单片机电子密码锁课程设计
基于单片机的电子密码锁设计课件
3.5 晶振部分
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20pF。
图3-6 晶振电路原理图
3、硬件电路
3.6 显示部分
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LCD1602取代普通的数码管来完成。其显示部分引脚接口如图3-8所示：
基于单片机的电子密码锁设计
1、系统结构分析
图1-1 系统结构框图
本设计系统主要由单片机芯片、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。
AT 89S51
键盘输入
复位电路
密码存储电路
晶振电路
电源输入
显示电路
报警电路
开锁电路
选用单片机AT89S51作为本设计的主控芯片。 采用矩阵键盘进行功能按键的输入。 外接AT24C02芯片用于密码的存储与修改。 利用LCD1602液晶显示器进行显示。 利用蜂鸣器进行报警工作。
图3-3 键盘输入原理图
3.3 电源输入部分
3、硬件电路
密码锁主控制部分电源需要用5V直流电源供电，其电路如图3-5所示：
图3-4 电源输入电路原理图
3.4 复位部分 根据实际情况选择如图3-6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。
3、硬件电路
图3-5 电源输入电路原理图
2、方案设计
3.1 存储芯片AT24C02
3、硬件电路
图3-1 AT24C02的电路接线图
3.2 矩阵键盘 采用4*4矩阵式键盘实现密码输入功能。 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。
3、硬件电路
图3-2 矩阵键盘
单片机电子密码锁设计
单片机电子密码锁设计一、设计背景随着科技的不断发展，传统的机械锁已经不能满足人们对于安全性和便捷性的需求。
电子密码锁具有保密性好、操作方便等优点，逐渐取代了传统机械锁。
单片机作为一种集成度高、功能强大的微控制器，为电子密码锁的设计提供了良好的硬件基础。
二、系统总体设计本电子密码锁系统主要由单片机控制模块、键盘输入模块、显示模块、存储模块和开锁控制模块等部分组成。
单片机控制模块是整个系统的核心，负责处理输入信息、控制各个模块的工作以及进行密码的验证和存储。
键盘输入模块用于用户输入密码，通常采用 4×4 矩阵键盘，可实现数字 0 9 以及确认、取消等功能按键的输入。
显示模块用于显示系统的相关信息，如输入的密码、提示信息等。
常见的显示方式有液晶显示屏（LCD）和数码管显示。
存储模块用于存储设置的密码，以便系统在断电后仍能保存密码信息。
EEPROM 存储器具有掉电不丢失数据的特点，适合用于密码存储。
开锁控制模块在密码验证通过后，控制电磁锁或电机等执行机构完成开锁动作。
三、硬件设计1、单片机选型选择一款合适的单片机是系统设计的关键。
常用的单片机有 51 系列、STM32 系列等。
51 系列单片机价格低廉、开发简单，适合本设计的需求。
2、键盘接口电路采用行列式扫描的方式实现 4×4 矩阵键盘的接口电路。
通过单片机的 I/O 口依次扫描行线和列线，判断按键的按下状态。
3、显示电路如果选择液晶显示屏（LCD），则需要通过单片机的并行接口或串行接口与 LCD 控制器进行通信，实现字符和图形的显示。
数码管显示则相对简单，通过单片机控制数码管的段选和位选信号即可。
4、存储电路EEPROM 存储器通过 I2C 总线与单片机连接，单片机通过发送特定的指令和数据来实现对 EEPROM 的读写操作。
5、开锁控制电路使用继电器或三极管驱动电磁锁或电机，单片机输出高电平或低电平来控制开锁电路的通断。
四、软件设计1、主程序流程系统上电后，首先进行初始化操作，包括单片机内部资源的初始化、显示模块的初始化、存储模块的初始化等。
电子密码锁单片机课程设计
电子密码锁单片机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解单片机的基本原理，掌握其编程方法；2. 学生掌握电子密码锁的工作原理，了解其电路组成；3. 学生了解数字输入输出接口的使用，能运用相关知识进行密码锁设计。
技能目标：1. 学生能运用C语言进行单片机编程，实现电子密码锁的功能；2. 学生能够运用仿真软件对设计的电子密码锁进行调试与优化；3. 学生能够运用所学知识，解决实际电子密码锁单片机课程设计过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对单片机及电子技术的兴趣，提高学习积极性；2. 学生培养团队协作精神，提高沟通与协作能力；3. 学生培养创新意识，提高动手实践能力，增强自信心。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，要求学生在理解理论知识的基础上，动手实践，完成电子密码锁单片机课程设计。
学生特点：学生处于高年级阶段，已具备一定的单片机编程和电子技术基础，具备独立思考和解决问题的能力。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生主动参与，培养学生的创新能力和实践能力。
在教学过程中，关注学生的学习进度和需求，及时调整教学策略，确保课程目标的达成。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，提高综合运用能力。
二、教学内容1. 单片机基础理论：包括单片机结构、工作原理、编程语言（C语言）等，对应教材第1章至第3章内容。
- 单片机内部结构及功能；- 单片机工作原理及指令系统；- C语言编程基础及单片机程序设计方法。
2. 电子密码锁原理与设计：包括密码锁电路组成、工作原理、设计方法等，对应教材第4章内容。
- 电子密码锁电路组成及各部分功能；- 电子密码锁工作原理及设计要求；- 数字输入输出接口的使用及编程。
3. 单片机编程与调试：包括编程环境搭建、程序编写、仿真调试等，对应教材第5章内容。
- 编程环境（如Keil）的安装与使用；- 单片机程序编写、编译、下载；- 仿真软件（如Proteus）的使用及调试技巧。
单片机课程设计 电子密码锁
第1章设计目的1.利用所学单片机的理论知识进行软硬件整体设计，锻炼学生理论联系实际、提高我们的综合应用能力。
2.我们这次的课程设计是以单片机为基础，设计出一个具有一定功能的电子密码锁。
3.掌握一些重要芯片的功能特性及使用方法，并能运用其组合成一个简单的单片机机应用系统。
4.锻炼同学们的动手能力和独立思考的能力，巩固理论知识，加深对课堂内容的理解。
5.培养同学们对单片机的兴趣，通过课程设计调动同学们的积极性，使更多的人将来能在单片机领域有所建树。
第2章设计要求及总体思路2.1设计要求1、密码的设定，此密码是固定在程序存储器ROM中，假设预设的密“12345”共5位密码。
2、密码的输入：采用两个按键来完成密码的输入，其中一个按键为功能键，另一个按键为数字键。
在密码都已经输入完毕并且确认功能键之后，才能完成密码的输入过程。
然后进入密码的判断比较处理状态并给出相应的处理过程。
3、按键禁止功能：初始化时，允许按键输入密码，当有按键按下并开始进入按键识别状态时，按键禁止功能被激活，但启动的状态是在3次密码输入不正确的情况下发生的。
2.2 总体思路系统总体设计方案框图如下：图2-1一般而言，要实现相同的功能，硬件复杂的系统其软件一般较简单，而软件复杂的系统其硬件一般相对简单，本着经济性的原则，我们应该尽可能少用硬件，根据这个设计理念和设计要求，本单片机系统的设计思路如下：1）电子密码锁所用的数据的存储和运算用单片机来完。
2）因为没有专用的输入键盘，所以按键输入用计算器输入键盘代替。
按键密码从P3口输入。
3）用六位显示器显示五位密码，显示器选择动态扫描，用P0口作段控，用P2口作位控。
4）开锁信号从P1.1口输出，报警信号从P1.0口输出。
5) 按键分为功能键和数字键，具体如表2-1。
6）输入五位密码后按确认键，系统验证密码是否正确，若密码正确，则产生开锁信号，若接连三次输入错误密码，则产生报警信号。
7) 当错误输入某位密码时，可按删除键进行删除，也可按清零键对所输入的数进行整体清除。
单片机密码锁课程设计
单片机课程设计报告题目：电子密码锁系别：班级：姓名:学号：指导老师:时间：目录一系统总体设计方案 (2)1设计课题任务 (2)2 功能要求说明 (2)3 总体方案介绍及工作原理 (2)二方案选择 (3)1 控制器： (4)2 键盘模块： (4)3显示模块： (5)三硬件部分 (5)四软件部分 (7)五总结 (8)1 系统总体设计方案1.1 设计课题任务设计一个具有特定功能的密码锁。
该密码锁上电或按键复位后显示小数点，进入准备工作状态。
该密码锁设有系统原始密码000000。
1.2 功能要求说明密码锁主要实现的功能是：在输入的密码正确时驱动继电器开锁，但错误时，蜂鸣器发出警报音。
1.3 总体方案介绍及工作原理电子密码锁的总体功能原理是以AT89S51单片机为主要的控制核心，通过外接4*4矩阵式键盘作为信号源，七段数码管阵列，继电器，蜂鸣器作为提示音器件，单片机实时的去执行相应的功能。
CPU控制原理图如下图所示。
三、方案选择1、控制器：由于这个题目不是很复杂，使用8位的单片机就可以完成，这里我们选用价格便宜使用较为广泛的AT89S51单片机。
2、键盘模块：数字密码锁的设计肯定是离不开键盘的，这里根据题目的要求只需要一个自制一个4*4的小键盘就能够满足要求了。
键盘在整个设计中也是很重要的，这里我们使用的是行扫描的方法读取键盘的值，其程序流程图如下：行扫描的原理就是逐行对键盘进行扫描，先扫描第一行，如果没有健按下就继续扫描第二行直道某一行有键按下就跳出扫描重头再来，若是扫描完四行后都没有键按下就返回。
键盘扫描和显示如下：3、显示模块：显示的方法有很多，比较简单的就是数码管的显示，这样就需要数码管阵列。
显示函数与片选信号要调整好；四、硬件部分硬件连接图：图2图2是整个设计的硬件连接图，由图可以看到键盘接在P1口，数码管的数据端口接在P0口，其控制端口和两个指示灯都接在P3口，总体的电路结构不是很复杂。
五、软件部分既然硬件部分比较简单那主要的任务就在程序的编写上了，总体程序流程图如下：图3进入系统后，首先的界面是输入密码，密码对就驱动继电器开锁，否则驱动蜂鸣器发声。
单片机课程设计密码锁设计
单片机课程设计密码锁设计在当今社会，安全问题越来越受到人们的重视，密码锁作为一种常见的安全防护设备，在保护个人财产和隐私方面发挥着重要作用。
本次单片机课程设计的任务就是设计一款基于单片机的密码锁。
一、设计要求本次设计的密码锁需要具备以下功能：1、能够设置和修改 4 位数字密码。
2、输入密码正确时，锁打开，并有相应的指示灯提示。
3、输入密码错误时，有错误提示，且错误次数超过 3 次则报警。
4、具备密码重置功能。
二、系统方案设计1、硬件设计单片机选型：选择 STC89C52 单片机作为核心控制器，其具有性能稳定、价格低廉、易于编程等优点。
输入模块：采用 4×4 矩阵键盘作为密码输入设备，可方便地输入数字和功能按键。
显示模块：选用 1602 液晶显示屏，用于显示密码输入状态、提示信息等。
存储模块：使用 EEPROM 芯片 AT24C02 来存储密码，以保证断电后密码不丢失。
报警模块：当密码输入错误次数超过 3 次时，通过蜂鸣器发出报警声音。
2、软件设计主程序：负责系统的初始化、键盘扫描、密码输入处理、密码验证、显示控制等。
键盘扫描程序：检测矩阵键盘上的按键动作，并将按键值返回给主程序。
密码处理程序：包括密码设置、修改、存储和验证等功能。
显示程序：控制 1602 液晶显示屏的显示内容。
三、硬件电路设计1、单片机最小系统包括单片机芯片、晶振电路和复位电路。
晶振为单片机提供时钟信号，复位电路用于系统的初始化。
2、矩阵键盘电路由16 个按键组成 4×4 矩阵，通过行线和列线的扫描来确定按键值。
3、显示电路1602 液晶显示屏通过数据总线和控制总线与单片机相连，实现数据的传输和显示控制。
4、存储电路AT24C02 通过 I2C 总线与单片机进行通信，用于存储密码数据。
5、报警电路蜂鸣器通过三极管驱动，当单片机输出高电平时，蜂鸣器发声报警。
四、软件程序设计1、主程序流程系统初始化，包括单片机端口初始化、液晶显示屏初始化、EEPROM 初始化等。
单片机课程设计 电子密码锁的设计
目录摘要----------------------------------------------------------- 3 关键字------------------------------------------------------------------------------------- 3 第一章前言----------------------------------------------------------------------------- 3 第二章基本功能设计--------------------------------------------------------------- 4⏹ 2.1 实验任务----------------------------------------------------------------- 4⏹ 2.2基本设计------------------------------------------------------------------ 4⏹ 2.3 系统框图-------------------------------------------------------------- -- 5 第三章硬件设计----------------------------------------------------------------------- 5 3.1硬件工作接线口---------------------------------------------------------------- 5 3.2 LED显示器结构与原理------------------------------------------------------- 6 3.3复位电路----------------------------------------------------------------------------- 6 3.4按键方式--------------------------------------------------------------------------- 7 3.5电路原理图------------------------------------------------------------------------- 8 3.6 元器件清单-------------------------------------------------------------------------9第四章软件设计-------------------------------------------------------------------- 10 4.1软件结构---------------------------------------------------------------------------------- 10 4.2源程序--------------------------------------------------------------------------------------12 第五章心得体会----------------------------------------------------------------------- 13 第六章参考文献----------------------------------------------------------------------- 14【摘要】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，我们采取的是单片机，它具有超大规模集成电路技术，有极强的数据处理能力，I/O口多以它为核心设计的密码锁，结构小，功能强，现在很多单位甚至家里的各个家用电器，还有保险箱都需要它。
单片机电子密码锁课程设计
基于单片机的电子密码锁设计一、设计要求和条件1.1 设计要求根据单片机开发板所提供的元件特性和硬件电路，编写相关的程序，通过实验开发板实现电子密码锁在LCD1602上显示的功能。
1.搭建proteus仿真电路图平台，模拟单片机要实现的功能；2.焊接单片机系统开发板；3.编写程序，实现密码锁相关功能；4.下载并调试程序，实现密码锁的具体功能。
1.2 设计目的1.熟练掌握KEIL软件的使用方法；2.熟练掌握PROTEUS软件的使用方法；3.掌握单片机I/O接口的工作原理；4.掌握中断系统的工作原理；5.掌握液晶LCD1602的工作原理及编程方法；6.掌握蜂鸣器的编程使用；7.掌握行列式键盘的工作原理及编程使用方法；8.掌握单片机的ISP下载使用方法。
1.3 功能概述本设计是基于单片机的密码锁设计方案，根据要求，给出了该单片机密码锁的硬件电路和软件程序，同时给出了硬件设计方案、软件流程图、C 语言源程序及详细注释等内容，由于单片机实验板上的矩阵键盘为3*3的，则规定0-5号键为数字键，6-8号键为功能键，其中该密码锁的具体功能介绍如下：(1)按“8”号键则输入密码，初始密码为012345，在LCD1602上显示密码值为“******”（密码是保密的），输完6位后键盘就锁定，在LCD1602上显示密码是否正确，若输入的密码长度小于6位，则1602等待密码输入。
(2)若密码输入正确后，则绿色的发光二极管亮表示开锁，并且1602上显示“you are right!”，等待是否修改密码。
(3)密码输入错误时显示“code is wrong”，接着会给你第二、第三次机会输入密码，如果三次密码都错误时，发出“叮咚”的报警声，且红色报警指示灯不停闪烁，按复位键清除报警。
(4)按“7”号键表示若密码不小心输入时，可以删除输入错误的密码。
(5)按“6”修改密码，要求输入原密码是正确的，然后按该键后，蓝色密码修改指示灯会亮，并且1602上会显示“Input new code”，输入正确要求再次输入，两次输入一致提示“Modify right!!!”并返回主菜单。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
单片机电子密码锁
课程设计
1
基于单片机的电子密码锁设计
一、设计要求和条件
1.1 设计要求
根据单片机开发板所提供的元件特性和硬件电路, 编写相关的程序, 经过实验开发板实现电子密码锁在LCD1602上显示的功能。
1.搭建proteus仿真电路图平台, 模拟单片机要实现的功能;
2.焊接单片机系统开发板;
3.编写程序, 实现密码锁相关功能;
4.下载并调试程序, 实现密码锁的具体功能。
1.2 设计目的
1.熟练掌握KEIL软件的使用方法;
2.熟练掌握PROTEUS软件的使用方法;
3.掌握单片机I/O接口的工作原理;
4.掌握中断系统的工作原理;
5.掌握液晶LCD1602的工作原理及编程方法;
6.掌握蜂鸣器的编程使用;
2
7.掌握行列式键盘的工作原理及编程使用方法;
8.掌握单片机的ISP下载使用方法。
1.3 功能概述
本设计是基于单片机的密码锁设计方案, 根据要求, 给出了该单片机密码锁的硬件电路和软件程序, 同时给出了硬件设计方案、软件流程图、C语言源程序及详细注释等内容, 由于单片机实验板上的矩阵键盘为3*3的, 则规定0-5号键为数字键, 6-8号键为功能键, 其中该密码锁的具体功能介绍如下:
(1)按”8”号键则输入密码, 初始密码为012345, 在LCD1602上显示密码值为”******”( 密码是保密的) , 输完6位后键盘就锁定, 在LCD1602上显示密码是否正确, 若输入的密码长度小于6位, 则1602等待密码输入。
(2)若密码输入正确后, 则绿色的发光二极管亮表示开锁, 而且1602上显示”you are right!”, 等待是否修改密码。
(3)密码输入错误时显示”code is wrong”, 接着会给你第二、第三次机会输入密码, 如果三次密码都错误时, 发出”叮咚”的报警声, 且红色报警指示灯不停闪烁, 按复位键清除报警。
3
(4)按”7”号键表示若密码不小心输入时, 能够删除输入错误的密码。
(5)按”6”修改密码, 要求输入原密码是正确的, 然后按该键后, 蓝色密码修改指示灯会亮, 而且1602上会显示”Input new code”, 输入正确要求再次输入, 两次输入一致提示”Modify right!!!”并返回主菜单。
两次不一致时提示”Modify error!!!”, 然后返回主菜单。
二、硬件设计方案的论证
本系统整体主要划分为五大模块, 分别是由单片机最小系统、矩阵键盘、LCD显示、报警系统、指示灯电路等组成。
单片机系统主要功能是对外部输入的数据进行处理, 显示电路将所要操作的步骤显示出来, 指导用户使用, 报警电路是对输入错误密码时的警告报警。
系统能完成开锁、密码输入错误报警、密码删除、修改用户密码基本的密码锁的功能。
若依据实际的实验板情况还能够添加遥控和掉电保护功能。
2.1 总体方案设计
本设计的具体总模块设计方案如下图( 1) 所示
4
图( 1) 硬件总方案模块框图
2.2 具体模块方案的设计
(3)主控芯片的方案选择
方案一: 采用硬件电路进行电子密码锁设计, 比如使用74LS112 双JK 触发器构成的数字逻辑电路控制方案, 该种方案能够实现基本功能, 而且优点是不需要软件编程, 但电路连接比较复杂, 关键在于不易实现自行设置密码的要求。
方案二: 单片机中的STC89C51是具有高性能和低功耗优点的
8位可编程控制器, 内核具有丰富的指令集和32个通用工作寄存器, 能够经过软件编程来实现电子密码锁设计中的各项要求和功能, 而且单片机的I/O 口也足够使用, 硬件电路连接比较简单。
综上所述方案论证, 本次电子密码锁系统设计的主控芯片选择
5。