基于单片机的电子密码锁创新课程设计
基于单片机的电子密码锁设计
基于单片机的电子密码锁设计电子密码锁是一种智能化的安全设备，它可以通过输入特定的密码来进行开锁操作。
随着科技的不断发展，电子密码锁已经逐渐取代了传统的机械锁，成为了现代家庭和商业场所的常见安全防盗设施。
本文将详细介绍基于单片机的电子密码锁设计，并探讨其优点和使用方法。
一、电子密码锁的设计原理电子密码锁的设计原理是基于单片机技术的，它通过对单片机芯片进行编程，并利用数字电路和所需器件来实现开关门的功能。
一般来说，电子密码锁需要以下几个部分来实现：1. 输入设备：用来输入密码的设备，比如键盘或者触摸屏等。
2. 单片机控制器：通过控制器来对输入的密码进行处理，以实现开关门的功能。
3. 信号放大器：用来提高输入的信号强度，以确保单片机能够正确读取输入的密码。
4. 储存器：用来存储密码，以便后续进行比较和验证。
5. 驱动器：用来控制锁的开合状态。
二、电子密码锁的优点相比传统的机械锁，电子密码锁具有以下优点：1. 安全性高：电子密码锁采用数字密码输入方式，可以避免机械密码锁遭受钥匙钥匙相对的安全问题，同时还能设置多种安全保护措施，比如报警和密码连续输入错误次数限制等。
2. 方便性高：电子密码锁无需使用钥匙，只需要记住正确的密码即可，方便快捷。
3. 可扩展性高：电子密码锁还可以与其他智能设备联合控制，比如与报警器、摄像头等联动，增强安全性。
三、电子密码锁的使用方法电子密码锁使用方法较为简单：1. 输入正确密码：输入正确密码后，开门锁将自动解锁。
2. 输入错误密码：输入错误密码可连续出错5次会发出报警声音。
输入密码时，需要注意以下几点：1. 密码设置：密码应为6位数及以上，并且应该包含数字和字母等复杂字符，以增强安全性。
2. 密码保护：密码应妥善保管，不要泄露给他人或者在公共场合轻易使用。
3. 常用密码：为了防止密码忘记和丢失，应该将密码记录在安全的位置，并及时更新。
可以使用密码管理软件，进行在线管理。
四、结语电子密码锁是当今社会安全条件不断提升的必要设备之一。
基于单片机的电子密码锁的设计课程设计任务
基于单片机的电子密码锁的设计课程设计任务中北大学信息商务学院课程设计任务书13/14 学年第一学期学院：信息商务学院专业：电子信息工程学生姓名：焦晶晶学号：10050644X07 学生姓名：侯战祎学号：10050644X47 课程设计题目：专业综合实践之单片机部分：基于单片机的电子密码锁的设计起迄日期：2013年12 月30 日～2014年1月10 日课程设计地点：201，503指导教师：张权系主任：王浩全下达任务书日期: 2013 年12月30 日目录1 绪论 (1)2系统方案设计 (2)2.1 设计目标 (2)2.2 主控部分的选择 (3)2.3 密码输入方式 (3)3硬件系统设计 (4)3.1单片机STC89C52功能介绍 (4)3.2 硬件电路设计 (5)3.2.1 复位电路 (6)3.2.2 晶振电路 (6)3.2.3存储电路 (7)3.2.4 键盘输入电路 (8)3.2.5 显示电路 (8)3.2.6 电源输入电路 (9)3.2.7 开锁电路 (10)4软件程序设计 (10)4.1 按键软件设计 (11)4.1.1 按键功能程序流程图 (11)4.1.2 按键功能子程序 (12)4.2 密码设置软件设计 (12)4.2.1 密码设置程序流程图 (12)4.2.2 密码设置子程序 (13)4.3开锁软件设计 (14)4.3.1 开锁程序流程 (14)4.3.2 开锁功能子程序 (14)5结论 (16)1 绪论在当今社会，安全防盗已成为社会问题，而锁自古以来就是防盗的重要工具，目前国内大部分人使用的还是传统的机械锁，然而，眼下假冒伪劣的机械锁互开率非常之高，此外，即使是一把质量过关的机械锁，通过急开锁，甚至可以在不损坏锁的前提下将锁打开。
机械锁的这些弊端为一种新型的锁——电子密码锁，提供了很大的发展空间。
本文从经济实用的角度出发，设计采用单片机为主控芯片，结合外围电路，组成电子密码控制系统，密码锁共6位密码，每位的取值范围为1～8，用户可以自行设定和修改密码。
基于单片机的电子密码锁设计
机械与电子工程学院课程设计报告课程名称单片机课程设计设计题目基于单片机的电子密码锁所学专业名称电气工程及其自动化班级学号学生姓名指导教师机电学院单片机课程设计任务书设计名称：基于单片机的电子密码锁学生姓名：指导教师：起止时间：一、课程设计目的设计一种基于基于单片机的电子密码锁。
二、课程设计任务和基本要求设计任务：当密码输入正确之后，锁就打开，如果输入的三次的密码不正确，就锁定按键3秒钟，同时发现报警声，直到没有按键按下1分钟后，才取消按键锁定功能；否则在3秒钟内仍有按键按下，就重新锁定按键3秒时间并报警基本要求：1、采用二个按键实现密码的输入功能，密码长度为3位；2、开锁信号可用发光二极管指示。
3.撰写课程设计论文符合模板相关要求，字数要求3000字以上。
机电学院单片机课程设计指导老师评价表院（部）机电学院年级专业电气工程及其自动化学生姓名学生学号题目基于单片机的电子密码锁一、指导老师评语指导老师签名：年月日二、成绩评定指导老师签名：年月日目录1前言 (3)1.1 设计背景 (3)1.2 电子密码锁发展趋势............................................................ 错误！未定义书签。
2 总体设计方案的确定......... 错误！未定义书签。
2.1 电子密码锁设计的具体要求................................................ 错误！未定义书签。
2.2 总体设计方案选定................................................................ 错误！未定义书签。
3 系统硬件设计 (5)3.1 单片机AT89S51简介 (6)3.1.1 主要特性..................................................................... 错误！未定义书签。
基于AT89S51单片机的电子密码锁的课程设计
基于单片机的电子密码锁设计学生姓名学号专业班级系别指导教师职称课题名称基于单片机的电子密码锁设计1课题设计的目的和意义1.1课题设计的目的通过完成基于单片机的电子密码锁系统设计，将机电一体化专业相关的理论融会贯通，掌握单片机控制系统的软件、硬件设计方法和基本的调试步骤等，学习系统工程设计方法，学会分析、解决简单的工程实际问题，为今后从事专业相关的设计、研发等方方面的工作打下一定基础。
1.2课题设计的意义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。
电子密码锁是由电子电路控制锁体的新型锁具，它采用触摸键盘方式输入开锁密码，操作方便。
触摸式电子锁的输入部分采用触摸开关（键盘输入），其优势在于传统的机械开关之出在于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，无活动零件，不会磨损，寿命长等受到了广大用户的亲呢。
出于安全、方便等方面的需要许多电子密码锁已相继问世。
但这类产品的特点是针对特定有效卡、指纹或声音有效，且不能实现远程控制，只能适用于保密要求高且供个人使用的箱、柜、房间等。
而且卡片式IC卡还有易丢失等特点，加上其成本一般较高，一定程度上限制了这类产品的普及和推广。
在科学技术不断发展的今天，电子密码防盗锁作为防盗卫士的作用也日趋重要。
针对平常锁具给人们带来的不便，若使用机械式钥匙开锁，则结构简单，安全性不好。
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，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。
现在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。
其性能和安全性已大大超过了机械锁。
它的出现为人们的生活带来了很大的方便，有很广阔的市场前景，相信随着社会的进一步发展，它的方便，安全，实用，小巧，精致的特点会越来越得到人们的喜爱，是人们居家旅行必备之品。
基于单片机的电子密码锁设计
基于单片机的电子密码锁设计
电子密码锁是一种常用的智能锁具，它使用数字密码代替传统的钥匙，能够提供更高的安全性和方便性。
基于单片机的电子密码锁能够实现简单的密码输入、校验和控制逻辑，下面是一种基于单片机的电子密码锁设计方案。
硬件部分：
1、MCU：选择一款高性价比的8位单片机，如AT89C51，具备足够的存储空间、操作速度和通用IO口。
2、键盘：选用16键或12键矩阵键盘，提供数字、字母和功能键，可灵活设置密码。
3、数码管：用于显示输入密码和状态信息，一般采用4位共阳数码管。
4、电路保护：此处需添加过流保护、短路保护、反向保护以及过压保护等电路。
5、电源：选择电池供电模式，例如4节AA碱性电池并联，以保证足够的电量和使用寿命。
软件部分：
1、键盘输入检测：通过IO口扫描矩阵键盘输入状态，检测按下的键位并读取对应键值，避免误触。
2、密码存储：将设定好的开锁密码存储在MCU内部的Flash或EEPROM中，以保证密码安全并避免意外丢失。
3、密码校验：将输入的数字密码与存储的密码进行比较，如一致则允许开锁，否则拒绝开锁并显示“密码错误”。
4、状态显示：通过4位共阳数码管显示输入密码、开锁状态、警报状态等信息，方便用户操作。
5、警报功能：若输入错误密码超过规定次数，则触发警报，并向指定手机号或邮箱发送警报信息。
总之，基于单片机的电子密码锁设计需要合理安排硬件和软件功能，充分保证安全性和可靠性，并考虑升级和扩展的可能性。
基于单片机的电子智能密码锁
基于单片机的电子智能密码锁电子智能密码锁是一种集密码输入、识别、控制和驱动电机等功能于一体的安全装置。
本文将介绍基于单片机技术的电子智能密码锁的原理和设计。
一、引言随着科技的不断发展，传统钥匙锁已经逐渐被电子智能密码锁取代。
电子智能密码锁结合了密码学、电子技术和计算机技术，提供了更高的安全性和便捷性。
本文将介绍基于单片机的电子智能密码锁的设计与实现。
二、原理介绍基于单片机的电子智能密码锁主要由以下几个部分组成：键盘输入模块、显示模块、控制模块和电机驱动模块。
其中，键盘输入模块负责接收用户输入的密码，显示模块用于显示密码输入和开锁状态，控制模块通过对输入密码的处理来判断是否开锁，电机驱动模块则用于控制门锁的开关。
三、设计步骤1. 系统初始化在电子智能密码锁启动时，进行系统的初始化工作，包括对系统各个模块的初始化和参数的设置。
2. 用户输入密码用户通过键盘输入模块输入密码，密码可以采用数字、字母或其他特定字符，密码长度根据设计要求设置。
3. 密码处理与验证控制模块接收到密码后，对密码进行处理和验证。
处理可以包括对密码进行加密后再进行比对，以增加安全性。
4. 开锁控制如果密码验证通过，控制模块将发送开锁信号给电机驱动模块，电机驱动模块控制门锁的开关动作。
5. 显示与提示显示模块负责显示密码输入和开锁状态，以及提示用户的操作结果，例如密码错误的提示。
6. 安全性考虑为了增强电子智能密码锁的安全性，可以考虑添加如下功能：密码错误多次后自动报警、针对暴力破解的保护机制等。
四、应用场景基于单片机的电子智能密码锁广泛应用于家庭、办公室、酒店等地方的门锁系统中。
它不仅提供了开锁便捷和安全性，还可以方便地进行密码的修改和管理。
五、总结基于单片机的电子智能密码锁通过集成密码输入、识别、控制和驱动电机等功能，成为了传统钥匙锁的理想替代品。
通过合理的设计和实现，电子智能密码锁可以提供更高的安全性和便捷性，更好地满足人们对门锁系统的需求。
单片机电子密码锁课程设计
单片机电子密码锁课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解单片机的基本原理和功能，掌握电子密码锁的基本工作原理。
2. 使学生掌握电子密码锁设计中涉及的编程知识，如C语言基础、寄存器操作等。
3. 帮助学生了解电子密码锁电路的组成，熟悉相关电子元器件的使用。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计并实现一个简单的单片机电子密码锁的能力。
2. 提高学生动手实践能力，学会使用编程软件、烧录器和相关调试工具。
3. 培养学生团队协作和问题解决能力，学会分析电子密码锁故障并找出解决办法。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子制作的兴趣，培养创新意识和动手能力。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据和实验结果的准确性。
3. 引导学生关注单片机技术在日常生活中的应用，提高对科技的认识和热爱。
本课程针对高年级学生，他们在之前的学习中已经具备了一定的电子和编程基础。
因此，课程设计将注重实践操作，以项目为导向，让学生在动手实践中巩固知识，提高技能。
通过本课程的学习，学生将能够独立设计并实现一个具有实用价值的单片机电子密码锁，提升解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 单片机基础原理：回顾单片机的组成、工作原理，重点讲解51单片机的内部结构、时钟电路和复位电路。
教材章节：第三章《单片机原理与接口技术》2. C语言编程基础：介绍C语言在单片机编程中的应用，讲解数据类型、运算符、控制语句等基本语法。
教材章节：第四章《单片机C语言编程》3. 电子密码锁原理：讲解电子密码锁的基本工作原理，分析锁体的电路组成和功能。
教材章节：第七章《单片机应用实例》4. 硬件设计：学习并设计电子密码锁的硬件电路，包括键盘输入、显示模块、锁驱动电路等。
教材章节：第五章《单片机接口技术》5. 软件设计：编写电子密码锁的控制程序，实现密码输入、校验、开锁等功能。
教材章节：第四章《单片机C语言编程》6. 系统调试与优化：学习使用调试工具，对电子密码锁系统进行调试和优化。
单片机课程设计密码锁
单片机课程设计密码锁一、课程目标知识目标：1. 理解单片机的基础知识，掌握其基本原理和编程方法；2. 学习并掌握密码锁的原理与设计，能够运用单片机实现密码锁功能；3. 了解并掌握相关传感器和执行器的使用，实现密码锁的输入和输出控制。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计并编写出实现密码锁功能的单片机程序；2. 掌握使用相关调试工具，对单片机程序进行调试和优化；3. 提高学生的动手能力，培养实际操作中解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对单片机及电子制作的兴趣，培养创新意识和实践精神；2. 培养学生团队协作精神，学会与他人共同解决问题；3. 引导学生关注科技发展，了解单片机在现实生活中的应用，增强社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在通过单片机实现密码锁的设计与制作，让学生在动手实践中掌握单片机知识。
学生特点：学生处于高年级阶段，已具备一定的单片机基础，对实际应用有较高的兴趣。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重实践操作，强调理论知识与实际应用相结合。
通过课程学习，使学生能够独立完成一个具有实际应用价值的单片机项目。
在教学过程中，关注学生的学习进展，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。
将目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 单片机基础知识回顾：C语言编程基础，单片机工作原理，I/O口编程。
教材章节：第一章单片机基础。
2. 密码锁原理与设计：- 密码锁的组成和工作原理；- 矩阵键盘原理与编程；- 密码比对算法；教材章节：第三章输入输出接口，第六章矩阵键盘。
3. 单片机与外部设备接口：- 传感器与执行器的应用；- 单片机与继电器、电磁锁等执行器的连接；教材章节：第四章传感器与执行器，第五章单片机与外部设备接口。
4. 程序设计与调试：- 程序结构设计；- 程序编写与调试；- 优化程序性能；教材章节：第七章程序设计与调试。
5. 实践操作：- 搭建电路，连接硬件；- 编写程序，实现密码锁功能；- 调试与优化；教材章节：实践操作部分。
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基于单片机的电子密码锁创新课程设计
电子与信息工程学院
创新课程设计报告（2013 —2014 学年第一学期）
课程名称：Project4 __
班级：电子1001
学号：1402100129
姓名：朱德涛
指导教师：毛钱萍
2013 年12 月
二、电路总体构成
下图是设计电路的总体电路图
图2
电路由单片机、矩阵键盘、lcd1602液晶显示、报警电路、开锁电路和24c02密码存储等部分组成。
其中矩阵键盘用于输入数字密码和进行各种功能的实现。
由用户通过连接单片机的矩阵键盘输入密码，后经过单片机对用户输入的密码与24c02保存的密码进行对比，从而判断密码是否正确，然后控制单片机各引脚的高低电平从而传到开锁电路或者报警电路控制开锁还是报警，实际使用时只要将单片机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。
三、各个部分组成电路
1、单片机复位和晶振电路
单片机复位是使CPU和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，例如复位后PC＝0000H，使单片机从第—个单元取指令。
无论是在单
片机刚开始接上电源时，还是断电后或者发生故障后都要复位。
在复位期间（即RST为高电平期间），P0口为高阻态，P1－P3口输出高电平；外部程序存储器读选通信号PSEN 无效。
地址锁存信号ALE也为高电平。
AT89S52引脚XTAL1和XTAL2与晶体振荡器及电容C1、C2按图所示方式连接。
晶振、电容C1／C2及片内与非门（作为反馈、放大元件）构成了电容三点式振荡器，振荡信号频率与晶振频率及电容C1、C2的容量有关，但主要由晶振频率决定，范围在0～33MHz之间，电容C1、C2取值范围在5～30pF之间。
根据实际情况，本设计中采用12MHZ 做为系统的外部晶振。
电容取值为22pF。
电路如图3所示：
图3
2、键盘输入电路
本设计采用的是4*4矩阵式按键键盘，它由行线和列线组成，也称行列式键盘，按键位于行列的交叉点上，密码锁的密码由键盘输入完成，与独立式按键键盘相比，要节省很多I/O口。
本设计中使用的这个4*4键盘不但能完成密码的输入还能作特别功能键使用，比如修改密码功能等。
键盘的每个按键功能在程序设计中已经编写好。
矩阵键盘采用“行
列”扫描法，行扫描法又称逐行扫描查询法，是一种最常用的按键扫描方法，如下图所示，开始时把行线P2.0-P2.3置为低电平，然后扫描列线，如果有一行列线为低电平，则去抖后判断是否还有一行列线为低电平，如果还有，则这条列线为低电平，同时处在这条行线中的按键为低电平，然后判断是哪个按键按下，如果列线全部为高电平，则表示没有按键按
键按下。
电路如图4所示：
图4 3、密码存储电路
用EPROM芯片AT24C02存储密码。
AT24C02是美国Atmel公司的低功耗CMOS型E2PROM，内含256×8位存储空间，通过单片机对24c02芯片进行密码存储，存储好密码后，通过按键输入密码与存储芯片里面的数据进行对比，根据数据是否一致，来执行相应的操作，还可以根据按键操作来执行是否更换数据。
电路如图5所示：（注：sck接单片机P3.4口，sda接单片机P3.3口）
图5
4、LCD显示电路
本设计的显示部分由液晶显示器LCD1602取代普通的数码管来完成。
开始时显示器将一直处于初始状态，当需要对密码锁进行开锁时，按下数字键0－9输入密码，每按下一个数字键后在显示器上显示一个*，最多显示6位。
当密码输入完成时，如果输入的密码正确的话，LCD上显示“Unlock OK！”，单片机其中P3.6口会输出低电平，使三极管导通，电磁铁吸合，电子密码锁被打开，如果密码不正确，LCD显示屏会显示“Error！”，P3.6口输出的是高电平，电子密码锁不能被打开。
通过LCD显示屏，可以清楚的判断出锁所处
的状态。
电路如图6所示：(注：RS接P3.0口，RW接P3.1口，E接P3.2口)
图6
5、报警电路：
报警部分由蜂鸣器及外围电路组成，加电后不发声，当密码输入错误三次时，单片机的P3.5口输出低电平，三极管导通执行蜂鸣器报警声子程序发出声音报警。
电路如图7所示：（注：buz接单片机P3.5口）
图7
6、开锁电路：
开锁用户通过键盘任意设置密码，并储存在at24c02中作为锁码指令。
开锁步骤如下：首先按下键盘数字键0－9输入密码，由单片机内部操作进行密码比对。
当用户输入一密码后，单片机自动识码，如果识码不符，则提示错误，如果超过三次则报警。
如果正确，系统使单片机P3.6口输出低电平发出信号，经三极管放大后，由继电器驱动电磁阀动作将锁打开，可在电路中接led显示开锁状态。
电路如图8所示：（jdq接单片机P3.6口）
图8
五、硬件电路实物图：
1、开机后的初始画面：
图12
2、密码输入错误后的画面：
图13
3、密码输入正确后的画面：
图14 4、选择修改密码画面：
图15
指导教师意见。