密码锁的电路设计-优秀论文
电子密码锁的电路设计
千里之行，始于足下。
电子密码锁的电路设计电子密码锁是一种基于数字密码输入的锁，它利用电子电路技术实现了对锁的控制和解锁功能。
下面将介绍如何设计一个简单的电子密码锁电路。
整个电子密码锁电路设计主要包括以下几个部分：1. 数码键盘模块：用于输入密码的模块，一般采用矩阵键盘或单片机带有键盘的模块。
2. 输入密码存储模块：用于存储用户设置的密码，可以采用EEPROM、FLASH等非易失性存储器。
3. 控制逻辑模块：用于控制电子锁的解锁和上锁功能，可以采用CMOS逻辑门电路实现。
4. 驱动模块：用于驱动电子锁的解锁和上锁功能，可以采用继电器、场效应管等。
5. 电源供电模块：为整个电路提供稳定的电源，可以采用适配器、电池等。
下面将详细介绍每个模块的设计原理和具体实现方法：1. 数码键盘模块：常见的数码键盘有4x4或4x3结构，可以使用针对数码键盘的扫描编码技术，通过扫描按键状态来确定按键的值。
2. 输入密码存储模块：采用非易失性存储器，如EEPROM、FLASH等，可以在电源关闭后依然保存数据，这样可以避免用户密码丢失的情况。
第1页/共2页锲而不舍，金石可镂。
3. 控制逻辑模块：控制逻辑模块根据输入密码和已存储的密码进行比较，如果匹配则解锁，这里可以使用CMOS逻辑门电路实现比较功能，比如采用与门和非门组合。
4. 驱动模块：驱动模块用于控制电子锁的解锁和上锁功能，可以采用继电器、场效应管等。
当密码匹配正确时，驱动模块接通电子锁电路，实现解锁功能。
5. 电源供电模块：为整个电路提供稳定的电源，可以采用适配器、电池等，要保证电源电压稳定，并且能够支持电子锁的工作电压。
总结：电子密码锁电路的设计主要包括数码键盘模块、输入密码存储模块、控制逻辑模块、驱动模块和电源供电模块。
需要注意的是，电子密码锁电路的安全性非常重要，密码存储模块需要保护好，以防止密码泄露。
此外，为了增加密码的复杂度，可以加入密码长度和重试次数的限制等措施。
毕业设计（论文）数字密码锁的设计
目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................................................ I I 第一章绪论 .. (1)1.1 数字密码锁简介 (1)1.2 数字密码锁现状 (1)1.3 数字密码锁发展趋势 (1)1.4 设计研究实现功能 (1)1.5 设计方案的选择 (1)第二章硬件设计 (3)2.1 CPU主控模块 (3)2.2 按键模块 (5)2.3 液晶显示模块 (5)2.4 蜂鸣器模块 (6)2.5 继电器模块 (6)2.6 电源模块 (7)第三章程序设计 (8)3.1 程序的定义 (8)3.2 主函数的编写与读取密码 (8)3.3 程序员查看密码设计 (9)3.4 按键功能设置 (9)3.5 密码正误判断设计 (10)3.6 改密和重输设计 (12)3.7 定时器 (15)3.8 键盘的扫描 (17)3.9 EEPROM (19)3.10 显示器1602 (22)第四章仿真测试 (25)4.1 软件仿真测试 (25)4.2 硬件仿真测试 (27)第五章总结 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录A元件清单 (31)附录 B 原理图 (32)附录C PCB图 (33)附录C 仿真图 (34)附录D 实物图 (35)数字密码锁的设计摘要：在这样科技不断发展的时代，人们对隐私和利益的保护则显得格外迫切。
什么样的技术是在当今社会比较有代表性而又不失前景的呢？数字密码锁就是个不错的选择。
我所设计的数字密码锁不仅保密性极高，还提供报警功能，市场上也有许多和我设计原理相类似的密码锁，看看这种类型锁的市场效应就知道，如今几乎家喻户晓了，但是市场上的终归是市场上的，科技的发展却没有适应人们的需求，这是让身为科技创新人员觉得可耻的行为。
电子密码锁设计(参考范文).
北海职业学院毕业设计 (论文) 2012 －2013 学年度电子信息工程系(部) 应用电子技术专业题目学生姓名学生班级指导教师起止日期2012 年10 月日北海职业学院毕业设计 (论文)任务书系(部)专业班级姓名学号指导教师职务(称)20年月日北海职业学院学生毕业设计（论文）成绩鉴定表电子密码锁设计作者：xxx【摘要】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，本设计使用ATMEL公司的AT89S52实现一基于单片机的电子密码锁的设计。
本文介绍一种基于单片机和串行EEPROM的智能密码锁，是密码锁设计中比较简单的一种，其主要功能有键盘输入、LED数码管显示、加密、修改密码、密码检测、错误报警等简单易懂、使用方便、安全性能高等。
本设计采用AT89S52单片机为芯片主体，采用AT24C08为掉电存储器的芯片。
这种芯片稳定性高，成本低。
它是采用AT89S52单片机和AT24C08串行EEPROM，通过AT89S52模拟I2C 总线和AT24C08通讯，实现密码锁的功能。
【关键词】AT89S52 AT24C08 密码锁矩阵键盘第一章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。
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。
基于单片机电子密码锁设计论文
第1节引言1.1 电子密码锁概述随着社会物质财富的日益增长和人们生活水平的提高，安全成为现代居民最关心的问题之一。
而锁自古以来就是把守门的铁将军，人们对它要求甚高，即要求可靠地防盗，又要使用方便，这也是制锁者长期以来研制的主题。
传统的门锁既要备有大量的钥匙，又要担心钥匙丢失后的麻烦。
另外，如：宾馆、办公大楼、仓库、保险柜等，由于装修施工等人住时也要把原有的锁胆更换，况且钥匙随身携带也诸多便。
随着单片机的问世，出现了带微处理器的密码锁，它除具有电子密码锁的功能外，还引入了智能化、科技化等功能。
从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性。
目前西方发达国家已经大量应用智能门禁系统，可以通过多种的更加安全更加方便可靠的方法来实现大门的管理。
但电子密码锁在我国的应用还不广泛，成本还很高，希望通过不断地努力使电子密码锁能够在我国及居民日常生活中得到广泛应用，这也是一个国家生活水平的体现。
很多行业的许多地方都要用到密码锁，随着人们生活水平的提高，如何实现家庭或公司的防盗这一问题也变的尤其突出，传统的机械锁由于其构造简单，被撬的事件屡见不鲜，再者，普通密码锁的密码容易被多次试探而破译，所以，考虑到单片机的优越性，一种基于单片机的电子密码锁应运而生。
电子密码锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的亲睐。
设计本课题时构思的方案：采用以AT89C2051为核心的单片机控制方案；能防止多次试探而不被破译，从而有效地克服了现实生活中存在的许多缺点。
1.2 本设计主要任务（1）共8位密码，每位的取值范围为1～8。
（2）用户可以自行设定和修改密码。
（3）按每个密码键时都有声、光提示。
（4）若键入的8位开锁密码不完全正确，则报警5秒钟，以提醒他人注意。
（5）开锁密码错3次要报警10分钟，报警期间输入密码无效，以防窃贼多次试探密码。
（6）键入的8位开锁密码完全正确才能开锁，开锁时要有1秒的提示音。
（7）密码键盘上只允许有8个密码按键和1个发光管。
数字密码锁的设计毕业论文
数字密码锁的设计毕业论文摘要本文介绍了一种数字密码锁的设计方案。
通过研究现有的数字密码锁技术和设计原理，本文提出了一种基于微控制器的数字密码锁系统的设计方案，并详细说明了系统的硬件和软件设计。
通过对系统的安全性和可靠性进行测试和评估，证明了该设计方案具有较高的安全性和可靠性。
引言数字密码锁在现代社会得到了广泛的应用，其安全性和可靠性对于用户来说至关重要。
因此，设计一种安全性和可靠性高的数字密码锁系统具有重要的意义。
本文旨在设计一种基于微控制器的数字密码锁系统，并对其进行详细的描述和评估。
设计方法与原理本设计方案采用了基于微控制器的数字密码锁系统。
系统由输入模块、控制模块、储存模块和解锁模块组成。
输入模块负责接收用户输入的密码，控制模块负责处理密码验证和控制锁的状态，储存模块用于存储密码和相关设置信息，解锁模块负责控制锁的开启和关闭。
硬件设计硬件设计包括了选择合适的微控制器、按钮、按键和显示屏等组件，并进行适当的连线和电源供应。
通过合理的硬件设计，保证了系统的稳定性和可靠性。
软件设计软件设计包括了编写微控制器的程序和用户界面。
程序负责密码验证、锁的开启和关闭等功能，用户界面提供了友好和直观的操作界面。
安全性与可靠性评估为了评估系统的安全性和可靠性，我们进行了一系列的测试和评估。
测试包括了对密码验证的正确性和稳定性进行测试，以及对系统的抗干扰能力进行测试。
评估结果表明，系统具有较高的安全性和可靠性，能够满足用户的需求。
结论本文设计了一种数字密码锁的系统，通过测试和评估证明了该系统具有较高的安全性和可靠性。
该设计方案可用于实际的数字密码锁系统的开发，并为其他相关研究提供了参考。
十位数字密码锁电路毕业设计论文
毕业设计（论文）题目十位数字密码锁电路毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
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#电子密码锁(本科毕业设计完整版)
人生最大的幸福，是发现自己爱的人正好也爱着自己。
基于单片机的电子密码锁设计摘要在日常的生活和工作中住宅和部门的安全防范、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了传统的机械式密码锁电子密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点本文从经济实用的角度出发采用美国Atmel公司的单片机AT89S51作为主控芯片和数据存储器单元结合外围的矩阵键盘输入、LCD液晶显示、报警、开锁等用C语言编写的主控芯片控制程序和EEPROM AT24C02读写程序相结合并用Keil软件进行编译设计了一款可以多次更改密码具有报警功能的电子密码控制系统这种密码锁的电路设计具有防试探按键输入、智能控制上锁、开锁、报警、修改密码等多种功能密码长度可变、保密性强、灵活性高、使用日益广泛关键词密码锁单片机报警 LCD显示Design of Electric Password Lock Based on MCUABSTRACTIn the daily life and the workthe way to the house's and department's safe guardunit's document filethe financial reporting as well as some individual material preservation almost need many locks. If we use tradition mechanical key to openthe people often must carry many keysbut it is not extremely convenient. If the key lostthe security will decline greatly. In the safety work guard domainthe lock with security warning function electronic combination have replaced the traditional mechanical combination lock graduallythe electronic combination lock have the highly securitythe lowly costthe lowly power wastageeasy to operate and so on merits.This article is based on the economical and practical point of viewuses the United States Atmel Corporation AT89S51 microcontroller as a master chip and the data memory unitit combines with the external matrix keyboard inputLCD digital displayalarmunlock and so on circuitsdominates by the C programming language chip EEPROM of the control procedures and carries on the translation with Keil softwarethe password can be changed many timesthe electronic the password control also has the alarming function.This password lock circuit design has anti-test button inputintelligent control lockunlockalarm and change the password multiple functions. Password length can be changed great security and high flexible than othersit is widely used.Key Words： Password lock； MCU； Alarm； LCD Display目录摘要第一章绪论1.1电子密码锁简介 (1)1.2电子密码锁的发展趋势 (1)1.3本设计所要实现的目标 (2)1.4设计方案简介 (2)第二章主要元器件介绍2.1主控芯片AT89S51 (3)2.1存储芯片AT24C02 (6)2.3 LCD1602显示器 (7)2.4 晶体振荡器 (8)第三章硬件系统构成3.1设计原理.............................................................................. (10)3.2电路总体构成 (10)3.3电源输入电路 (11)3.4键盘输入电路 (12)3.5密码存储电路 (12)3.6复位电路.............................................................................. (13)3.7晶振电路.............................................................................. (14)3.8显示电路.............................................................................. (14)3.9报警电路.............................................................................. (15)3.10开锁电路 ............................................................................. .15第四章软件系统设计4.1主程序流程图 (17)4.2按键软件设计 (18)4.3密码设置软件设计 (19)4.4开锁软件设计 (20)第五章调试和实现5.1硬件调试 ............................................................................. . (21)5.2软件调试 ............................................................................. . (21)5.3 Pruteus仿真 (22)结论和展望致谢参考文献附录第一章绪论1.1 电子密码锁简介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使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其特点如下：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) 密码可变用户可以随时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) 无活动零件不会磨损寿命长5) 使用灵活性好不像机械锁必须佩带钥匙才能开锁6) 电子密码锁操作简单易行一学即会1.2 电子密码锁的发展趋势日常生活和工作中住宅和部门的安全防范、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目前门锁主要用弹子锁其钥匙容易丢失；保险箱主要用机械密码锁其结构较为复杂制造精度要求高成本高且易出现故障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针对这些锁具给人们带来的不便若使用机械式钥匙开锁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由于电子器件所限以前开发的电子密码锁其种类不多保密性差最基本的就是只依靠最简单的模拟电子开关来实现的制作简单但很不安全在后为多是基于EDA来实现的其电路结构复杂电子元件繁多也有使用早先的20引角的2051系列单片机来实现的但密码简单易破解随着电子元件的进一步发展电子密码锁也出现了很多的种类功能日益强大使用更加方便安全保密性更强由以前的单密码输入发展到现在的密码加感应元件实现了真真的电子加密用户只有密码或电子钥匙中的一样是打不开锁的随着电子元件的发展及人们对保密性需求的提高出现了越来越多的电子密码锁出于安全、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、房间等由于数字、字符、图形图像、人体生物特征和时间等要素均可成为钥匙的电子信息组合使用这些信息能够使电子防盗锁获得高度的保密性如防范森严的金库需要使用复合信息密码的电子防盗锁组合使用信息也能够使电子防盗锁获得无穷扩展的可能使产品多样化对用户而言是"千挑百选、自得其所"可以看出组合使用电子信息是电子密码锁以后发展的趋势1.3 本设计所要实现的目标本设计采用单片机为主控芯片结合外围电路组成电子密码锁用户想要打开锁必先通过提供的键盘输入正确的密码才能将锁打开密码输入错误有提示为了提高安全性当密码输入错误三次将报警密码可以有用户自己修改设定锁打开后才能修改密码修改密码之前必须再次输入就的密码在输入新密码的时候要二次确认以防止误操作1.4 设计方案简介采用以单片机为核心的控制方案由于单片机种类繁多各种型号都有其一定的使用环境因此在选用时要多加比较合理选择以期获得最佳的性价比一般来说在选取单片机时从下面几个方面考虑：性能、存储器、运行速度、I/O口、定时/计数器、串行接口、模拟电路功能、工作电压、功耗、封装形式、抗干扰性、保密性除了以上的一些的还有一些最基本的比如：中断源的数量和优先级、工作温度范围、有没有低电压检测功能、单片机内有无时钟振荡器、有无上电复位功能等在开发过程中单片机还受到：开发工具、编程器、开发成本、开发人员的适应性、技术支持和服务等等因素基于以上因素本设计选用单片机AT89S51作为本设计的核心元件利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口及其控制的准确性实现基本的密码锁功能在单片机的外围电路外接输入键盘用于密码的输入和一些功能的控制外接AT24C02芯片用于密码的存储外接LCD1602显示器用于显示作用当用户需要开锁时先按键盘开锁键之后按键盘的数字键0－9输入密码密码输完后按下确认键如果密码输入正确则开锁不正确显示密码错误重新输入密码当三次密码错误则发出报警；当用户需要修改密码时先按下键盘设置键后输入原来的密码只有当输入的原密码正确后才能设置新密码新密码输入无误后按确认键使新密码将得到存储密码修改成功第二章主要元器件2.1主控芯片AT89S51单片机AT89S51功能介绍AT89S51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM-Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压高性能CMOS8位微处理器俗称单片机该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造和工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中ATMEL的AT89S51是一种高效微控制器为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案AT89S51芯片引脚图如图2-1所示主要特性：·和MCS-51 兼容·4K字节可编程闪烁存储器·寿命：1000写/擦循环·数据保留时间：10年·全静态工作：0Hz-24Hz·三级程序存储器锁定·128*8位内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·5个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路管脚说明：下面按其引脚功能分为四部分叙述这40条引脚的功能1、主电源引脚VSS和VSSAT89S51芯片引脚图VSS--（40脚）接+5V电压；VSS--（20脚）接地2、外接晶体引脚XTAL1和XTAL2XTAL1（19脚）接外部晶体的一个引脚在单片机内部它是一个反相放大器的输入端这个放大器构成了片内振荡器当采用外部振荡器时对HMOS单片机此引脚应接地；对SHMOS单片机此引脚作为驱动端XTAL2（18脚）接外晶体的另一端在单片机内部接至上述振荡器的反相放大器的输出端采用外部振荡器时对HMOS单片机该引脚接外部振荡器的信号即把外部振荡器的信号直接接到内部时钟发生器的输入端；对XHMOS此引脚应悬浮3、控制或和其它电源复用引脚RST/VPD、ALE/PROG、PSEN和EA/VPP①RST/VPD（9脚）当振荡器运行时在此脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位推荐在此引脚和VSS引脚之间连接一个约8.2k的下拉电阻和VSS引脚之间连接一个约10μF的电容以保证可靠地复位VSS掉电期间此引脚可接上备用电源以保证内部RAM的数据不丢失当VSS主电源下掉到低于规定的电平而VPD在其规定的电压范围（5±0.5V）内VPD就向内部RAM提供备用电源②ALE/PROG（30脚）：当访问外部存贮器时ALE（允许地址锁存）的输出用于锁存地址的低位字节即使不访问外部存储器ALE端仍以不变的频率周期性地出现正脉冲信号此频率为振荡器频率的1/6因此它可用作对外输出的时钟或用于定时目的然而要注意的是每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲ALE端可以驱动（吸收或输出电流）8个LS型的TTL输入电路对于EPROM单片机（如8751）在EPROM编程期间此引脚用于输入编程脉冲（PROG）③PSEN（29脚）：此脚的输出是外部程序存储器的读选通信号在从外部程序存储器取指令（或常数）期间每个机器周期两次PSEN有效但在此期间每当访问外部数据存储器时这两次有效的PSEN信号将不出现PSEN同样可以驱动（吸收或输出）8个LS型的TTL输入④EA/VPP（引脚）：当EA端保持高电平时访问内部程序存储器但在PS（程序计数器）值超过0FFFH（对851/8751/80S51）或1FFFH（对8052）时将自动转向执行外部程序存储器内的程序当EA保持低电平时则只访问外部程序存储器不管是否有内部程序存储器对于常用的8031来说无内部程序存储器所以EA脚须常接地这样才能只选择外部程序存储器对于EPROM型的单片机（如8751）在EPROM编程期间此引脚也用于施加21V的编程电源（VPP）4．控制或和其它电源复用引脚 RST/VpdALE/PROGPSEN 和EA/VppRST/Vpd 当振荡器运行时在此引脚上出现两个机器同期的高电平（由低到高跳变）将使单片机复位在 VSS掉电期间此引脚可接上备用电源由 Vpd向内部 RAM提供备用电源以保持内部RAM中的数据ALE/PROG 正常操作时为ALE功能（允许地址钱存）提供把地址的低字节锁存到外部锁存器ALE引脚以不变的频率（振荡周期的1/6）周期性地发出正脉冲信号因此它可用作对外输出的时钟或用于定时目的但要注意每当访问外部数据存储器时将跳过一个 ALE脉冲ALE端可以驱动（吸收或输出电流）八个 LSTTL电路对于 EPROM型单片机在 EPROM编程期间此引脚接收编程脉冲（PROG功能）PSEN 外部程序存储器读选通信号输出端在从外部程序存储器取指令（或数据）期间；PSEN 在每个机器周期内两次有效 PSEN 同样可以驱动八个LSTTL输入EA／Vpp EA为内部程序存储器和外部程序存储器选择端当EA为高电平时访问内部程序存储器（PS值小于4K）当EA为低电平时则访问外部程序存储器对于EPROM型单片机在EPROM编程期间此引脚上加21VEPROM编程电源（Vpp）5、输入/输出（I/O）引脚P0、P1、P2、P3（共32根）①P0口（39脚至32脚）：是双向8位三态I/O口在外接存储器时和地址总线的低8位及数据总线复用能以吸收电流的方式驱动8个LS型的TTL负载②P1口（1脚至8脚）：是准双向8位I/O口由于这种接口输出没有高阻状态输入也不能锁存故不是真正的双向I/O口P1口能驱动（吸收或输出电流）4个LS型的TTL负载对8052、8032P1.0引脚的第二功能为T2定时/计数器的外部输入P1.1引脚的第二功能为T2EX捕捉、重装触发即T2外部控制端对EPROM编程和程序验证时它接收低8位地址③P2口（21脚至28脚）：是准双向8位I/O口在访问外部存储器时它可以作为扩展电路高8位地址总线送出高8位地址在对EPROM编程和程序验证期间它接收高8位地址P2可以驱动（吸收或输出电流）4个LS型的TTL负载④P3口（10脚至17脚）：是准双向8位I/O口在MSS-51中这8个引脚还用于专门功能是复用双功能口P3能驱动（吸收或输出电流）4个LS型的TTL负载作为第一功能使用时就作为普通I/O口用功能和操作方法和P1口相同作为第二功能使用时各引脚的定义如表所示值得强调的是P3口的每一条引脚均可独立定义为第一功能的输入输出或第二功能表2-1 P3口管脚备选功能P3.0RXD（串行输入口）P3.1TXD（串行输出口）P3.2/INT0（外部中断0）P3.3/INT1（外部中断1）P3.4T0（记时器0外部输入）P3.5T1（记时器1外部输入）P3.6/WR（外部数据存储器写选通）P3.7/RD（外部数据存储器读选通）2.2 存储芯片AT24C02如图2-2为AT24C02的芯片引脚图图2-2 AT24C02的芯片引脚图特点：低压和标准电压运行模式- 2.7 (VCC = 2.7V to 5.5V)- 1.8 (VCC = 1.8V to 5.5V)内建128x8存储序列2线制串行接口双向数据传送协议100kHz(1.8V2.5V2.7V) 和400kHz(5V)兼容写同步时钟(最大10ms)高可靠性极限：1M写时钟周期数据保存:100年不断推进的芯片等级扩大了设备的可用温度范围AT24C02提供电可擦除的串行1024位存储或可编程只读存储器(EEPROM)128字(8位/字) 芯片在低压的工业和商业使用中进行了最优化设备操作：CLOCK 和DATA变化：SDA管脚通常外部要拉高SDA管脚上的数据只能在SCL低期间改变数据在SCL高期间改变定义为一个开始或停止信号开始状态：在任何操作之前必须有一个开始信号----在SCL为高时SDA上产生一个下降沿停止状态： SCL为高时SDA产生一个上升沿是停止信号停止信号后将停止所有通信在一个读的序列之后停止信号将让EEPROM进入备用电源模式2.3 LCD16022显示器液晶显示模块已作为很多电子产品的通过器件如在计算器、万用表、电子表及很多家用电子产品中都可以看到显示的主要是数字、专用符号和图形1602型LCD显示模块具有体积小功耗低显示内容丰富等特点1602型LCD可以显示2行16个字符有8位数据总线D0-D7和RSR/WEN三个控制端口工作电压为5V并且具有字符对比度调节和背光功能接口信号说明：1602型LCD的接口信号说明如表2-2所示表2-2 LCD1602接口信号说明符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2数据2VDD电源正极10D3数据3VL液晶显示偏压11D4数据4RS数据/命令选择12D5数据5R/W读/写选择13D6数据6E使能信号14D7数据7D015BLA背光源正极8D1数据16BLK背光源负极1602型LCD主要技术参数：显示容量:16×2个字符芯片工作电压:4.5-5.5V工作电流:2.0mA(5.0V)模块最佳工作电压:5.0V字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm1602型LCD基本操作程序如下表所示：表2-3 LCD1602基本操作程序读状态输入RS=LR/W=HE=H输出D0-D7=状态字写指令输入RS=LR/W=LD0-D7=指令码E=高脉冲输出无读数据输入RS=HR/W=HE=H输出D0-D7=数据写数据输入RS=HR/W=LD0-D7=数据E=高脉冲输出无2.4晶体振荡器晶体振荡器简称晶振其作用在于产生原始的时钟频率这个频率经过频率发生器的放大或缩小后就成了电脑中各种不同的总线频率以声卡为例要实现对模拟信号44.1kHz或48kHz的采样频率发生器就必须提供一个44.1kHz或48kHz的时钟频率如果需要对这两种音频同时支持的话声卡就需要有两颗晶振但是现在的娱乐级声卡为了降低成本通常都采用SCR将输出的采样频率固定在48kHz但是SRC会对音质带来损害而且现在的娱乐级声卡都没有很好地解决这个问题现在使用最广泛的是石英晶体振荡器石英晶体振荡器是一种高精度和高稳定度的振荡器石英晶体振荡器也称石英晶体谐振器它用来稳定频率和选择频率是一种可以取代LC谐振回路的晶体谐振元件石英晶体振荡器广泛地使用在电视机、影碟机、录像机、无线通讯设备、电子钟表、单片机、数字仪器仪表等电子设备中为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号在单片机中为其提供时钟频率石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片它可以是正方形、矩形或圆形等）在它的两个对应面上涂敷银层作为电极在每个电极上各焊一根引线接到管脚上再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器简称为石英晶体或晶体、晶振其产品一般用金属外壳封装也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的只要在晶体振子板极上施加交变电压就会使晶片产生机械变形振动此现象即所谓逆压电效应当外加电压频率等于晶体谐振器的固有频率时就会发生压电谐振从而导致机械变形的振幅突然增大第三章硬件系统设计3.1 设计原理本设计主要由单片机、矩阵键盘、液晶显示器和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和自己保存的密码进行对比从而判断密码是否正确然后控制引脚的高低电平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本系统共有两部分构成即硬件部分和软件部分其中硬件部分由电源输入部分、键盘输入部分、密码存储部分、复位部分、晶振部分、显示部分、报警部分、开锁部分组成软件部分对应的由主程序、初始化程序、LCD显示程序、键盘扫描程序、启动程序、关闭程序、建功能程序、密码设置程序、EEPROM读写程序和延时程序等组成图3-1 电子密码锁原理框图3.2 电路总体构成在确定了选用什么型号的单片机后就要确定在外围电路其外围电路包括电源输入部分、键盘输入部分、密码存储部分、复位部分、晶振部分、显示部分、报警部分、开锁部分组成根据实际情况键盘输入部分选择4*4矩阵键盘显示部分选择字符型液晶显示LCD1602密码存储部分选用AT24C02芯片来完成其原理图如图3-2所示：图3-2 电路总体结构图3.3 电源输入电路密码锁主要控制部分电源需要用5V直流电源供电其电路如图3-3所示而5V电源输入时往往伴有杂波所以加一个2.2uF的电容滤波这样输出的电压一般能满足要求图3-3 电源输入电路原理图3.4 键盘输入电路由于本设计所用到的按键数量较多而不适合用独立按键式键盘采用的是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和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清空显示功能等键盘的每个按键功能在程序设计中设置其大体功能（看键盘按键上的标记）及和单片机引脚接法如图3-4所示：图3-4 键盘输入原理图3.5 密码存储电路AT24C02是ATMEL公司的2KB字节的电可擦除存储芯片采用两线串行的总线和单片机通讯电压最低可以到2.5V额定电流为1mA静态电流10Ua(5.5V)芯片内的资料可以在断电的情况下保存40年以上而且采用8脚的DIP封装使用方便其电路如图3-5所示图中1、2、3脚是三条地址线用于确定芯片的硬件地址在AT89S51上它们都能接地第5脚和第8脚分别为正、负电源AT24C02中带有片内地址寄存器每写入或读出一个数据字节后该地址寄存器自动加1以实现对下一个储存单元的读写所有字节均以单一操作方式读取3.6 复位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口为高组态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也为高电平根据实际情况选择如图2-8所示的复位电路该电路在最简单的复位电路下增加了手动复位按键在接通电源瞬间电容C1上的电压很小复位下拉电阻上的电压接近电源电压即RST为高电平在电容充电的过程中RST端电压逐渐下降当RST端的电压小于某一数值后CPU脱离复位状态由于电容C1足够大可以保证RST高电平有效时间大于24个振荡周期CPU能够可靠复位增加手动复位按键是为了避免死机时无法可靠复位当复位按键按下后电容C1通过R5放电当电容C1放电结束后RST端的电位由R11和R15分压比决定由于R11<<R15 因此RST为高电平CPU处于复位状态松手后电容C1充电RST端电位下降CPU脱离复位状态R11的作用在于限制按键按下瞬间电容C1的放电电流避免产生火花以保护按键触电图3-6 复位电路原理图3.7 晶振电路AT89C51引脚XTAL1和XTAL2和晶体振荡器及电容C2、C1按图3-7所示方式连接晶振、电容C2／C3及片内和非门（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和晶振频率及电容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C2、C3取值范围在5～30pF之间根据实际情况本设计中采用12MHZ做系统的外部晶振电容取值为20pF图3-7 晶振电路原理图3.8 显示电路为了提高密码锁的密码显示效果能力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只有按下键盘上的开启按键后显示器才处于开启状态同理只有按下关闭按键后显示器才处于关闭状态否则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键盘上的开锁按键后利用键盘上的数字键0－9输入密码每按下一个数字键后在显示器上显示一个*输入多少位就显示多少个*当密码输入完成时按下确认键如果输入的密码正确的话LCD子显示"RIGHT"单片机其中P2.0引角会输出低电平使三极管T2导通电磁铁吸合电子密码锁被打开。
电子密码锁的毕业论文
电子密码锁的毕业论文目录摘要关键词一引言二．总体方案设计2.1一号方框图2.2二号方框图三．单元模块设计3.1RS触发器3.2555单稳态触发器3.3.74LS161计数器3.4 总电路图四功能介绍4．1 各单元模块功能介绍4．2键盘输入、密码修改电路图4.3密码输入错误三次即锁定电路4.4计时电路4.5 各单元模块的连接五.软件设计六.系统功能七.设计总结八.参考文献摘要每一位解锁意图码在密码锁部引发的试图解锁动作，可称为安全密码锁的解锁事件。
电子安全密码所有开启意图码驱动，进党开启意图码预设定的安全密码完全匹配时，方可逐步开启密码锁。
关键词：密码锁 RS触发器键盘输入一引言随着科学技术的进步，电子器件和电子系统设计方法日新月异，电子设计自动化技术正是适应了现代电子产品设计的要求，吸收了多学科最新成果而形成的一门新技术。
为保证电子产品设计的速度和质量，适应“第一时间推出产品”的设计要求，EDA技术已成为不可缺少的一项先进技术和重要工具，掌握EDA技术是电子信息类专业学生，工程技术人员所必备的基本能力和技能。
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，电子锁由于其性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的亲呢。
意外事故或人为破坏可能造成中的灾难性后果的系统称为要害系统。
要害系统的保证性包括安全性、可开性和保全性，涵非常丰富。
我们设计的电子密码锁是一类针对要害系统的安全保险器件，其设计概念与常见的保安密码锁有所不同。
从系统设计观点看，电子安全密码锁是一个实体域定义的概念，比较机械安全密码锁，具有设计实现简便、密码装订灵活、制造成本低廉等优点。
基于解锁时间概念思考，电子密码锁应具备如下基本功能：1．逐位解锁解锁过程的事件序列特性决定了它部状态机的多步步进特性。
2．单次试开解锁事件是单向不可逆的，因此，安全密码锁部应含误码锁定组件。
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摘要
本文主要设计了一种以单片机89C51为核心的数字密码锁，详细的介绍了该数字密码锁完整的设计过程和外围的开锁电路的设计。
数字密码锁主要由三部分组成：键盘接口电路、数字密码锁的控制电路、输出八段显示电路。
键盘接口电路包括时序产生电路、键盘扫描电路、键盘译码电路。
数字密码锁控制电路设计包括数字按键的数字输入、功能按键的功能设计、密码清除、变更等。
输出八段显示电路包括数据选择电路、八段显示器扫描电路。
并按照实际的尺码，做出了PCB连接图。
关键词：单片机；密码锁；PCB
目录
1 引言 (1)
2 硬件设计 (2)
2.1 系统的结构框图 (2)
2.2 PCB原理图 (2)
3 操作步骤 (3)
4 心得体会 (8)
参考文献 (9)
1引言
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。
密码锁因具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点，受到了广大用户的青睐。
据有关资料介绍，电子密码锁的研究从20世纪30年代就开始了，在一些特殊场所早就有所应用。
但当时多半是配合机械锁一起作用且存在着诸如体积较大，成本较高，可靠性较低等缺点一时难以普及。
现今常见的密码锁设计主要有两种方案，一种是中规模集成电路控制的方案，另一种是单片机控制的方案。
对于采用集成电路控制的方案，其中的编码电子锁电路分为编码电路、控制电路、复位电路、解码电路、防盗报警电路、门铃电路，而电子锁主要由输入元件、电路(包括电源)以及锁体三部分组成。
显然此种方案的物理实现结构较为复杂且重新设置密码、输入密码的操作过程也会给用户带来一定的不方便；而利用单片机控制的方案，由于单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口，及其控制的准确性，不但能实现基本的密码锁功能，还能添加掉电存储、声光提示甚至添加遥控控制功能，但其也有一定的局限性，就在于其控制原理的复杂以及要求设计人员具有更加良好的程序设计能力，调试较为繁琐，否则程序一旦跑飞将造成意想不到的损失。
通过对这两种方案的优缺点比较，再考虑到本人自己对单片机设计具有一定的基础，所以此次选择利用单片机来进行密码锁的设计。
2 硬件设计
2.1 系统的结构框图
图2.1 电路的总体设计框架
2.2 PCB 原理图
各模块拼接组合，电路总体设计图如图2.2。
数码管位选的8个端口接在单片机的P2口；段选端则接在单片机的P0口，由于P0口内部没有接电阻，因此需在P0口外部接一个10k 的排阻，并将其上拉；键盘矩阵接在单片机的P3口，用来输入密码；报警装置安排在P1口。
图2.2 PCB 原理图
3操作步骤
1、打开DXP 2004软件新建一个PCB项目，在项目文件下追加一个原理图文件
2、创建原理图，在元件库里面依次找到构建原理图的每个元件并用连接线顺次连接，当遇到有的元件并不出现在相应的元件库中时，则需要自制相关原理图及其封装形式。
画好的密码锁原理图如下。
3、自制相关原理图的方法。
文件—>创建—>库—>原理图库，在打开的界面中画出相应的原理图，并进行保存，在密码锁的PCB制作中数码管和喇叭的原理图就是有自己创建的。
图3.1 创建原理图
图3.2 创建的数码管
4、自制相关封装形式的方法。
文件—>创建—>库—>PCB库。
在打开的界面中自制元件的封装形式，并进行保存，在此次PCB板设计中很多元件的封装形式都是自行制作的。
图3.3 创建PCB库
数码管开关扬声器晶振发光二极管
5、画好了原理图接下来就是制作PCB板了，首先创建一个PCB文件保存，然后回到原理图进行设计—>Updata PCB Document—>执行变化，得出如下结果，接下来就是将这些原件按一定的顺序排列在PCB板上。
图3.4 所有原件
6、手动排列后自动布线—>全部对象—>route all 执行后如下图所示
图3.5 结果图
7、最后需要将制作好的PCB板覆上铜并将其接地，防止在电路板印刷过程中的信号干扰。
结果如下图所示
图3.6 顶层覆铜后
图3.7 底层覆铜后
4 心得体会
经过一学期的研究和创作，我终于完成了这次课设项目及课设报告。
感谢在本次论文设计中给予我帮助的老师和同学们。
在本次论文设计中，我学习到了很多知识，重新对51系列单片机进行了系统学习，更加详细的了解了51系列单片机的功能，也重新加深了对七段显示管，键盘矩阵等的功能了解及设计技巧。
当然，在本次设计中，遇到许多困难，充分表明我在以往的学习过程中在这方面知识的欠缺和经验不足。
转眼大学生活已经过去了三年，现在我们也将步入社会开始自己新的生活。
通过这段时间做设计，我深深的感到自己在学校所学到的书本上的知识，还远不能满足自己以后的需要。
虽然自己将要告别学生生活，但自己在以后的工作中还要更加努力的学习，做到“学习永无止境”。
我相信四年的大学学习、生活，将成为我人生中的一笔宝贵的财富。
本次课程设计的电子密码锁是最基本的设计，具有简单实用性，首先采用了AT89C51单片机作为主控制芯片，以达到使设计整体简洁明了的目的。
设计中实用的按键连接电路、显示连接电路、复位电路都是51单片机设计中最常采用的设计电路。
还学会了画电路图并自己设计PCB电路板。
意义非凡！
沈阳理工大学课程设计报告
参考文献
[1] 郭勇.Protel DXP 2004 SP2印制电路板设计教程.第一版. 机械工业出版社，
2014:71~112
[2] 李朝青.单片机原理及接口技术.第二版.北京航空航天大学出版社，2002: 32~63
[3] 王忠飞.胥芳MCS-51单片机原理及嵌入式系统应用.第四版.西安电大出版社，
2007: 31
[4] 何立民.我国单片机应用技术发展趋势及展望—自动化与仪表.第三版.机械工业出版
社，1992: 11~25
[5] 陈明荧.89C51单片机课程设计实训教材.第二版.清华大学出版社，2004: 41~45
9。