGA所设计的四位电子密码锁保密性更高、灵活性更好,使得数据存储的整体可靠性增强,为提高数据的保密性提供了新的解决方案。 关键词：密码锁;FPGA;保密性;EDA技术; Design and Implementation of 4-Bit Electronic Cipher Lock Based on FPGA WANG Guo-qiang LI Shang-fu WANG Fei XIE Li-li WANG Qin SUN Bai School of Electronic Engineering,Heilongjiang University; Abstract： Traditional lock faces safety problem of low performance and poor reliability. Based on the data stored in the chip of confidentiality,and using EDA technology top-down design approach,we proposed the design and implementation of a 4-bit FPGA-based electronic lock,which provides unlock,passwordchange,alarm and LCD functions.Design analysis and simulation results show that the designed FPGA-based electronic lock provides better confidentiality,flexibility and reliability for data storage.This approach provides a novel solution for improving data confidentiality. Keyword： Coded lock;FPGA;Confidentiality;EDA technology; 0 引言 随着时代的发展,人们生活水平逐步提高,同时安全意识也日益增强,如何实现家庭防盗这一问题就尤其突出。传统的机械锁由于其构造简单,锁芯直接外露,导致被撬的事情比比皆是。因此,随着电子技术工业的发展,数字电子技术已经深入到人们的日常生活中,层出不穷的电子产品也向着高端方向发展,电子密码锁也就应运而生,在生活安全领域,具有防盗、报警功能的电子密码锁完全打破了机械密码锁的密码量少和安全性差的缺点[1]。 电子密码锁的复杂性,需要设计专门的电子电路和技术,许多相关研究机构和组织的科研人员进行了大量研究。目前该领域的研究主要集中在如何使电子密码锁体积缩小、可靠性
四位数字密码锁
数字电路基础实验设计报告班级：521 姓名：李世龙 学号：2010052106 设计题目：四位数字密码锁 指导老师：张光普
四位密码锁 一设计任务：通过组合逻辑电路来实现四位密码锁功能。当输入正确的密码时LED灯亮但蜂鸣器不响，输入错误密码时ＬＥＤ灯不亮但蜂鸣器响。当关闭密码锁开关时无论输入什么样的密码LED灯都亮蜂鸣器都响。密码的输入由开关的闭合与断开控制高低电平进行密码的输入。 二设计原理： 开关J1，J2, J3，J4通过接低电平或者接入高电平进行密码的输入，J5为密码锁的开关当它接入高低电平来控制密码锁是否工作。其他的门电路来实现密码锁转换功能。
真值表 J5 J1 J2 J3 J4 ＬＥＤBUZZE R 0 ×××× 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 ０１ 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 １０ 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 三测量和调试结果： 当J5接入电平密码锁处于非工作状态无论输入密码是什么ＬＥＤ灯都会亮起，蜂鸣器会一直响。当Ｊ５接入高电平时密码锁处于正常工作状态，当输入正确的密码１１００时即Ｊ１，Ｊ２接入高电平Ｊ３，Ｊ４接入低电平时ＬＥＤ灯会亮但蜂鸣器不会响，当输入其他密码时均为错误密码ＬＥＤ灯不亮蜂鸣器会响。 按照设计原理图接好电路后发现输入正确的密码LED灯会亮，但输入错误的密码和密码锁处于非工作状态时蜂鸣器不响。通过对电路的检查发现蜂鸣器的正负接反了重新改正电路，电路正常工作 设计任务完成 四参考文献
数字电路密码锁课程设计
“数字电子技术”课程设计 实验报告 姓名： 指导老师： 班级：13电子卓越班 学号：2013****01121 时间：2014·12·05 东莞理工学院 电子工程学院 密码锁
目录 一、选题意义 (3) 二、方案论证选择 (4) 2.1 设计要求 (4) 2.2 拓展要求 (4) 2.3 系统框图 (4) 2.4 设计过程 (5) 三、电路设计 (5) 3.1 所需芯片及芯片管脚图 (5) 3.2 CD4017构成的主题电路 (6) 3.2确认键的电路设计 (6) 3.3输入密码三次锁死系统原理分 (7) 3.4用led显示当前输入密码个数 (8) 3.5 综合电路 (8) 四、电路调试及实物照片 (9) 五、心得体会 (13)
一．选题意义 1概述 电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。它的种类很多，有简易的电路产品，也有基于芯片的性价比较高的产品。应用较广的电子密码锁是以芯片为核心，通过编程来实现的。 2性能特点 其性能和安全性已大大超过了机械锁，特点如下： 1．保密性好,编码量多,远远大于弹子锁。随机开锁成功率几乎为零。 2．密码可变。用户可以经常更改密码，防止密码被盗，同时也可以避免因人员的更替而使锁的密级下降。 3．误码输入保护。当输入密码多次错误时，报警系统自动启动。 4. 电子密码锁操作简单易行，一学即会。 5.干扰码功能在输入正确密码前可输入任意码。 6.安保功能 如果连续输错4次密码将会自动断电3分钟。 7.紧急开启功能（Panic Open） 出门时无需其他操作，只需一次的把手动作，可机械的开启门，所以遇到火灾等应急状况下也迅速，安全的开启门。 8.入侵感应功能 在门上锁的状态下，有人破锁而入时，会发出强力的报警音。 9.火灾报警功能 在室内如果温度达到75°左右，将会发出强力的报警音，同时锁会自动开启。 10.双重锁定功能 外部强制锁定：在内部不能开启，适用于外出时，防止有人入侵。 内部强制锁定：在外部不能开启，让您在家时更安心、安全。 11.弱电提醒当电量不足时，在启动开门时，会有美妙的音乐提示您及时更换电池。 12.自动上锁功能 采用全自动锁芯，门关后6秒内自动上锁,外出更加安全。 本次我们设计的密码锁仅为逻辑电路部分，不涉及上文所述的具体的机械设备以及其他周边电路！
电子密码锁设计论文
电子密码锁设计论文 基于单片机的现场无电源电子密码锁设计摘要:在野外环境中往往不能方便地提供电源,传统由控制部分提供的电源,电子锁已不适用。介绍一种由手持部分提供电源,通过电源线完成通信功能的电子密码锁设计,解决了现场不能提供电源的问题。重点分析了发送电路、接收电路、倒向电路、电机保护电路以及系统的通信协议。该系统已在多个场所得到应用,其使用方便、安全可靠,具有一定的推广价值。 关键词:电子密码锁; STC12C2052; 倒向电路; 通信协议 中图分类号:TP29 文献标识码:A 文章编号:1004-373X(2010)09-0177-03 Design of Field Powerless Electronic Secure Code Lock Based on SCM MA Xiu-jun1, SUN Shi-ming1, WU Juan2, XIE Xing-zhou3 (1. Department of Computer and Communication Engineering, China University of Petroleum, Dongying 257061, China; 2. Dongxin Oil Plant, Sinopec Shengli Oilfield Company, Dongying 257000, China;
3. Gudao Oil Plant, Sinopec Shengli Oilfield Company, Dongying 257321, China) Abstract: Since power supply can not be provided in the wild environment, the traditional electronic locks that is powered by control terminal is not applicable. The design of an electronic secure code lock which uses a hand terminal to provide power for the system and solves the problem that in the wild environment the power supply could not be provided is described. The signal sending circuits, receiving circuit, inverter circuits, protection circuit of motor and the communication protocol are analyzed emphatically. The lock has been applied in many places, and is converient, safe and reliable. Keywords: electronic secure code lock; STC12C2052; inverter circuit; communication protocol 0 引言 目前,市场上有多种基于IC卡设计的电子锁,广泛应用于宾馆、公寓、仓库、学校等场所[1-2]。这些场合能够提供很好的直流或交流电源,电子锁的控制部分可以长时间方便地获取稳定的电源。但是,在野外环境中往往不能为控制部分方便地提供电源,需要手持部分为控制部分提供电源,执行开锁和闭锁操作,因此传统由控制部分提供电源
四位电子密码锁.
专业工程设计说明书 题目：4位电子密码锁设计 院（系）：电子工程与自动化学院 专业：测控技术与仪器（卓越） 学生姓名：蔡伟航 学号：1200820206 指导教师：黄源 2015年1月16日
锁是置于可启闭的器物上,用以关住某个确定的空间范围或某种器具的,必须以钥匙或暗码打开的扣件。锁具发展到现在已有若干年的历史了，人们对它的结构、机理也研究得很透彻。随着社会科技的进步，锁已发展到了密码锁、磁性锁、电子锁、激光锁、声控锁等等。当今安全信息系统应用越来越广泛，特别在保护机密、维护隐私和财产保护方面起到重大作用，而基于电子密码锁的安全系统是其中的组成部分，因此研究它具有重大的现实意义。 本设计由主控芯片51单片机，单片机时钟电路，矩阵键盘，数码管的动态显示，报警电路和开锁电路组成。单片负责控制整个系统的执行过程。 关键词：AT89S51、时钟电路、矩阵键盘、数码管的动态显示、报警电路，开锁电路。
引言 (1) 1课程设计题目 (1) 2 系统设计 (2) 2.1 总的系统设计结构图 (2) 2.2系统硬件设计 (2) 3 AT89S52最小系统设计 (3) 3.1 时钟电路设计 (3) 3.2 复位电路设计 (4) 4 键盘及显示报警电路的硬件设计 (5) 4.1 矩阵键盘电路设计 (5) 4.2 显示电路硬件设计 (5) 4.3 继电器驱动电路及报警电路设计 (6) 4.3.1继电器简介 (6) 4.3.2 固态继电器驱动电路设计 (7) 4.3.3报警提示电路 (7) 5 系统软件设计 (8) 5.1主程序模块 (9) 5.2密码比较判断模块 (9) 5.3键盘扫描模块 (9) 5.4修改密码模块 (10) 5.5数码管液晶显示模块 (11) 6 总体调试 (11) 7 总结 (12) 参考文献 (13) 附录 (14)
电子密码锁的设计与制作
天津大学网络教育学院 专科毕业论文 题目：电子密码锁的设计与制作 完成期限：2016年1月8日至 2016年4月20日 学习中心：嘉兴 专业名称：电气自动化技术 学生姓名：张伟强 学生学号：132092433077 指导教师：刘斌
电子密码锁的设计与制作 第1章方案选择和总体设计 1.1 国内外现状 目前，最常用的锁是20世纪50年代意大利人设计的机械锁，其机构简单、使用方便、价格便宜。但在使用中暴露了很多缺点：一是机械锁是靠金属制成的钥匙上的不同齿形与锁芯的配合来工作的。据统计，每4000把锁中就有两把锁的钥匙齿牙相同或类似，故安全性低。二是钥匙一旦丢失，无论谁捡到都可以将锁打开。三是机械锁的材料大多为黄铜，质地较软，容易损坏。四是机械锁钥匙易于复制，不适于诸如宾馆等公共场所使用。由于人们对锁的安全性，方便性等性能有更高的要求，许多智能锁（如指纹辨别、IC卡识别）也相继问世，但这类产品的特点是针对特定指纹或有效卡，但能适用于保密要求高且仅供个别人使用的箱、柜、房间，其成本一般较高，在一定程度上限制了这类产品的普及和推广。 随着人们生活水平的提高，电子密码防盗锁作为防盗卫士的作用日趋重要。电子密码防盗锁用密码代替钥匙，不但省去了佩戴钥匙的烦恼，也从根本上解决了普通门锁保密性差的缺点。根据国外的统计资料显示,装有电子防盗装置的商业区或居民区盗窃犯罪率平均下降30%左右。目前西方发达国家已经大量地应用这种智能门禁系统，但在我国的应用还不广泛，成本还很高。 1.2设计目标 利用51系列单片机为核心，采用矩阵键盘作为数字输入；6位数字密码显示；可重新设置新密码，EPROM存储密码，掉电不丢失；当输入密码与存储密码一致时，开锁，并响音乐，若连续三次输入错误，则报警灯亮并且蜂鸣器响。
4位数字密码锁的设计
1技术指标 用与非门设计一个4位或多位代码的数字锁，要求如下： A:设计一个保险箱用的多位代码数字锁，比如4位代码ABCD四个输入端和一个开锁用的钥匙插孔输入端E，当开箱时（E＝1）,如果输入代码（例如ABCD＝1010）与设定的代码相同，则保险箱被打开，即输出端Z＝1,否则电路发出报警信号: B: 进行电路仿真，并说明其工作原理。
2方案比较 方案一：由4个单刀双掷开关构成密码开关，用户可以通过控制开关来控制A、B、C、
3Proteus软件介绍 Proteus软件是来自英国Labcenter electronics公司的EDA工具软件。 Proteus软件有十多年的历史，在全球广泛使用，除了其具有和其它EDA工具一样的原理布图、PCB自动或人工布线及电路仿真的功能外，其革命性的功能是，他的电路仿真是互动的，针对微处理器的应用，还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，并实现软件源码级的实时调试，如有显示及输出，还能看到运行后输入输出的效果，配合系统配置的虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等，您不需要别的，Proteus为您建立了完备的电子设计开发环境！尤其重要的是Proteus Lite可以完全免费，也可以花微不足道的费用注册达到更好的效果；功能最强的Proteus专业版也非常便宜，人人用得起，对高校还有更多优惠。 Proteus组合了高级原理布图、混合模式SPICE仿真,PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计系统。此系统受益于15年来的持续开发,被《电子世界》在其对PCB 设计系统的比较文章中评为最好产品—“The Route to PCB CAD”。Proteus产品系列也包含了我们革命性的VSM技术,用户可以对基于微控制器的设计连同所有的周围电子器件一起仿真。用户甚至可以实时采用诸如LED/LCD、键盘、RS232终端等动态外设模型来对设计进行交互仿真。 其功能模块：—个易用而又功能强大的ISIS原理布图工具；PROSPICE混合模型SPICE仿真；ARES PCB设计。PROSPICE仿真器的一个扩展PROTEUS VSM：便于包括所有相关的器件的基于微处理器设计的协同仿真。此外，还可以结合微控制器软件使用动态的键盘，开关，按钮，LEDs甚至LCD显示CPU模型。 Proteus支持许多通用的微控制器，如PIC,A VR,HC11以及8051。 交互的装置模型包括：LED和LCD显示,RS232终端,通用键盘。 Proteus有强大的调试工具；包括寄存器和存储器,断点和单步模式。 IAR C-SPY和Keil uVision2等开发工具的源层调试。 Proteus应用特殊模型的DLL界面-提供有关元件库的全部文件。 Proteus与其他的仿真软件相比较，在下面的优点： 1、能仿真模拟电路、数字电路、数模混合电路； 2、能绘制原理图、PCB图； 3、几乎包括实际中所有使用的仪器；
数字电路密码锁设计
电子密码锁 摘要本文的电子密码锁利用数字逻辑电路，实现对门的电子控制，并且有各种附加电路保证电路能够安工作，有极高的安全系数。 关键词电子密码锁电压比较器555单稳态电路计数器JK触发器UPS电源。 1引言 随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的亲呢。 设计本课题时构思了两种方案：一种是用以A T89C2051为核心的单片机控制方案；另一种是用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路控制方案。考虑到单片机方案原理复杂，而且调试较为繁琐，所以本文采用后一种方案。 2 总体方案设计 2.1设计思路 共设了9个用户输入键，其中只有4个是有效的密码按键，其它的都是干扰按键，若按下干扰键，键盘输入电路自动清零，原先输入的密码无效，需要重新输入；如果用户输入密码的时间超过40秒（一般情况下，用户不会超过40秒，若用户觉得不便，还可以修改）电路将报警80秒，若电路连续报警三次，电路将锁定键盘5分钟，防止他人的非法操作。 2.2总体方框图
3 设计原理分析 电路由两大部分组成：密码锁电路和备用电源(UPS)，其中设置UPS 电源是为了防止因为停电 造成的密码锁电路失效，使用户免遭麻烦。 密码锁电路包含：键盘输入、密码修改、密码检测、开锁电路、执行电路、报警电路、键盘输入次数锁定电路。 3.1 键盘输入、密码修改、密码检测、开锁及执行电路 . 其电路如下图1所示： 开关K1~K9是用户的输入密码的键盘，用户可以通过开关输入密码，开关两端的电容是为了提高开关速度，电路先自动将IC1~IC4清零，由报警电路送来的清零信号经C25送到T11基极，使T11 导通，其集电极输出低电平，送往IC1~IC4，实现清零。 密码修改电路由双刀双掷开关S1~S4组成（如图2所示）, 它是利用开关切换的原理实现密码的修改。例如要设定密码为1458，可以拨动开关S1向左，S2向右，S3向左，S4向右，即可实现密码的修改，由于输入的密码要经过S1~S4的选择，也就实现了密码的校验。本电路有16组的密码可供修改。 由两块74LS112（双JK 触发器，包含IC1~IC4）组成密码检测电路。由于IC1处于计数状态，当用户按下第一个正确的密码后，CLK 端出现了一个负的下降沿，IC1计数，Q 端输出为高电平，用户依次按下有效的密码，IC2~IC3也依次输出高电平，送入与门IC5，使其输出开锁的高电平信号送往IC13的2脚，执行电路动作，实现开锁。 执行电路是由一块555单稳态电路（IC13），以及由T10、 T11组成的达林顿管构成。若IC13的2脚输入一高电平，则3脚输出高电平，使T10导通，T11导通，电磁阀开启，实现开门，同时T10集电极上接的D5（绿色发光二极管）发亮，表示开门，20秒后，555电路状态翻转，电磁阀停止工作，以节电。其中电磁阀并联的电容C24使为了提高电磁阀的力矩。 图1 键盘输入、密码修改、密码检测、开锁、执行电路 3.2 报警电路 报警电路实现的功能是：当输入密码的时间超过40秒（一般情况下用户输入不会超过），电路报警80秒，防止他人恶意开锁。 电路包含两大部分，2分钟延时和40秒延时电路。其工作原理是当用户开始输入密码时，电路开始2分钟计时，超出40秒，电路开始80秒的报警。如图3所示 CLK 1 J 3 K 2 CD 15 SD 4 Q 5 Q 6 IC2A CLK 1 J 3 K 2 CD 15 SD 4 Q 5 Q 6 IC3A CLK 1 J 3 K 2 CD 15 SD 4 Q 5 Q 6 IC1A R26 R25 R24 R2 R20 VCC CLK 1 J 3 K 2 CD 15 SD 4 Q 5 Q 6 IC4A K1 K2 S1 K3 K4 S2 K5 K6 S3 K7 K8 S4 S? TRIG 2 Q 3 R 4 CVolt 5 THR 6 DIS 7 VCC 8 GND 1 V3 C13 20U C12 . . . . T10 T11 D5 10 C14 0.01U C15 0.01U C16 0.01U C17 0.01U C18 0.01U C19 0.01U C20 0.01U C21 0.01U TC13 1M R21 3.3K 电磁锁 清零信号 RD 1 2 4 5 6 IC5A 1 2 3 IC6A 锁定信号 E1 1K X 4 清零信号 RD 74LS112 消除报警信号 74ls08 74ls22 k9 74LS112 74LS113 74LS114 555 T12 9018 C25 47u R20 20k R27 2.2k 来自报警电路 的清零信号 C24 500u
简易 位数字密码锁控制电路设计实验报告
目录 一、前言 (2) 二、课设任务 (2) 三、方案设计、原理分析 (2) 四、译码电路设计 (8) 五、报警信号产生器 (10) 六、调试及结果 (12) 七、体会 (13)
一、前言 本次课程设计的基本任务是着重提高学生在EDA知识学习与应用方面的实践技能。学生通过电路设计安装、调试、整理资料等环节，初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。 EDA技术是电子信息类专业的一门新兴学科，是现代电子产品设计的核心，其任务是掌握在系统可编程逻辑器件及其应用设计技术，为电子产品开发研制打下坚实基础。 本课程设计对学生有如下要求：根据设计任务和指标，初步电路；通过调查研究，设计计算，确定电路方案；选择元器件，在计算机上连好线路，独立进行试验，并通过调试、仿真、改进方案；分析实验结果，写出设计总结报告：学会自己分析，找出解决问题方法；对设计中遇到的问题，能独立思考、查阅资料，寻找答案。 二、课设任务 1、14位数字密码分成高7位（DH6…DH0）和低7位（DL6…DL0）， 用数字逻辑开关预置，输出信号out为1表示开锁，否则关闭。 2、14位数字密码分时操作，先预置高7位，然后再置入低7位。 3、要求电路工作可靠，保密性强，开锁出错立即报警。 4、利用MAX plus2 软件进行设计、编译，并在FPGA芯片上实现。 5、简易14位数字密码锁模块的框图如下： 三、方案设计、原理分析 首先我是一班的三号，所以我的密码时0100010 0000011。我所做的设计是先把高七位输入锁存，然后在输入低七位，
最后判断密码是否正确，密码正确就开锁，密码错误就报警。数字密码锁控制电路的组成部分：YMQ模块， 1、IC9A的设计 设计要求14位数字密码分时操作，先预置高七位0100010，而后置低七位0000011，首先可以使用寄存器将高七位存起来，而后与低七位一起进行译码，如果密码正确，输出OUT2为1，否则为0. 2、数字密码锁控制电路原理图：
数字逻辑电路课程设计电子密码锁
数字逻辑电路课程设计 课题：电子密码锁设计 姓名： 班级：13通信 学号： 成绩： 指导教师： 开课时间:
目录 摘要 (1) 一课程设计目的内容及安排 (2) 1.1设计目的 (2) 1.2设计内容 (2) 1.3设计安排 (2) 1.4设计内容 (2) 二电子密码锁设计要求及总框图 (3) 2.1设计要求 (3) 2.2总框图 (4) 三各模块电路设计 (5) 3.1密码输入存储比较模块 (5) 3.2五秒计时电路 (6) 3.3二十秒计时电路 (8) 3.4报警电路 (10) 3.5总电路 (11) 四设计心得 (12) 五参考文献 (13)
电子密码锁 摘要：设计一个密码锁的控制电路，当输入正确代码时，输出开锁信号以推动执行机构工作，用红灯亮、绿灯熄灭表示关锁，用绿灯亮、红灯熄灭表示开锁；在锁的控制电路中储存一个可以修改的4位代码，当开锁按钮开关（可设置成6位至8位，其中实际有效为4位，其余为虚设）的输入代码等于储存代码时，开锁；从第一个按钮触动后的5秒内若未将锁打开，则电路自动复位并进入自锁状态，使之无法再打开，并由扬声器发出持续20秒的报警信号。密码输入存储及比较部分使用芯片74LS194及74LS85。五秒及时部分采用芯片74LS161和数码显示管。二十秒报警电路由74LS160，555定时器组成的多谐振荡器，LED灯和蜂鸣器组成。利用multisim对电路进行仿真可以得到结果。 关键词：电子密码锁，计时电路，报警电路
一课程设计目的内容及安排 1.1设计目的 1 根据设计要求，完成对交通信号灯的设计。 2 加强对Multisim10仿真软件的应用。 3 掌握交通信号灯的主要功能与在仿真软件中的实现方法。 4 掌握74LS160,74LS192等功能。 1.2 设计内容 设计一个密码锁的控制电路，当输入正确代码时，输出开锁信号以推动执行机构工作，用红灯亮、绿灯熄灭表示关锁，用绿灯亮、红灯熄灭表示开锁； 在锁的控制电路中储存一个可以修改的4位代码，当开锁按钮开关（可设置成6位至8位，其中实际有效为4位，其余为虚设）的输入代码等于储存代码时，开锁； 从第一个按钮触动后的5秒内若未将锁打开，则电路自动复位并进入自锁状态，使之无法再打开，并由扬声器发出持续20秒的报警信号。 1.3设计安排
电子密码锁设计毕业设计论文
*****大学******学院 毕业设计（论文） 设计说明书 设计(论文)题目： 电子密码锁设计 学生：****** 专业：电子信息工程 班级：电信**-* 指导教师：****** 设计日期：2015年6月10日
******大学******学院 毕业设计（论文）任务书 毕业设计（论文）题目： 电子密码锁设计 原始资料： 20世纪80年代后，随着电子锁专用集成电路的出现，电子锁的体积缩小，可靠性提高，成本较高，是适合使用在安全性要求较高的场合，且需要有电源提供能量，使用还局限在一定范围，难以普及，所以对它的研究一直没有明显进展。 目前，在西方发达国家，电子密码锁技术相对先进，种类齐全，电子密码锁已被广泛应用于智能门禁系统中，通过多种更加安全，更加可靠的技术实现大门的管理。在我国电子锁整体水平尚处于国际上70年代左右，电子密码锁的成本还很高，市场上仍以按键电子锁为主，按键式和卡片钥匙式电子锁已引进国际先进水平，现国内有几个厂生产供应市场。但国内自行研制开发的电子锁，其市场结构尚未形成，应用还不广泛。国内的不少企业也引进了世界上先进的技术，发展前景非常可观。希望通过不断的努力，使电子密码锁在我国也能得到广泛的应用。 电子防盗锁广泛应用于金融业，其根本的作用是“授权”，即被“授权”的人才可以存取钱、物。广义上讲，金融业的“授权”主要包括以下三种层次的内容： 1、授予保管权，如使用保管箱、保险箱和保险柜； 2、授予出入权，如出入金库、运钞车和保管室； 3、授予流通权，如自动存取款。 毕业设计（论文）主要内容： 拟在此电子密码锁的系统中设计主要由三部分组成：4×4矩阵键盘接口电路、密码锁的控制电路、输出八段显示电路。另外系统还有LED提示灯，报警蜂鸣器等。系统能完成本机超时报警、超次锁定、修改用户密码基本的密码锁的功能。 本设计的任务拟采用单片机（STC89C52）作为单片机的核心单元，利用单片机串行发射、接收等功能而设计的一款具有本机开锁和报警功能的电子密码锁。本系统成本低廉，功能实用。 本系统根据设定好的密码，采用4×4键盘实现密码的输入功能，当密码输入正确之后，锁就打开，如果输入的密码不正确，就锁定按键3秒钟，同时发出报警声。 （1）单片机型号可选STC89C52。 （2）6位密码的设定在程序中完成。 （3）密码的输入采用4×4键盘实现，输入6位数字后，按回车键结束。 （4）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。 （5）报警可采用蜂鸣器或扬声器。
四位电子密码锁
沈阳 课程设计 （说明书） 四位电子密码锁的设计 班级/ 学号 学生姓名 指导教师
课程设计任务书 课程名称数字逻辑课程设计 课程设计题目四位电子密码的设计 课程设计的内容及要求： 一、设计说明与技术指标 设计一个四位电子密码锁电路，技术指标如下： ①通过键盘电路输入四位密码。初始密码0000设定。 ②密码输入正确后，锁打开。在锁打开时，才可修改密码。 ③密码输入错误有适当的提示。三次错误后，具有声、光报警功能。二、设计要求 1．在选择器件时，应考虑成本。 2．根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。 3．画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。 三、实验要求 1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路，用软件仿真。 2．进行实验数据处理和分析。 四、推荐参考资料 1. 彭介华.电子技术课程设计指导[M].北京：高等教育出版社 2. 孙梅生，李美莺，徐振英. 电子技术基础课程设计[M]. 北京：高等教育出版社 3. 梁宗善. 电子技术基础课程设计[M]. 武汉：华中理工大学出版社 4. 张玉璞，李庆常. 电子技术课程设计[M]. 北京：北京理工大学出版社 5. 谢自美.电子线路设计·实验·测试（第二版）[M].武汉：华中科技大学出版社 五、按照要求撰写课程设计报告 成绩指导教师日期
一、概述 随着人们生活水平的提高，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，因此电子密码锁在实现家庭防盗这一问题也变得尤其的突出，电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的青睐。这种锁是通过键盘输入一组密码来达到开锁的目的。本课程设计一个电子密码锁，要求是设定4位的密码锁，输入4位输入密码，然后与已设置好的密码相比较，密码输入正确后即可开锁，开锁后才可执行密码修改的功能，如果输入三次错误密码就不断报警（包括声音和光两种报警方式）。 二、方案论证 设计一个四位电子密码锁，通过输入四位密码，并且一位一位的进行比较，能够在输入正确的密码后打开锁，并且只有在打开锁之后判断是否修改密码，如果输入密码错误，则记录一次输入错误信息，如果输入三次错误密码，则有声音（蜂鸣）或者光（灯亮）报警。 方案一： 本方案通过控制开关键入密码，通过74LS148把相应的十进制数转化成相应的四位二进制码，与寄存在74LS195的原始密码通过数值比较器74LS85进行比较，如果四位密码都输入正确，则提示锁打开，然后提示可以修改密码；如果密码输入错误，则记录一次，当输入错误三次，则有报警提示。 图1 四位电子密码锁电路的原理框图
数字电路设计实验-简易密码锁
数字电路设计实验报告 ——简易密码锁 学院： 班级： 学号： 姓名:
目录 ●任务要求 ●系统设计 ?设计思路 ?总体框图 ?分块设计 ●波形仿真及波形分析●源代码 ●功能分析 ●故障分析及问题解决●总结及结论
●任务要求 设计并实现一个数字密码锁，密码锁有四位数字密码和一个确认开锁按键，密码输入正确，密码锁打开，密码输入错误进行警示。 基本要求： 1、密码设置：通过键盘进行4 位数字密码设定输入,在数码管上显示所输入数字。通过密码设置确定键（BTN 键）进行锁定。 2、开锁：在闭锁状态下，可以输入密码开锁，且每输入一位密码，在数码管上显示“-”，提示已输入密码的位数。输入四位核对密码后，按“开锁”键，若密码正确则系统开锁，若密码错误系统仍然处于闭锁状态，并用蜂鸣器或led 闪烁报警。 3、在开锁状态下，可以通过密码复位键（BTN 键）来清除密码，恢复初始密码“0000”。闭锁状态下不能清除密码。 4、用点阵显示开锁和闭锁状态。 提高要求： 1、输入密码数字由右向左依次显示，即：每输入一数字显示在最右边的数码管上,同时将先前输入的所有数字向左移动一位。 2、密码锁的密码位数（4~6 位）可调。 3、自拟其它功能。 ●系统设计 设计思路 将电子密码锁系统分为三个部分来进行设计，数字密码输入部分、密码锁控制电路和密码锁显示电路。密码锁输入电路包括时序产生电路，键盘扫描电路，键盘译码电路等，将用
户手动输入的相关密码信息转换为软件所能识别的编码，作为整个电路的输入。密码锁控制电路包括相应的数据存储电路，密码核对电路，能够进行数值的比较，进行电路解锁，开锁，密码的重新设置等。密码锁显示电路包括将待显示数据的BCD 码转换成数码管的七段显示驱动编码，密码锁在相应的状态下的点阵输出以及蜂鸣器的报警输出。 总体框图 按复位键 键入初始密码0000 密码错误 密码正确 按确认键 按复位键 按确认键 密码锁显示电路 密码锁控制电路 数码管显示 报警电路 密码更改与密码设计电路 键入状态 闭锁状态 开锁状态 报警状态
电子密码锁的设计毕业论文
电子密码锁的设计毕业论文 目录 1 绪论 (1) 1.1 引言 (1) 1.2电子锁简介 (2) 1.3电子密码锁的特点 (2) 1.4方案论证与比较 (3) 2 AT89C51单片机概况 (5) 2.1 AT89C51单片机的简介 (5) 2.2 AT89C51单片机的引脚 (6) 2.3 AT89C51单片机复位方式 (8) 3 电路的功能单元设计 (9) 3.1开锁机构 (9) 3.2按键电路设计 (10) 3.3显示电路设计 (12) 3.4AT24C02掉电存储单元的设计 (14) 3.5密码锁的电源电路设计 (15) 3.6设计总框图 (17) 3.7设计总体电路图 (18) 4 程序设计 (19) 4.1主程序流程图 (19)
4.2键盘扫描子程序模块 (20) 4.3数字处理程序模块 (21) 4.4开锁程序 (22) 4.5 密码设置程序 (23) 5 总结 (23) 致谢 (25) 参考文献 (26)
1 绪论 1.1 引言 在日常的生活和工作中, 住宅与部门的安全防、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。若使用传统的机械式钥匙开锁，人们常需携带多把钥匙, 使用极不方便, 且钥匙丢失后安全性即大打折扣。随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。 在安全技术防领域，具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐代替传统的机械式密码锁，克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点，使密码锁无论在技术上还是在性能上都大大提高一步。随着大规模集成电路技术的发展，特别是单片机的问世，出现了带微处理器的智能密码锁，它除具有电子密码锁的功能外，还引入了智能化管理、专家分析系统等功能，从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性，应用日益广泛。 随着人们对安全的重视和科技的发展，许多电子智能锁（指纹识别、IC卡辨认）已在国外相继面世。但是这些产品的特点是针对特定的指纹和有效卡，只能适用于要求的箱、柜、门等。而且指纹识识别器若在公共场所使用存在容易机械损坏，IC 卡还存在容易丢失、损坏等特点。加上其成本较高，一定程度上限制了这类产品的普及和推广。鉴于目前的技术水平与市场的接收程度，电子密码锁是这类电子防盗产品的主流。
基于VHDL的电子密码锁的设计(1)
《E D A仿真与实践实习》 学院：信息科学与工程学院 课题名称：硬件描述语言设计 ——基于VHDL的电子密码锁的设计 班级： 学生： 学号： 指导教师：
1 引言 在日常的生活和工作中, 住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。若使用传统的机械式钥匙开锁，人们常需携带多把钥匙, 使用极不方便, 且钥匙丢失后安全性即大打折扣。随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。 基于EDA技术设计的电子密码锁。以其价格便宜、使用方便、安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点，受到了人们的普遍关注。而以可编程逻辑器件(FBDA)为设计载体，以硬件描述语言(VHDL)为主要表达方式，以QuartusⅡ5.1开发软件等为设计工具设计的电子密码锁，由于其能够实现密码输入、密码校验、密码设置和更改等功能，因此，能够满足社会对安全防盗的需求。 本设计的各个模块由相应的VHDL程序具体实现，并在QuartusⅡ5.1环境下进行了整体电路的模拟仿真，最终实现“密码锁控制器设计”的要求。 2 设计内容和要求 2.1 设计内容： 题目：电子密码锁 内容：设计一个4位串行数字锁。 (1)开锁代码为4位二进制，当输入代码的位数与锁内给定的密码一致，且按规定程序开锁时，方可开锁，并点亮一个指示灯。否则进入“错误”状态，并发出报警信号。 (2)锁内的密码可调，且预置方便，保密性好。 (3)串行数字锁的报警由点亮一个灯，直到按下复位开关，报警才停下。此时，数字锁又自动等待下一个开锁状态。 要求： (1)通过查阅相关技术资料，详细描述电子密码锁的基本原理。 (2)编写电子密码锁的Verilog HDL或VHDL程序，并仿真编译下载验证。
基于单片机数字密码锁的设计要点
摘要 随着科技和人们的生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统机械锁由于构造简单，被撬事件屡见不鲜；电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的青睐。 单片机也被称微控器，是因为它最早被用在工业控制领域。单片机是靠程序运行的，并且可以修改。 本设计系统主机采用8052单片机，MCS-51单片机的程序存储器和数据存储器的地址空间是相互独立的，而且程序存储器一般为ROM或EPROM，只能读出不能写入。扩展用的程序存储器芯片大多采用EPROM芯片，最大可扩展到64K字节。该设计使用矩阵键盘输入。LED数码管显示输入密码，用74HC245驱动数码管发光显示数码，LCD1602控制显示。密码正确，二极管发光。输入密码错误次数超过三次系统报警，蜂鸣器发出报警音。 关键词：单片机软件电路硬件电路
目录 第一章设计要求 (1) 第二章系统组成及工作原理 (2) 第三章硬件电路设计 (3) 3.1 STC89C52单片机的介绍 (3) 3.2单片机最小系统 (5) 3.3键盘电路设计 (6) 3.4 LCD1602显示电路 (8) 3.5开锁电路 (11) 3.6报警电路 (11) 3.7仿真效果图 (12) 第四章软件设计 (13) 4.1 PROTEUS仿真软件 (13) 4.2 KEIL编译设计 (15) 4.3 普中ISP自动下载软件 (16) 4.4程序流程图 (18) 第五章设计、调试和测试结果与分析 (19) 第六章设计小结 (23) 参考文献 (24) 附录 (25)
第一章设计要求 采用单片机、LCD等芯片，设计电子密码锁，能随时修改密码，具有防多次试探功能，连续输入密码达到一定次数，发出光声报警密码输入错误时有报警功能，连续输入3次错误，键盘自锁，等待管理解锁；开锁后或修改密码后可以选择退出，返回开锁前状态。掌握Proteus软件的基本应用，用于设计与仿真，需要用PROTEUS软件绘制电路原理图及局部原理图；掌握单片机编程语言，可选用汇编语言或C语言； 本次课程设计是要设计一个数字密码锁，设计要求如下： 1、设计一个数字式密码锁。 2、密码由4 – 6位数字组成。 3、密码相符开锁，三次不符报警。 4、密码可以更新。