毕业设计(论文)-基于单片机控制的电子密码锁设计

基于单片机控制的电子密码锁设计目录摘要 (I)关键词 (I)Abstract ................................................................................................................... I I Key words ............................................................................................................... I I 1 绪论. (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题的目的和意义 (1)1.3 电子密码锁发展趋势 (1)1.4 本设计完成的工作 (2)2 总体方案设计 (2)2.1 电源模块 (3)2.2主控制器模块 (3)3 硬件实现及单元电路设计 (4)3.1 主控制模块 (4)3.2 单片机的时钟电路与复位电路设计 (4)3.3 单片机管脚说明 (5)3.4 键盘电路设计 (6)3.5 数码管显示电路设计 (6)3.6 存储芯片电路设计 (7)3.7 报警电路 (7)3.8 密码锁电路 (7)4 红外遥控电路设计 (8)4.1 红外通信基本原理 (8)4.2红外通信标准 (9)4.3 红外线遥控原理 (10)4.4 主要模块设计 (10)5 系统软件设计方案 (11)5.1 主程序流图 (11)5.2 开锁软件设计 (12)6 系统的安装与调试 (15)6.1硬件的安装 (15)6.2单片级密码锁的仿真 (16)结论 (16)致谢 ...................................................................................... 错误！未定义书签。

参考文献 (17)附录1 整机电路原理图 (18)附录2 部分源程序 (18)附录3：实物图 (27)基于单片机控制的电子密码锁设计摘要：本设计研究的对象是单片机密码锁，单片机密码锁由硬件和软件组成，硬件部分有电源输出电路、晶振电路、复位电路、键盘接口电路、开锁电路、报警电路、继电器、以及51单片机组成。

通过设计电子密码锁，来控制继电器的开断，同时本设计也能对密码锁的密码进行修改，将修改后的密码保存在存储器中。

通过这次设计，能够熟练运用单片机来控制其他的部件，加深对单片的的了解，巩固对密码锁知识的学习，同时也锻炼独立思考的能力和动手能力。

关键词：密码锁,报警 ,蜂鸣器,AT89C51,红外线遥控器IDesign of electronic password lock based on single chip microcomputerAbstract: The design of the study object is the microcontroller password lock, microcontroller password lock consists of hardware and software composition, hardware part a power output circuit, crystal circuit, reset circuit, keyboard interface circuit, unlock circuit, alarm circuit, relay and 51 single chip microcomputer. Through the design of electronic password lock, to control the relay disconnected, also the design can also modify the password lock password, the password will be modified saved in memory. Through this design, can skilled use of single-chip microcomputer to control the other parts, deepen the understanding of monolithic, consolidate the password lock knowledge learning, but also exercise the ability of independent thinking and hands-on Ability.Key words: password lock, alarm, buzzer, AT89C51, infrared remote controlII1 绪论1.1 课题背景传统的机械开锁有很多的不便，因为用机械锁钥匙体积大，且不方便携带。

当钥匙丢失时，容易被他人盗取影响其保密性，所以说传统锁的安全性不高。

农村的锁大部分都是机械锁，需要用到机械钥匙才能打开，但是钥匙很容易复制，且不同锁的钥匙有可能打开同一把锁，并且机械锁能撬开，综上所述本次设计电子锁。

电子密码锁内部用单片机控制。

本设计是通过密码来控制锁的开关，具有很强的保密性能，单片机采用8位的密码，几乎不可能被试开。

用单片机密码锁也能够进行编程，设置不同的密码功能。

1.2 课题的目的和意义电子技术在当今社会发展得越老越快，电器价格也越来越便宜，技术比较完善。

单片机是一种小型的中央处理系统，能够用单片机编程实现多个功能。

这次通过论文，我可以更好的运用所学知识，理论联系实际，能够自主创新和发明创造，也提高动手能力，自主实践能力，培养自己的独立意识，为自己走入社会做基础，当然在做的时候会遇到许多的困难与问题，需要一一克服。

通过本设计，我们能够理论联系实际将所学知识掌握得更牢固。

从1980年之后，集成化的程度越来越大，特别是在电子领域表现是最明显的。

比如说人们生活中最常见的电子锁，它里面就有专用的集成电路。

并且它越来越受到人们的追捧，是因为它的体积小，保密性也好。

虽然它有这么的优点但是在国内还没有普及，但是在国外它比国内更先进，并且还大量的使用于门禁系统。

与之相对比发现国内它的发展水平比国外先进水平落后了50年，由于它的成本造价还很高，人们就退而求其次选择了手动是按键和门卡是电子锁。

但是这些电子锁的核心技术也是引进发达国家的，并且生产它的也仅仅只有几个还没有成规模的厂商（电子锁的核心技术研发还在刚刚起步）。

由于中国加快了市场开发的程度，国外优秀的产品和厂家进入了中国市场，挤占了本地企业的市场份额。

这些原因导致了单片机电子锁在用户中普及不高，国内的企业只有用钱买它家的关键技术。

相信在大家的共同努力之下，中国企业掌握核心技术让它健康发展。

1.3 电子密码锁发展趋势密码锁在金融方面的发展比较好。

自动取款机取钱时，必须输入正确的密码。

在金融保险柜中，设置的密码更为复杂。

手机软件中，输入密码才能打开，手机银行等已经走进人们的视野。

密码的打开需要授权，必须由精良的“锁具”来作为它的内部部件，能够让它开启，也能够迅速关闭，有抗击打能力，能够抵抗住部分的外在力量，设计出的密码锁应该能够承受各方面的破坏。

在大多数情况下，防盗就是多种因素的结合，既要锁坚固，又要锁的密码复杂，不易打开。

防护等级能够确定密码锁的效果，密码锁的防护等级有1到10级，1级防护不高，10级超高。

当然，防护等级越高越好，不过有的锁并不需要太高的防护等级。

密码锁的报警就要让密码实现报警的功能，一旦密码错误，就要让警报发出报警功能，银行设置第1 页共28页警卫，当警报响起时候，值守人员应立即到位。

要想有报警功能，就要对密码锁设置感应系统，用传感器感应到需要防护的目标，需要用到自动控制多种知识，实现对目标地准确感应。

金融业的安全防护等级越高，其防护的能力越强，防护等级的高低与机械强度，和密码的复杂程度有关，也和值班人员有关，当然，防护应具有实时性。

密码锁采集的能够作为信号的信息有多种，可以对声音进行采集来达到设置密码的目的，当然，声音是有很多不准确性的，其保密性能不强。

现在指纹解锁成为一种流行的趋势，用指纹解锁方便不会忘记。

数字解锁，是一种强大的解锁方式，其密保性能高，能够安全有效，银行卡就是用数值解锁，只有6位密码，却有很高的安全性。

在更高层次的密码中，常常将几种信息组合在一起，需要知道几种信息才能打开密码锁。

1.4 本设计完成的工作1、熟悉51单片机的运行工程。

2、熟悉到编辑的内部结构和调试方式。

3、了解单片机的接口技术，能对其进行编程。

4、密码锁的原理和实现方法。

2 总体方案设计以AT89C51单片机为核心，设置对应的硬件电路，实现相应的电路功能，能够存储密码，也能够识别密码，当密码错误时，蜂鸣器发出警报，起到防盗的作用。

将密码锁存，用kill 编程，编写比较函数，输入数据时，在比较函数作用下进行比较，比较之后确定到底开不开锁，驱动电磁执行器开锁。

本次存储器用EEPROM，因为EEPROM能够在断电的情况下进行存储。

密码设置8位，可以锁存1亿个数据，具有很强的保密性。

遥控键盘的作用与矩阵键盘一样，只是输入的键盘不同而已。

在使用时，要灵活运用它信息发送给单片机的芯片处理，C语言程序经过比较识别，弱密码错误麻将产生报警信号，发送给报警器。

电源输入电路晶振电路复位电路AT89C51开锁电路报警电路第2 页共28页键盘接口电路图2-1 单片机密码锁总体设计框图2.1 电源模块由于本设计需要的电流不大，我们找到了以下几种方法供电。

方案1：采用电脑供电，用数据线改变设计的供电线路。

方案2：用三个干电磁为单片机供电，刚好4.5v干电磁能买到，但由于干电磁用久了会影响其电压，所以用新的干电磁。

方案3：用充电宝给密码锁供电，充电宝电压为5V，且电压稳定，用起来方便。

综合考虑了本设计，我选择了方案3。

2.2主控制器模块方案1：采用可编程逻辑器件CPLD 作为控制器。

CPLD由PAL和GAL器件发展而来，规模很大，结构也复杂，属于大规模集成电路的范畴。

并且它有很强的计算功能，比单片机更为复杂，也更精确，它可以用在一些高技术型的产业中，发挥它的作用，在精密仪器就可以用到它，它运算的速度相当快，但是这次的设计不需要这么高的逻辑运算和速度，所以舍弃本法。

方案2：单片机又称微控制器，它采用一定的工艺手段将CPU\存储器和输入输出端口集成在一个芯片上，其发展十分迅速。

单片机是一种小型的中央处理器，结构简单，功能很多，可以用它做很多事，能够用在很多场合，大学里，单片机是一门重要的课程，能够使我们学到的知识熟练运用，可以检测我们学习C语言和汇编语言的效果。