基于AT24C02的简易电子密码锁说明书

湖南理工学院

单片微机原理课程设计说明书

设计题目：基于AT24C02的简易电子密码锁院部：机械学院

专业：机械电子工程

组长姓名: 学号:

组员姓名：学号:

学号:

学号:起迄日期: 2016 年 6月19日 2016 年 6月 30日

指导教师:

教研室主任：

目录

1 引言 (4)

1.1 电子密码锁简介 (4)

1.2 电子密码锁的发展趋势 (4)

1.3 本设计所要实现的目标 (5)

2 设计方案的选择 (5)

2.1 方案一：采用数字电路控制方案 (5)

2.2 方案二：采用无线遥控方式控制方案 (5)

2.3 方案三：采用以单片机为核心的控制方案 (5)

3 主要元器件介绍 (6)

3.1 主控芯片AT89S51 (6)

3.1.1 AT89S51性能简介 (6)

3.1.2 AT89S51引角功能说明 (7)

3.2 存储芯片AT24C02 (9)

3.3 LCD1602显示器 (10)

3.3.1 接口信号说明 (10)

3.3.2 主要技术参数 (11)

3.3.3 基本操作程序 (11)

3.4 晶体振荡器 (12)

4 系统硬件构成 (12)

4.1 设计原理 (12)

4.2 电路总体构成 (13)

4.3 键盘输入部分 (13)

4.4 密码存储部分 (14)

4.5 复位部位 (15)

4.6 晶振部分 (15)

4.7 显示部分 (15)

4.8 报警部分.......................................17错误!未定义书签。

4.9 开锁部分.......................................18 错误!未定义书签。

5 系统软件设计.....................................19 错误!未定义书签。

6 总结.............................................22错误!未定义书签。

参考文献............................................23错误!未定义书签。

附录一..............................................23错误!未定义书签。

附录二 .............................................33 错误!未定义书签。

1 引言

1.1 电子密码锁简介

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，通过编程来实现的。其性能和安全性已大大超过了机械锁。其特点如下：

1) 保密性好，编码量多，远远大于弹子锁。随机开锁成功率几乎为零。

2) 密码可变，用户可以随时更改密码，防止密码被盗，同时也可以避免因人员的更替而使锁的密级下降。

3) 误码输入保护，当输入密码多次错误时，报警系统自动启动。

4) 无活动零件，不会磨损，寿命长。

5) 使用灵活性好，不像机械锁必须佩带钥匙才能开锁。

6) 电子密码锁操作简单易行，一学即会。

1.2 电子密码锁的发展趋势

在日常生活和工作中，住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。目前门锁主要用弹子锁，其钥匙容易丢失；保险箱主要用机械密码锁，其结构较为复杂，制造精度要求高，成本高，且易出现故障，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。针对这些锁具给人们带来的不便若使用机械式钥匙开锁，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。它的出现为人们的生活带来了很大的方便，有很广阔的市场前景。由于电子器件所限，以前开发的电子密码锁，其种类不多，保密性差，最基本的

就是只依靠最简单的模拟电子开关来实现的，制作简单但很不安全，在后为多是基于EDA 来实现的，其电路结构复杂，电子元件繁多，也有使用早先的20引角的2051系列单片机来实现的，但密码简单，易破解。随着电子元件的进一步发展，电子密码锁也出现了很多的种类，功能日益强大，使用更加方便，安全保密性更强，由以前的单密码输入发展到现在的，密码加感应元件，实现了真真的电子加密，用户只有密码或电子钥匙中的一样，是打不开锁的，随着电子元件的发展及人们对保密性需求的提高出现了越来越多的电子密码锁。

出于安全、方便等方面的需要许多电子密码锁已相继问世。但这类产品的特点是针对特定有效卡、指纹或声音有效，且不能实现远程控制，只能适用于保密要求高且供个人使用的箱、柜、房间等。由于数字、字符、图形图像、人体生物特征和时间等要素均可成为钥匙的电子信息，组合使用这些信息能够使电子防盗锁获得高度的保密性，如防范森严的金库，需要使用复合信息密码的电子防盗锁，这样对盗贼而言是“道高一尺、魔高一丈”。组合使用信息也能够使电子防盗锁获得无穷扩展的可能，使产品多样化，对用户而言是“千挑百选、自得其所”。可以看出组合使用电子信息是电子密码锁以后发展的趋势。

1.3 本设计所要实现的目标

该密码锁初次使用时的原始密码为123456，用户输入正确的密码信息则能够发出开锁信号。

功能要求：

1、能够修改密码。只有输入原设定的正确密码后才能修改密码。

2、三次输入开锁密码错误，则启动报警。

3、显示按键信息，而且要有按键音。

4、系统设0~9十个数字键，一个密码修改键，一个确认键。按下密码修改键，先输入

原密码，解密正确后键入新密码，按确认键生效。解密错误启动报警，5秒钟后报警自动解除。

技术要求：

1、系统停电后，密码信息不会丢失，上电后仍能正常执行开锁操作。

2、系统安全可靠，不会出现死机现象。

3、密级<106。

2 设计方案的选择

2.1 方案一：采用数字电路控制方案

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