电子密码锁设计方案

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1、电子密码锁设计方案第一章总体设计方案一个单片机应用系统的硬件电路设计包含两部分内容：一是系统扩展，即单片机内部的功能单元，如ROM、RAM、I/O、定时器/计数器、中断系统等不能满足应用系统的要求时，必须在片外进行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路。二是系统的配置，即按照系统功能要求配置外围设备，如键盘、显示器、打印机、A/D、D/A转换器等，要设计合适的接口电路。1.1系统结构本系统是用以AT89C51为核心的单片机控制，主要是由单片机系统、矩阵键盘、LCD显示和报警系统组成。利用单片机灵活的编程设计和丰富的IO端口，及其控制的准确性，不但能实

2、现基本的密码锁功能，还能添加调电存储、声光提示甚至添加遥控控制功能。1.2系统组成本系统由单片机系统、矩阵键盘、LCD显示、密码存储、复位电路、晶振电路、开锁部分和报警系统组成。系统能完成开锁、超时报警、修改用户密码基本的密码锁的功能。矩阵键盘主要判断键盘上有无键按下、去抖动影响、逐列扫描键盘以确定被按键的位置号即行列号、形成键值并将键值存入指定的数据缓冲区中、判断闭合的键是否释放等功能。密码修改部分要求密码要输入两次,程序将两次输入的密码比较一致时,即用此密码代替原先的密码,如果两次输入的密码不一致,则重复操作。这样就避免了修改密码的随机性。自动

3、报警部分是三次输入的密码不一致就会发生报警信息，这样能有效的避免一些不法分子的行为，保护自身的利益。显示部分主要是采用LCD显示，是一种数字显示技术。与传统的阴极射线管(CRT)相比，LCD55占用空间小，低功耗，低辐射，无闪烁，降低视觉疲劳。不足：与同大小的CRT相比，价格更加昂贵。1.3设计方案选择方案一：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，共设了9个用户输入键，其中只有4个是有效的密码按键，其它的都是干扰按键，若按下干扰键，键盘输入电路自动清零，原先输入的密码无效，需要重新输入；如果用户输入密

4、码的时间超过10秒（一般情况下，用户不会超过10秒，若用户觉得不便，还可以修改）电路将报警20秒，若电路连续报警三次，电路将锁定键盘2分钟，防止他人的非法操作。采用数字电路设计的方案好处就是设计简单但控制的准确性和灵活性差。故不采用。方案二：采用以单片机为核心的控制方案由于单片机种类繁多，各种型号都有其一定的应用环境，因此在选用时要多加比较，合理选择，以期获得最佳的性价比。一般来说在选取单片机时从下面几个方面考虑：性能、存储器、运行速度、I/O口、定时/计数器、串行接口、模拟电路功能、工作电压、功耗、封装形式、抗干扰性、保密性，除了以上的一些的还有

5、一些最基本的比如：中断源的数量和优先级、工作温度范围、有没有低电压检测功能、单片机内有无时钟振荡器、有无上电复位功能等。在开发过程中单片机还受到：开发工具、编程器、开发成本、开发人员的适应性、技术支持和服务等等因素。基于以上因素本设计选用单片机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AT24C02芯片用于密码的存储，外接LCD1602显示器用于显示作用。当用户需要开锁时，先按键盘开锁键之后按键盘的数字键0

6、－9输入密码。密码输完后按下确认键，如果密码输入正确则开锁，不正确显示密码错误重新输入密码，当三次密码错误则发出报警；当用户需要修改密码时，先按下键盘设置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。通过比较以上两种方案，单片机方案有较大的活动空间，控制灵活准确性好且保密性强55不但能实现所要求的功能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，所以我们采用后一种方案作为此次设计的方案。55第二章硬件系统设计2.1单片机AT89C51简介AT89C51是一种带4

7、K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为

8、很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。图2.1AT89C51引脚图552.2设计原理电源电路及UPS矩阵键盘控