电子密码锁的电路设计
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。
课程设计：电子密码锁(附原理图及PCB)
课程设计：电子密码锁(附原理图及PCB)电子密码锁摘要：本设计是通过判断输入密码正确与否从而控制相应电路工作，完成开锁、报警、锁定键盘等任务的电子密码锁。
它具有预设密码功能，超时报警功能，键盘锁定功能，错误提示功能等。
预设密码和输入密码是用两个八位的锁存器实现，密码判断是由数值比较器电路组成，超时报警功能是用NE555所构成的单稳态触发器实现，超时次数及密码错误次数由计数电路记录，而键盘锁定功能则是通过电路的逻辑关系巧妙控制锁存器的输出使能端实现的。
关键词：电子锁，密码锁，键盘锁定，报警电路Abstract：This design is to control the corresponding circuit by judging the password correctly or not work, do lock, alarm, lock the keyboard and other electronic combination lock. It has default password function, timeout alarm function, and key lock function, error function, etc. Default password and enter the password is to use two of the eight latch, password is consist of numeric comparator circuit, timeout alarm function is formed by using NE555 monostable trigger, timeout number and password error number recorded by counting circuit, and key lock function is through the logical relationship of the circuit can control the output of the latch makes the server-side implementation.Keywords：Electronic lock ,Combination lock,Keyboard lock, warning circuit.目录1 前言 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计概述 (1)2 总体方案设计 (3)2.1 程序框图 (3)2.2 电路分析 (4)3 单元模块设计 (5)3.1 密码锁存电路 (5)3.2 密码判断电路 (7)3.3 计数器电路 (8)3.4 计时器电路 (9)3.5电路参数的计算及元器件的选择 (13)3.6 各单元模块的联接 (13)4 系统调试 (14)4.1 仿真电路总图 (14)4.2系统仿真参数设置 (14)4.3 功能调试 (17)4.4 调试结果分析 (23)5 系统功能、指标参数 (25)5.1 系统实现的功能 (25)5.2 系统指标参数测试 (25)6 结论 (26)7 设计总结 (27)7.1 设计的收获体会 (27)7.2 对设计的进一步完善提出意见或建议 (27)8 致谢 (28)9 参考文献 (29)附录1：电子密码锁的仿真总图 (31)附录2：电子密码锁的PCB图 (33)1 前言1.1 设计背景随着人们生活水平的提高，对家庭防盗技术的要求也是越来越高，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的欢迎。
eda电子密码锁课程设计
eda电子密码锁课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解EDA（电子设计自动化）的基本概念，掌握其在电子密码锁设计中的应用。
2. 学习并掌握电子密码锁的基本原理，包括密码设置、存储、识别和验证过程。
3. 掌握电子密码锁设计中涉及的电子元件、电路图绘制及电路功能。
技能目标：1. 能够运用EDA软件完成电子密码锁的电路设计，具备基本的电路仿真能力。
2. 能够运用编程语言（如C语言）编写简单的密码验证程序，实现电子密码锁的功能。
3. 学会使用常见的电子测量工具，对电子密码锁进行调试和故障排查。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对EDA技术及其在电子设计中的应用产生兴趣，激发学生的创新意识和探索精神。
2. 培养学生团队协作意识，提高沟通与协作能力，学会共同解决问题。
3. 增强学生的安全意识，了解电子密码锁在实际应用中的重要性，培养学生的责任心。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，注重理论知识与实际操作相结合，旨在提高学生的实际动手能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的电子基础知识，对EDA技术有一定了解，但对电子密码锁的设计和制作相对陌生。
教学要求：结合课程性质、学生特点，将课程目标分解为具体的学习成果，通过理论教学、实践操作、团队协作等多种教学方式，确保学生能够达到课程目标。
同时，注重过程评估和成果评估，以提高教学效果。
二、教学内容根据课程目标，教学内容分为以下三个部分：1. 理论知识学习- 电子设计自动化（EDA）基本概念与原理- 电子密码锁的工作原理及其电路组成- 密码学基础，包括密码设置、存储和验证方法教学大纲：参照教材相关章节，安排2个课时进行理论知识学习。
2. 实践操作与技能培养- EDA软件使用，包括电路图绘制、仿真与调试- 编程语言（C语言）基础，编写密码验证程序- 电子元件识别与使用，完成电子密码锁的搭建教学大纲：实践操作部分安排4个课时，分为两次课程完成。
3. 团队协作与创新能力培养- 分组讨论，共同设计电子密码锁方案- 成果展示，组间交流与评价- 故障排查与优化，提高电子密码锁的安全性与稳定性教学大纲：团队协作部分安排2个课时，在实践操作过程中穿插进行。
(完整版)电子密码锁的设计
指导教师签字：年月日目录摘要 (2)Abstract (2)第一章、绪论 (3)1.1 课题研究的相关背景 (3)1.2 课题研究的基本理论依据 (3)1.3 设计课题的任务 (3)1.4 课题研究的目的、意义 (4)第二章设计方案简述 (5)2.1 方案的论证 (5)2.2 方案的原理 (5)2.3 方案的总体框图 (5)第三章详细的设计方案 (6)3.1 密码的设定和密码的输入部分 (6)3.2 执行电路 (7)3.3 NE555秒脉冲电路 (7)3.4 报警电路 (8)3.5 倒计时电路 (8)3.6 稳压电源电路 (9)第四章设计结果及分析 (10)4.1 电路的调试 (10)4.2 功能的扩展 (10)第五章设计的总结 (12)参考文献 (13)摘要随着人门生活水平的提高，如何提高实现家庭的防盗这一问题业变得尤其突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬开的事件屡见不鲜，使我们的财产以及人身安全有了很大的隐患，这致使我们寻求更好的安全措施。
电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的喜爱。
设计本课题时构思的方案是采用74LS86四两输入的异或门和74LS04非门构成的数字逻辑电路控制方案。
初始密码（可以修改）设定后，当输入密码正确时按下开锁按钮，绿灯亮表示开门；当输入密码错误按下开锁按钮时，红灯亮表示报警状态，同时555电路产生脉冲进入10秒的倒计时并发出报警声。
关键词：电子密码锁；74LS86四两输入异或门；74LS04非门；555电路AbstractWith the people's living standards increase, how to improve the implementation of family protection against the problem has become particularly outstanding, and the traditional machinery lock because of its construction of simple and forcing open the event of the case, our property and security of person was a great potential, this to us for the safety measures. the lock because of its confidentiality high, with agility, safety, was the favorite.This subject in the design concept plan was adopted 74ls86 4 liang of the input power, or the door and 74ls04 the door of a digital logic to control circuit.Initial passwords （ can modify ） then, when the right to enter the password when the open lock button, the green light before the door when their ； enter the password mistake in the open lock button when the lights indicate the state, the circuit produce pulses 555 to 10 seconds count down and alarm.Keywords：electronic combination locks；74ls86 ；74ls04 ；555 chip第一章、绪论1.1 课题研究的相关背景在现代城市中，随着人们生活水平的提高，如何提高实现家庭的防盗这一问题业变得尤其突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬开的事件屡见不鲜，使我们的财产以及人身安全有了很大的隐患，这致使我们寻求更好的安全措施。
数字电路设计实验-简易密码锁
数字电路设计实验报告——简易密码锁学院：班级：学号：姓名:目录●任务要求●系统设计✓设计思路✓总体框图✓分块设计●波形仿真及波形分析●源代码●功能分析●故障分析及问题解决●总结及结论●任务要求设计并实现一个数字密码锁，密码锁有四位数字密码和一个确认开锁按键，密码输入正确，密码锁打开，密码输入错误进行警示。
基本要求：1、密码设置：通过键盘进行4 位数字密码设定输入,在数码管上显示所输入数字。
通过密码设置确定键（BTN 键）进行锁定。
2、开锁：在闭锁状态下，可以输入密码开锁，且每输入一位密码，在数码管上显示“-”，提示已输入密码的位数。
输入四位核对密码后，按“开锁”键，若密码正确则系统开锁，若密码错误系统仍然处于闭锁状态，并用蜂鸣器或led 闪烁报警。
3、在开锁状态下，可以通过密码复位键（BTN 键）来清除密码，恢复初始密码“0000”。
闭锁状态下不能清除密码。
4、用点阵显示开锁和闭锁状态。
提高要求：1、输入密码数字由右向左依次显示，即：每输入一数字显示在最右边的数码管上,同时将先前输入的所有数字向左移动一位。
2、密码锁的密码位数（4~6 位）可调。
3、自拟其它功能。
●系统设计设计思路将电子密码锁系统分为三个部分来进行设计，数字密码输入部分、密码锁控制电路和密码锁显示电路。
密码锁输入电路包括时序产生电路，键盘扫描电路，键盘译码电路等，将用户手动输入的相关密码信息转换为软件所能识别的编码，作为整个电路的输入。
密码锁控制电路包括相应的数据存储电路，密码核对电路，能够进行数值的比较，进行电路解锁，开锁，密码的重新设置等。
密码锁显示电路包括将待显示数据的BCD 码转换成数码管的七段显示驱动编码，密码锁在相应的状态下的点阵输出以及蜂鸣器的报警输出。
总体框图按复位键 键入初始密码0000 密码错误密码正确 按确认键 按复位键按确认键密码锁显示电路 密码锁控制电路 数码管显示报警电路密码更改与密码设计电路键入状态闭锁状态开锁状态 报警状态分块设计✓键盘扫描电路首先，向列扫描地址逐列输出低电平，然后从行码地址读回，如果有键摁下，则相应行的值应为低，如果没有按键按下，由于上拉的作用，行码为高。
利用数字电路实现电子密码锁-毕业设计
利用数字电路实现电子密码锁学生:XXX 指导老师：XXX内容摘要：本数字密码锁采用单片机AT89S52为主控芯片，由EEPROM存储密码。
硬件部分包括主控制系统、人机交互界面以及输出系统三大部分。
主控制系统中主控制芯片使用了AT89S52单片机，该单片机性能优良，能满足一般的普通应用；EEPROM采用AT24C02芯片，掉电后可以存储密码，从而保证了系统的安全性。
人机交互通道部分采用了4×4矩阵键盘输入以及LCD1602标准字符型液晶显示。
输出系统部分包括驱动开锁电路和报警电路；其中，在本系统设计中，驱动开锁电路用发光二极管表示，而报警电路则使用蜂鸣器。
本系统中使用的AT24C02芯片是一个带有I2C总线接口的EEPROM存储器。
I2C总线是一种双向二线制总线，它的结构简单，可靠性和抗干扰性能好。
I2C总线结构很简单，只有两条线，包括一条数据线（SDA）和一条串行时钟线（SCL）。
具有I2C接口的器件可以通过这两根线接到总线上，进行相互之间的信息传递。
本数字密码锁的功能为：密码位数为8位，可选值为0～9，从而保证足够的锁体强度；用户可以自行设定和修改密码；防止密码被盗，输入密码错误次数超过3次则报警；友好的人机界面；输入正确的密码后，驱动开锁电路。
软件部分应用单片机C语言实现了本设计的全部控制功能。
C语言编译方便，易读性好，且移植性方便，能够满足实现本系统的功能要求。
在设计过程中，给出了本系统C语言编程的原理和流程图。
本数字密码锁系统稳定性好，设计人性化，由于使用单片机控制并有记忆模块，功能齐全可靠，并有很好的扩展性，而且成本低廉，具有良好的发展前景。
关键词：数字密码锁 AT24C02芯片安全性Electronic combination lockAbstract：Using the digital circuit realize electronic combination lock This digital locks USES the monolithic integrated circuit AT89S52 as the controller chip, by EEPROM memory password. Hardware including master control system, man-machine interface and output system of three.The Lord control system used in the control chip AT89S52 SCM, this single chip good performance, can satisfy the general common application; The AT24C02 chip EEPROM, after power off can be stored password, so as to ensure the security of the system. Man-machine interactive channel part adopts the 4 x 4 matrix keyboard input and LCD1602 standard character type LCD display. The output of system including drive circuit and alarm lock circuit; Which, in the system design, drive the lock circuit using light-emitting diodes said, and alarm circuit is using a buzzer.The system used AT24C02 chip is a with the I2C bus interface EEPROM memory. The I2C bus is a two-way two wire bus, its simple structure, reliability and anti-interference capability. The I2C bus structure is simple, only two lines, including a data line (SDA) and a serial clock line (SCL). Has the I2C devices through this interface to two lines on the bus, the mutual information transfer.This digital locks function for: password digits for eight, optional value is 0 ~ 9, so as to ensure enough lock body strength; The user can set and modify the password; To prevent the password is stolen, the input password mistake number more than three times the alarm; Friendly human-machine interface; To enter the correct password, drive the lock circuit.Application software of single chip microcomputer C language realized this design of all control function. C compiler convenient, easy to read the gender is good, and easy portability, and can meet the requirement of system function realization. In the design process are given, and the system of the C programming language principle and flow chart.This digital locks system stability, humanized design, because use asingle-chip microcomputer control and a memory module, complete function and reliable, and have a good scalability, and the cost is low, have good development prospect.Keywords: Electronic combination lock AT24C02 chip safety目录前言 (1)1 系统的硬件设计 (2)1.1 硬件的总体结构和原理 (2)1.1.1 硬件系统的总体结构图 (2)1.1.2 硬件系统组成 (2)1.1.3 系统的可能性分析 (3)1.2 单片机AT89S51简介 (4)1.2.1 主要性能 (4)1.2.2 引脚功能描述 (5)1.3 AT24C02简介 (7)1.3.1 功能描述 (7)1.3.2 管脚描述 (7)1.3.3 I2C总线协议 (8)1.4 LCD1602介绍 (8)1.4.1 引脚描述 (9)1.4.2 LCDI602控制指令 (9)1.4.3 LCDI602读写控制时序 (11)1.5 4×4矩阵键盘 (11)1.6 复位电路 (12)1.7 振荡电路 (12)1.8 发光二极管LED电路 (13)1.9 报警电路 (13)1.10 电源输入电路 (14)1.11 使用到的元器件列表 (15)2 软件程序设计 (15)2.1 编译器Keil uVision2简介 (16)2.2 软件总设计流程图 (16)2.3 具体功能软件实现 (17)2.3.1 4×4矩阵键盘扫描程序 (17)2.3.2 显示程序 (19)2.3.3 时钟运行子程序 (19)2.3.4 时钟时、分修改子程序 (20)2.3.5 掉电存储服务程序 (21)2.3.7 密码修改子程序 (23)3 结束语 (24)附录1：PCB原理图 (26)附录2：仿真原理图 (27)附录3：单片机硬件实物图 (28)参考文献 (29)利用数字电路实现电子密码锁前言随着社会物质财富的日益增长，安全防盗已成为社会问题。
基于单片机的电子密码锁设计
基于单片机的电子密码锁设计
电子密码锁是一种常用的智能锁具，它使用数字密码代替传统的钥匙，能够提供更高的安全性和方便性。
基于单片机的电子密码锁能够实现简单的密码输入、校验和控制逻辑，下面是一种基于单片机的电子密码锁设计方案。
硬件部分：
1、MCU：选择一款高性价比的8位单片机，如AT89C51，具备足够的存储空间、操作速度和通用IO口。
2、键盘：选用16键或12键矩阵键盘，提供数字、字母和功能键，可灵活设置密码。
3、数码管：用于显示输入密码和状态信息，一般采用4位共阳数码管。
4、电路保护：此处需添加过流保护、短路保护、反向保护以及过压保护等电路。
5、电源：选择电池供电模式，例如4节AA碱性电池并联，以保证足够的电量和使用寿命。
软件部分：
1、键盘输入检测：通过IO口扫描矩阵键盘输入状态，检测按下的键位并读取对应键值，避免误触。
2、密码存储：将设定好的开锁密码存储在MCU内部的Flash或EEPROM中，以保证密码安全并避免意外丢失。
3、密码校验：将输入的数字密码与存储的密码进行比较，如一致则允许开锁，否则拒绝开锁并显示“密码错误”。
4、状态显示：通过4位共阳数码管显示输入密码、开锁状态、警报状态等信息，方便用户操作。
5、警报功能：若输入错误密码超过规定次数，则触发警报，并向指定手机号或邮箱发送警报信息。
总之，基于单片机的电子密码锁设计需要合理安排硬件和软件功能，充分保证安全性和可靠性，并考虑升级和扩展的可能性。
单片机控制的电子密码锁(电路图 流程图 原理图)-课程设计
单片机控制的电子密码锁(电路图+流程图+原理图)-课程设计单片机控制的电子密码锁(电路图+流程图+原理图) 摘要：本系统由单片机系统、矩阵键盘、LED显示和报警系统组成。
系统能完成开锁、超时报警、超次锁定、管理员解密、修改用户密码基本的密码锁的功能。
除上述基本的密码锁功能外，还具有调电存储、声光提示等功能，依据实际的情况还可以添加遥控功能。
本系统成本低廉，功能实用关键词：AT89S51，AT24C02, 电子密码锁，矩阵键盘一、引言随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的亲呢。
设计本课题时构思了两种方案：一种是用以AT89s51为核心的单片机控制方案；另一种是用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路控制方案。
考虑到数字电路方案原理过于简单，而且不能满足现在的安全需求，所以本文采用前一种方案。
二、方案论证与比较方案一：采用数字电路控制。
其原理方框图如图1－1所示。
图2－1 数字密码锁电路方案采用数字密码锁电路的好处就是设计简单。
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；如果用户输入密码的时间超过40秒（一般情况下，用户不会超过40秒，若用户觉得不便，还可以修改）电路将报警80秒，若电路连续报警三次，电路将锁定键盘5分钟，防止他人的非法操作。
电路由两大部分组成：密码锁电路和备用电源(UPS)，其中设置UPS电源是为了防止因为停电造成的密码锁电路失效，使用户免遭麻烦。
密码锁电路包含：键盘输入、密码修改、密码检测、开锁电路、执行电路、报警电路、键盘输入次数锁定电路。
方案二：采用一种是用以AT89S51为核心的单片机控制方案。
(完整word版)电子密码锁设计
电子密码锁设计1 设计任务及要求初始条件：计算机、Max+plusⅡ、EDA实验箱。
主要任务与要求：设计一个电子密码锁，在锁开的状态下输入密码，设置的密码共4位，用数据开关K1～K10分别代表数字1，2，…，9，0，输入的密码用数码管显示，最后输入的密码显示在最右边的数码管上，即每输入一位数，密码在数码管上的显示左移一位。
可删除输入的数字，删除的是最后输入的数字，每删除一位，密码在数码管的显示右移一位，并在左边空出的位上补充“0”。
用一位输出电平的状态代表锁的开闭状态。
提高部分：为保证密码锁主人能打开密码锁，设置一个万能密码，在主人忘记密码时使用。
2 EDA简介EDA技术是在电子CAD技术基础上发展起来的通用软件系统，是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。
EDA 设计可分为系统级、电路级和物理实现级。
物理级设计主要指IC版图设计，一般由半导体厂家完成；系统级设计主要面对大型复杂的电子产品；而一般民用及教学所涉及基本是电路级设计。
我们常用的EDA软件多属于电路级设计。
电路初级设计工作，是在电子工程师接受系统设计任务后，首先确定设计方案，并选择合适的元器件，然后根据具体的元器件设计电路原理图，接着进行第一次仿真。
其中包括数字电路的逻辑模拟、故障分析、模拟电路的交直流分析、瞬态分析等。
这一次仿真主要是检验设计方案在功能方面的正确性。
仿真通过后，根据原理图产生的电气连接网络表进行PCB板的自动布局布线，有条件的还可以进行PCB后分析。
其中包括热分析、噪声及窜扰分析、电磁兼容分析、可靠性分析等，并可将分析后的结果参数反馈回电路图，进行第二次仿真，也称作后仿真。
后仿真主要是检验PCB板在实际工作环境中的可行性。
EDA工具层出不穷，目前进入我国并具有广泛影响的EDA软件有：multiSIM7（原EWB 的最新版本）、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Mentor、Graphics、Synopsys、LSIIogic、Cadence、MicroSim等等。
毕业设计-基于AT89C51单片机的电子密码锁的设计
毕业设计（论文）题目：电子密码锁的设计学院：电气与信息工程学院专业：电子信息工程姓名：学号： ********* 指导老师：**完成时间： 2013年5月28日摘要随着经济社会发展，人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出。
传统的机械锁，由于其构造简单，安全性能低，无法满足人们的需要。
随着电子产品向智能化和微型化的不断发展，数字密码锁作为防盗卫士的作用显得尤为重要。
而单片机以其实用，功能强大，价格低廉等功能，已成为电子产品研制和开发中首选的控制器。
本文从经济实用的角度出发,阐述一个基于单片机的液晶显示电子密码锁的设计与实现。
系统采用ATMEL公司的AT89C51单片机作为系统核心，液晶显示器LCD1602作为输出设备显示系统提示信息，4*4矩阵键盘作为输入设备，CMOS串行E2PROM存储器AT24C02作为数据存储器，配合蜂鸣器、继电器等电路构成整个系统硬件；系统软件采用C语言编写。
设计的系统液晶显示，密码修改方便，具有报警、锁定等功能，使用便捷简单，符合住宅、办公用锁需求，具有一定的实用价值。
关键词：单片机，密码锁，AT89C51，LCD1602，AT24C02AbstractWith the development of our society and the i mprovement of people’s living standard, how to ensure the family security is becoming more and more important in particular. Traditional mechanical lock is unable to meet the need of us because of its simple structure and low security. Nowadays, electronic products become smarter and smaller, electronic password anti-theft lock plays a more important role as the security guards. The MCU with its practical, strong function, low price and other functions , has become the preferred controller in electronic product research and development.This article is written from the economic perspective, elaborates the design and implementation of a LCD electronic password anti-theft lock which is based on MCU. This system is composed of AT89C51 which is designed as the core of this system, LCD1602 as the output device to display the message of this system, 4 * 4 matrix keyboard as the input device, a CMOS serial E2PROM AT24C02 as the data storage, and a buzzer, relay circuit.The software of the system is written in C language. The system displays in a LCD, it can change password easily, and has the function of alarming, locking, and so on. This system has some practical value, and it is simple and easy to use, meets the demand of residential and the need of office lock.Key Words: MCU, Password-Lock, AT89C51, LCD1602, AT24C02目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................................................. I I 目录 ................................................................................................................................. I II 1引言 . (1)1.1课题的背景和意义 (1)1.2课题的研究现状 (1)1.3课题研究内容 (2)2 数字密码锁总体设计 (3)2.1 系统方案论证 (3)2.1.1 采用数字电路的设计方案 (3)2.1.2 采用以单片机为核心设计方案 (4)2.2 基于单片机的数字密码锁的设计原理 (5)3 系统硬件设计 (6)3.1 主要元器件介绍 (6)3.1.1 主控芯片AT89C51的的介绍 (6)3.1.2 继电器的介绍 (9)3.1.3 存储芯片AT24C02的介绍 (10)3.1.4 LCD1602显示器的介绍 (10)3.1.5 矩阵键盘模块的介绍 (11)3.2 系统硬件部分 (12)3.2.1 系统电源部分 (12)3.2.2 键盘输入部分 (13)3.2.3 密码存储部分 (14)3.2.4 显示部分 (14)3.2.5 报警部分 (15)3.2.6开锁部分 (16)4 系统软件设计 (17)4.1 系统程序流程图 (17)4.1.1主程序流程图 (17)4.1.2 键功能程序流程图 (18)4.1.3 修改密码程序流程图 (19)4.1.4 开锁程序流程图 (20)4.2 子程序举例 (21)4.2.1 按键扫描子程序 (21)4.2.2 显示子程序 (22)4.2.3 开锁子程序 (22)4.3 系统软件调试及结果 (24)4.3.1 Proteus软件介绍 (24)4.3.2 系统软件调试 (25)4.3.3 仿真结果 (25)5 硬件系统制作及调试 (29)5.1焊接注意事项 (29)5.2硬件调试问题及解决办法 (30)5.3硬件调试效果 (31)总结 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附录 (37)附录A 电路原理图 (37)附录B 系统总体程序 (38)1引言1.1课题的背景和意义随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤为突出，传统的机械锁由于其构造简单，被撬的事件屡见不鲜。
键盘电子密码锁（2）
一、设计题目及要求1．用10个按键代表0~9，如按“6”字键，应转换为“0110”码表示，依此类推。
密码为4位固定数（每位数码是4位的二—十进制码）；2．用1个按键作为门铃；3．用1个开关作为关门信号；4．开锁和报警均用LED指示，且报警用声音提示。
二、设计过程及内容一、第一部分编码器该部分由两片74148构成的10-4编码器，将键盘输入的0-9 10个数字依次编码成2进制数，电路结构如下图：仿真波形如下：键入密码8的时候，二进制译码1000二、第二部分4位移位寄存器该部分由4个边沿D触发器构成，将之前10-4编码器输出的4个密码的二进制码存储到移位寄存器上，电路结构如下：仿真波形如下：利用上图的移位寄存器4个，对10-4编码器的二进制码的每一位分别进行寄存，当输入完4个密码后，按键输入的第一个密码的二进制数，就被分别寄存到了4个移位寄存器的1位输出上，按键输入的第二个密码的二进制数，就被分别寄存到了4个移位寄存器的2位输出上，按键输入的第三个密码的二进制码，就被分别寄存到了4个移位寄存器的3位输出上，按键输入的第四个密码的二进制码，就被分别寄存到了4个移位寄存器的4位输出上接法如下：三、第三部分比较器利用4个4位移位寄存器储存的密码，用比较器与事先设置的4为固定密码进行比较，密码正确AEBO端输出1，密码错误，AGBO,ALBO，端会输出1，这儿我事先设置的4为固定密码为1111，电路结构如下：以下是仿真图：四、第四部分防抖电路按键输入防抖，电路如下：四、门铃与关门以及总电路图利用一个74160构成4进制计数器，当按键输入完四位密码后，计数器计数为4，输出1，与比较器输出的信号进行与的关系来控制报警与开门，这儿没有单独做模块，所以给出总电路图，如下：总电路的仿真波形如下：当输错密码时，会给出报警信号，这时按门铃，由于门铃接在4进制计数器的清零上，这时四进制全输出0，由于与门的关系，报警和开门信号都会被封住，再次输入4位密码后，四进制计数器输出1，会开启与门，密码正确的话，就会开门，密码错误会再次报警，重复上面操作，直到密码正确为止，然后再用关门信号输入低电平，计数器一直处于清零状态，会封死报警与开门信号，给出的信号就是关门！再次关门信号输入给出高电平，计数器正常工作，即可再次输入密码！信号的传输有一定的延迟。
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四位数字的电子锁电路设计1四位数字的电子锁设计1.1电路原理系统框图1.2方案的比较1.2.1方案一总电路图：图2方案一总电路图图1电路原理框图原理说明：由数字开关与译码器输入密码，按键输入触发接成环形计数器的移位寄 存器，计数器记录密码输入个数来和控制各锁存器时钟端来使显示稳定，四位锁存 器时钟开关按下，74LS175存储密码，之后4个锁存器依次检测四个等于信号的输出， 若依次为一，则正确，否则错误。
计数器控制一次输入密码个数最多为四，超过则 错误。
密码比较使用74LS85四位数值比较器级联，只能依次输入正确密码触发74IS74 给信号输出正确密匙，输出结果驱动由传输门控制密码子正确是的开锁显示，正确 密码则led 灯亮解锁，反之蜂鸣器发出警报.1.1.2方案二总原理图：原理说明：如上电路图所示，由数字开关与译码器输入密码，分配器和锁存器分配 数据显示在数码管上，计数器记录密码输入个数来控制数据分配和控制各锁存器时 钟端来使显示稳定，四位锁存器时钟开关按下，74LS175存储当前，密码比较使用图3方案二的总电路图74LS85四位数值比较器级联，输出结果驱动由传输门控制密码子正确是的开锁显示, 以及密码错误的蜂鸣器报警。
1.3方案的选择两个方案相同之处：使用了编码器及反相器作为密码输入部分，用与非门进行电路输入错误信号是的封锁，密码检测部分都用了74IS85比较器用来对二次密码的检测和比较。
两方案制作都需要一定量芯片，制作成本较高；不同之处：方案一具备完备功能，满足实验全部要求，线路中用了网络标号做线路连接，使电路图简单美观，输入部分用了移位寄存器对输入信号移位已输入四位密码；方案二初步功能虽具备，但电路封锁后仍可改变末尾密码，有弊端，且整个电路图接线复杂，难制作出实物，用的是数据分配器对输入密码进行分配，74IS175对信号进行多次储存，计算复杂。
综合比较两方案，选择方案一为佳。
2整体设计方案的分析2.1输入单元电路电路图示：图4输入单元电路图原理说明：信号输入数J1开关，经74IS147编码器及反相器向储存器传输转化为二进制数，同时有方向加载个八位与非门及74IS194移位寄存器进行封锁及移位，74IS161计数器计数对数字输入信号进行计数，开关space对寄存器预置数，初始值为1000,开关w打开切断寄存器清除端低电平，输出低电平，不进行数字移位而由检测装置移位检测。
电子密码锁的电路设计
电子密码锁的电路设计随着现代科技的发展，电子密码锁已经成为了现代人们生活中常见的一种安全保护设备。
它可以有效地保护我们的财产安全，如家庭、办公室、商店等场所。
因此，了解电子密码锁的电路设计显得尤为重要。
电子密码锁主要由两个部分组成：输入密码及开锁控制。
输入密码需要一个键盘，通常包括数字键和确定键。
而开锁控制需要一个控制电路，它可以是单片机，也可以是普通的数字电路。
在设计电子密码锁电路之前，需要明确以下几点。
一、电源电子密码锁需要一个稳定的电源，电压为5V左右。
传统的电池可以提供电源，但需要定期更换，较不方便。
因此，使用交流电源或直流稳压器电源较为便利。
二、键盘键盘通常包括数字键、确定键、清零键等。
输入正确密码后，按下确定键，锁就会打开。
普通的锁需要转动锁芯，而电子密码锁可以设置一个电磁锁来控制锁的开关。
此时，在控制电路中需要将电磁锁的电压控制在一定的范围内，以保证锁的正常使用。
三、控制电路电子密码锁的控制电路可以是单片机，也可以是普通的数字电路。
单片机控制电路可以编写程序，实现更为复杂的功能，如密码复杂度设置、开锁记录等。
而普通的数字电路虽然功能简单，但制作成本较低。
在具体设计中，需要根据自己的需求和实际情况进行选择。
在控制电路中，需要使用一些基本的器件，如晶体管、三极管、逻辑门等。
其中，逻辑门是电子密码锁电路中常用的电子元器件。
它负责将输入的密码与预设的密码进行比较，并给出相应的信号来控制锁的开关。
电子密码锁电路的设计可以分为两个部分：输入密码和开锁控制。
输入密码部分需要将输入的密码传输到开锁控制电路中进行处理。
电子密码锁的输入部分可以使用矩阵键盘或直接接入数字信号。
矩阵键盘是一种广泛使用的数字输入设备，它由多个按钮组成，每个按钮可以表示一个数字或符号。
在电子密码锁的输入部分，需要将每个按钮的输出信号接入到一个矩阵中，然后通过行扫描和列扫描的方式来获取输入的密码。
最终，将获取到的密码传输到开锁控制电路中进行处理。
第八章 基于AT24C02的电子密码锁的设计
图 8-7 应答信号时序
六、I2C 总线的传送格式
I2C 总线的传送格式为主从式， 对系统中的某一器件来说有四种工作方式： 主发送方式、 从发送方式、主接收方式、从接收方式。 单片机发送 24C02 接收为主发送方式。 主器件产生开始信号以后， 发送的第一个字节为控制字节。 前七位为从器件的地址片选 信号。最低位为数据传送方向位（高电平表示读从器件，低电平表示写从器件） ，然后发送 一个选择从器件片内地址的字节，来决定开始读写数据的起始地址。接着再发送数据字节， 可以是单字节数据，也可以是一组数据，由主器件来决定。从器件每接收到一个字节以后， 都要返回一个应答信号（ASK=0） 。主器件在应答时钟周期高电平期间释放 SDA 线，转由从器 件控制，从器件在这个时钟周期的高电平期间必须拉低 SDA 线，并使之为稳定的低电平，作 为有效的应答信号。
第八章 基于 AT24C02 的电子密码锁的设计
8.1 硬件电路的设计
图 8-1 AT24C02 硬件电路
备注：SCL、SDA 引脚需要接 10K 的上拉电阻，学习板上，所有引脚都也接 10K 上拉电阻。
8.2 I C 总线的 AT24C02 存储器简介
一、什么是 I2C 总线
I C 总线（Inter Integrated Circuit Bus） ：是 Philips 公司推出的串行总线标准（为 二线制） 。总线上扩展的外围器件及外设接口通过总线寻址，是具备总线仲裁和高低速设备 同步等功能的高性能多主机总线。 串行数据线 SDA 和串行时钟线 SCL 构成的，可发送和接收数据。 2 2 所有挂接在 I C 总线上的器件和接口电路都应具有 I C 总线接口，且所有的 SDA/SCL 同名端 相连。总线上所有器件要依靠 SDA 发送的地址信号寻址，不需要片选线。 特点：组成系统结构简单，占用空间小，芯片管脚的数量少，无需片选信号，价格低。 允许若干兼容器件共享总线， 应用比较广泛。 总线的长度可达 7.6m， 传送速度可达 400kbps， 2 标准速率为 100kbps。支持多个组件。支持多主控器件（某时刻只能有一个主控器件） 。I C 总线上所有设备的 SDA, SCL 引脚必须外接上拉电阻。
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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。
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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。