电子密码锁

课程设计报告课程名称:单片机原理及应用课程设计

设计题目：电子密码锁设计

系别：通信与控制工程系

专业：电子信息工程

班级：

学生姓名:

学号:

起止日期:

指导教师:

教研室主任：

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，完成开锁、闭锁任务的电子产品。

随着科技的发展和人们生活水平的提高，如何实现保密防盗这一问题变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，失效的事件屡见不鲜，电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，因而广泛使用。

本设计围绕电子密码锁系统的设计与开发进行研究和实践，详细介绍了电子密码锁系统的整体结构。基于在系统可编程技术和STC89C52编译器配有集成开发的新型电子密码锁的设计方案，阐述其工作原理和软硬件设计，由单片机系统、矩阵键盘、LED显示和报警系统组成的系统能完成开锁、修改用户密码、报警基本的密码锁的功能。

关键字：STC89C52芯片; 8255芯片;keil软件

目录

1 设计要求与内容 (1)

1.1 设计要求 (1)

1.2 设计内容 (1)

1.3 主要设计条件 (1)

2 方案论证与对比 (2)

2.1 方案一 (2)

2.2 方案二 (2)

2.2.1单片机系统 (2)

2.2.2矩阵键盘接口电路 (3)

2.2.3 LED显示 (3)

2.2.4 比较显示系统 (3)

2.2.5 系统总框图 (3)

2.3 方案论证与选择 (3)

3硬件电路设计 (4)

3.1 键盘电路设计 (4)

3.1.1 矩阵式键盘电路图 (4)

3.1.2 矩阵键盘的识别方法 (4)

3.2 LED显示电路设计 (4)

3.3 STC89C52芯片与8255芯片的介绍 (5)

4 软件设计 (7)

4.1 软件总体设计 (7)

4.2 各子程序的设计 (7)

4.2.1 密码的固定定 (7)

4.2.2 键盘的扫描识别判断 (7)

4.2.3密码显示和比较处理 (8)

5 系统功能的测试与整体指标 (9)

5.1 软件调试步骤 (9)

5.2 程序调试步骤 (9)

5.3 测试结果 (9)

6 详细仪器清单 (10)

7 总结及致谢 (11)

参考文献 (12)

附录一仿真图 (13)

附录二源程序 (14)

电子密码锁设计

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。它的种类很多，有简易的电路产品，也有基于芯片的性价比较高的产品。现在应用较广的电子密码锁是以芯片为核心，通过编程来实现。

1 设计要求与内容

1.1 设计要求

利用单片机作为控制核心，完成一个电子密码锁可以修改密码设计具体要求如下：

1、密码的设定，此密码是固定在程序存储器ROM中，假设预设的密码为

“12345共6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。输入确认功能键之后，才能完成密码的输入过程。

进入密码的判断比较处理状态并给出相应的处理过程；

3、密码输入正确按确认键，绿灯亮，输入密码错误、红灯亮蜂鸣器响。1.2 设计内容

1、设计合理、正确的方案；

2、系统硬件设计及焊接制作；

3、系统软件设计及调试；

4、系统联调。

1.3 主要设计条件

1、MCS-51单片机实验操作台1台；

2、PC机及单片机调试软件；

3、单片机应用系统板1套；

4、系统设计所需的元器件。

2 方案论证与对比

2.1 方案一

2.2 方案二

2.2.1单片机系统

是用以STC98C52为核心的单片机控制方案。利用单片机灵活编程设计和丰富的I/O端口，及其控制的准确性，进行电子密码锁的设计。此次课题用8255课编程芯片的PC口与键盘相连，做输入口，PA,PB口与数码管相连，做显示。

2.2.2矩阵键盘接口电路

此次课程设计采用4*4矩阵键盘，与PC相连，采用扫描法。设有0——十个数字密码，和功能键。输入密码，按确认键后，密码比较。

2.2.3 LED显示

此次课程设计用数码管动态显示。根据按键次数，第一位显示器显示第一次按的密码，第二位显示器显示第二次按的密码，第三位显示器显示第三次按的密码，依此第六位显示器显示第六次按的密码，按键完成后按确认键后，密码对则执行相关动作。

2.2.4 比较显示系统

此次课程设计，当输入密码正确时，LED灯亮（绿灯亮）；当输入密码错误时，LED灯亮（红灯亮）且蜂鸣器响。

2.2.5 系统总框图

系统包括：单片机系统、矩阵键盘接口电路、LED显示、比较显示器、系统总框图如下：

图2-5 系统总框图

2.3 方案论证与选择

通过比较以上两种方案，单片机方案有较大的活动空间，不但能实现所要求的功能，而且能在很大程度上扩张功能，而且还可以方便的对系统进行升级，以及对设计条件的综合考虑，我们选择方案二。

3硬件电路设计

3.1 键盘电路设计

3.1.1 矩阵式键盘电路图

图3-1键盘电路图图3-2 键盘图

在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，如图1所示。在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。这样，一个端口就可以构成4*4=16个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。本次因需要使矩阵键盘当独立键盘使用。

3.1.2 矩阵键盘的识别方法

矩阵键盘的识别方法有很多种，比如行反转法，扫描法等。最常用的方法是扫描法，本次采用扫描法。

3.2 LED显示电路设计

LED就是light emitting diode ，发光二极管的英文缩写，简称LED。它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。显示器显示接口按驱动方式可分