电子密码锁的设计与制作
电子密码锁的设计与实现
电子密码锁的设计与实现一、实验目的１．进一步掌握键盘扫描和LED显示的程序设计.２．了解按键消抖的方法。
３．综合运用微机原理的软硬件知识。
二、实验内容与要求１．基本要求（1)具有密码输入功能,密码最多为６位;(2)设置退格键，以便删除输入错误的密码；（3）在输入的密码时数码管上只显示8,并根据输入位数依次横移；（4）设置确认键，当确认键按下后，判断输入密码是否正确；（5）当输入密码正确时,点亮发光二极管;当输入密码不正确时，发光二极管不亮并且蜂鸣器报警，重新输入，当三次密码输入不正确时，系统应锁定键盘10s。
2．提高要求将用户分为管理者和使用者,管理者拥有超级密码,可以修改其他人的密码。
使用者不能修改密码。
三、实验报告要求１．设计目的和内容２．总体设计３．硬件设计：原理图(接线图）及简要说明４．软件设计框图及程序清单５．设计结果和体会(包括遇到的问题及解决的方法)四、总体设计电子密码锁的原理是：从键盘输入一组密码,CPU把该密码和设置密码比较,对则将锁打开（不同锁的控制方式不一样,比如加电控制电磁铁抽回，从而打开),错则要求重新输入，并记录错误次数，如果三次错误,则被强制锁定并报警,除非超级密码或者其他的手段打开,比如延时一段时间。
初步设计思路如下:1．输入密码用矩形键盘，包括数字键和功能键，功能键包括退格键和确认键.2．LED数码管显示输入密码，但是只是输出显示符号8 .采用动态扫描输出。
3．用发光二极管模拟锁的情况，锁关时发光二极管灭,打开时发光二极管亮。
4．输入密码错误时报警，3次输入错误时键盘锁定10s，键盘无法接收数据。
软件的设计主要包括矩形键盘键值的读取、LED动态扫描输出程序、密码判断程序和报警程序.五、硬件设计根据设计思路，硬件电路可通过实验平台上的一些功能模块电路组成,由于实验平台上的各个功能模块已经设计好，用户在使用时只要设计模块间电路的连接,因此，硬件电路的设计及实现相对简单.完整系统的硬件连接如图1所示.硬件电路由LED数码管显示模块、按键模块、发光二极管电路和蜂鸣器模块组成。
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）。
最新电子密码锁的设计与实现
宁夏大学新华学院课程设计目录摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 Abstract．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 第1章绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 §1.1 国内外现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 §1.2 设计目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3第2章电子密码锁的系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 §2.1 方案论证与比较．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 §2.2 硬件总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 §2.3 控制芯片部分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 §2.4 键盘接口部分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 §2.5 外部存储器电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 §2.6 小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 第3章控制系统软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 §3.1 系统软件总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 §3.2 I2C通讯子程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 第4章系统抗干扰措施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 §4.1 硬件系统设计原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 §4.2 系统抗干扰措施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 第5章总结与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18电子密码锁的设计与实现摘要：随着电子产品向智能化和微型化的不断发展,单片机已成为电子产品研制和开发中首选的控制器。
电子密码锁设计方案
电子密码锁设计方案电子密码锁是一种以电子技术为基础的智能门锁系统，它通过电子芯片和密码输入来实现对门锁的开启和关闭，具备高安全性和便捷性的特点。
下面是一种电子密码锁的设计方案。
1. 硬件设计：- 使用单片机作为控制核心，可选择常见的ARM、AVR等型号。
- 采用芯片级密码芯片，实现密码输入和验证的功能。
- 使用继电器或电子开关控制门锁的开启和关闭。
- 采用LCD显示屏或LED指示灯显示输入密码和开锁状态。
- 使用电池或电源适配器供电。
2. 软件设计：- 编写单片机的固件程序，实现密码输入、验证和开锁的逻辑。
- 设计密码管理系统，包括密码的设置和修改功能。
- 添加防撬警报系统，当门锁被非法破坏时触发报警。
- 支持远程控制，通过手机或电脑连接网络，实现远程开锁和密码管理的功能。
- 添加开锁日志记录，记录每次开锁的时间和密码，以便追踪和管理。
3. 安全性设计：- 使用多种加密算法对密码进行加密存储，防止密码泄露。
- 设计密码错误次数限制机制，连续输入错误密码达到一定次数后自动锁定一段时间。
- 采用物理隔离设计，防止针对针脚的攻击。
- 添加声音提示系统，当输入错误密码或开锁时间超过设定范围时发出警报，防止他人盗窃或篡改密码。
4. 用户友好性设计：- 设计人性化的界面，使用按键输入密码，并在显示屏或指示灯上显示输入的密码和开锁状态。
- 支持多种开锁方式，包括密码、指纹和刷卡等，方便用户选择。
- 提供密码保护功能，每次输入密码后自动清空密码，防止他人偷看。
- 支持语音提示功能，给予用户使用指导和提示。
以上是一种电子密码锁的设计方案，通过合理的硬件和软件设计，可以实现高安全性和便捷性的目标。
但需要注意，电子密码锁的设计和制造需要考虑到产品的稳定性、可靠性和成本等因素，并且还要充分测试和验证设计的各项功能。
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。
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单片机毕业设计与制作说明书设计题目：电子密码锁的设计与制作专业年级：学号：姓名：指导教师：2008 年月日单片机毕业设计与制作成绩评定表设计题目：电子密码锁学号：姓名：单片机毕业设计与制作任务书一．设计题目：电子密码锁的设计与制作二．设计要求：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，若三次输入错误，则报警。
三．设计内容：硬件设计、软件设计及样品制作四．设计成果形式：1、设计说明书一份2、样品一套五．完成期限：2008年月日目录第1章、方案选择及总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．．．．．．．．．．．．11.1 国内外现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．．．．．．．．．．11.2 设计目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．．．．．．．．．．1第2章、硬件设计及电路图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．．．．．．．．．．22.1 方案论证与比较．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．．．．．．．．．．．22.2 电子密码锁的总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．．．．．．．．．．22.3 电子密码锁的控制芯片选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．．．．．．．．22.4 电源部分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．..．．．．．．．．．．．42.5键盘接口部分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52.6液晶显示器部分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52.7 继电器和蜂鸣器部分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62.8 小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 第3章、软件设计及程序清单．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．..73.1 软件总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．．．．．．．．．．．．．．7 第4章、实物制作及调试说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9第5章、使用说明书．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10结束语．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 附录表一程序清单．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 12附录表二元件清单表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20附录表三原理图PCB图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.21 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.23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：0-24MHzP1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.5/MOSI 6P1.6/MISO 7P1.7/SCX 8RST9TXD/P3.111INT0/P3.212INT1/P3.313T0/P3.414T1/P3.515WR/P3.616RD/P3.717XTAL218XTAL119GND 20RXT/P3.010P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427P2.7/A1528PSEN29ALE/PROG30EA/VPP 31P0.7/AD732P0.6/AD633P0.5/AD534P0.4/AD435P0.3/AD336P0.2/AD237P0.1/AD138P0.0/AD039VCC 402-3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。