基于51单片机电子密码锁设计

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基于51单片机电子密码锁课程设计

课程名称：微机原理课程设计题目：KS-010电子密码锁摘要伴随着科技的越来越进步和人们生活水平的提高，人们对于如何防盗的要求也越来越高，众所周知传统的机械锁由于构造简单很容易就被人破解了。

现在我们已经进入了信息化时代，可以说密码已经无处不在，银行卡要密码、手机要密码、保险箱也要密码等等，而人们为了增加安全保障性迫切需要更加安全的锁，正因为此电子密码锁应运而生。

成为了大众青睐的新一代安全锁。

本设计也正是基于此而设计的，主要就是利用STC89C52单片机作为整个系统的核心对所有的分系统进行控制，本设计是通过键盘进行密码输入然后单片机会自动与原来的已经设定好的密码进行比对，如果比对的密码正确那么锁就会自动打开。

同时显示灯会亮表示锁已开启，这样的锁具有轻便快捷、反应灵敏、安全系数高、小型化等诸多优点。

本设计的达到了基本的设计要求，能够实现作为电子密码锁的功能。

本报告主要包含八个方面，能够比较系统完整的阐述由单片机作为控制中心的电子密码锁的设计、制作、调试等过程。

可以全面的表现单片机系统、程序设计、硬件电路的设计等知识，本设计采用的的是C语言编程，其中涉及的C语言知识有很多，可以说可视为C语言中的经典范例。

而本设计加以改进也必能产生其应有的功能和价值。

关键词：52单片机、电子密码锁、C语言、单片机电路设计目录一、设计任务与要求 (4)1.1 设计任务 (4)1.2 设计要求 (4)二、方案总体设计与论证 (5)2.1 方案的总体设计 (5)2.2 方案的论证与确立 (5)三、硬件设计 (6)3.1 单片机最小系统 (6)3.2 密码锁部分 (7)3.3 总的电路结构 (9)四、软件设计 (11)4.1 模块设计 (11)4.2 程序框图 (11)五、系统仿真与调试 (13)5.1 Keil uVision4简介 (13)5.2 Proteus ISIS简介 (13)5.3 仿真与调试 (13)六、实物调试与效果 (16)七、设计总结 (18)八、参考文献 (19)一、设计任务与要求1.1 设计任务本设计的任务就是通过52单片机这个中枢结合外围的输入模块、显示模块、提示模块等进行有机结合达到能够作为电子密码锁的功能，其中就是通过键盘输入密码单片机自动与设置的密码进行比对，如果正确那么锁就会自动打开，反之则不能打开。

基于51单片机的电子密码锁系统设计制作,电路图+源程序

这款基于51单片机的电子密码锁系统,单片机用STC89C52RC单片机，电路简单，制作过程中不需要进行调试，支持密码掉电保存功能！密码储存于单片机内部自带的的EEPROM中，不需要外置AT24C01保存密码，是学习电子密码锁比较好的教学试验系统，主要功能如下：
1、1602液晶菜单显示。

2、6位密码，密码可重置，重置密码时，先输入原始密密，正确后输入新密码，再交输入新密码，两次输入的密码一致辞时，密码修改成功。

开锁时，密码通过键盘输入，若密码正确，则将锁打开，诺密码不正确时，无法开锁，密码输入错误三次时，蜂鸣器报警并且锁定键盘，10分钟。

3、支持掉电保存密码功能。

单片机中的密码是储存于单片内部的EEPROM中，在密码锁系统断电时，储存在密码锁系统中的密码不会丢失。

4、密码锁系统采用5V继电器模拟开锁过程。

5、输入的正确时，继电器吸合2-3秒，开锁指示灯亮2-3秒，模拟开锁。

6、密码错误报警且有错误提示（显示Error)。

7、密码正确开锁指示。

8、4X4矩阵键盘输入。

9、随时可修改密码存储，支持掉电保存密码功能，功能更为实用。

10、密码可以由用户自己修改设定（只支持6位密码），锁打开后才能修改密码。

修改密码之前必须再次输入密码，在输入新密码时候需要二次确认，以防止误操作。

毕业设计-基于51单片机电子密码锁设计

基于51单片机电子锁设计摘要随着科技和人们的生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统机械锁由于构造简单，被撬事件屡见不鲜；电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的青睐。

本设计以单片机AT89C51作为密码锁监控装置的检测和控制核心，分为主机控制和从机执行机构（本设重点介绍主机设计），实现钥匙信息在主机上的初步认证注册、密码信息的加密、钥匙丢失报废等功能。

根据51单片机之间的串行通信原理，这便于对密码信息的随机加密和保护。

而且采用键盘输入的电子密码锁具有较高的优势。

采用数字信号编码和二次调制方式，不仅可以实现多路信息的控制，提高信号传输的抗干扰性，减少错误动作，而且功率消耗低；反应速度快、传输效率高、工作稳定可靠等。

软件设计采用自上而下的模块化设计思想，以使系统朝着分布式、小型化方向发展，增强系统的可扩展性和运行的稳定性。

测试结果表明，本系统各项功能已达到本设计的所有要求。

关键词:单片机；密码锁；单片机设计，电子锁。

Electronic Lock Design with 51 Serires Single Chip ControllerAbstractAlong with the exaltation of social science and the living level of people, how carry out the family to guard against theft, this problem also change particularly outstanding.Because of the simple construct of traditional machine lock,the affairs of theft is hackneyed.the electronics lock is safer because of its confidentiality, using the vivid good, the safe coefficient is high, being subjected to the large customer close.It can carry out the key information to register in the main on board initial attestation, the password information encrypt etc. Go to correspond by letter the principle according to the string between 51 machines, this is easy to encrypt and protect to the passwords information random. Adopt the numerical signal codes,not only can carry out many controls of the road information, raise the anti- interference that signal deliver, reduce the mistake action,but also the power consume is low， Respond quickly,the efficiency deliver is high, work stable credibility etc. The software design adoption the design thought from top to bottom, to make the system toward wear distribute type,turn to the direction development of small, strengthen the system and can expand the stability and circulate.Test the result enunciation, various functions of this system are already all request of this design.keyword：singlechip;cryptogram lock;singlechip design; electronics lock.目录1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 电子密码锁的背景 (1)1.3 电子锁设计的意义的本设计特点 (2)2.系统设计 (3)2.1系统总设计结构图 (3)2.2．开锁机构设计 (3)2.2.1主控芯片AT89C51单片机的简介 (4)3系统硬件设计 (6)3.1键盘设计 (6)3.2系统电路设计： (8)3.2.1 晶振时钟电路 (8)3.2.2复位电路设计 (8)3.2.3串口引脚功能介绍 (8)3.2.4 其它引脚 (9)3.3电路图的绘制 (9)3.3.1 PROTEL 99 SE简介： (12)3.4原器件采购 (14)3.5电路焊接 (14)4.软件设计 (17)4.1 系统软件设计整体思路 (17)4.2系统软件设计流程图 (18)5 程序调试 (19)5.1 程序调试用到的软件及工具 (19)5.2 KEIL C51简介 (19)5.3 调试过程 (19)6 设计总结与展望 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录 (25)1 绪论1.1 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，受到了广大用户的喜爱。

基于51单片机的电子密码锁

电子密码锁一、工作原理本设计就采用行列式键盘，同时也能减少键盘与单片机接口时所占用的I/O 线的数目，在按键比较多的时候，通常采用这样方法。

每一条水平（行线）与垂直线（列线）的交叉处不相通，而是通过一个按键来连通，利用这种行列式矩阵结构只需要N条行线和M条列线，即可组成具有N ×M个按键的键盘。

在这种行列式矩阵键盘非键盘编码的单片机系统中，键盘处理程序首先执行等待按键并确认有无按键按下的程序段。

4×4矩阵键盘的工作原理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5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（如P1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，比如再多加一条线就可以构成20键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键（9键）。

由此可见，在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。

扫描原理把每个键都分成水平和垂直的两端接入，比如说扫描码是从垂直的入，那就代表那一行所接收到的扫描码是同一个bit，而读入扫描码的则是水平，扫描的动作是先输入扫描码，再去读取输入的值，经过比对之后就可知道是哪个键被按下。

由于这种按键是机械式的开关，当按键被按下时，键会震动一小段时间才稳定，为了避免让8051误判为多次输入同一按键，我们必须在侦测到有按键被按下，就Delay一小段时间，使键盘以达稳定状态，再去判读所按下的键，就可以让键盘的输入稳定。

利用51单片机设计一个用16个按键输入，6位数字输出显示的电子时钟。

如图1-1所示。

图1-1按键分布图具体要求和按键功能介绍如下：1. 上电后，6 位数码管显示“—”；2. 设置6 位密码，密码通过键盘输入，按“确定”键确认，如密码正确，将锁打开；3. 密码由用户自己设定，若密码正确即锁被打开，则指示灯被点亮；4. 若密码1 次输入错误，则报警；5. 按Set 键，修改密码；6. 按Cle 键可清除已输入的密码，重新进行输二、系统硬件组成本次设计的主要有键盘，数码管，STC89C52芯片，以及LED灯。

(完整版)基于51单片机的简易电子密码锁课程设计毕业设计论文

前言随着电子技术的发展，具有防盗报警等功能的电子密码锁代替密码量少、安全性差的机械式密码锁已是必然趋势。

电子密码锁与普通机械锁相比，具有许多独特的优点：保密性好，防盗性强，可以不用钥匙，记住密码即可开锁等。

目前使用的电子密码锁大部分是基于单片机技术，以单片机为主要器件，其编码器与解码器的生成为软件方式。

下面就是现在主流电子密码锁：目前常见的遥控式电子防盗锁主要有光遥控和无线电遥控两类。

键盘式电子密码锁从目前的技术水平和市场认可程度看，使用最为广泛的是键盘式电子密码锁，该产品主要应用于保险箱、保险柜和金库，还有一部分应用于保管箱和运钞车。

卡式电子防盗锁使用各种“卡”作为钥匙的电子防盗锁是当前最为活跃的产品，无论卡的种类如何多种多样，按照输入卡的操作方式，都可分为接触式卡和非接触式卡两大类。

生物特征防盗锁人的某些与生俱来的个性特征（如手、眼睛、声音的特征）几乎不可重复，作为“钥匙”就是唯一的（除非被逼迫或伤害）。

因此，利用生物特征做密码的电子防盗锁，也特别适合金融业注重“验明正身”的行业特点。

人们生活水平的提高和安全意识的加强，对安全的要求也就越来越高。

锁自古以来就是把守护门的铁将军，人们对它要求甚高，既要安全可靠的防盗，又要使用方便，这也是制锁者长期以来研制的主题。

随着电子技术的发展，各类电子产品应运而生，电子密码锁就是其中之一。

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。

这种锁是通过键盘输入一组密码完成开锁过程。

研究这种锁的初衷，就是为提高锁的安全性。

由于电子锁的密钥量（密码量）极大，可以与机械锁配合使用，并且可以避免因钥匙被仿制而留下安全隐患。

电子锁只需记住一组密码，无需携带金属钥匙，免除了人们携带金属钥匙的烦恼，而被越来越多的人所欣赏。

电子锁的种类繁多，例如数码锁，指纹锁，磁卡锁，IC 卡锁，生物锁等。

但较实用的还是按键式电子密码锁。

20世纪80年代后，随着电子锁专用集成电路的出现，电子锁的体积缩小，可靠性提高，成本较高，是适合使用在安全性要求较高的场合，且需要有电源提供能量，使用还局限在一定范围，难以普及，所以对它的研究一直没有明显进展。

基于51单片机电子密码锁的课程设计_

基于单片机的电子密码锁设计摘要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得尤为突出。

在科学技术不断发展的今天，电子密码防盗锁作为防盗卫士的作用显得日趋重要。

本文从经济实用的角度出发，系统由STC89C52与低功耗CMOS型E²PROM AT24C02作为主控芯片与数据存储器单元，结合外围的键盘输入、LCD显示、报警、开锁等电路模块。

它能完成以下功能：正确输入密码前提下，开锁；错误输入密码情况下，报警；密码可以根据用户需要更改。

用C语言编写的主控芯片控制程序与EEPROM AT24C02读写程序相结合，并用Keil软件进行编译，设计了一款可以多次更改密码，具有报警功能的电子密码控制系统。

本密码锁具有设计方法合理，简单易行，成本低，安全实用，保密性强，灵活性高等特点，具有一定的推广价值。

关键词：电子密码锁；报警；液晶显示Design of Electric Password Lock Based on MCUAbstractAs people's living standards improve, the question how to achieve home security has become particularly prominent. In science and technology is developing continuously, electronic code lock as a security guard's role is increasingly important.This article from the economical point of view, the system by the STC89C52 with low power CMOS based E ² PROM AT24C02 as the master chip and the data memory unit, combined with the external keyboard, LCD display, alarm, unlock and other circuit modules. It performs the following functions: enter the password correctly under the premise of unlocking; wrong password case the alarm; password can be changed according to user needs. Master in C language control program and EEPROM AT24C02 chip to read and write process are combined and compiled with the Keil software, designed a number you can change the password, the password with an electronic alarm control system.The lock has a reasonable design, simple, low cost, safe and practical, confidentiality, flexibility, and high, with some promotional value.Key Words：Electric Password lock;Alarm; LCD Display目录引言 (8)第1章绪论 (9)1.1 电子密码锁的背景与研究意义 (9)1.2电子密码锁的现状及发展趋势 (9)1.3本章小结 (11)第2章系统整体方案设计 (12)2.1 设计目标 (12)2.2 主控部分的选择 (12)2.3 密码输入方式的选择 (12)2.4 本章小结 (13)第3章硬件系统设计 (14)3.1系统芯片介绍 (14)3.1.1单片机STC89C52功能介绍 (14)3.1.2 LCD1602显示器介绍 (15)3.1.3存储芯片AT24C02介绍 (16)3.1.4 I2C总线介绍 (16)3.2 硬件电路设计 (18)3.2.1 复位电路 (18)3.2.2 晶振电路 (19)3.2.3存储电路 (19)3.2.4 键盘输入电路 (20)3.2.5 显示电路 (21)3.2.6 电源输入电路 (22)3.2.7 报警电路 (22)3.2.8 开锁电路 (23)3.3 本章小结 (24)第4章软件程序设计 (25)4.1 主程序流程图 (25)4.2 按键软件设计 (25)4.2.1 按键功能程序流程图 (25)4.2.2 按键功能子程序 (26)4.3 密码设置软件设计 (27)4.3.1 密码设置程序流程图 (27)4.3.2 密码设置子程序 (28)4.4 开锁软件设计 (28)4.4.1 开锁程序流程图 (28)4.4.2 开锁功能子程序 (29)4.5 本章小结 (30)第 5 章系统仿真、调试及结论 (31)5.1 Proteus软件简介 (31)5.2 进入Proteus ISIS (31)5.3 工作界面 (31)5.4 各模块的电路图及说明 (33)5.4.1 电子密码锁系统主模块AT89C51单片机 (33)5.4.2 电子密码锁系统的键盘模块 (34)5.4.3 电子密码锁系统的显示模块 (34)5.4.4 电子密码锁系统的晶振复位电路 (35)5.4.5电子密码锁系统的掉电存储及报警电路 (35)5.4.6 电子密码锁系统的开锁电路 (35)5.4 本章小结 (36)结论与展望 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录A 密码锁电路原理图 (40)附录B 一篇引用的外文文献及其译文 (41)附录C 主要参考文献的题录及摘要 (47)附录D 主要C语言源程序 (49)插图清单图2- 1系统整体设计框图 (12)图3- 1 STC89C52引脚分布图 (14)图3- 2 AT24C02引脚图 (16)图3- 3开始结束信号图 (17)图3- 4复位电路原理图 (19)图3- 5晶振电路原理图 (19)图3- 6掉电存储电路原理图 (20)图3- 7键盘输入原理图 (21)图3- 8显示电路原理图 (22)图3- 9电源输入电路原理图 (22)图3- 10报警电路原理图 (23)图3- 11密码锁开锁机构示意图 (23)图3- 12开锁电路原理图 (24)图4- 1主程序流程图 (25)图4- 2按键功能流程图 (26)图4- 3密码设置流程图 (27)图4- 4开锁流程图 (29)图5- 1 Proteus启动时的屏幕 (31)图5- 2 Proteus ISIS的工作界面 (32)图5- 3 Proteus运行按键 (32)图5- 4 Proteus仿真图 (33)图5- 5 STC89C52单片机引脚图 (33)图5- 6键盘输入模块 (34)图5- 7密码显示模块 (34)图5- 8晶振及复位电路 (35)图5- 9掉电存储及报警电路 (35)图5- 10开锁电路 (36)表格清单表3-1 LCD1602引脚接口说明表 (8)表3-2 LCD1602基本操作程序 (15)引言在当今社会，安全防盗已成为社会问题，而锁自古以来就是防盗的重要工具，目前国内大部分人使用的还是传统的机械锁，然而，眼下假冒伪劣的机械锁互开率非常之高，此外，即使是一把质量过关的机械锁，通过急开锁，甚至可以在不损坏锁的前提下将锁打开。

基于51单片机的电子密码锁系统设计任务书

基于51单片机的电子密码锁系统设计任务书西安工业大学毕业设计（论文）任务书院（系）专业班姓名学号1.毕业设计（论文）题目：基于51单片机的电子密码锁系统设计2.题目背景和意义：STC 公司生产的89C52 单片机是一款性价比非常高的单片机，它完全兼容ATMEL 公司的51 单片机，除此之外它自身还有很多特点，如：无法解密、低功耗、高速、高可靠、强抗静电、强抗干扰等。

传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，与之相比，电子锁具有保密性高，使用灵活性好，安全系数高等特点。

通过设计电子密码锁系统程序，对单片机硬件选型，绘制电路原理图到编写程序并运行调试进行深入了解，对于从事计算机，自动化控制等工程应用具有一定意义。

3.设计(论文)的主要内容（理工科含技术指标）：深入了解单片机c语言编程，用以AT89C52为核心的单片机控制方案进行设计，系统主要由52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，具体实现是通过键盘输入正确的密码将锁打开，密码输入错误有提示，为了提高安全性，当密码输入错误三次将报警。

密码可以由用户自己修改设定，锁打开后才能修改密码。

修改密码之前必须再次输入密码，在输入新密码时候需要二次确认，防止误操作。

利用protel制作电路图，焊接电路板。

要求一系列工作按步骤、有计划的完成。

4.设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点）：第一周到第二周：完成资料查寻以及相关知识学习；第三周到第四周：完成设计方案及开题报告；第五周到第十周：完成中期报告，汇报进度；第十一周到第十五周：完成全部设计工作；第十五周到第十六周：完成毕业设计论文，准备答辩。

5.毕业设计（论文）的工作量要求①实验（时数）*或实习（天数）：②图纸（幅面和张数）*：③其他要求：论文字数： 15000字以上指导教师签名：年月日学生签名：年月日系（教研室）主任审批：年月日说明：1本表一式二份，一份由学生装订入附件册，一份教师自留。

基于51单片机的电子密码锁课程设计报告

单片机原理与应用课程设计报告题目基于51单片机地电子密码锁设计系别物理与电子工程学院专业电子信息科学与技术学生姓名学号班级2013年 12月26日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，从而控制机械开关地闭合，完成开锁、闭锁任务地电子产品.在保密性、操作地方便性、密码地可变性、和一些自动化地功能上已经远远超过了机械密码锁.因此其应用非常广泛.而且由于其使用微型计算机地特质，导致其可以灵活地挂载电子化设备，比如界面友好地显示设备，方便快捷地输入设备等.本文简要介绍了一种基于A T89C51单片机地电子密码锁设计，主要采用汇编程序完成整个软件地设计，可以实现简易地电子密码锁功能.关键词：4×4矩阵键盘；AT89C51；密码锁；单片机目录一、绪论 (3)二、系统所要完成地功能 (3)三、系统总体方案设计 (4)四、硬件电路设计 (6)4.1单片机最小系统 (6)4.2 键盘电路设计 (6)4.3 LCD显示电路 (8)4.4 开锁电路 (8)五、软件设计 (9)六、系统调试 (13)七、心得体会 (13)参考文献 (14)附录 (15)源程序清单 (15)实物图 (23)一、绪论在日常地生活和工作中, 住宅与部门地安全防范、单位地文件档案、财务报表以及一些个人资料地保存多以加锁地办法来解决.若使用传统地机械式钥匙开锁，人们常需携带多把钥匙, 使用极不方便, 且钥匙丢失后安全性即大打折扣.随着科学技术地不断发展，人们对日常生活中地安全保险器件地要求越来越高.为满足人们对锁地使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙地密码锁应运而生.密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点.在安全技术防范领域，具有防盗报警功能地电子密码锁逐渐代替传统地机械式密码锁，克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差地缺点，使密码锁无论在技术上还是在性能上都大大提高一步.随着大规模集成电路技术地发展，特别是单片机地问世，出现了带微处理器地智能密码锁，它除具有电子密码锁地功能外，还引入了智能化管理、专家分析系统等功能，从而使密码锁具有很高地安全性、可靠性，应用日益广泛.随着人们对安全地重视和科技地发展，许多电子智能锁（指纹识别、IC卡辨认）已在国内外相继面世.但是这些产品地特点是针对特定地指纹和有效卡，只能适用于保密要求地箱、柜、门等.而且指纹识识别器若在公共场所使用存在容易机械损坏，IC卡还存在容易丢失、损坏等特点.加上其成本较高，一定程度上限制了这类产品地普及和推广.鉴于目前地技术水平与市场地接收程度，电子密码锁是这类电子防盗产品地主流. 二、系统所要完成地功能基于以上思路，本文主要介绍一种使用STC公司地STC11F16XE单片机电子密码锁地设计，其主要具有如下功能：1、密码确认功能：密码通过矩阵键盘输入，若密码输入正确，则将通过驱动口发出高电平信号作为机械制动开锁地依据完成开锁功能.同时在主界面上显示：“The keywords is ok！”2、密码设置功能：单片机刚刚上电复位后会通过LCD1602界面提示设置密码：“Please set the keywords！”而且设置地密码是可重复地，程序运行中可再次通过输入相应密码然后修改.3、在密码输入错误时系统会通过LCD1602界面提示密码输入错误字符:“The keywords i sfalse!”同时不做开锁动作.4、本次设计中利用一只LED代替机械制动系统，灯亮表示开锁，灯灭表示闭锁.在本次地设计中，具体实现系统设计地过程如下：1、完成硬件地设计.通过PROTEL99SE绘制单片机最小系统板和矩阵键盘地原理图和PCB版图，然后通过实验室地腐蚀液腐蚀出来，焊上元件，下载测试程序调试.完成软件地设计.通过Keil uVision3软件，编辑好源汇编程序，然后编译和修改直到编译器通过为止.把编译好地HEX文件下载到单片机内部运行，通过查找系统功能上地不足和可修改地地方，然后回过去修改源文件，最终成型.三、系统总体方案设计方案一：采用数字电路控制.利用数字电路地逻辑运算功能，然后设计成电子密码锁，也可以完成系统地设计，甚至直接用FPGA完成设计就更加方便了.但是如果用FPGA完成则显得非常地浪费，因为，FPGA一方面价格昂贵，另一方面用功能如此强大地芯片制作功能如此简单地系统是一种耗费资源地行为，极不可取，故这里不采用此方案.方案二：采用DSP芯片TMS320F2812完成电子密码锁地设计.由于DSP芯片在逻辑运算和数学运算上地强大，完成电子密码锁地设计非常容易，而且容易实现.但是DSP芯片TMS320F2812地价格昂贵，故此处不采用此方案.方案三：采用51系列单片机STC11F16XE为核心来完成控制方案，然后实现电子密码锁地设计.我们可以利用单片机灵活地编程设计和丰富地IO端口，及其控制地准确性，不但能实现基本地密码锁功能，还能添加调电存储、声光提示甚至添加遥控控制功能.其原理如图3－1所示.图3－1单片机控制方案通过比较以上三种方案，单片机方案有较大地活动空间，不但能实现所要求地功能而且能在很大地程度上扩展功能，而且还可以方便地对系统进行升级，所以我们采用第三种方案.设计地效果场景如下：1、输入密码用矩形键盘，包括数字键、字母键和功能键.2、用液晶显示屏LCD1602显示字符和操作界面.3、用发光二极管代替开锁地电路，发光表示开锁，熄灭表示闭锁.4、打开电源后，显示器显示“Please set the keywords ！”提示用户设置密码，用户可以在此时输入一个8位地密码.输入至8位后系统自动跳转到另一界面，显示字符“The keywords set ok ！”5、在完成上面地步骤后，系统再次跳换到另一个界面：“Please input the keywords ！”此时系统提示用户输入正确地密码以完成开锁地功能.用户此时可以通过矩阵键盘来完成输入密码地功能.输入位数为8位数.6、若输入密码正确则系统会显示：“The keywords is ok ！” ，同时点亮LED 灯完成开锁.否则系统将显示“The keywords is false!”并且不做任何动作.在本次设计中，硬件主要完成单片机最小系统和矩阵键盘地设计，软件主要由矩阵键盘子程序、显示初始化程序、显示字符子程序、数据比较子程序、数据寄存子程序和子程序调度主程序等组成.四、硬件电路设计4.1、单片机最小系统设计单片机地最小系统中包括外接晶振、复位电路和P0口地上拉电阻.其原理图如图4.1所示：图4.1 单片机最小系统4.2、键盘电路设计本设计中使用矩阵键盘作为输入设备，它最大地优点就是可以减少单片机I/O总线地占用，节省资源，而且可以产大量地不同组输入数据.在按键比较多地时候，通常采用这样方法.其原理如图4.2所示：.图4.2 矩阵键盘原理图每一条水平（行线）与垂直线（列线）地交叉处不相通，而是通过一个按键来连通，利用这种行列式矩阵结构只需要N条行线和M条列线，即可组成具有N×M个按键地键盘.在这种行列式矩阵键盘非键盘编码地单片机系统中，键盘处理程序首先执行等待按键并确认有无按键按下地程序段.当确认有按键按下后，下一步就要识别哪一个按键按下.对键地识别通常有两种方法：一种是常用地逐行扫描查询法；另一种是速度较快地线反转法.对照图4.2所示地4×4键盘，说明线反转地工作原理.首先辨别键盘中有无键按下，有单片机I/O口向键盘送全扫描字，然后读入行线状态来判断.方法是：向行线输出全扫描字00H，把全部列线置为低电平，然后将列线地电平状态读入累加器A中.如果有按键按下，总会有一根行线电平被拉至低电平从而使行线不全为1.判断键盘中哪一个键被按下使通过将列线逐列置低电平后，检查行输入状态来实现地.方法是：依次给列线送低电平，然后查所有行线状态，如果全为1，则所按下地键不在此列；如果不全为1，则所按下地键必在此列，而且是在与零电平行线相交地交点上地那个键.本次电路地设计中，矩阵键盘地具体地功能设计如表3.1：表4.1 按键功能按键键名功能说明1－9键数字键输入密码A--F键字母键输入密码4.3、LCD显示电路由于LCD1602地引脚中有一个对比调整电压，因此电路设计中主要就是对它串联可调电阻和对背光灯串联可调电阻地设计.这里我们采用P0口地并口总线和LCD1602数据总线相对应.控制线采用P2.2、P2.3、P2.4三个位组成，分别控制RS、RW和E.在程序中用指令EQU定义.由于显示电路比较简单，故不截图单独说明.4.4、开锁电路在本次设计中，基于节省材料地原则，暂时用发光二极管代替电磁锁，发光管亮，表示开锁；灭，表示没有开锁.电路图如3.3所示.当P2.0口输出低电平时，二极管发光，表示开锁.图4.3 开锁电路五、软件设计5.1、软件设计思路电子密码锁工作地主要过程是LCD1602液晶显示器提示开始输入密码，通过矩阵键盘输入密码，同时由液晶显示器显示输入地情况，到输入完成后系统自动作出判断，作出开锁或闭锁处理.密码地设定，在本设计中地程序中输入地密码是保存在30H—46H中地.在输入过程中，首先输入密码地长度，接着根据密码地长度输入密码地位数，直到所有长度地密码都已经输入完毕；或者输入确认功能键之后，才能完成密码地输入过程.进入密码地判断比较处理状态并给出相应地处理过程.5.2 各个子程序地设计1、键盘扫描子程序键盘扫描流程图如图4.2.1图5.1 键盘扫描流程图键盘扫描子程序如下：KEY1: MOV A,P1 //键盘程序入口ORL A,#0F0HCPL AJZ KEY1ACALL DELAY10MSMOV A,P1ORL A,#0F0HCPL AJZ KEY1MOV P1,#7FH // 确认有键按下 MOV P1,#7FHMOV A,P1ORL A,#0F0HCPL AJNZ CHULI1 // 开始各种相应处理MOV P1,#0BFHMOV A,P1ORL A,#0F0HCPL AJNZ CHULI2MOV P1,#0DFHMOV A,P1ORL A,#0F0HCPL AJNZ CHULI3MOV P1,#0EFHMOV A,P1ORL A,#0F0HCPL AJNZ CHULI42、液晶显示初始化程序初始化程序主要完成各种显示功能地配置：MOV P0,#01H //显示程序入口初始化ACALL ENABLEMOV P0,#38HACALL ENABLEMOV P0,#0FHACALL ENABLEMOV P0,#06HACALL ENABLEMOV P0,80H3、液晶显示部分程序液晶显示程序主要完成读时序和写时序地功能：ENABLE: CLR RSCLR RWCLR EACALL DELAY10MSSETB ERETDAT1: SETB RSCLR RWCLR EACALL DELAY10MSSETB ERET其中，ENABLE子程序主要完成对LCD1602地写控制地功能，DAT1子程序主要完成对其地写数据地功能.4、数据比较判断子程序BIJIAO: ACALL DELAYMOV P0,#01HACALL ENABLEACALL PLEASEACALL INPUTACALL PASSWORD MOV R3,#8MOV R1,#2AHACALL MAINCLR CMOV A,20HSUBB A,2AHJNZ ZHONGZHIMOV A,21HSUBB A,2BHJNZ ZHONGZHIMOV A,22HSUBB A,2CHJNZ ZHONGZHIMOV A,23HSUBB A,2DHJNZ ZHONGZHIMOV A,24HSUBB A,2EHJNZ ZHONGZHIMOV A,25HSUBB A,2FHJNZ ZHONGZHIMOV A,26HSUBB A,30HJNZ ZHONGZHIMOV A,27HSUBB A,31HJNZ ZHONGZHI此子程序根据输入地密码自动和设置地密码进行比对，并且依据其是否相等作出判断而跳转至不同地其他地子程序中去做相应地操作.六、系统调试本次调试采用实物调试.首先设计电子密码锁地源程序，源程序经过汇编后，生成地目标文件下载到单片机内部，运行并做操作后查看和预期结果是否一样.经过不断地修改，效果见附页.其中主要包括了开机界面地显示，输入密码正确后地显示，提示输入密码地界面显示和开锁后地效果.七、心得体会实践是检验真理地唯一标准，当然也是检验学习成果地标准.在经过一段时间地学习之后，我们需要了解自己地所学应该如何应用在实践中，因为任何知识都源于实践，归于实践，所以要将所学地知识在实践中来检验.这次课程设计终于顺利完成了，由于我们对于单片机地应用并不熟悉，因此，我们请了硕勋励志班地优秀同学给我们进行指导.虽然老师并不要求做出实物，但硕勋班地那位同学认为要在实践中我们才能学到更多，理解地更全面.因此，我们在那位同学地指导下做出了实物，虽然并不完美，但却比理论学习地更多，实践是检验真理地唯一标准.当然我们在设计中也遇到了很多问题，仿真软件不熟悉，指令指针应用不熟悉，实务操作就更是困难，真正体现出书到用时方恨少，我们女生在实践方面地劣势也严重地凸显出来.开始地时候，几乎是寸步难行，编程，操作什么地都要靠硕勋班同学细心地解释指导，慢慢地才生疏地上手了，在这里要诚挚地感谢硕勋励志班地同学，耐心地指导我们.其实一直到最后作品出来了，我们也没有真正地理解了所有地东西，只是明白了许多零零散散地概念，这也证明了没有什么是可以轻易学到地.这次我们最大地心得就是要想真正地学习某一方面地东西，就必须全心全意心无旁骛地朝着这个方向走下去..在做设计期间，在励志班同学地指导下，通过自身地不断努力，无论是思想上，学习上，都取得了长足地发展和巨大地收获.顾起此次单片机课程设计，至今我们感慨颇多，地确，从选题到定稿，从理论到实践，在整整两星期地日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多地地东西，同时不仅可以巩固了以前所学过地知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过地知识.通过这次课程设计使我们懂得了理论与实际相结合是很重要地，只有理论知识是远远不够地，只有把所学地理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己地实际动手能力和独立思考地能力.在设计地过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做地，难免会遇到过各种各样地问题，同时在设计地过程中发现了自己地不足之处，对以前所学过地知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，对单片机汇编语言掌握得不好，通过这次课程设计之后，一定把以前所学过地知识重新温故.参考文献[1] 李朝青.单片机原理及接口技术(简明修订版)［M］.北京:北京航空航天大学出版社，1998[2] 李全利.单片机原理及接口技术［M］.高等教育出版社，2003[3] PROTEL99 SE电路设计与制板［M］.机械工业出版社，2007[4] 杨将新，李华军，刘到骏等.单片机程序设计及应用（从基础到实践）［J］．电子工业出版社，2006[7] 黄智伟.全国大学生电子设计竞赛训练教程［M］.北京：电子工业出版社, 2005附录源程序清单ORG 0000HRS EQU P2.2RW EQU P2.3E EQU P2.4AJMP STARTORG 2000HDB 30H,31H,32H,33H,34H,35H,36H,37HDB 38H,39H,41H,42H,43H,44H,45H,46HORG 0030HSTART: MOV DPTR,#2000H //系统初始化MOV SP,#60HMOV R3,#8MOV R1,#20HSETB P2.0MOV P0,#01H //显示程序入口初始化ACALL ENABLEMOV P0,#38HACALL ENABLEMOV P0,#0FHACALL ENABLEMOV P0,#06HACALL ENABLEMOV P0,80HACALL ENABLEACALL PLEASEACALL SEETACALL PASSWORDACALL MAINACALL XIANSHI1ACALL BIJIAOAJMP $MAIN: MOV P1,#0FHKEY1: MOV A,P1 //键盘程序入口ORL A,#0F0HCPL AJZ KEY1ACALL DELAY10MSMOV A,P1ORL A,#0F0HCPL AJZ KEY1MOV P1,#7FH // 确认有键按下 MOV P1,#7FHMOV A,P1ORL A,#0F0HCPL AJNZ CHULI1 // 开始各种相应处理MOV P1,#0BFHMOV A,P1ORL A,#0F0HCPL AJNZ CHULI2MOV P1,#0DFHMOV A,P1ORL A,#0F0HCPL AJNZ CHULI3MOV P1,#0EFHMOV A,P1ORL A,#0F0HCPL AJNZ CHULI4CHULI1: MOV P1,#07FH //键值生成程序部分 MOV A,P1JNB ACC.0,C1Z1JNB ACC.1,C1Z2JNB ACC.2,C1Z3JNB ACC.3,C1Z4C1Z1: MOV A,#3AJMP WANCC1Z2: MOV A,#7AJMP WANCC1Z3: MOV A,#11AJMP WANCC1Z4: MOV A,#15AJMP WANCCHULI2: MOV P1,#0BFHMOV A,P1JNB ACC.0,C2Z1JNB ACC.1,C2Z2JNB ACC.2,C2Z3JNB ACC.3,C2Z4C2Z1: MOV A,#2AJMP W ANCC2Z2: MOV A,#6AJMP W ANCC2Z3: MOV A,#10AJMP W ANCC2Z4: MOV A,#14AJMP W ANCCHULI3: MOV P1,#0DFHMOV A,P1JNB ACC.0,C3Z1JNB ACC.1,C3Z2JNB ACC.2,C3Z3JNB ACC.3,C3Z4C3Z1: MOV A,#1AJMP W ANCC3Z2: MOV A,#5AJMP W ANCC3Z3: MOV A,#9AJMP W ANCC3Z4: MOV A,#13AJMP W ANCCHULI4: MOV P1,#0EFHMOV A,P1JNB ACC.0,C4Z1JNB ACC.1,C4Z2JNB ACC.2,C4Z3JNB ACC.3,C4Z4C4Z1: MOV A,#0AJMP W ANCC4Z2: MOV A,#4AJMP W ANCC4Z3: MOV A,#8AJMP W ANCC4Z4: MOV A,#12AJMP W ANCWANC: MOV @R1,A //键值显示程序 INC R1MOVC A,@A+DPTRMOV P0,AACALL DAT1DJNZ R3,MM1MM0: AJMP ZUIHOUMM1: AJMP MAINZUIHOU: RETXIANSHI1: MOV P0,#01HACALL ENABLE //清屏MOV P0,#50H //PACALL DAT1MOV P0,#41H //AACALL DAT1MOV P0,#53H //SACALL DAT1MOV P0,#53H //SACALL DAT1MOV P0,#57H // WACALL DAT1MOV P0,#4FH //OACALL DAT1MOV P0,#52H //RACALL DAT1MOV P0,#44H //DACALL DAT1MOV P0,#2DH //-ACALL DAT1ACALL SEETMOV P0,#2DHACALL DAT1 //-MOV P0,#4FHACALL DAT1 //OMOV P0,#4BHACALL DAT1 //KMOV P0,#21HACALL DAT1 //!ACALL DELAYMOV P0,#01H //清屏ACALL ENABLERETDELAY10MS:MOV R0,#5DEL1: MOV R4,#192DEL2: MOV R2,#255DJNZ R2,$DJNZ R4,DEL2DJNZ R0,DEL1RETDELAY: MOV 30H,#50DY1: MOV 31H,#200DY2: MOV 32H,#200DJNZ 32H,$DJNZ 31H,DY2DJNZ 30H,DY1RETBIJIAO: ACALL DELAYMOV P0,#01HACALL ENABLEACALL PLEASEACALL INPUTACALL PASSWORDMOV R3,#8MOV R1,#2AHACALL MAINCLR CMOV A,20HSUBB A,2AHJNZ ZHONGZHIMOV A,21HSUBB A,2BHJNZ ZHONGZHIMOV A,22HSUBB A,2CHJNZ ZHONGZHIMOV A,23HSUBB A,2DHJNZ ZHONGZHIMOV A,24HSUBB A,2EHJNZ ZHONGZHIMOV A,25HSUBB A,2FHJNZ ZHONGZHIMOV A,26HSUBB A,30HJNZ ZHONGZHIMOV A,27HSUBB A,31HJNZ ZHONGZHITRUE: MOV P0,#01HACALL ENABLE //清屏MOV P0,#50H //PACALL DAT1MOV P0,#41H //AACALL DAT1MOV P0,#53H //SACALL DAT1MOV P0,#53H //SACALL DAT1MOV P0,#57H // WACALL DAT1MOV P0,#4FH //OACALL DAT1MOV P0,#52H //RACALL DAT1MOV P0,#44H //DACALL DAT1MOV P0,#2DH //-ACALL DAT1MOV P0,#49H //IACALL DAT1MOV P0,#53HACALL DAT1 //SMOV P0,#2DHACALL DAT1 //-MOV P0,#4FHACALL DAT1 //OMOV P0,#4BHACALL DAT1 //KMOV P0,#21HACALL DAT1 //!CLR P2.0// LCALL DELAYAJMP EDDZHONGZHI: MOV P0,#01HACALL ENABLE //清屏MOV P0,#50H //PACALL DAT1MOV P0,#41H //AACALL DAT1MOV P0,#53H //SACALL DAT1MOV P0,#53H //SACALL DAT1MOV P0,#57H // WACALL DAT1MOV P0,#4FH //OACALL DAT1MOV P0,#52H //RACALL DAT1MOV P0,#44H //DACALL DAT1MOV P0,#2DH //-ACALL DAT1MOV P0,#49H //IACALL DAT1MOV P0,#53HACALL DAT1 //SMOV P0,#2DHACALL DAT1 //-MOV P0,#46HACALL DAT1MOV P0,#61HACALL DAT1MOV P0,#6CHACALL DAT1MOV P0,#53HACALL DAT1MOV P0,#65HACALL DAT1SETB P2.0EDD: AJMP BIJIAORETPLEASE: MOV P0,#50H //P ACALL DAT1MOV P0,#6CH //LACALL DAT1MOV P0,#65H //eACALL DAT1MOV P0,#61H //aACALL DAT1MOV P0,#73H //sACALL DAT1MOV P0,#65H //eACALL DAT1MOV P0,#2DH //-ACALL DAT1RETINPUT: MOV P0,#69H // iACALL DAT1MOV P0,#6EH //nACALL DAT1MOV P0,#70H //pACALL DAT1MOV P0,#75H //uACALL DAT1MOV P0,#74H //tACALL DAT1MOV P0,#2DH //-ACALL DAT1RETPASSWORD: MOV P0,#50H //P ACALL DAT1MOV P0,#41H //AACALL DAT1MOV P0,#53H //SACALL DAT1MOV P0,#0C0HACALL ENABLEMOV P0,#53H //SACALL DAT1MOV P0,#57H // WACALL DAT1MOV P0,#4FH //OACALL DAT1MOV P0,#52H //RACALL DAT1MOV P0,#44H //DACALL DAT1MOV P0,#21HACALL DAT1RETSEET: MOV P0,#73HACALL DAT1MOV P0,#65HACALL DAT1MOV P0,#74HACALL DAT1RETCHU: ACALL PLEASEACALL INPUTACALL PASSWORDRETENABLE: CLR RSCLR RWCLR EACALL DELAY10MSSETB ERETDA T1: SETB RSCLR RWCLR EACALL DELAY10MSSETB ERET硬件实物图。

(完整word版)基于51单片机的指纹密码锁设计

现代社会越来越需要高效，可靠的身份识别系统。可分离人身份的传统方式，如口令，密码，身份。可以进行假冒，伪造，盗窃，或者破译，不能完全满足现代社会经济活动和社会安全的需要。作为最传统和最先进的生物鉴定方法，指纹具有很强的相对稳定性。从六个月胎儿完全形成指纹到死后尸体腐烂，指纹结构，整体分布的统计特性并没有显著的改变，显然指纹具有其唯一性。至今仍然无法找到两个人有相同的指纹，甚至是同卵双胞胎都是不一样的指纹。从易用性，安全性，成熟度和成本以及其他方面综合比较，指纹识别技术将成为未来人的生理特征识别的主流技术。自动指纹识别技术创建了一个个人身份识别的新时代，指纹识别的应用使我们生活更加安全，方便【5】。
指纹识别技术在生物识别技术中相对来看是发展的最成熟的识别技术指纹锁则是指纹识别技术的代表作品指纹锁在当今安防系统中应运而生成为继机械锁密码锁感应锁之后另一代门锁的代表单体指纹代替钥匙或者密码成为开锁工具大大降低了安防系统的潜在安全隐患主要是因为指纹的独特生理附属性在一段比较长的历史时期内避免了遗失被盗被复制的隐患因此目前看来指纹锁几乎完美的解决了传统门锁存在的问题但是一把合格的指纹锁须采用国际领先水平的智能芯片和高标准的安装材料这就决定了其刚性成本很高同时由于拥有极高的科技附加值指纹锁市场价格普遍比较昂贵近年来
In traditional identity, we tend to use password encryption method, but this method only "anti-anti-villain is not a gentleman." In the eyes of clever hackers, password consists of several characters fragile too vulnerable. Now, the development of science and technology so that we have a new option - biometrics. The biometric technology used in notebook, door locks, etc., they can file for protection of property, and can be identifiable.biometric technology in fingerprint primary origin research, it is also the most widely used biometric technology.

基于51单片机的密码锁设计报告

基于51单片机的密码锁设计报告一、引言随着科技的不断发展，安全问题越来越受到人们的关注。

密码锁作为一种常见的安全防护设备，在保护个人财产和隐私方面发挥着重要作用。

本设计报告介绍了一种基于 51 单片机的密码锁系统，该系统具有成本低、可靠性高、操作简单等优点，适用于家庭、办公室等场所。

二、系统总体设计（一）设计目标设计一个基于 51 单片机的密码锁系统，实现以下功能：1、密码输入与验证功能。

2、密码修改功能。

3、错误输入次数限制及报警功能。

4、开锁状态指示功能。

（二）系统组成本系统主要由 51 单片机、矩阵键盘、液晶显示屏（LCD）、电磁锁驱动电路、报警电路等组成。

1、 51 单片机作为核心控制器，负责处理密码输入、验证、修改等操作，并控制其他模块的工作。

2、矩阵键盘用于输入密码和执行相关操作。

3、 LCD 显示屏用于显示系统状态和提示信息。

4、电磁锁驱动电路用于控制电磁锁的开关。

5、报警电路在密码输入错误次数超过限制时发出报警信号。

三、硬件设计（一）51 单片机选型本设计选用 STC89C52 单片机，该单片机具有丰富的 I/O 口资源、较高的性价比和良好的稳定性。

（二）矩阵键盘设计矩阵键盘采用 4×4 行列式结构，通过扫描的方式获取按键值。

（三）LCD 显示屏接口设计选用 1602 液晶显示屏，通过并行接口与单片机连接，实现数据的传输和显示。

（四）电磁锁驱动电路设计电磁锁采用直流电源供电，通过三极管驱动电路控制其开关。

（五）报警电路设计报警电路采用蜂鸣器实现，当密码输入错误次数超过限制时，单片机输出高电平驱动蜂鸣器发声报警。

四、软件设计（一）主程序流程系统上电后，首先进行初始化操作，包括单片机端口初始化、LCD 初始化等。

然后进入密码输入状态，等待用户输入密码。

用户输入密码后，进行密码验证，如果密码正确，则打开电磁锁，并显示开锁成功信息；如果密码错误，则记录错误次数，并显示错误提示信息。

基于51单片机的电子密码锁系统整体方案设计

基于51单片机的电子密码锁系统整体方案设计2.1设计目标2.1.1 设计方案这次的设计主要采用STC89C52单片机作为主控的芯片，而且和外围电路相结合，外围电路是由矩阵键盘，液晶显示器和密码存储这些部分组成的。

矩阵键盘就是用来输入代码和实现各种功能。

通过矩阵键盘输入的密码，再经过单片机对用户以前输入的密码和之前保存的密码进行比较，然后就判断密码的正确与否，最后就进行开锁和报警等各种其他功能。

这个电子密码锁是用STC89C52单片机为核心的芯片，然后配上相应的硬件电路，来完成密码的设置、存储和识别的功能，单片机接收键盘输入的代码，然后和以前保存的的六位密码进行比较，六位密码有298万多组密码可以供给人们进行随意的变换，保密性能特别高，可以选择的密码组是连续的进行排列的，如果输入的密码正确的话，就能进行开锁；如果输入的密码不正确，单片机就会通过通信线路向报警器发出报警的信号。

2.1.2 设计内容(1).密码输入正确可以选择打开或关闭密码锁(2).电子锁的密码有掉电保存的功能，用的是AT24C02芯片进行密码的保存。

(3).可以进行密码的修改（6位数的密码），在修改密码的前面要再次输入刚开始的密码，输入新的密码的时候要输入两次进行确认。

(4).还有报警和锁定键盘的功能，当输入密码错了3次，系统就会把键盘锁住一分钟而且还会有蜂鸣器的声音进行提示。

2.1.3基本内容（1）当输入密码错了3次，系统就会把键盘锁住一分钟而且还会有蜂鸣器的声音进行提示。

（2）矩阵键盘中有0-9的数字键和别的功能键（3）这个电子密码锁有报警的功能，当密码输入错误时候蜂鸣器就会响而且LED灯会亮。

（4）用户可以自己修改设定密码，在修改密码的前面要再次输入密码，在输入新的密码的时候要进行二次的确认。

2.2主控部分选用单片机为系统的核心部件，可以实现控制和处理作用。

单片机有很丰富的资源，快的速度，编程简单这些特点。

用单片机内部的随机存取存储器和只读存储器以及一些其它的引脚资源，用外部的液晶显示器和键盘的输入来进行传输数据和显示的功能，基本上可以达到设计指标。

基于51单片机电子密码锁的设计1详解

淮阴工学院课程设计说明书作者: 学号：学院: 计算机与软件工程学院专业: 物联网题目: 单片机密码锁金鹰胡荣林指导教师：2016 年 6 月课程设计中文摘要目录1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 电子密码锁的背景 (1)1.3 键盘式电子密码锁的特点 (2)2.1系统总设计结构图 (3)2.2 开锁机构的设计 (3)3.2.1键盘电路及连线图 (7)3.2.3 开锁和报警电路及连线图（由LED灯和扬声器电路代替） (8)3.3 整体电路图的绘制 (8)4.2 系统软件设计总流程图 (10)5 程序调 (11)5.1 程序调试需要用到的软件和工具 (11)5.2 调试过程 (11)总结 (12)结束语 (13)参考文献 (14)附录 (15)1 绪论1.1 引言在这个信息和科技高速发展的时代，人们的生活水平越来越高，随之应运而生的人们的安全意识也越来越强，然而传统的机械锁由于设计和工艺简单，操作和携带不便，已经不能满足人们对于安全保证和生活便利的需求，于是电子密码锁本着它自身的保密性高、操作简单、灵活好用等特性逐渐进入人们的视野，并已被广大群众接纳和使用。

锁是用以关住某个确定的空间或范围或某种器物的,必须以钥匙或密码打开的器件。

锁，从古至今，发展到现在已有近千年的历史了，人们对它的结构、原理也随着时间的增加研究的近乎透彻，因此，开锁的方法和工具早已不仅仅局限于配套的钥匙，种类也层出不穷。

现代社会中，由于各种矛盾冲突十分剧烈，人们的思想道德观念，价值观念，文化修养水平等参差不齐，人们的思想境界良莠不齐，善良、正直的人们能够自觉规范自已的行为，不是自己的东西不会眷恋，没有钥匙就不会乱闯乱动。

但是，生活中同样还存在着一些道德观念较差的人，总有着不劳而获的“梦想”，他们在受到诱惑的时候，往往会想方设法利用各种手段撬门开锁，使广大居民防不胜防。

之所以出现这种情况，除了人们的道德观外，还有一个很重要的原因，就是传统锁具都存在致命的弱点，例如，锁芯采用常见的铜、铝、锌等材料，抵抗不了强力破坏；再者，锁具制作工艺，技术落后，无法阻止先进技术手段的开启。

（完整版）基于51单片机的电子密码锁毕业设计论文

（完整版）基于51单⽚机的电⼦密码锁毕业设计论⽂⽬录第1章绪论 (1)1.1电⼦锁的发展状况 (1)1.2设计电⼦密码锁的意义及相关技术指标 (1)第2章总体设计及⽅案论证 (2)2.1单⽚机模块 (2)2.2输⼊键盘模块 (2)2.2.1独⽴式按键 (2)2.2.2矩阵式键盘 (3)2.3数码管显⽰模块 (3)2.3.1 LED静态显⽰⽅式 (3)2.3.2 LED动态显⽰⽅式 (3)2.4电源模块 (3)2.4.1蓄电池供电 (3)2.4.2双路电源供电 (3)2.5开锁电路模块 (4)2.6报警电路模块 (4)2.7最优⽅案 (4)第3章硬件电路设计 (4)3.1输⼊键盘 (4)3.2显⽰数码管 (5)3.3开锁电路 (6)3.4报警电路 (6)3.5电源电路 (7)3.6复位电路 (7)3.7振荡电路 (8)第4章软件设计 (9)4.1主程序流程图及程序 (9)4.2延时⼦程序 (11)4.3修改密码⼦程序 (11)4.4扫描键盘输⼊⼦程序 (11)4.5中断及报警⼦程序 (12)4.6显⽰⼦程序 (13)第5章设计总结 (15)参考⽂献 (16)附录Ⅰ (17)附录Ⅱ (18)第1章绪论1.1电⼦锁的发展状况随着科技的发展，传统的机械锁被破解的概率越来越⾼了，新型的盗贼也学会了与时俱进，通过各种技术⽅法和⼿段即会在短时间内开启结构复杂的机械锁，会不留痕迹的登堂⼊室，给失主和警⽅留下各种不易解惑的疑团。

由此我们想到，要是在机械锁的基础上再装上⼀把电⼦锁，就彻底杜绝了单⼀机械锁易被开启的弊端，从⽽极⼤提⾼门锁的安全防范性能。

当今世界，电⼦锁发展已经到了⾮常⾼的境界，由于电⼦元件特别是单⽚机应⽤在最近⼏年得到空前发展，电⼦锁⽆论是在功能还是在稳定性⽅⾯都有了较⼤的提⾼，在保密性⽅⾯已经做到了密码识别、指纹识别、⼈声识别等。

就整体形势⽽⾔，电⼦锁在国外发展⽐较早，所以应⽤也⽐较⼴泛，主要⽤于家庭门锁，银⾏公司等的财务保险柜锁和政府机关及⾼级宾馆等重要场合的智能控制门锁等。

51单片机电子密码锁设计(包含原理图-电路设计-c语言程序)

电子密码锁设计1．实验任务根据设定好的密码，采用二个按键实现密码的输入功能，当密码输入正确之后，锁就打开，如果输入的三次的密码不正确，就锁定按键3秒钟，同时发现报警声，直到没有按键按下3种后，才打开按键锁定功能；否则在3秒钟内仍有按键按下，就重新锁定按键3秒时间并报警。

2．电路原理图图4.32.13．系统板上硬件连线（1）．把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0用导线连接到“音频放大模块”区域中的SPK IN端子上；（2）．把“音频放大模块”区域中的SPK OUT端子接喇叭和；（3）．把“单片机系统”区域中的P2.0/A8－P2.7/A15用8芯排线连接到“四路静态数码显示”区域中的任一个ABCDEFGH端子上；（4）．把“单片机系统“区域中的P1.0用导线连接到“八路发光二极管模块”区域中的L1端子上；（5）．把“单片机系统”区域中的P3.6/WR、P3.7/RD用导线连接到“独立式键盘”区域中的SP1和SP2端子上；4．程序设计内容（1）．密码的设定，在此程序中密码是固定在程序存储器ROM中，假设预设的密码为“12345”共5位密码。

（2）．密码的输入问题：由于采用两个按键来完成密码的输入，那么其中一个按键为功能键，另一个按键为数字键。

在输入过程中，首先输入密码的长度，接着根据密码的长度输入密码的位数，直到所有长度的密码都已经输入完毕；或者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）．按键禁止功能：初始化时，是允许按键输入密码，当有按键按下并开始进入按键识别状态时，按键禁止功能被激活，但启动的状态在3次密码输入不正确的情况下发生的。

5．C语言源程序#include <AT89X52.H>unsigned char code ps[]={1,2,3,4,5};unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x40};unsigned char pslen=9;unsigned char templen;unsigned char digit;unsigned char funcount;unsigned char digitcount;unsigned char psbuf[9];bit cmpflag;bit hibitflag;bit errorflag;bit rightflag;unsigned int second3;unsigned int aa;unsigned int bb;bit alarmflag;bit exchangeflag;unsigned int cc;unsigned int dd;bit okflag;unsigned char oka;unsigned char okb;void main(void){unsigned char i,j;P2=dispcode[digitcount];TMOD=0x01;TH0=(65536-500)/256;TL0=(65536-500)%256;TR0=1;ET0=1;EA=1;while(1){if(cmpflag==0){if(P3_6==0) //function key{for(i=10;i>0;i--)for(j=248;j>0;j--);if(P3_6==0){if(hibitflag==0){funcount++;if(funcount==pslen+2){funcount=0;cmpflag=1;}P1=dispcode[funcount];}else{second3=0;}while(P3_6==0);}}if(P3_7==0) //digit key{for(i=10;i>0;i--)for(j=248;j>0;j--);if(P3_7==0){if(hibitflag==0){digitcount++;if(digitcount==10){digitcount=0;}P2=dispcode[digitcount];if(funcount==1){pslen=digitcount;templen=pslen;}else if(funcount>1){psbuf[funcount-2]=digitcount;}}else{second3=0;}while(P3_7==0);}}}else{cmpflag=0;for(i=0;i<pslen;i++){if(ps[i]!=psbuf[i]){hibitflag=1;i=pslen;errorflag=1;rightflag=0;cmpflag=0;second3=0;goto a;}}cc=0;errorflag=0;rightflag=1;hibitflag=0;a: cmpflag=0;}}}void t0(void) interrupt 1 using 0{TH0=(65536-500)/256;TL0=(65536-500)%256;if((errorflag==1) && (rightflag==0)){bb++;if(bb==800){bb=0;alarmflag=~alarmflag;}if(alarmflag==1){P0_0=~P0_0;}aa++;if(aa==800){aa=0;P0_1=~P0_1;}second3++;if(second3==6400){second3=0;hibitflag=0;errorflag=0;rightflag=0;cmpflag=0;P0_1=1;alarmflag=0;bb=0;aa=0;}}if((errorflag==0) && (rightflag==1)) {P0_1=0;cc++;if(cc<1000){okflag=1;}else if(cc<2000){okflag=0;}else{errorflag=0;rightflag=0;hibitflag=0;cmpflag=0;P0_1=1;cc=0;oka=0;okb=0;okflag=0;P0_0=1;}if(okflag==1){oka++;if(oka==2){oka=0;P0_0=~P0_0;}}else{okb++;if(okb==3){okb=0;P0_0=~P0_0;}}}}。

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基于51单片机电子密码锁设计
作者：李凯丽樊建强
来源：《中国新通信》2016年第22期
【摘要】本论文采用AT89S51单片机作为主控芯片，密码程序采用C51语言实现，使用3-8译码器和数码管相互结合实现密码显示。

数码管以“-”实时显示当前输入密码个数。

密码输入正确正常显示，表示密码正确指示灯亮；密码输入错误时，表示密码错误指示灯亮，继而蜂鸣器发出警报声进行报警。

【关键词】 AT89S51单片机 C51语言 3-8译码器数码管
引言
传统锁在安全方面有很多隐患，为了保证人们的生命财产安全，提高锁的安全等级非常必要，现如今越来越多的人开始应用安全信息系统，在财产安全、隐私保护、机密保护等方面的需求非常迫切。

在此我们研究了电子密码锁，电子密码锁种类繁多，既有简单的电路控制产品，又有复杂基于芯片的控制部分和外围电路部分、机械部分等性价比高的产品。

随着电子技术的更新换代，电子锁具的发展也异常迅速[1]，我们可以结合各种电子密码锁开锁信息，对研究电子密码锁产品的多样化发展具有非常重大的意义。

一、设计方案选择
电子密码锁设计的主控芯片使用单片机，硬件电路还包括数码管显示模块、声光报警模块、键盘扫描模块等，为了能够将电子锁的相关作用充分发挥出来，需要实现以下功能。

（1）使用数字键盘实现密码输入。

当按键顺序与设计值相符合，并且字符数相等时，可以将锁打开。

（2）键盘锁定和报警。

首次密码输入错误，数码管显示错误提示，密码输入次数超过
设定次数，蜂鸣器报警的同时锁定键盘。

（3）输入密码功能。

当按下一位数字键时，最右边的数码管显示一个“-”，同时将已
经输入的所有“-”依次向左移动一位。

（4）清除密码功能。

按下清除键时清除输入的所有值并清除所有显示。

二、基于51单片机的电子密码锁硬件电路设计
通过对电子密码锁进行研究，在此选择AT89S51 单片机作为主控模块、使用4×4 键盘输入密码、采用74LS47、74LS138 和三极管设计显示模块与声光报警模块。

电子密码锁的硬件电路设计系统框图如图1所示。

基于51单片机的电子密码锁硬件电路主要利用键盘对各个模块进行扫描，在完成数据显示同时也能对密码进行修改，通过扫描相应模块来完成输入工作。

在完成输入工作后，显示模块能够为我们提供所需数据，然后利用声光报警系统对密码输入情况进行判别：红灯为正确；绿灯及声音为错误。

本文所设计的基于51单片机的电子密码锁硬件电路包括四部分，分别为扫描模块、控制模块、显示模块以及报警系统。

2.1键盘扫描模块电路设计
扫描模块主要是对键盘扫描模块电路进行设计，通过4×4 扫描键盘对按键及按键位置进行判别。

在按键后，按键位置的行线及列线能够接头，使得开关之间接通。

在电路中扫描到按键后，及时对其使用软件进行抖动，利用软件计算时间的延迟，进而得以错过抖动时间，完成输入。

2.2单片机控制模块电路设计
控制部分选择AT89S51单片机控制模块来完成，单片机能够在该系统中完成显示、报警等一系列的功能，采用的芯片属于直插式的集成电路[2]，有4 个八位的并行双向I/O 端口，分别记作P0、P1、P2、P3。

第20 引脚为接地端；第40引脚为电源端；第31 引脚通过接高电位来选择合理的存储设施；第18、19 脚处连接晶振（工作频率为12MHz），其主要作用是产生时钟信号；第9 脚为复位脚，该处接通高电位时，能够中断单片机的运行状态。

P0 口连接的
是声光报警器， P2 口连接译码器通过动态扫描来实现数码管的驱动，该译码器可以同时驱动六个数码管，P1 口与16 个阵列式按键相连实现对键盘的扫描。

我们利用编程来实现数码管的驱动及数据显示，然后，在设置相关的一些指令来实现数码管的动态显示及报警提示等[3]。

2.3声光报警模块电路设计
当按下开锁指令后，数码管会显示相应的数组，当数字相等指示灯颜色显示绿色，输入正确；反之，数值与密码不符，指示灯颜色显示红色，并且会触发蜂鸣器的反应。

2.4数码显示模块电路设计
图2是数码显示模块，它包括74LS47、74LS138两个译码器及6个8段数码显示管。

系统中的数据由编码器传送，然后该数据会分别由两个不同的译码器进行译码，再利用显示管将数据分别显示出来[4]。

在该系统设计当中，P2口低4位连接74LS47译码器，然后根据译码器的属性选择数码管，在此选择共阳极数码管类型的七段译码器。

AT89S51通过不同接口输出的相应数据[5]，在经过译码器处理后能显示出不同数字，需要注意的是，译码器与数码管之间还应当设置限流电阻，避免电流过大时数码管出现损坏现象。

P2.4-P2.6 口接于74LS138译码器的三个输入端，这个译码器的输出端连接在公共极上，利用三极管与数码管来实现。

然后根据不同端口输出量对译码器进行控制，通过译码器点亮相应的数码管，三极管在该系统中能起到控制的功能，通过芯片来对数码管进行动态的扫描显示。

三、系统软件部分设计
电子密码锁系统中密码程序使用Keil uVision4软件进行程序编写，电路采用Proteus Professional V7.5 SP3进行仿真。

具体操作流程如下，通过扫描键盘对系统中的各项功能进行控制，对于系统的初始密码设置来说，我们可以利用数码管来完成显示，然后通过按键进行输入，并且在键盘中，我们还可以设置3个按键来对密码进行修改、显示以及开锁功能进行操作[6]。

当操作人员按下开锁按钮以后，数码管的显示数值同设计值相同时，绿灯亮；反之，红灯亮，蜂鸣器发出声响，触动报警装置。

当单片机复位以后，系统会启动初始化，将初始密码存放到设定的几个单元当中（40H～45H），然后重新选择六个单元（30H～35）存储数码管的数据，在设置完成后，系统开始自检，当自检完成以后启动扫描程序，对键盘开始扫描，当键盘中的按键触发相应程序后，能够将后设置的密码数据显示到数码管中。

数码管显示完成后可以重复启动子程序扫描键盘，该过程循环进行。

四、电子密码锁硬件电路测试分析
4.1 硬件电路测试
数码管在程序启动后显示“------”，等待输入密码。

输入密码后，F会逐渐左移，一旦密码错误操作人员按“clr”键能够对已输入的密码进行清除，重新进行输入。

密码正确后，数码管显示“PASS”，如图3所示，并且LED灯显示绿色，电路自动完成开锁开始运行。

如果密码错误，数码管会显示“ERROR1”，如图4所示，密码连续输入三次错误后，系统的报警系统会自动触发，LED灯显示绿色，并且蜂鸣器开始发声报警，然后键盘自动锁死，停止相关操作。

找到键盘中的“lock”键来对密码锁进行锁定。

数码管恢复初始“------”，黄色指示灯亮起。

4.2系统在仿真调试可能存在问题及处理措施分析
当操作人员没有输入密码或密码输入位数不够时按下“enter”键，数码管界面为“false”，导致不能正常返回初始界面。

解决办法：“enter”键跳转时，跳转到开始即可。

当操作人员输入正确密码并按下确认键，数码管会输出通过指令，如果操作人员继续操作按下“clr”键，屏幕上显示“ERROR1”，触发系统的报警装置，同时数码管不能继续工作。

产生这种现象的主要原因是由于跳转故障，我们可以添加一个标志帮助数码管正常工作。

如果系统处于运行状态中，用户开启密码锁后重新对其进行上锁，在完成相关操作后，该系统能够完成上锁指令，但是在上锁前系统的报警装置自动启动，数码管显示的是密码错误指令。

产生这种故障的主要原因是由于系统的运行速度快，造成键盘的按键恢复不及时，扫描系统会重新对按键进行检测，“lock”的重复操作会造成系统运行出现故障。

针对这种现象，我们可以在完成按键后，等待一段时间，当按键恢复后，再执行相关的指令。

五、结论
本次设计的基于51单片机的电子密码锁硬件电路中采用AT89S51单片机作为主控芯片，密码程序采用C51语言实现，使用3-8译码器和数码管，相互结合实现密码显示。

数码管可以实时显示当前输入密码个数。

密码输入正确正常显示，表示密码正确的指示灯变亮；密码输入错误时，表示密码错误的指示灯变亮，且蜂鸣器发出声音进行报警。

该电子密码锁运行安全可靠，维护方便。

参考文献
[1] 李力.《双处理器控制数字化焊接电源单片机系统》[M].天津：天津大学出版社，2007：18-21.
[2] 周润景，张丽娜，丁莉.基于Proteus的电路及单片机设计与仿真（第2版）[M].北京：北京航空航天大学出版社，2003： 49-51
[3] 李广第等.单片机基础[M].北京：北京航空航天大学出版社，2001：03-06.
[4] V.Yu. Teplov，A. V. Anisimov. Thermostatting System Using a Single-Chip Microcomputer and Thermoelectric Modules Based on the Peltier Effect[J] ，2002 .
[5] Yeager Brent.How to troubleshoot your electronic scale[J]. Powder and Bulk Engineering. 1995 .。