6位数字密码锁控制器
基于FPGA的设计题目
1.花样彩灯控制器的设计设计要求:假设输入脉冲为3MHz，控制16只LED发光二极管每隔1s或2s显示一种花样。
要求显示的花样如下:闪烁2次从LED（0）移位点亮到LED（15）一次全部点亮一次从LED（15）开始逐个熄灭至LED（0）1次闪烁2次。
如果按下清零键时，16只LED均熄灭一次，然后再重新按规律显示。
如果没有按下快/慢选择控制键时，16只LED发光二极管是以每隔1s进行花样显示，否则按下快/慢键选择控制键时，16只LED发光二极管是以每隔2s进行花样显示。
2.利用FPGA实现一个简单的DDS正弦波发生器（DDS：数字显示示波器）可分解为三个部分来设计：时钟产生模块；地址产生模块；ROM查找表模块。
实现思路：①首先，由外部晶振引入40MHz的时钟到FPGA内部，进入时钟产生模块，对时钟进行处理并3倍频程后，得到一个稳定精确的120MHz的系统时钟；②然后，地址产生模块在系统时钟的激励下，将频率控制字与累加寄存器输出的数据进行累加，然后把累加的结果作为地址输出给ROM查找表地址；③最后，ROM查找表模块在每个系统时钟的上升沿，按照地址来读取ROM 查找表中的相应的波形采样点数据并输出，该数就是最终的DDS信号。
3.多功能信号发生器的设计设计要求：设计一个多功能信号发生器，能够以稳定的频率产生锯齿波、增减锯齿波、三角波、阶梯波、正弦波和方波等六种信号。
系统有3个波形选择开关和一个复位开关，通过波形选择开关可以选择以上各种不同种类的输出波形；按下复位开关时，系统将复位。
设计实现：由于FPGA只能直接输出数字信号，而多功能信号发生器输出的各种波形均为模拟信号，因此设计信号发生器时，需将FPGA输出的信号通过D/A转换电路将数字信号转换成模拟信号。
多功能信号发生器可由信号产生电路、波形选择电路和D/A转换电路构成。
如下图所示:时钟信号波形输出选择信号4.数字跑表的设计设计要求:设计一个数字跑表，该跑表具有复位、暂停、秒表计时等功能。
毕业设计(论文)-基于51单片机控制的电子密码锁设计
基于51单片机控制的电子密码锁设计摘要：本设计以单片机以AT89C51作为密码锁监控装置的检测和控制核心，分为主机控制和从机执行机构，实现要是信息在主机的初步认证注册、密码信息的加密、钥匙丢失报废等功能。
根据51单片机之间的串行通信原理，这便对于密码信息的随机加密和保护。
而且采用键盘输入的电子密码锁具有较高的优势。
采用数字信号编码和二次调制方式，不仅可以实现多路信息的控制，提高信号传输的抗干扰性，减少错误动作，而且功率消耗低；反应速度快、传输效率高、工作稳定可靠等。
软件设计采用自上而下的模块化设计思想，以使系统朝着分布式、小型化方向发展，增强系统可扩展性和运行的稳定性。
测试结果表明，本系统各功能已达到本设计的所有要求。
关键词：AT89C51；密码锁；单片机设计；电子锁目录摘要 (1)关键词 (1)第一章密码锁的简介及现况 (1)1.1引言 (1)1.2电子密码锁的简介 (1)1.3电子密码锁发展趋势 (2)1.4本设计所要实现的目标 (2)1.5设计的密码锁的功能 (2)第二章设计方案的选择 (3)2.1方案的论证与比较 (3)第三章单片机的组成 (4)3.1AT89C51单片机的简介 (4)3.2电路图的绘制 (7)第四章单片机硬件资源 (7)4.1开锁机构 (7)4.2按键电路设计 (8)4.3显示电路设计 (10)4.4AT89C51单片机复位方式 (11)4.5密码锁的电源电路设计 (12)第五章程序调试 (13)5.1程序调试用到的软件及工具 (13)5.2KEIL C51简介 (14)5.3调试过程 (14)5.4调试、仿真与实现 (15)第六章软件设计 (16)6.1系统软件设计的总统思想 (16)6.2各子程序设计 (17)1 键盘扫描子程序 (17)2 LED显示子程序 (18)3 密码比较和报警程序 (19)设计总结与展望 (21)致谢 (22)附录：总原理图 (22)参考文献 (24)第一章密码锁的简介及现况1.1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。
电子密码锁原理
电子密码锁原理密码锁是一种常见的安全装置，广泛应用于家庭、商业场所和公共场所等各个领域。
与传统的机械锁相比，电子密码锁使用了更加先进的技术，提供了更高的安全性和便利性。
本文将介绍电子密码锁的原理和工作方式。
一、电子密码锁的组成部分电子密码锁由几个主要组成部分构成，包括输入装置、控制器、电源和锁体。
输入装置用于输入密码，可以是数字键盘、触摸屏或者指纹识别器等。
控制器负责处理输入的密码并验证其有效性，同时控制锁体的解锁和锁定操作。
电源为电子密码锁提供所需的电能。
锁体是电子密码锁的实体部分，用于控制开关锁。
二、工作原理电子密码锁的工作原理可以简单地分为三个步骤：输入密码、验证密码、执行开锁操作。
1. 输入密码：用户通过输入装置输入密码，密码可以是数字、字母、符号或者指纹等。
输入的密码会被传输到控制器。
2. 验证密码：控制器接收到输入密码后，会对其进行验证。
验证过程通常涉及密码的比对和加密算法。
如果输入密码与设定的正确密码匹配，控制器将认为密码有效。
3. 执行开锁操作：在密码验证成功的情况下，控制器将发出开锁信号，控制锁体执行解锁操作。
锁体通过驱动部件（如电磁铁）实现解锁或解除机械锁的锁舌，从而允许门或其他设备打开。
三、安全性与便利性电子密码锁相较于传统的机械锁具有更高的安全性和便利性。
1. 安全性：电子密码锁采用先进的密码验证和加密算法，提供了更高的安全性。
传统的机械锁可以通过各种方式进行暴力破解，而电子密码锁很难受到类似攻击。
此外，电子密码锁通常具有防撞击和防撬松弛功能，进一步增强了安全性。
2. 便利性：电子密码锁可以实现多种密码的设置与管理，用户可以轻松更改密码，并且可以为不同的用户设置不同的访问权限。
此外，一些电子密码锁还具有远程控制功能，通过手机APP或者网络平台可以轻松地控制锁体的开关状态。
总结：电子密码锁是一种使用先进技术的安全装置，其工作原理包括密码输入、验证和执行开锁操作。
与传统的机械锁相比，电子密码锁提供了更高的安全性和便利性。
数字密码锁
摘要随着生活质量的不断提高，加强家庭防盗安全变得非常重要，但传统机械锁的构造过于简单，很容易被打开，从而降低了安全性。
数字密码锁因为它的保密性很高，安全系数也非常高，再加上其不需要携带避免了丢失的可能，省去了因钥匙丢失而需要换锁的麻烦，受到了越来越多的人的欢迎。
数字密码锁因其的方便性和科技性的优势取代传统锁具是必然的。
密码锁不但可以用来保管私人物品，还可以用其来防止他人的越权操作。
数字密码锁也称为电子密码锁，其锁内可设有若干位密码，锁内所用的密码可由用户自己设定，数字密码锁一般分为两类：一类是并行接收数据，称为并行锁，另一类是串行接收数据，称为串行锁，本设计为串行锁。
本设计中的数字密码锁，是利用Verilog语言进行编译，因为Verilog 可以方便快捷的做出符合各种条件的密码锁，它的设计方法比其他方法更便捷。
Verilog其最大的优势在于能够借鉴高级程序设计语言，是一种符合IEEE标准的硬件描述语言，对电路的结构有着高度抽象化、规范化的描述，而且它在不同的设计领域和层次模型验证中发挥着重大作用，它也具有高度自动化。
并在ModelSim上实行仿真设计。
ModelSim是此类设计中最优秀的HDL语言仿真软件，它还是唯一的单内核还支持VHDL和Verilog语言的混合仿真软件。
它能提供很高的仿真环境。
并由3位十进制数组成的数字密码锁，密码可由用户任意设置，当密码输入正确时数字密码锁开锁，若密码输入错误则需重新输入，若密码连续输入错误超过三次，则密码锁进入报警状态。
测试结果，密码锁可以任意设置3位密码，密码正确时开锁，密码错误时则不开，如果连续三次错误则进行报警。
通过仿真图可以看出这些要求基本可以满足。
达到设计的基本要求。
关键词：Verilog语言；ModelSim；数字密码锁AbstractWith the continuous improvement of quality of life, strengthen family anti-theft security become very important, but the structure of the traditional mechanical lock too simple, it is easy to open, which reduces the safety. Combination lock because of its high confidentiality, safety coefficient is very high also, plus it doesn't need to carry to avoid the lost may, eliminating the need for lost keys in the lock of trouble, was welcomed by more and more people. The digital combination lock because of its convenience and technological advantages instead of traditional locks is inevitable. Combination lock not only can be used to keep personal items, you can also use it to prevent the unauthorized operation of others.Combination lock is also known as electronic trick lock, the lock can be equipped with a number of bits in the password, locked inside the password can be set by users themselves, the digital combination lock generally fall into two categories: one is parallel receiving data, referred to as the parallel locks, serial receiving data, another kind is called a serial lock, lock this design for the serialThe design of the digital combination lock, is to use Verilog language compile, because Verilog can convenient to meet the various conditions of trick lock, the design method of it is more convenient than other methods. Verilog its biggest advantage is the ability to draw lessons from advanced programming language, is a kind of IEEE standard hardware description language, the structure of circuit are highly abstract, standardization of description, and it is in the field of different design and hierarchical model validation plays a significant role, it also has a highly automated.Design and implement on the ModelSim simulation. ModelSim is the best in the design of this kind of HDL language simulation software, it is the only single kernel also supports mixed with the Verilog language VHDL simulation software. It can provide high simulation environment.Is composed of three decimal Numbers trick lock, the password can be arbitrarily set by the user, when the password input the correct combination lock unlock, if password input error criterion to the input, if password input error for more than three times, and combination lock enter a state of alarm.Test results, combination lock can be arbitrarily set three password, password correctly, password mistake, does not open, if three consecutive mistakes is to report to the police. Through the simulation diagram can be seen that these requirements can be meet. To meet the design of the basic requirements.Key words: ModelSim language；Verilog；The digital combination lock目录第一章绪论 (1)1.1研究意义 (1)1.2国内外的发展状况 (1)1.3研究内容 (2)第二章硬件系统设计 (4)2.1 系统架构 (4)2.2 控制器模块 (5)2.2.1 建立等待状态 (6)2.2.2 准备就绪状态 (6)2.2.3 密码输入状态 (6)2.2.4 启动状态 (7)2.2.5 报警状态 (7)2.3 编码模块 (7)2.4 比较器模块 (7)2.5 计数器选择模块 (8)2.6 寄存器模块 (8)第三章软件系统设计 (9)3.1 verilog语言 (9)3.1.1 verilog介绍 (9)3.1.2 语言特点 (9)3.1.3 用户自定义原语 (10)3.1.4 与VHDL的比较 (10)3.1.5与C语言的比较 (11)3.2 ModelSim软件介绍 (11)3.2.1主要特点 (11)3.2.2 ModelSim的版本 (12)3.2.3ModelSim的应用流程 (12)3.2.4ModelSim基本仿真流程 (13)3.3各模块的软件设计 (14)3.3.1时序电路 (15)3.3.2密码设置 (15)3.3.3密码输入 (16)第四章调试结果 (18)第五章总结 (24)5.1研究结果 (24)5.2设计心得与展望 (24)5.2.1设计心得 (24)5.2.2展望 (25)参考文献 (26)致谢 ............................................................................................. 错误！未定义书签。
基于单片机的密码锁设计论文
基于单⽚机的密码锁设计论⽂基于单⽚机的密码锁设计I 摘要随着电⼦产品向智能化和微型化的不断发展，电⼦密码锁已⼴泛⽤于⽣活中，单⽚机已成为电⼦产品研制和开发中⾸选的控制器。
由于单⽚机具有体积⼩，耗电少，控制精度⾼，运⾏可靠等特点，所以⼴泛应⽤于实际⽣产中。
为了更好地推⼴电⼦锁在各个领域中的应⽤，在此根据任务要求设计了⼀种基于AT89C51单⽚机控制的电⼦密码锁。
并介绍了AT24C04存储器和1602显⽰器及⼯作原理、设计思想以及硬件电路和软件程序等。
装置应⽤AT89C51单⽚机，通过单⽚机编写程序，并⽤LCD1602显⽰密码。
显⽰屏上可以显⽰当前输⼊的六位数字。
当输⼊密码正确时，对应的指⽰灯亮，显⽰器上显⽰password ok ；当密码输⼊错误的次数超过三次时，蜂鸣器发出报警信号同时显⽰器上显⽰password error 。
关键字：密码锁，单⽚机，AT24C04存储器，LCD1602基于单⽚机的密码锁设计IIABSTRACTAlong with the electronic product miniaturization to the intelligent and continuous development electronic password lock has been widely used in life, SCM has become the electronic product research and development in the preferred controller. Because the SCM has the advantages of small volume, low power consumption, high control precision, reliable operation and so on, so it is widely applied in actual production. In order to better promote the electronic lock in various fields of application, then according to the requirements of task design based on AT89C51MCU control of the electronic code lock. This paper introduces AT24C04memory and a 1602display and the principle of work, design concept and the hardware circuit and software program. Application of single chip microcomputer device AT89C51, through the program, and LCD1602 display code. The display ca n display the current input six numbers. When the input password is correct, the corresponding indicator light, display password OK; when the password input error more than three times, the buzzer sends out alarm signal at the same time display on password error. Key W ords: Password lock, MCU, MemoryAT24C04, LCD1602基于单⽚机的密码锁设计1⽬录摘要 .............................................................................................................................................. I ABSTRACT ................................................................................................................................... II 第⼀章绪论 .. (1)1.1课题的背景和意义 ....................................................................................................... 1 1.2电⼦密码锁的趋势....................................................................................................... 2 第⼆章系统总体设计⽅案 .. (3)2.1密码锁具体设计要求 ................................................................................................... 3 2.2总体设计⽅案选定....................................................................................................... 3 第三章硬件系统设计 . (5)3.1系统芯⽚介绍 (5)3.1.1单⽚机AT89C51功能介绍 ........................................................................... 5 3.1.2存储芯⽚AT24C04介绍............................................................................... 7 3.1.3LCD1602显⽰器介绍 . (8)3.2硬件电路设计 (9)3.2.1键盘输⼊电路 ................................................................................................. 9 3.2.2电源输⼊电路............................................................................................... 10 3.2.3掉电存储电路............................................................................................... 10 3.2.4晶振电路....................................................................................................... 11 3.2.5复位电路....................................................................................................... 12 3.2.6显⽰电路....................................................................................................... 12 3.2.7报警电路....................................................................................................... 13 3.2.8开锁电路....................................................................................................... 13 3.3电路设计总图............................................................................................................. 14 第四章软件系统设计 .. (16)4.1主程序流程图 ............................................................................................................. 16 4.2按键软件设计 . (17)4.2.1按键功能程序流程图 (17)基于单⽚机的密码锁设计2 4.2.2按键功能⼦程序 ........................................................................................... 17 4.3密码设置软件设计 .. (18)4.3.1密码设置程序流程图 ................................................................................... 18 4.3.2密码设置⼦程序........................................................................................... 18 4.4开锁软件设计 . (19)4.4.1开锁程序流程图 ........................................................................................... 19 4.4.2开锁功能⼦程序 . (19)第五章系统制作及调试 (20)5.1焊接注意事项 ............................................................................................................. 20 5.2硬件调试问题及解决⽅法......................................................................................... 21 结论......................................................................................................................................... 22 参考⽂献................................................................................................................................. 23 致谢......................................................................................................................................... 24 附录A ........................................................................................................................................... 25 附录B . (40)基于单⽚机的密码锁设计1第⼀章绪论1.1课题的背景和意义随着电⼦技术和计算机技术的飞速发展，单⽚机性能不断完善，性能价格⽐显著提⾼，技术⽇趋完善。
密码锁-课程设计
《单片机原理与应用》课程设计报告基于单片机的密码锁的设计院系：专业（班级）：姓名：学号:指导教师：职称：完成日期：《单片机原理与应用》课程设计任务书院（系）：专业：指导教师：目录1 课题设计 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题设计目标 (1)2系统方案论证 (2)2.1 主控部分的选择 (2)2.2 密码输入方式的选择 (2)3 系统总体设计和主要芯片介绍 (3)3.1 系统总体设计 (3)3.2 主要芯片介绍 (3)4 系统硬件构成 (10)4.1 系统整体电路图 (10)4.2 单片机最小系统原理图 (10)4.3 电源输入部分 (11)4.4 键盘输入部分 (12)4.5 密码存储部分 (12)4.6 显示部分 (13)4.7 报警部分 (14)5软件的设计与实现 (14)5.1 设计原理 (15)5.2 主程序流程图 (15)6 结论 (16)[参考文献] (17)7 附录 (18)1课题设计随着人们生活水平的提高和安全意识的加强，对安全的要求也就越来越高。
锁自古以来就是把守护门的铁将军，人们对它要求甚高，既要安全可靠的防盗，又要使用方便，这也是制锁者长期以来研制的主题。
随着电子技术的发展，各类电子产品应运而生，电子密码锁就是其中之一。
1.1 课题背景由于电子锁的密钥量（密码量）极大，可以与机械锁配合使用，并且可以避免因钥匙被仿制而留下安全隐患。
电子锁只需记住一组密码，无需携带金属钥匙，免除了人们携带金属钥匙的烦恼，而被越来越多的人所欣赏。
电子锁的种类繁多，例如数码锁，指纹锁，磁卡锁，IC卡锁，生物锁等。
但较实用的还是按键式电子密码锁。
1.2 课题设计目标本设计采用AT89S51单片机为主控芯片，通过软件程序组成电子密码锁系统，能够实现：1．正确输入密码前提下，开锁提示；2．错误输入密码情况下，蜂鸣器报警；3．密码可以根据用户需要更改；4．断电存储功能;5. 完成实际实物的焊接;2系统方案论证系统从主控部分和密码输入方式两方面进行论证2.1 主控部分的选择方案一：采用数字电路控制用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路作为密码锁的核心控制，将密码保存在JK触发器中，与输入密码通过比较器比较，判断结果是否相符合。
门禁控制器功能参数说明
门禁控制器功能参数说明基本功能1、灵活的权限管理描述：可以设置某个人能过哪几个门，或者某个人能过所有的门。
也可设置某些人能过哪些门。
设置结果可以按门或者按人来排列，用户可以很清晰地看到某个门哪些人能过，或者某个人可以通过哪些门。
一目了然，并可以打印或者输出到Excel报表中。
矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖賃軔朧。
2、脱机运行描述：通过软件设置上传后，控制器会记住所有权限和记录所有信息，即使电脑软件和电脑关闭，系统依然可以正常脱机正常运行，即使停电，信息也永不丢失。
聞創沟燴鐺險爱氇谴净祸測樅。
3、实时监控信息及照片显示描述：可以实时监控所有门刷卡情况和进出情况，可以实时显示刷卡人预先存储在电脑里的照片，以便保安人员和本人核对。
如果接上了门磁信号线，用户可以一目了然看到哪些门是开着的，哪些门是关着的。
合法卡的实时记录以绿色的方式显示，非法卡的记录以橙色的方式记录，报警记录以红色的方式显示，便于提醒保安人员注意。
残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟婭骒東。
4、少量权限修改即时上传描述：如果用户只是新增几个或者修改几个人的权限，无需将所有权限重新上传一次，那样太花时间，新增和修改的权限可以单独上传，无需太多时间。
挂失也是一样。
酽锕极額閉镇桧猪訣锥顧荭钯。
5、紧急双闭紧急手动关门描述：该功能无需软件设置，只需将紧急开关接在控制器特定接线点上，发生紧急情况时，按下紧急开关，则该控制器所辖的所有门都闭合，按按钮，刷卡都无法开门。
用于“关门抓贼”等场合。
拔起紧急开关，系统恢复正常运作。
彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑诒尔肤。
6、界面锁定功能描述：操作员临时要离开一下工作岗位（例如去洗手间），可以进行界面锁定，后台软件继续运行和监控，其他人无法趁机进行操作软件，操作员回来后输入密码后重新回到软件操作界面。
謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔點鉍杂。
7、门内人数快速查询描述：可以查询某个门内，或者某个区域内（有几个门）有多少人数，并显示这个区域的人员清单。
例如：用于矿井，则可以快速知道矿井下有多少人，如果遇到紧急事故，便于制定营救计划，也可以打印出要营救的人员清单。
舒特门禁一体机控制器使用手册V1.020131125
目录目录 (1)功能简述 (2)1. 产品介绍 (3)1.1 门禁系统基本组成部分 (3)1.2 门禁软件特征 (3)1.3 特色功能 (3)1.4 丰富的输入输出控制功能 (3)1.5 优越的远程控制功能 (4)1.6 联动控制功能 (4)1.7 报警事件 (4)1.8 系统安全性 (4)1.9 电子地图 (4)1.10 适用场合 (4)2. 硬件参数 (5)3. 门禁控制器接线 (5)3.1 RS485通讯方式接线示意图 (5)3.2 局域网通讯方式接线示意图 (6)3.3 接线示意图补充说明 (7)4. 操作说明 (8)4.1初始化 (8)4.2查询 (8)4.3软件升级 (8)4.4密码说明 (8)4.5门铃按键说明 (9)5. 型号说明 (9)6. 常见问题 (9)前言感谢您选用我司门禁一体机系列产品，为您了正确、方便、快捷地使用本产品及了解本产品的功能，请您务必使用本产品前仔细阅读此说明书。
功能简介：●外观结构：时尚精美外光设计，设备结构设计与封面完美结合，更贴切用户安装的需求；●一体机系统：整套系统只需安装一个数据库，管理端无须安装数据库。
使用灵活，可按月、星期、任意天数、排列时段规律，彻底解决人员轮班，三班倒等问题; ●布线优点：布线简易方便，采用RS485/局域网; RS485方式最多可联网64台。
●一体机使用灵活：具有脱机和联机两种使用功能，联网模式下可实现分权限、分部门管理、实时监控等。
●读头兼容性：支持国际标准wiegand格式的各种类型的读卡器，可满足不同客户的实际需求，兼容性更强；●门禁控制器内置一个ID或IC读头，允许外接wiegand格式读头1个，根据产品型号不同门内可接外出按钮或读卡器。
●读卡类型：EM ，Mifare1、HID等市面主流的读卡类型。
●防冲突、抗干扰设计原理，采用高标准贴片元器件生产，适合各种复杂环境，系统稳定性和可靠性更高。
●自主知识产权，可提供开放式的二次开发通讯协议，大大方便了系统集成的需求。
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得分：_______ 南京林业大学研究生设计报告2011 ～ 2012 学年第一学期课程名称：微机控制与自动化报告题目：六位数字密码锁控制器学号：作者：联系电话：任课教师：二○一一年十二月六位数字密码锁控制器一、设计目的：随着社会的发展，单片机市场已经形成一个规格齐全、品种繁多的大家族，用户有非常大的选择余地。
单片机的应用十分广泛，在工业控制领域、家电产品、智能化仪器仪表、计算机外部设备，特别是机电一体化产品中，都有非常重要的用途。
本设计作为微机原理与自动化的课程作业，泥实现以下目的：1.通过自主编程，以熟悉80c51单片机的控制及编程方法；2.通过设计与编程，熟悉单片机与外设的连接方法；3.通过使用protel绘画电路图，熟悉protel软件；4.熟悉液晶显示器的使用方法。
二、设计实现的功能：1.通过0～9十个数字键实现六位密码的设置，验证和修改，在密码输入错误时系统会自动报警，可按复位键重新输入密码。
2.通过LED七段数码管显示密码。
三、设计所需的芯片器材ATMEL公司的AT89C51单片机，74LS273的8D锁存器，74LS244的8位三态缓冲器，LED显示器、按键若干。
四、总体方案设计1.总体框图设计选用AT89C51单片机，加上相应的按键、晶振、复位、显示电路，并进行各种软件的设计。
密码锁控制器的总体设计框图如图1所示。
2. 显示控制方案在构成多位LED显示时，点亮数码管的方式有静态显示和动态显示两种。
静态显示方式：LED的静态显示是指当数码管显示某一字符时，相应段的发光二极管处于恒定地导通或截止状态，直到显示另一字符为止。
静态显示方式各位可独立显示。
由于各位分别由一个8位I/O接口控制段选码，故在同一时间里，每一位显示的字符可以各不相同。
这种显示方式接口，较小的电流即可获得较高的亮度，且占用CPU 时间少，编程简单，便于监测和控制。
图1 总体设计框图动态显示方式：LED 动态显示就是利用单片机依次输出每一位数码管的段选码和对应于该位数码管的位选控制信号，一位一位轮流点亮各七段数码管。
对每位数码管来说，每隔一段时间点亮一次，如此循环。
利用人眼的“视觉暂留”效应，只要每位显示间隔足够短就可以给人一同时显示的感觉。
在动态显示方式中，同一时刻，只有一位LED 数码管在显示，其他各位是关闭的。
在段选码和位选码每送出一次后，应保持1ms 左右，这个时间应根据实际情况而定。
不能太小，因为发光二极管从导通到发光有一定的延时，导通时间太小，发光太弱人眼无法看清。
但也不能太大，因为毕竟要受限制于临界闪烁频率，而且此时间越长，占用CPU 时间也越多。
在这里我选用动态显示方案，74LS273作为LED 显示器字段口，位选由AT89C51中P1.0～P1.5控制。
图2 动态显示电路图 AT89C51 最 小 应 用 系统 按键电路晶振电路复位电路 LE D 动 态 显 示3.键盘控制方案键盘分为独立式键盘和行列式键盘，独立式键盘接口电路配置灵活，硬件结构简单，工作可靠但每个按键必须占用一跟I/O接口线，I/O接口线浪费较大，在单片机应用系统中，有时只需要几个简单的按键向系统输入信息，可将按键直接在一根I/O接口线上，故只在按键数量不多时采用。
而行列式键盘每条行线与列线在交叉处不直接相通，而是通过一个按键加以连接，当按键较多时可采用行列式键盘以节省I/O接口。
本设计选用独立式键盘。
图3 独立式键盘电路图4.软件总体设计方案对于软件我的设计思路是：①要有键盘扫描子程序，按下的功能键和数字键的扫描后，送数字键处理程序、开锁程序、密码设定程序进行下一步动作。
并对功能键和复位键设置有效的标志以便于应用。
②要有数字处理程序，以下是数字处理程序，将6位密码放入40H～45H单元，并调用显示子程序。
③要有开锁程序，开锁程序首先判断密码是否为6位，如不是，重新扫描按键。
如是6位，将密码进行逐位比较，密码正确则开锁，密码错误报警并复位，重新设置密码。
④要有密码设置程序，将6位密码写入M24C01中后锁死密码锁并调子程序显示密码。
⑤要有显示子程序，当键入一个数值或符号时显示程序要把这个键入的数字或字符显示出来。
5. 电路原理图图4 电路原理总图五、硬件模块设计1. AT89C51单片机的简介AT89C51是MCS-51系列单片机的典型产品，我就这一代表性的机型进行系统的讲解。
AT89C51单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在分别加以说明：①中央处理器中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。
②数据存储器(RAM)AT89C51内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。
图5 单片机内部结构示意图③程序存储器(ROM)AT89C51共有4KB掩膜ROM，最大可扩展64K字节，用于存放用户程序，原始数据或表格。
④定时/计数器：AT89C51有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。
⑤并行输入输出(I/O)口：AT89C51共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。
⑥中断系统AT89C51具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要求，并具有2级的优先级别选择。
2. AT89C51单片机的引脚AT89C51单片机内部总线是单总线结构,即数据总线和地址总线是公用的. AT89C51有40条引脚, 与其他51系列单片机引脚是兼容的. 这40条引脚可分为I/O接口线、电源线、控制线、外接晶体线4部分. AT89C51单片机为双列直插式封装结构, 如图6(a)所示,主要性能如图6(b)所示。
(a) AT89C51引脚分配图 (b) AT89C51主要特性图6AT89C51单机的电源线有以下两种：（1） VCC：+5V电源线。
电源线（2） GND：接地线。
AT89C51单片机的外接晶体引脚有以下两种:（1）XTAL1：片内振荡器反相放大器的输入端和内部时钟工作的输入端。
采用内部振荡器时，它接外部石英晶体和微调电容的一个引脚。
（2） XTAL2：片内振荡器反相放大器的输出端，接外部石英晶体和微调电容的另一端。
采用外部振荡器时，该引脚悬空。
外接晶体引脚。
控制线 AT89C51单片机的控制线有以下几种：（1） RST：复位输入端，高电平有效。
（2） ALE/PROG：地址锁存允许/编程线。
（3） PSEN：外部程序存储器的读选通线。
（4） EA/Vpp：片外ROM允许访问端/编程电源端。
3. AT89C51单片机复位方式单片机在开机时或在工作中因干扰而使程序失控，或工作中程序处于某种死循环状态，在这种情况下都需要复位. 复位的作用是使中央处理器CPU以及其他功能部件都恢复到一个确定的初始状态,并从这个状态重新开始工作.AT89C51单片机的复位靠外部电路实现,信号由RESET(RST)引脚输入,高电平有效,在振荡器工作时,只要保持RST引脚高电平两个机器周期,单片机即复位. 复位后,PC程序计数器的内容为0000H,片内RAM中内容不变. 复位电路一般有上电复位、手动开关复位和自动复位电路3种,如图2.3所示.(1)上电复位电路 (2)手动复位电路 (3)自动复位电路图7 单片机复位电路由于设计所需，我在这里选用手动式复位电路。
由外部扩展M24C01设定功能键控制手动式复位电路。
4. M24C01的功能串行EEPROM用M24C01，本次设计中此芯片用来存放密码，并控制开锁确认键、复位键、密码设置键等功能键的控制。
引脚含义如下：①E0、E1、E2：芯片的地址输入端。
②SDA：串行数据输入/输出端。
③SCL：串行时钟输入端。
④WC：写保护输入端，当该端为低电平时不允许向芯片写数据。
图8 M24C01管脚图5. 74LS244的功能74LS244是一种史密特触发的8位三态缓冲器，抗干扰性好。
在这里它被用作键盘控制。
它的引脚封装图如图2.5所示。
74LS244的主要性能如下：①三态输出驱动总线。
②抑制噪声设计。
③典型逻辑延时为10.5ns（输出状态不改变）/12ns（输出状态改变）。
④快速使能为12ns.⑤在较低功耗下具有很强的驱动能力。
图9 74LS244管脚图6. 74LS273的功能74LS273为8D锁存器。
当它的使能端信号有效且触发端信号有效时，输入D1～D8端的数据被锁存到8D触发器中并形成输出Q1～Q8。
74LS273的引脚封装如图10所示。
74LS273在这里作为LED显示器字段口。
图10 74LS273管脚图7. 键盘接口工作原理在单片机应用系统中，常用键盘作为输入设备，通过它将数据、内存地址、命令及指令等输入到系统中，来实现简单的人机通信。
①按键开关的去除抖动功能目前, MCS—51单片机应用系统上的按键常采用机械触点式按键,它在断开、闭合时输入电压波形如图11所示.可以看出机械触点在闭合及断开瞬间均有抖动过程,时间长短与开关的机械特性有关,一般为5~10ms。
由于抖动，会造成被查询的开关状态无法准确读出。
例如，一次按键产生的正确开关状态，由于键的抖动，CPU多次采集到底电平信号，会被误认为按键被多次按下，就会多次进行键输入操作，这是不允许的。
为了保证CPU对键的一次闭合仅在按键稳定时作一次键输入处理，必须消除产生的前沿（后沿）抖动影响。
图11 按键过程②独立式键盘的接口电路独立式键盘的接口电路：在单片机应用系统中，有时只需要几个简单的按键向系统输入信息。
这时，可将每个按键直接接在一根I/O接口线上，这种连接方式的键盘称为独立式键盘。
如图12所示，每个独立按键单独占有一根I/O接口线，每根I/O接口线的工作状态不会影响到其他I/O接口线。
这种按键接口电路配置灵活，硬件结构简单，但每个按键必须占用一根I/O线，I/O接口线浪费较大。
故只在按键数量不多时采用这种按键电路。
在此电路中，按键输入都采用低电平有效。
上拉电阻保证了按键断开时，I/O接口线有确定的高电平。
当I/O接口内部有上拉电阻时，外电路可以不配置上拉电阻。
图12 独立式键盘电路8.七段LED显示工作原理数码管结构：数码管由8个发光二极管（以下简称字段）构成，通过不同的组合可用来显示数字0 ~9、字符A ~ F及小数点“·”。