基于单片机的数字密码锁设计

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1、沈阳理工大学课程设计报告摘要自从人类开始制造锁以来长期所使用的锁都是机械锁。而其本身锁芯密齿的有限加之开锁工具钥匙的容易复制性，使得其安全性大大降低，随着人们生活质量的提高，如何实现安全有效的防盗这一问题受到越来越多人的关注。传统的机械锁由于安全性能太差，被撬的事件屡见不鲜，相比之下，电子密码锁因其保密性强，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的欢迎。电子密码锁作为一种新型的锁，不仅拥有海量的密齿，还省去了传统机械锁的钥匙，使用者只要记得其密码，便可以开启，从而大大提高了防盗功能。本文主要设计了一种以单片机89C51为核心的数字密码锁，详细的介绍了该数字密码

2、锁完整的设计过程和外围的开锁电路的设计。数字密码锁主要由三部分组成：键盘接口电路、数字密码锁的控制电路、输出八段显示电路。键盘接口电路包括时序产生电路、键盘扫描电路、键盘译码电路。数字密码锁控制电路设计包括数字按键的数字输入、功能按键的功能设计、密码清除、变更等。输出八段显示电路包括数据选择电路、八段显示器扫描电路。关键词：单片机；密码锁；键盘接口；显示电路22沈阳理工大学课程设计报告目录1引言12总体设计22.1密码锁的基本原理分析22.2密码锁设计分析22.3系统的结构框图33详细设计43.1硬件设计43.1.151单片机的简单介绍43.1.2按键电路设计4

3、3.1.3报警设置53.1.4显示部分63.1.5硬件原理图73.2软件设计83.2.1主要程序83.2.2程序流程图184实验结果及分析194.1硬件实物图194.2实验结果分析205心得体会21参考文献2222沈阳理工大学课程设计报告1引言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。密码锁因具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点，受到了广大用户的青睐。据有关资料介绍，电子密码锁的研究从20世纪30年代就开始了，在一些特殊场所早就有所应用。但当时多半是配合机械

4、锁一起作用且存在着诸如体积较大，成本较高，可靠性较低等缺点一时难以普及。20世纪80年代后，随着信息技术、集成电路、半导体技术的发展，电子密码锁的设计也取得了快速的进步。目前，在西方发达国家，电子密码锁技术相对先进，种类齐全，电子密码锁已被广泛应用于安全处所，而我国在此点上这稍有落后。现今常见的密码锁设计主要有两种方案，一种是中规模集成电路控制的方案，另一种是单片机控制的方案。对于采用集成电路控制的方案，其中的编码电子锁电路分为编码电路、控制电路、复位电路、解码电路、防盗报警电路、门铃电路，而电子锁主要由输入元件、电路(包括电源)以及锁体三部分组成。显然此种方案

5、的物理实现结构较为复杂且重新设置密码、输入密码的操作过程也会给用户带来一定的不方便；而利用单片机控制的方案，由于单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口，及其控制的准确性，不但能实现基本的密码锁功能，还能添加掉电存储、声光提示甚至添加遥控控制功能，但其也有一定的局限性，就在于其控制原理的复杂以及要求设计人员具有更加良好的程序设计能力，调试较为繁琐，否则程序一旦跑飞将造成意想不到的损失。通过对这两种方案的优缺点比较，再考虑到本人自己对单片机设计具有一定的基础，所以此次选择利用单片机来进行密码锁的设计。22沈阳理工大学课程设计报告2总体设计2.1密码锁的基本原理分析设

6、计选用单片机AT89S51作为本设计的核心元件，利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口，及其控制的准确性，实现基本的密码锁功能。在单片机的外围电路外接输入键盘用于密码的输入和一些功能的控制，外接四位七段数码管显示器用于显示作用。当用户需要开锁时，先按键盘输入键之后输入数字0－9的5位密码。密码输完后按下确认键，如果密码输入正确显示hello并开锁，不正确显示error并伴随警报；当用户需要修改密码时，先按下键盘修改键后输入原来的密码，只有当输入的原密码正确后才能设置新密码。新密码输入无误后按确认键使新密码将得到存储，密码修改成功。此方案不但能实现所要求的功能

7、而且能在很大的程度上扩展功能，而且还可以方便的对系统进行升级。2.2密码锁设计分析本次设计使用AT89C51实现一基于单片机的电子密码锁的设计，主要由三部分组成：4×4矩阵键盘接口电路、密码锁的控制电路、输出八段显示电路。另外系统还有LED提示灯，报警蜂鸣器等。其主要具有如下功能：（1） 本密码锁设置的初始密码为12345。（2）密码输入功能：密码通过键盘输入，先按下输入按钮，随后输入密码，数字即从左边开始显示。若密码正确，开锁成功并显示hello和提示音；若密码错误，显示error并伴有滴滴的警报声。（3）密码更改功能：密码可以由用户自己修改设定（只支持5位密

8、码），修改密码之前必须再