电子密码锁的设计与制作
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。
触摸式密码电子锁的设计与制作
毕业综合实践文档课题名称：触摸式密码电子锁的设计与制作作者：郑鸣学号：09034336系别：电气系专业：电子信息工程指导老师：章晓春专业技术职务讲师2012年 3月浙江温州温州职业技术学院毕业综合实践开题报告姓名：郑鸣学号： 09034336 专业：电子信息工程技术课题名称：触摸式密码电子锁的设计与制作指导教师：章晓春2011 年 12 月 19 日目次1引言 (1)2方案论证与比较 (3)3 系统设计 (5)3.1系统总框图 (5)3.2设计思路 (5)3.3设计电路组成部分 (5)3.4单元电路设计 (5)3.4.1键盘输入 (5)3.4.2密码检测 (6)3.4.3执行电路 (6)3.4.4报警电路 (6)3.4.5开始报警和停止报警 (7)3.4.6电源电路 (7)4电路原理图 (9)4.1电路主功能介绍 (9)4.2总电路图 (9)5.3此设计的不足 (10)5主元器件的介绍 (11)5.1D触发器的介绍 (11)5.2双D触发电路 (12)5.3CD4013引脚简介 (12)5.4CD4011集成块 (12)5.59013三极管 (14)5.67812引脚图及参数 (15)5.7中间继电器的介绍 (16)5.8蜂鸣器 (17)5.9整流二极管 (17)6 实物制作过程 (18)6.1设计前期准备 (18)6.2PCB板图布局 (18)6.3布线 (19)6.4设计评审 (20)6.5完成实物制作 (20)结论 (21)致谢 (22)参考文献 (23)附录 (24)1引言在安全技术防范领域，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，逐渐被淘汰。
电子密码锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，得到了广泛应用，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获得了大大的提高。
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在电子产品设计的要求，吸收了多学科最新成果而形成一门新技术。
实验四 电子密码锁的设计
实验四电子密码锁的设计一、实验任务及要求设计一个通用电子密码锁，其具体功能要求如下：(1)数码输入：每按下一个数字健，就输入一个数值，并在显示器上的最右方显示出该数值，同时将先前输入的数据依序左移一个数字位置。
(2)数码清除：按下此键可清除前面所有的输入值，清除成为“0000”。
(3)密码更改：按下此键时会将目前的数字设定成新的密码。
(4)激活电锁：按下此键可将密码锁上锁。
(5)解除电锁：按下此键会检查输入的密码是否正确，密码正确即开锁。
二、设计原理1、接口设计根据系统功能，具体输入输出接口设计如图3-7-1所示。
LockKEYIN[11..0]ENLOCKCLKLED_DATA[15..0]RST图3-7-1电子密码锁输入输出接口图输入信号：CLK是1KHz的时钟信号，KEYIN[11..0]是模拟键盘输入信号,RST是清零输入信号。
输出信号：ENLOCK是上锁指示灯（点亮代表已上锁）。
LED_DATA[15..0]是密码显示输出，直接接在七段数码管上显示。
2、系统构成通用电子密码锁一般由三个部分组成：数字密码输入部分、密码锁控制部分和密码锁显示部分。
数字密码输入部分一般用键盘加防抖动电路和键盘译码电路组成。
这里结合SE-3实验箱，采用十二路开关来模拟0~9十个数字和加锁按钮、解锁按钮。
输入部分由输入译编码器组成，用四位信号来模拟十二个数字信号。
密码锁控制部分包括按键数据的缓冲存储电路，密码的清除、变更、存储、激活电锁电路，密码核对，解锁电路等。
该部分由加/解锁和密码输入两个进程组成。
密码锁显示模块由七段数码管译码器组成，将要显示的BCD码转换为数码管的七段显示码。
系统总体结构框图如图3-7-2所示。
图3-7-2电子密码器结构图3、VHDL参考程序如下：（1）密码输入电路：KEYBOARD.VHD--KEYBOARD.VHDLIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITYKEYBOARDISPORT(CLK:INSTD_LOGIC;KEYIN:INSTD_LOGIC_VECTOR(11DOWNTO0);DA TA_N:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0);DA TA_F:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0);FLAG_N:OUTSTD_LOGIC);ENDENTITYKEYBOARD; ARCHITECTUREARTOFKEYBOARDISSIGNALN,F:STD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0); SIGNALFN:STD_LOGIC;BEGINDA TA_N<=N;DA TA_F<=F;FLAG_N<=FN;PROCESS(CLK,KEYIN)BEGINIFCLK'EVENTANDCLK='1'THENCASEKEYINISWHEN"100000000000"=>N<="0000";--0 WHEN"010*********"=>N<="0001";--1 WHEN"001000000000"=>N<="0010";--2 WHEN"000100000000"=>N<="0011";--3 WHEN"000010000000"=>N<="0100"; --4 WHEN"000001000000"=>N<="0101";--5 WHEN"000000100000"=>N<="0110";--6 WHEN"000000010000"=>N<="0111";--7 WHEN"000000001000"=>N<="1000";--8 WHEN"000000000100"=>N<="1001";--9 WHENOTHERS=>N<="1111";ENDCASE;ENDIF;IFCLK'EVENTANDCLK='1'THENCASEKEYINIS WHEN"000000000010"=>F<="1010";--*LOCK WHEN"000000000001"=>F<="0101";--#_UNLOCK WHENOTHERS=>F<="0000";ENDCASE;ENDIF;ENDPROCESS;FN<=NOT(N(3)ANDN(2)ANDN(1)ANDN(0)); ENDARCHITECTUREART;（2）密码锁控制电路：CTRL.VHDLIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITYCTRLISPORT(DATA_N:INSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0); DA TA_F:INSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0);FLAG_N:INSTD_LOGIC;CLK:INSTD_LOGIC;RST:INSTD_LOGIC;ENLOCK:OUTSTD_LOGIC;DA TA_BCD:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(15DOWNTO0));ENDENTITYCTRL; ARCHITECTUREARTOFCTRLiSSIGNALACC,REG:STD_LOGIC_VECTOR(15DOWNTO0); SIGNALNC:STD_LOGIC_VECTOR(2DOWNTO0); SIGNALQA,QB:STD_LOGIC;BEGINPROCESS(FLAG_N,RST)ISBEGINIFRST='1'THENACC<="0000000000000000";NC<="000";ELSEIFFLAG_N'EVENTANDFLAG_N='1'THENIFNC<4THENACC<=ACC(11DOWNTO0)&DA TA_N;NC<=NC+1;ENDIF;ENDIF;ENDIF;ENDPROCESS;PROCESS(CLK,DATA_F,NC)ISBEGINIF(CLK'EVENTANDCLK='1')THENIFNC=4THENIF(DATA_F="1010")THENREG<=ACC;QA<='1';QB<='0';ELSIF(DATA_F="0101")THENIFREG=ACCORACC="1000100010001000"THENQA<='0';QB<='1';ENDIF;ENDIF;ENDIF;ENDIF;ENDPROCESS;ENLOCK<=QAANDNOTQB;DA TA_BCD<=ACC;ENDARCHITECTUREART;（3）总程序：LOCK.VHDLIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITYLOCKISPORT(CLK:INSTD_LOGIC;KEYIN:INSTD_LOGIC_VECTOR(11DOWNTO0);RST:INSTD_LOGIC;ENLOCK:OUTSTD_LOGIC;DA TA_BCD:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(15DOWNTO0));END;ARCHITECTUREXOFLOCKISCOMPONENTKEYBOARDISPORT(CLK:INSTD_LOGIC;KEYIN:INSTD_LOGIC_VECTOR(11DOWNTO0);DA TA_N:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0);DA TA_F:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0);FLAG_N:OUTSTD_LOGIC);ENDCOMPONENT;COMPONENTCTRLISPORT(DATA_N:INSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0);DA TA_F:INSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0);FLAG_N:INSTD_LOGIC;CLK:INSTD_LOGIC;ENLOCK:OUTSTD_LOGIC;RST:INSTD_LOGIC;DA TA_BCD:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(15DOWNTO0));ENDCOMPONENT;SIGNALDAT_N,DAT_F:STD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0);SIGNALFLA_N:STD_LOGIC;BEGINU1:KEYBOARDPORTMAP(CLK,KEYIN,DAT_N,DA T_F,FLA_N);U2:CTRLPORTMAP(DAT_N,DA T_F,FLA_N,CLK,ENLOCK,RST,DATA_BCD);END;三、设计说明与建议1．用SE-3实验箱上的按键S1~SC作为输入信号，具体引脚分配建议：数字键KEYIN2~KEYIN11（36~41、45~48）、解锁键KEYIN0（34）、加锁键KEYIN1（35）、复位键（49）、时钟输入脚CLK（20）。
电子密码锁设计课程设计绪论
电子密码锁设计课程设计绪论一、课程目标知识目标：1. 让学生理解电子密码锁的基本原理，掌握其组成结构及功能。
2. 使学生了解并掌握二进制、逻辑门等基础电子知识，并能将这些知识应用于电子密码锁的设计中。
3. 让学生掌握电子密码锁的设计步骤，了解不同类型密码锁的优缺点。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行电子密码锁设计的能力，提高学生的实际操作技能。
2. 培养学生分析问题、解决问题的能力，学会运用电子知识解决实际生活中的问题。
3. 提高学生的团队协作能力，通过小组合作完成电子密码锁的设计与制作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发学生的创新意识和探索精神。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与理论相结合，养成动手实践的良好习惯。
3. 增强学生的安全意识，让学生在设计过程中关注电子产品的安全性，培养社会责任感。
本课程针对初中年级学生，结合学生特点，注重知识性与趣味性相结合，激发学生的学习兴趣。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，培养学生的动手操作能力。
通过本课程的学习，期望学生能够掌握电子密码锁的相关知识，提高实际设计能力，并培养良好的情感态度价值观。
后续教学设计和评估将围绕上述具体学习成果展开。
二、教学内容1. 电子密码锁基本原理：介绍电子密码锁的工作原理，包括密码设置、密码比对、锁定与解锁等过程。
相关教材章节：第三章第二节“电子密码锁的原理与设计”2. 基础电子知识：回顾二进制、逻辑门等基础电子知识，为电子密码锁设计打下基础。
相关教材章节：第一章“数字电子技术基础”3. 电子密码锁设计步骤：讲解电子密码锁设计的基本步骤，包括需求分析、方案设计、电路搭建、程序编写等。
相关教材章节：第三章第三节“电子密码锁的设计步骤与方法”4. 不同类型密码锁分析：分析市场上常见的电子密码锁类型，介绍各自的优缺点，拓展学生知识面。
相关教材章节：第三章第四节“常见电子密码锁的类型及其特点”5. 实践操作：分组进行电子密码锁设计与制作，让学生在实践中掌握所学知识。
电子密码锁设计课程设计
电子密码锁设计课程设计电子密码锁的设计与实现一、引言随着科技的发展和人们生活水平的提高，电子密码锁在日常生活和工业生产中的应用越来越广泛。
电子密码锁是一种通过密码输入来控制机械锁的开启的设备，具有安全、方便、耐用等优点。
本课程设计旨在让我们了解和掌握电子密码锁的设计原理和实现方法。
二、系统组成和工作原理电子密码锁主要由密码输入模块、控制模块和机械锁机构三部分组成。
1.密码输入模块：用户通过键盘输入密码，键盘将输入的密码转换成电信号，传输给控制模块。
2.控制模块：控制模块是电子密码锁的核心部分，它主要包括CPU、存储器和输入/输出接口等。
CPU接收来自键盘的电信号，并将其存储在存储器中。
当输入的密码与存储器中的密码匹配时，CPU控制机械锁机构开启。
3.机械锁机构：机械锁机构包括锁体、锁芯和电机等部件。
当控制模块接收到正确的密码后，电机运转带动锁芯转动，从而打开锁体。
三、系统硬件设计1.密码输入模块：采用矩阵键盘作为输入设备，可以输入数字、字母等密码。
2.控制模块：采用Arduino UNO板作为主控器，具有丰富的输入输出接口和强大的编程能力。
3.机械锁机构：采用电动式锁芯和电机，通过控制电机的正反转来实现锁体的开关。
四、系统软件设计1.密码存储：将正确的密码存储在Arduino板的EEPROM中，掉电后数据不会丢失。
2.密码匹配：当用户输入密码后，程序将输入的密码与存储器中的密码进行比较，如果匹配则控制电机运转开启锁体。
3.报警功能：如果输入密码错误次数超过设定值，程序将启动报警装置发出警报。
五、系统调试与优化1.硬件调试：检查电路连接是否正确，确保电源稳定可靠，各模块之间通信正常。
2.软件调试：通过串口输出调试信息，检查程序运行是否正确，密码匹配是否准确。
3.优化设计：针对硬件资源和性能进行优化，如采用更小的元件、降低功耗等；针对用户体验进行优化，如增加语音提示、优化操作流程等。
六、结论与展望通过本次课程设计，我们深入了解了电子密码锁的设计原理和实现方法。
电子密码锁的设计与制作
浙江科技学院自动化及电气工程学院开放实验报告书设计题目：电子密码锁的设计与制作实验者姓名：所在学院：信息学院所在班级：电子信息工程072实验时间： 2014年4月—6月指导老师：电子密码锁的设计与制作王重孝（信息学院电子信息工程专业072班）摘要：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得尤为突出，传统的机械锁，由于其构造的简单，安全性能低，无法满足人们的需要。
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显得日趋重要[1]。
本次设计的题目是基于单片机的电子密码锁的设计，系统由AT89C51作为主控芯片，结合外围的键盘输入、数码管显示显示、报警、开锁等电路模块。
它能完成以下功能：正确输入密码前提下，开锁；错误输入密码情况下，报警；密码可以根据用户需要更改。
本密码锁具有设计方法合理，简单易行，成本低，安全实用等特点，具有一定的推广价值。
关键字：电子密码锁，报警，LED显示The Design of Electronic Password Anti-theft LockWangchongxiao（Zhejiang University of Science and Technology）Abstract：With the development of the people's living standard, how to achieve the family security is becoming important in particular. The traditional mechanical lock is unable to meet the people's needs because of its simple structure, low security. Nowadays, with the continuous development of the science and technology，Electronic password anti-theft lock plays a more important role as the security guards.The main paper is about the design electronic code lock based on the MCU. The system is composed with AT89C51，and the peripheral circuits such as LCD display, alarming circuit. It can accomplish the following function: open the lock with a correctly password, give an alarm with the mistake password, change the password if the host want.The lock has some features like a reasonable design methods, simple to work, low cost and security. It also has some promotion value.Keywords:Electronic code lock，Alarm，LED display目录第一章引言 (1)第二章方案设计 (1)2．1方案选择 (1)2.1.3基于AT89C51单片机的电子密码锁设计 (1)2.1.3采用 CMOS实现的数字电子密码锁设计 (1)2.1.3采用μnSPTM凌阳单片机的电子密码锁设计 (2)2.2 方案确定 (3)2.3 方案论证 (3)第三章基于AT89C51单片机的电子密码锁的总体设计 (3)3.1键盘输入模块 (4)3.2显示模块 (4)3.3报警模块 (4)3.4开锁模块 (4)第四章程序软件模块设计 (5)4.1程序流程图 (5)4.2主函数流程图 (6)4.3子程序举例 (7)4.3.1 键盘检测函数 (7)4.3.2密码判断函数 (8)4.3.3密码重置函数与新密码写入函数 (8)第五章整体电路测试 (10)第六章总结 (10)附录一总电路图 (11)附录二程序代码 (11)参考文献 (17)第一章 引言随着人们生活水平的不断提高,安全问题已经是人们关注的重点之一，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，而且不需要用户携带钥匙. 设计本课题时构思三种方案：一种是用以A T89C2051为核心的单片机控制方案；第二种是用以采用 CMOS 实现的数字电子电路控制方案；第三种是采用μnSPTM 凌阳单片机控制方案。
电子密码锁的设计与制作毕业论文
本科毕业设计（2010届）题目电子密码锁的设计学院电子信息学院专业电子信息工程班级学号学生姓名指导教师完成日期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。
鉴于目前的技术水平与市场的接收程度，电子密码锁成为了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，其主要具有以下功能：设置密码功能、用户密码修改功能、超时报警功能、液晶1602显示功能、4×4矩阵键盘输入等基本密码锁功能，还具备掉电存储于AT24C02以及声光提示等保护功能。
另外，此系统依据实际的情况还可以添加遥控功能。
本系统成本低廉，功能实用，比较适合当代市场的要求。
关键词：AT24C02；AT89C51；电子密码锁；4×4矩阵键盘ABSTRACTIn our daily life and work, the security of house, company departments, document files, financial forms, as well as some personal information always used the lock to protect them. If people use the traditional mechanical key to lock out the door, people often need to take more than one key with themselves, which is inconvenient. And if we lose the key by careless, the security looks very easy to break out. With the continuous development of science and technology, people’s demand to the equipment of insurance and safety of daily life become more and more high. In order to meeting to the require- ments of the use of locks and increasing their security, the code lock with the pass- word replaced the key came into being .The code Locks have some advantages, such as safe, low cost, low power consumption, easy operation and so on. Given the current level of technology and the receive degree of market, the electronic code lock become the mainstream of the electronic anti-theft products.Based on the above ideas, this design used the AT89C51 made by ATMEL corpor- ation to produce a electronic code locks based on a single chip, which have the follow- ing main functions: establishment password function, user password revision function, overtime warning function, liquid crystal 1602 demonstration functions, 4×4 matrix keyboard input and so on basic electronic code lock function, but also has the power failure to save in protection functions and so on AT24C02 as well as acousto-optic prompt. Moreover, this system basis on actual situation may also be increased the remote control function. This system cost is inexpensive, the function is practical, satisfies completely request of suitable contemporary market.Keywords: AT89C51; AT24C02; the electronic code lock; 4×4 Matrix keyboard目录摘要 (1)ABSTRACT (2)目录 (3)1 引言 (5)2 概述 (7)2.1 背景 (7)2.2 电子密码锁 (7)2.3 电子密码锁的特点 (7)2.4 电子密码锁的发展趋势 (8)3 方案论证与比较 (9)4 硬件设计 (11)4.1 主控电路设计 (12)4.1.1单片机AT89C51简介 (12)4.1.2单片机的最小系统 (13)4.1.2.1系统晶振电路的设计 (14)4.1.2.2系统复位电路的设计 (14)4.2 开锁驱动电路 (15)4.3 4x4矩阵键盘 (16)4.4 液晶显示电路的设计 (17)4.4.1 液晶显示简介 (18)4.4.2 1602字符型LCD简介 (19)4.4.3 LCD与单片机的接口电路 (21)4.5 电源电路设计 (22)5 软件设计 (24)5.1 软件编程环境的介绍——Keil 简介 (24)5.2 软件的总体结构设计 (24)5.2 程序流程图 (25)5.3 系统程序介绍 (26)5.3.1 4x4矩阵键盘 (26)5.3.2 LCD显示程序设计 (27)5.3.3 存储模块24C02的读写程序设计 (30)6 系统的可靠性设计及综合调试 (32)6.1抗干扰措施 (32)6.2系统的综合调试 (34)总结 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (40)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。
电子密码锁设计与制作
毕业设计（论文）论文题目：电子密码锁设计与制作系别：电子工程系专业：通信技术班级：学号：学生姓名：指导教师：电子密码锁的设计与制作摘要：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。
电子密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。
论文首先简要介绍了本课题的背景和主要工作，在接着讲单片机电子密码锁中涉及到的理论知识，和一些主要器件做了简要的阐述和说明。
前面两部分主要是用理论知识来支撑本课题的设计，第三部分则是对本课题的方案进行论证，和共组成部分的比较和选用，同时也包括了系统的调试和产品的加工包装。
本次做的电子密码锁是以单片机STC89C52为核心，结合矩阵键盘、LCD显示和报警系统组成。
系统能完成开锁、密码错误超次锁定、修改用户密码基本的密码锁的功能。
达到制作简易密码的目的。
关键词: 单片机STC89C52 LCD显示自动报警目录第一章概述 (1)1.1背景 (1)1.1.1简介 (1)1.1.2发展趋势 (1)1.2主要工作 (2)第二章电子密码锁理论 (3)2.1原理图 (3)2.2键盘原理 (3)2.3主要元器件 (4)2.3.1 主控芯片STC89C52 (4)2.3.2 AT24C02芯片简介 (5)2.3.3 LCD液晶显示器 (6)2.4 单片机最小系统 (6)2.4.1复位电路 (7)2.4.2晶振电路 (7)第三章电子密码锁设计与调试 (8)3.1系统总体方案设计 (8)3.2单片机的选择和论证 (9)3.3显示器选择和论证 (9)3.4键盘方案的选择和论证 (10)3.5硬件设计 (10)3.5.1 按键电路 (10)3.5.2 报警电路 (11)3.5.3开锁电路 (11)3.5.4 密码存储电路 (12)3.5.5 电路图的绘制 (12)3.6软件设计 (14)3.6.1主程序设计流程图 (14)3.6.2 键功能程序流程图 (14)3.6.3开锁程序流程图 (15)3.7系统调试 (16)3.7.1 硬件调试 (16)3.7.2 软件调试 (16)3.7.3 仿真调试 (17)3.8 产品封装 (19)第四章结论 (21)4.1 总结 (21)4.2 展望 (21)参考文献 (23)致谢 (24)概述第一章概述1.1背景1.1.1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[8]。
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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。
第2章硬件设计及电路图2.1设计方案论证与比较方案一：卡片式电子密码锁。
卡片式电子密码锁,它利用光电耦合的方式，将密码信息从打孔的形式做在卡片上 ,只要将卡片插入锁内，就能将锁打开。
如果卡片上密码信息不对,密码锁发出报警声。
这种方法是需要卡片做成钥匙，容易被盗和被仿制，安全性不高。
方案二：磁卡式电子密码锁，具有功能强、故障率低、可靠性高和工作寿命长等优点，但这种方法的缺点是磁卡容易消磁，对用户造成不必要的麻烦。
方案三：用AT89S51设计的多功能密码锁。
以单片机作为微控制器，可以实现基于以上优点，本系统选用该方案作为设计方案。
按键有效指示、输入错误、控制开锁、错误报警、密码修改等功能，工作稳定可靠，保密性高，实用性强。
综合考虑上面的几个方案，我们选用第3个来做。
2.2电子密码锁的总体设计图2-1 电子密码锁的总体框图电子密码锁是由以下几个部分组成的，其核心部分是Atmel公司生产的8位AT89S51单片机作为整个系统的控制中心。
包括驱动电路模块，显示电路模块，报警模块和键盘模块。
如图2所示是一种用AT89S51控制的电子密码锁的原理图。
其主要功能为：可设定从1位到8位的密码，从键盘键入正确密码才可更改密码或开锁。
输入三次错误密码电路就报警。
其主要工作原理为：AT89S51的P1口为键盘扫描口，接着3行4列的键盘即“0、1、2…设置、确定”，P3.0和P3.1接AT24C02，对AT24C02读和写数据。
P3.2接一个小喇叭，当按键确实被按下时发出一下提示音，P3.3为按了设置键等输入原密码指示LED控制口，P3.5为开锁信号输出口，P3.4为报警输出口，P3.7为输入新密码LED 指示控制口。
2.3 电子密码锁的控制芯片选择CPU是整个控制部分的核心。
在考虑经济性和满足需求的前提下，本系统选用Atmel公司生产的8位AT89S51单片机作为整个系统的控制中心。
AT89S51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含2K bytes 的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度，非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大AT89S51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合。
在本系统中，AT89S51单片机内部的功能单元已经能够满足系统设计需要，不需要系统扩展。
2-2 密码锁原理图AT89S51具有以下的特点:●兼容MCS-51指令系统●2k字节可重擦写闪速存储器●1000次擦写周期●2.7-6.V的宽工作电压范围●全静态操作：0-24MHz2-3是AT89S51引脚功能图●两级加密程序存储器●128*8字节内部RAM●15个双向I/O口线●两个16位可编程定时/计数器●6个中断源●可编程串行UARL通道●可直接驱动LED的输出端口●内置一个模拟比较器●低功耗空闲和掉电模式2．4电源部分外界电源通过五脚开关JK与电源电路部分相连，电源经过稳压管7805进行稳压控制后，再经过RC电路的滤波整流就可以直接攻电路使用了，LED发亮表明电源电路部分正常工作。
图2-4是电源部分原理图2-4 电源部分原理图2.5键盘接口部分系统的所有密码设置以及在没有用遥控器开锁的情况下密码的输入都需要由键盘输入。
同时采用发光二极管来进行提示操作，使用户操作更加直观和方便。
AT89S51单片机的I/O口线共有8根，能够满足系统设计的需要。
键盘接口电路设计系统中键盘的功能主要用于用户输入和修改密码。
键盘需要设计16 个按键,其中0～9数字键用于密码的输入和修改。
功能键两个,一个为“确定”键,用于密码输入结束后确认,一个为“设置”键,用于修改密码。
键盘采用行列式设计,16个按键排成4×4矩阵。
设计中用单片机P2口的P2.4～P2.7接键盘的4根行线,P2.0～P2.3接4根列线。
原理图如图2-52-5 键盘部分原理图2.6液晶显示器本设计采用的是LED液晶显示器，接口电路如图2-6所示：2-6 显示器和单片机的连接图2.7继电器和蜂鸣器部分由于继电器和蜂鸣器的工作电压大于单片机AT89S51高电平输出的电压，所以继电器与蜂鸣器由电源电压+5VQ驱动，单片机中的P1.1与P1.2分别输出一个高电平脉冲送至晶体三极管Q1、Q2的基极，使三级管导通。
从而驱动继电器及蜂鸣器工作。
继电器工作开关K12导通，进而发光二极管发亮。
2-7 继电器部分电路原理图2.8小结本章详细叙述了电子密码锁系统硬件电路的结构，分析了各个硬件电路的工作原理。
在设计硬件电路的同时，充分考虑将软件和硬件结合起来，发挥单片机的智能化优势。
简化硬件电路的设计，提高硬件电路的可靠性和稳定性。
第三章软件设计和程序清单软件是整个控制系统设计的核心，它具有充分的灵活性，可以根据系统的要求而变化。
在硬件结构一定的情况下，只要改变软件就能实现一些不同的功能。
单片机所具有的智能功能要由软件来完成。
3.1 系统软件总体设计系统上电后首先完成初始化工作，然后按照事先设定好的程序执行。
本系己程序是基于单任务机制的。
这种机制的应用程序是一个无限的循环，在这循环的过程中调用相应的子程序函数来完成相应的操作。
这种机制具有简单直观，易于控制的优点。
在本系统中，软件结构应采用模块化设计方法，主要包括主程序，键盘程序，密码比较模块，密码修改程序等等。
上电复位后，初始化各端口，标志位和有关寄存器，接着从AT24C02中读入密码，然后开始检测键盘是否有输入，如没有就不断检测，如果有输入就转到相应处理程序。
例如按了设置键，则P3.3输出低电平，等输入原密码指示灯LED亮，接着如果输入了正确的原密码并按了确定键，P3.7输出低电平，可以输入新密码指示LED亮，接着输入新密码按确定键，新密码被写入24C02中，P3.3、P3.7输出高电平，等输入原密码指示LED熄灭，可以输入新密码，指示LED熄灭，程序转为复位程序。
如果在设置状态，输入了错误的密码，P3.5不断输出高电平报警。
上电复位后按数字键6次，或按了小于6次数字键，再按了确定键则比较密码是否对，如果不对，P3.4开锁信号输出口输出低电平，锁不开，这时还可再输入两次，如还不对则P3.5不断输出高电平报警。
如果输入对了，P3.4开锁信号输出口输出高电平，锁打开4秒钟后，程序转为复位后。
1．模块介绍该计程计价系统的软件设计分为以下几个模块：(1)主程序模块主程序主要完成初始化、设置中断向量、检查有无按键按下、以及调用显示等等。
主程序的流程图如下图3-1所示。
(2)键盘扫描及识别子程序键盘采用查询的方式，放在主程序中，当没有按键按下的时候，单片机循环主程序，一旦有按键按下，便转向相应的子程序处理，处理结束再返回。
其程序流程如图3-1 所示.(3)调电存储服务程序当比较密码的时候，需要读AT24C02程序，将存储在芯片内的数据读到RAM中，然后和输入的密码相比较。
当修改密码的时候，需要把输入的密码保存到AT24C02中，其程序流程如图3-2 所示.(4)显示子程序由于是分屏显示数据，所以就要用到5个显示子程序，分别是：关闭状态显示子程序（DIS_A ）、开锁状态显示子程序（DIS_B ）、密码输入及修改状态显示子程序(DIS_C)、密码输入错误后的提示子程序(DIS_D)。
密码在规定的时间内输入错误次数超过3次后的锁定状态显示子程序(DIS_E). 程序流程图如3-1、3-2所示： 程序 ;org 0000h; ljmp start; org 000bh; ljmp intermit_t0; org 001bh; 程序清单如附录表一所示。
图3－1 主程序流程图图3－2 修改密码流程第4章实物制作及调试说明根据设计原理图购买所需元器件，然后使用PROTEL99SE画好原理图和PCB 图，然后制作PCB板，按照画图----PCB板制作—查看板----压板---钻孔---焊接元器件——检查的步骤把实物板制作完整。
调试根据方案设计的要求，调试过程共分为三大部分：硬件调试、软件调试、和软硬件联调。
电路按模块调试，各模块逐个调试后再联调。
单片机软件先在最小系统板上调试，确保外部EPROM和RAM工作正常以后，再与硬件系统联调。
调试仪器：万用表1、硬件调试电源电路：将做好的电路板接上9V直流电源，用万用表测试各点的电压，看电路是否导通，先把电源接到电路板上对应的接口，打开电源开关，结果是电源灯不亮，原因1：电源不通，原因2：灯的正负极接反，原因3：灯是坏的。
根据三个原因一一检查，结果发现是灯的正负接反了，换过来以后灯亮了。
把万用表调到10V的档位，然后黑表笔接到89S51的20脚，红表笔接40脚记录所测得的电压。
如果所得电压小于3V或者没有电压则要检查电路是否有虚焊或者线路不连通的情况。
相应的红表笔接到31脚看是否有电压，步骤如前面的一样，结果显示电压正常。