基于单片机的电子密码锁设计与实现
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智能化的安全设备,它可以通过输入特定的密码来进行开锁操作。
随着科技的不断发展,电子密码锁已经逐渐取代了传统的机械锁,成为了现代家庭和商业场所的常见安全防盗设施。
本文将详细介绍基于单片机的电子密码锁设计,并探讨其优点和使用方法。
一、电子密码锁的设计原理电子密码锁的设计原理是基于单片机技术的,它通过对单片机芯片进行编程,并利用数字电路和所需器件来实现开关门的功能。
一般来说,电子密码锁需要以下几个部分来实现:1. 输入设备:用来输入密码的设备,比如键盘或者触摸屏等。
2. 单片机控制器:通过控制器来对输入的密码进行处理,以实现开关门的功能。
3. 信号放大器:用来提高输入的信号强度,以确保单片机能够正确读取输入的密码。
4. 储存器:用来存储密码,以便后续进行比较和验证。
5. 驱动器:用来控制锁的开合状态。
二、电子密码锁的优点相比传统的机械锁,电子密码锁具有以下优点:1. 安全性高:电子密码锁采用数字密码输入方式,可以避免机械密码锁遭受钥匙钥匙相对的安全问题,同时还能设置多种安全保护措施,比如报警和密码连续输入错误次数限制等。
2. 方便性高:电子密码锁无需使用钥匙,只需要记住正确的密码即可,方便快捷。
3. 可扩展性高:电子密码锁还可以与其他智能设备联合控制,比如与报警器、摄像头等联动,增强安全性。
三、电子密码锁的使用方法电子密码锁使用方法较为简单:1. 输入正确密码:输入正确密码后,开门锁将自动解锁。
2. 输入错误密码:输入错误密码可连续出错5次会发出报警声音。
输入密码时,需要注意以下几点:1. 密码设置:密码应为6位数及以上,并且应该包含数字和字母等复杂字符,以增强安全性。
2. 密码保护:密码应妥善保管,不要泄露给他人或者在公共场合轻易使用。
3. 常用密码:为了防止密码忘记和丢失,应该将密码记录在安全的位置,并及时更新。
可以使用密码管理软件,进行在线管理。
四、结语电子密码锁是当今社会安全条件不断提升的必要设备之一。
简易电子密码锁(基于51单片机)报告
简易电子密码锁设计&我的设计思想联想到日前在安全技术防范领域,具有防盗报警功能的电子密码控制系统逐渐代替传统的机械式密码控制系统,并结合近期的学习过程和一些参考书籍,完成了简易的电子密码锁设计学习。
电子密码控制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。
电子密码控制不论性能还是安全性都已大大超过了机械类结,具有良好的应用前景。
一、设计目的与内容设计了一个简易电子密码锁,可按要求从矩阵键盘输入6位数密码如“080874”,输入过程中有按键音提示。
当密码输入正确并按下确认键(“OK”键)后,发光二极管被点亮。
二、工作原理与基本操作过程介绍采用80C51为核心的单片机控制。
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,进行电子密码锁的设计。
(1)键盘的人工编码给每个按键指定一个按键值,报告设定按键S1~S9对应的按键值分别为“1~9”,S10为数字“0”,S11为“OK”,S12~S16对应的按键值分别为12~16。
(2)根据按键值,指定每个按键对应的输入数字和信息。
如下表为每个按键代表的数字和输入信息。
当键盘扫描程序扫描到S10键被按下时,将其代表的按键值“0”通知CPU,CPU根据事先的规定,就会知道输入的数字是“0”。
矩阵键盘中每个按键所代表的数字和输入信息(3)输入数字和密码对比。
先将设定的密码用一个数组保存,报告中用的密码“080874”和“OK”确认信息可以用如下数组保存:Unsigned char D[ ]={0,8,0,8,7,4,11};在主程序接收到数字和信息后,通过逐位对比的方法进行判断。
输入的数字经对比正确时,程序才会继续顺序执行,否则,程序拒绝继续执行。
(4)执行预期功能。
如果输入密码正确,执行预期功能,报告设计为点亮P3.0口引脚LED。
三、电路图设计(Proteus绘制)四、程序设计(C语言)矩阵式键盘实现的电子密码锁程序#include<reg51.h> //包含51单片机寄存器定义的头文件sbit P14=P1^4; //将P14位定义为P1.4引脚sbit P15=P1^5; //将P15位定义为P1.5引脚sbit P16=P1^6; //将P16位定义为P1.6引脚sbit P17=P1^7; //将P17位定义为P1.7引脚sbit sound=P3^7; //将sound位定义为P3.7unsigned char keyval; //储存按键值/************************************************************** 函数功能:延时输出音频**************************************************************/ void delay(void){unsigned char i;for(i=0;i<200;i++);}/************************************************************** 函数功能:软件延时子程序**************************************************************/ void delay20ms(void){unsigned char i,j;for(i=0;i<100;i++)for(j=0;j<60;j++);}/************************************************************** 函数功能:主函数**************************************************************/ void main(void){unsigned char D[ ]={0,8,0,8,7,4,11}; //设定密码EA=1; //开总中断ET0=1; //定时器T0中断允许TMOD=0x01; //使用定时器T0的模式1TH0=(65536-500)/256; //定时器T0的高8位赋初值TL0=(65536-500)%256; //定时器T0的高8位赋初值TR0=1; //启动定时器T0keyval=0xff; //按键值初始化while(keyval!=D[0]) //第一位密码输入不正确,等待;while(keyval!=D[1]) //第二位密码输入不正确,等待;while(keyval!=D[2]) //第三位密码输入不正确,等待;while(keyval!=D[3]) //第四位密码输入不正确,等待;while(keyval!=D[4]) //第五位密码输入不正确,等待;while(keyval!=D[5]) //第六位密码输入不正确,等待;while(keyval!=D[6]) //没有输入“OK”,等待;P3=0xfe; //P3.0引脚输出低电平,点亮LED}/**************************************************************函数功能:定时器0的中断服务子程序,进行键盘扫描,判断键位**************************************************************/void time0_interserve(void) interrupt 1 using 1 //定时器T0的中断编号为1,使用第一组寄存器{unsigned char i;TR0=0; //关闭定时器T0P1=0xf0; //所有行线置为低电平“0”,所有列线置为高电平“1”if((P1&0xf0)!=0xf0) //列线中有一位为低电平“0”,说明有键按下delay20ms(); //延时一段时间、软件消抖if((P1&0xf0)!=0xf0) //确实有键按下{P1=0xfe; //第一行置为低电平“0”(P1.0输出低电平“0”)if(P14==0) //如果检测到接P1.4引脚的列线为低电平“0”keyval=1; //可判断是S1键被按下if(P15==0) //如果检测到接P1.5引脚的列线为低电平“0”keyval=2; //可判断是S2键被按下if(P16==0) //如果检测到接P1.6引脚的列线为低电平“0”keyval=3; //可判断是S3键被按下if(P17==0) //如果检测到接P1.7引脚的列线为低电平“0”keyval=4; //可判断是S4键被按下P1=0xfd; //第二行置为低电平“0”(P1.1输出低电平“0”)if(P14==0) //如果检测到接P1.4引脚的列线为低电平“0”keyval=5; //可判断是S5键被按下if(P15==0) //如果检测到接P1.5引脚的列线为低电平“0”keyval=6; //可判断是S6键被按下if(P16==0) //如果检测到接P1.6引脚的列线为低电平“0”keyval=7; //可判断是S7键被按下if(P17==0) //如果检测到接P1.7引脚的列线为低电平“0”keyval=8; //可判断是S8键被按下P1=0xfb; //第三行置为低电平“0”(P1.2输出低电平“0”)if(P14==0) //如果检测到接P1.4引脚的列线为低电平“0”keyval=9; //可判断是S9键被按下if(P15==0) //如果检测到接P1.5引脚的列线为低电平“0”keyval=0; //可判断是S10键被按下if(P16==0) //如果检测到接P1.6引脚的列线为低电平“0”keyval=11; //可判断是S11键被按下if(P17==0) //如果检测到接P1.7引脚的列线为低电平“0”keyval=12; //可判断是S12键被按下P1=0xf7; //第四行置为低电平“0”(P1.3输出低电平“0”)if(P14==0) //如果检测到接P1.4引脚的列线为低电平“0”keyval=13; //可判断是S13键被按下if(P15==0) //如果检测到接P1.5引脚的列线为低电平“0”keyval=14; //可判断是S14键被按下if(P16==0) //如果检测到接P1.6引脚的列线为低电平“0”keyval=15; //可判断是S15键被按下if(P17==0) //如果检测到接P1.7引脚的列线为低电平“0”keyval=16; //可判断是S16键被按下for(i=0;i<200;i++) //让P3.7引脚电平不断取反输出音频{sound=0;delay();sound=1;delay();}}TR0=1; //开启定时器T0TH0=(65536-500)/256; //定时器T0的高8位赋初值TL0=(65536-500)%256; //定时器T0的高8位赋初值}五、用Proteus软件进行仿真利用Keil软件进行编译通过后,生成hex文件。
基于单片机的电子密码锁设计与实现毕业设计论文
Institute of Technology.East China Jiaotong University毕业设计(论文)Graduation Design (Thesis)(20 —20 年)题目基于单片机的电子密码锁设计毕业设计(论文)原创性申明本人郑重申明:所呈交的毕业设计(论文)是本人在导师指导下独立进行的研究工作所取得的研究成果。
设计(论文)中引用他人的文献、数据、图件、资料,均已在设计(论文)中特别加以标注引用,除此之外,本设计(论文)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。
本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。
毕业设计(论文)作者签名:日期:年月日毕业设计(论文)版权使用授权书本毕业设计(论文)作者完全了解学院有关保留、使用毕业设计(论文)的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交设计(论文)的复印件和电子版,允许设计(论文)被查阅和借阅。
本人授权华东交通大学理工学院可以将本设计(论文)的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编毕业设计(论文)。
(保密的毕业设计(论文)在解密后适用本授权书)毕业设计(论文)作者签名:指导教师签名:签字日期:年月日签字日期:年月日摘要随着科技的进步,安全防盗越来越受到人们的重视,传统的机械锁安全性差,不易携带,比如小区单元门,学校的实验室和机房,超市的存储柜等,普通的机械锁构造过于简单,大都采用铜铝锌等材料作为锁芯,抵抗不了强力破坏,锁具的制作工艺落后,无法组织技术手段的开启,已经不能满足人们的需要。
因此各种安全产品相继问世,而以单片机为中心的电子密码锁则大放异彩。
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。
因为其脱离了钥匙,这样就避免了因为钥匙丢失而造成时间和经济上的损失,构造复杂严密,成本低廉,加上具有时限和报警功能,更适合平常人们的生活。
基于单片机的电子密码锁
基于单片机的电子密码锁第一章引言1.1 研究背景现代社会对于安全性的需求越来越高,传统的机械密码锁存在一些问题,例如容易被暴力破解、密钥容易丢失等,因此电子密码锁被广泛应用于各种场合。
单片机作为一种重要的控制设备,被用于设计和实现电子密码锁。
1.2 研究目的本文旨在基于单片机,设计并实现一种高安全性的电子密码锁。
通过对单片机的调试,加密算法的设计以及硬件组件的选择与搭建,实现一个可靠且安全的电子密码锁系统。
第二章单片机的选择与原理2.1 单片机的概述单片机是一种集成了微处理器、存储器和各种输入输出控制设备的单芯片微型电脑。
在电子密码锁中,单片机担当着控制主要逻辑和算法的角色。
2.2 单片机的选择在选择单片机时,我们需要考虑它的计算能力、存储容量、输入输出接口等因素。
本文选择了xxx型号的单片机作为主控芯片,因为它具备较高的性能和丰富的硬件接口。
2.3 单片机的工作原理在电子密码锁中,单片机负责控制输入输出,监测输入密码和验证密码的正确性,并控制相关执行机构(如电磁锁)的开关。
单片机通过与其他硬件组件的协作,完成电子密码锁的功能。
第三章加密算法设计与实现3.1 加密算法的选择在电子密码锁中,密码的安全性是至关重要的。
本文选用了常见的对称加密算法AES(Advanced Encryption Standard)作为主要的密码算法。
3.2 加密算法的实现本文首先对AES算法进行介绍,并实现其在单片机上的加密核心代码。
为了提高加密强度,我们还设计了一些额外的安全增强措施,例如密码复杂性等。
第四章硬件电路设计与组装4.1 硬件电路的整体设计电子密码锁的硬件电路包括输入接口、输出接口、显示器、电池管理等模块,本文将对每个模块进行详细的设计。
4.2 输入接口设计输入接口是与用户交互的重要组成部分,本文采用了矩阵键盘作为密码输入装置,并通过电平转换电路将其与单片机相连。
4.3 输出接口设计输出接口主要用于显示密码结果和控制外部执行机构,例如LCD显示器和电磁锁等。
基于单片机的电子密码锁设计与实现.
河南理工大学万方科技学院课程设计报告2015- 2016学年第一学期课程名称单片机原理及应用设计题目电子密码锁设计学生姓名杨会毫学号 1516353019专业班级计算机15升指导教师苏百顺2016 年1 月5 日摘要近年来,随着改革开放的深入发展,电子电器的飞速发展.人民的生活水平有了很大提高。
各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。
然而不法分子也是越来越多,原因在于大部分人防盗意识还不够强,造成偷盗现象屡见不鲜。
越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧.因此,出于安全方便等方面的需求,电子密码锁相继问世。
本设计是以单片机AT89S51为主控芯片,并结合外围液晶显示LCD1602、存储芯片AT24C02、红外遥控HS0038,以及键盘输入、复位、电源等电路组合而成。
系统能够完成开锁、报警、修改密码等基本功能,还能够通过红外来控制单片机的开锁,以及掉电储存密码的功能。
整个设计在Keil开发环境下,用C语言编写主控芯片的控制程序来实现具有多功能的电子密码锁。
关键词:密码锁AT89S51 储存显示红外目录摘要 (I)引言 (1)1 概述 (2)1。
1 课题背景和意义 (2)1.2电子密码锁的发展趋势 (2)2 系统总体设计思路 (3)2。
1 系统设计要求 (3)2。
2系统设计方案 (3)3 系统硬件设计与实现 (4)3.1主控芯片AT89S51 (4)3.2 存储模块AT24C02 (6)3.3红外模块HS0038 (9)3.4 显示模块LCD1602 (10)3。
5 电源电路模块 (11)3.6 键盘输入模块 (12)3。
7 报警电路 (13)3。
8 开锁电路 (13)3。
9 复位电路 (14)3.10串行通信电路 (14)3。
11 系统整体原理图 (16)4系统软件设计 (17)4.1 主程序设计 (17)4。
2键值判断设计 (18)4.3开锁设计 (19)4。
4密码修改设计 (20)4.5 红外遥控设计 (23)5 仿真设计 (24)5。
基于51单片机的电子密码锁设计与应用研究
基于51单片机的电子密码锁设计与应用研究基于51单片机的电子密码锁设计与应用研究摘要:随着科技的不断发展,电子密码锁在我们的日常生活中被广泛应用。
本文以51单片机为核心,对电子密码锁进行了设计与研究。
通过对电子密码锁的原理、组成部分及其在实际应用中的优点进行了探讨,并详细介绍了设计过程和程序实现。
利用51单片机的高性能、低功耗和强大的扩展性,成功实现了电子密码锁的设计与应用。
实验结果表明,该电子密码锁具有良好的安全性和可靠性,可以满足人们对安全性的需求。
关键词:51单片机;电子密码锁;设计;应用;安全性引言随着信息技术和智能化的快速发展,电子密码锁作为一种安全可靠的门禁控制系统,已经在社会生活中得到广泛应用。
相比于传统的钥匙锁而言,电子密码锁具有更高的安全性、更方便的使用特点,成为现代化社会安全管理的重要组成部分。
51单片机作为一种常用的微控制器,具有高性能、低功耗、价格经济等优点,因此被广泛应用于电子密码锁的设计和研究中。
本文旨在通过基于51单片机的电子密码锁的设计与应用研究,探讨电子密码锁的工作原理、设计流程和实现方法,并对其在实际应用中的优势进行分析。
一、电子密码锁的原理与组成部分电子密码锁是一种基于数字电子技术的门禁控制系统,主要由输入模块、控制模块和输出模块组成。
1. 输入模块:输入模块主要用于输入开锁密码。
一般来说,输入模块可以使用按键、密码键盘、触摸屏等方式。
在本设计中,我们选择了密码键盘作为输入模块。
2. 控制模块:控制模块主要负责接收输入的密码并进行处理,判断是否正确并控制锁的开关状态。
51单片机就是一个常用的控制模块。
3. 输出模块:输出模块用于将控制模块的指令转化为实际操作,控制锁的开关或者报警功能。
一般来说,输出模块可以使用电磁铁、继电器、蜂鸣器等设备。
在本设计中,我们采用了电磁铁作为输出模块。
二、电子密码锁的设计过程1. 硬件设计电路连接:将密码键盘的输出与51单片机的输入口相连,将电磁铁与51单片机的输出口相连。
基于单片机的电子密码锁设计和实现
河南理工大学万方科技学院课程设计报告2015— 2016学年第一学期课程名称单片机原理及应用设计题目电子密码锁设计学生姓名杨会毫学号 **********专业班级计算机15升指导教师苏百顺2016 年 1 月 5 日摘要近年来,随着改革开放的深入发展,电子电器的飞速发展。
人民的生活水平有了很大提高。
各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。
然而不法分子也是越来越多,原因在于大部分人防盗意识还不够强,造成偷盗现象屡见不鲜。
越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。
因此,出于安全方便等方面的需求,电子密码锁相继问世。
本设计是以单片机AT89S51为主控芯片,并结合外围液晶显示LCD1602、存储芯片AT24C02、红外遥控HS0038,以及键盘输入、复位、电源等电路组合而成。
系统能够完成开锁、报警、修改密码等基本功能,还能够通过红外来控制单片机的开锁,以及掉电储存密码的功能。
整个设计在Keil开发环境下,用C语言编写主控芯片的控制程序来实现具有多功能的电子密码锁。
关键词:密码锁 AT89S51 储存显示红外目录摘要 (I)引言 (1)1 概述 (2)1.1 课题背景和意义 (2)1.2电子密码锁的发展趋势 (2)2 系统总体设计思路 (3)2.1 系统设计要求 (3)2.2系统设计方案 (3)3 系统硬件设计与实现 (4)3.1主控芯片AT89S51 (4)3.2 存储模块AT24C02 (6)3.3红外模块HS0038 (9)3.4 显示模块LCD1602 (10)3.5 电源电路模块 (11)3.6 键盘输入模块 (12)3.7 报警电路 (13)3.8 开锁电路 (13)3.9 复位电路 (14)3.10串行通信电路 (14)3.11 系统整体原理图 (16)4系统软件设计 (17)4.1 主程序设计 (17)4.2键值判断设计 (18)4.3开锁设计 (19)4.4密码修改设计 (20)4.5 红外遥控设计 (23)5 仿真设计 (24)5.1 Protues仿真软件概述 (24)5.2 Protues与Keil的连调 (25)5.3 Protues与Keil的连调的仿真结果 (26)5.4问题及解决办法 (27)结论 (28)参考文献 (29)引言随着新技术的不断开发与应用,近年来单片机发展十分迅速,一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起,单片机的应用已经渗透到冶金、电力、建材、化工、机械、石油、食品等各个行业。
基于单片机的电子密码锁及程序
毕业论文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为突出,传统的机械锁由于构造简单,被撬事件屡见不鲜。
电子密码锁保密性好,使用灵活性高,收到广大用户的青睐。
本设计是以单片机AT89C52作为密码锁的主控芯片与数据存储单元,结合外围的矩阵键盘输入、LCD显示、开锁、报警等,用C语言编写程序,并用Keil uVision4软件进行编译设计了一款可以更改密码,具有报警功能的电子密码控制系统。
本设计采用矩阵键盘对密码进行输入,具有较高的优势,减少了I/O口的占用数目。
密码的显示采用LCD显示屏实现,为确保安全性统一使用“*”显示密码,当重新设置密码时按下“修改”键,LCD显示屏显示数字。
采用蜂鸣器模拟报警系统,增加了密码锁的安全能力。
软件使用C语言编程,运用自上而下的模块化设计思想,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,设计达到电子密码锁的功能。
关键字:密码锁、AT89C52、矩阵键盘、报警一、设计背景随着社会科技的进步,锁已经发展到了密码锁、磁性锁、电子锁、激光锁、声控锁等等。
在传统钥匙的基础上,加了一组或多组密码,不同声音,不同磁场,不同声波,不同光束光波,不同图像来控制锁的开启,从而大大提高了锁的安全性。
当今安全信息系统应用越来越广泛,特别在机密保护、维护隐私和财产保护方面起到重大作用,而基于电子密码锁的安全系统是其中的一部分,运用非常广泛,研究它具有重大的现实意义。
电子密码锁可以在日常生活和现代办公中,住宅与办公室的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存等多种场合使用。
大大提高了主人物资的安全性。
目前使用的密码锁种类繁多,各具特色。
本文从经济实用的角度出发,采用AT89C52单机,研制了一款具有防盗自动报警功能的电子密码锁。
该密码锁设计方法合理,简单易行,成本低,符合住宅、办公室用锁要求,具有一定的推广价值。
基于单片机的电子密码锁
基于单片机的电子密码锁第一章序言电子密码锁作为一种现代化的安全防护设备,被广泛应用于家庭、商业和公共场所。
它与传统机械锁相比具有更高的安全性、更方便的使用方式以及更多的功能。
而基于单片机的电子密码锁则利用现代电子技术,结合单片机的强大功能,实现了更高级别的安全保护和智能化操作。
本文将深入探讨基于单片机的电子密码锁的原理、设计和应用。
第二章基本原理基于单片机的电子密码锁的基本原理是利用数字密码的输入和比对来控制锁的开关。
系统通过单片机将输入的密码与预设密码进行比对,如果输入正确,则单片机控制锁的电机将锁打开。
同时,还可以通过单片机对其他功能的控制,例如报警装置、指纹识别、密钥卡等。
基本原理可以总结为三个步骤:密码输入、比对判断和锁的控制。
第三章设计方案基于单片机的电子密码锁的设计方案包括硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计的主要组成部分有密码输入模块、单片机模块、电机控制模块和电源模块。
密码输入模块一般使用键盘或者触摸屏来实现密码的输入,单片机模块负责接收输入的密码,并与预设密码进行比对,电机控制模块用于控制锁的开启和关闭,电源模块提供系统的电能。
软件设计则是基于单片机的程序设计,包括密码输入、比对判断和控制电机的相关代码。
第四章功能拓展基于单片机的电子密码锁除了基本的密码输入和开锁功能外,还可以拓展其他功能。
例如,可以增加报警功能,当密码输入错误次数达到一定次数时,系统将触发报警器或者发送警报信息;还可以新增指纹识别功能,通过将指纹信息存储在单片机中,实现指纹的输入和认证,提高门锁的安全性;另外,还可以添加密钥卡功能,通过感应技术读取密钥卡上的信息,实现无需输入密码的开锁方式,提升用户体验。
第五章应用前景基于单片机的电子密码锁在家庭、商业和公共场所都有广泛的应用前景。
在家庭使用方面,电子密码锁可以取代传统的机械锁,提供更高的安全性,可以对家庭成员的出入进行控制;在商业使用方面,电子密码锁可以应用于办公室、酒店、银行、医院等场所,实现门禁和权限控制,保护重要信息的安全;在公共场所使用方面,电子密码锁可以应用于公共厕所、储物柜、车库等场所,提供更方便快捷的开锁方式。
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基于单片机的电子密码锁设计单片机是典型的嵌入式微控制器,由运算器,控制器,存储器,输入输出设备等构成,相当于一个微型的计算机。
下面是小编为你带来的基于单片机的电子密码锁设计,欢迎阅读。
摘要:随着电子技术的发展,人们对锁的需求越来越多,所以各种各样的电子锁层出不穷,未来电子密码锁的市场将非常广阔。
这次设计是以STC89C51单片机为技术控制核心,显示部分选用了1602液晶显示,密码储存模块采用AT24C02芯片,结合设计的外围报警模块,矩阵键盘输入模块,继电器模块完成了电子密码锁的设计。
关键词:密码锁;单片机;液晶显示一、引言(一)设计的背景和研究意义。
自从人类脱离原始社会、开始有私有财产的概念以来,锁就成为了人们生活中的重要组成部分。
随着科技的发展,电子密码锁被越来越多的人所接受,它已经在生活中随处可见了. 电子密码锁拥有太多机械锁完全无法相比的优点。
它不但能完成“锁”自身的功用,还可以具有记忆、辨识、警报等特别的作用。
因为电子密码锁的更安全性、更便宜、易操作,越来越多人开始关注这一领域。
随着单片机的迅速发展,其应用领域越来越广泛,将其应用到保密和安全方面是相当可靠,相当有意义的。
基于单片机的电子密码锁的研究在保护财产和人身安全方面可以给人们带来更多更好的选择(二)设计的主要环节。
设计的主要方案如下:(1)控制模块采用STC89C51为控制中心模块。
(2)键盘输入采用4x3的共阴极键盘输入可以节省IO口的使用。
(3)显示模块采用液晶显示密码的输入和修改等提示。
(4)报警模块通过蜂鸣器和LED灯闪烁来完成。
(5)继电器用来控制密码锁的开关。
二、系统的硬件原理图硬件设备是以单片机为核心,结合电源电路、密码储存电路、显示电路、报警电路和继电器电路等外围设备来完成设计要求。
其原理框图如图1。
三、系统硬件部分设计(一)AT24C02 EEPROM存储器。
用户在使用电子密码锁的时候若更改了系统的初始密码,密码锁系统断电之后密码就容易丢失,而曾加了AT24C02就能把密码储存起来防止丢使。
基于单片机指纹识别电子密码锁的设计
在软件编写方面,需要编写指纹识别算法和控制系统程序。指纹识别算法需 要实现图像采集、预处理、特征提取和比对等功能;控制系统程序需要实现系统 的逻辑控制和操作,包括对指纹信息的处理、密码的验证和系统的启动、停止等 控制。
在硬件配置方面,需要选择合适的单片机、指纹采集设备和存储器等。单片 机是整个系统的核心,需要根据系统的性能要求和成本等因素进行选择;指纹采 集设备需要根据实际应用场景进行选择,例如光学式或电容式指纹采集设备;存 储器需要选择具有高可靠性和稳定性的Flash存储器或EEPROM存储器。
3、开发智能化和网络化的电子密码锁:通过接入互联网或物联网技术,实 现远程控制和监控,提高密码锁的使用便利性和安全性。
参考内容
引言
随着科技的进步和人们生活水平的提高,各种电子设备的应用越来越广泛, 人们对个人隐私和数据安全的保护需求也在不断增加。为了提高密码锁的安全性, 人们提出了许多设计方案,其中基于单片机的指纹识别电子密码锁设计是一种高 效、便捷的保
。在特征提取阶段,通过对指纹图像的细节特征进行分析,提取出用于比对 的特征点。最后,将这些特征点与存储在系统中的模板进行比对,以判断用户的 身份。
密码存储是保证密码安全性的重要环节。在基于单片机的指纹识别电子密码 锁设计中,通常采用Flash存储器或EEPROM存储器来存储密码和指纹模板。这些 存储器具有反复擦写和掉电不丢失数据的特性,可以保证密码的安全性和可靠性。
四、系统调试
在系统调试过程中,我们需要分别对电路、单片机控制程序和指纹识别算法 进行调试。
1、电路调试:首先,我们需要检查电源电路的稳定性和信号传输电路的通 断性,确保电路工作正常;其次,我们需要调试电阻网络部分,确保指纹信号的 准确转化。
2、单片机控制程序调试:在程序编写完成后,我们需要通过串口调试工具 对程序进行调试,检查程序是否能够正常工作、是否存在语法错误等。
基于单片机的电子密码锁
基于单片机的电子密码锁第一章:引言随着科技的不断进步,电子密码锁作为一种现代化的安全设备,越来越得到人们的关注和应用。
传统的机械锁存在一些弊端,例如易被撬开、锁码易被窃取等问题。
而电子密码锁则通过集成电路和密码输入系统,提供了更高的安全性和便利性。
本文将详细介绍基于单片机的电子密码锁的原理和设计,包括电路设计、程序代码编写、功能调试等方面。
通过这些内容,读者将对电子密码锁的工作原理和制作过程有更深入的了解。
第二章:原理介绍2.1 单片机选型在设计电子密码锁时,选择合适的单片机至关重要。
本文选择XX单片机作为控制器,原因主要在于其低功耗、高性能和丰富的外设接口等特点。
2.2 电路设计电子密码锁的电路设计包括密码输入系统、电源管理和电机驱动等部分。
密码输入系统主要由按键矩阵和LCD显示器组成,用于用户输入密码和显示相关信息。
电源管理模块负责供电和电池电量检测。
电机驱动模块则用于控制锁体的开关。
第三章:程序编写3.1 系统初始化在单片机启动时,需要对系统进行初始化配置。
包括外设接口的设置、时钟的配置和IO口的初始化等。
这些步骤为后续的程序运行提供了必要的准备工作。
3.2 密码验证当用户输入密码后,系统需要对密码进行验证。
在编写程序时,需要结合密码输入系统和密码存储器,根据用户输入的密码和存储的密码进行比对。
如果密码匹配成功,则进入下一阶段,否则给出错误提示。
3.3 功能实现除了密码验证外,电子密码锁还可以实现其他功能。
例如,设置密码、修改密码、开关驱动电机等。
在程序编写时,需要对这些功能进行详细设计,并考虑到各种异常情况的处理。
第四章:系统调试为了保证电子密码锁的功能可靠,需要进行系统调试。
调试过程主要包括测试电路的正常工作状态、验证密码验证功能的准确性和检查电机驱动模块的可靠性等。
第五章:应用与展望电子密码锁具有广泛的应用前景。
不仅可以用于家庭安全防护,还可以应用于商业场所、酒店、学校等多个领域。
未来,电子密码锁还可以与其他智能设备进行联动,实现更多便利和安全功能。
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。
基于单片机的电子安全密码锁的设计
基于单片机的电子安全密码锁的设计一、本文概述Overview of this article随着科技的不断发展,电子安全设备在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
其中,电子密码锁作为一种重要的安全设备,已经广泛应用于家庭、办公室、银行、仓库等场所。
为了满足日益增长的安全需求,设计一种高效、稳定、可靠的电子密码锁成为了当前的重要任务。
本文旨在探讨基于单片机的电子安全密码锁的设计方案,旨在提供一种便捷、安全、可靠的密码锁解决方案。
With the continuous development of technology, electronic security devices are playing an increasingly important role in our daily lives. Among them, electronic password locks, as an important security device, have been widely used in homes, offices, banks, warehouses and other places. In order to meet the growing security needs, designing an efficient, stable, and reliable electronic password lock has become an important task at present. This article aims to explore the design scheme of electronic security password locks based on microcontrollers,aiming to provide a convenient, secure, and reliable password lock solution.本文首先介绍了电子密码锁的研究背景和意义,阐述了传统机械锁与电子密码锁相比的优势。
基于单片机的电子密码锁的设计
基于单片机的电子密码锁的设计随着电子技术的高速发展,越来越多的电子设备在我们的日常生活中得到广泛应用,其中电子密码锁是一种非常实用的设备。
本文将介绍一种基于单片机的电子密码锁的设计方案。
一、设计原则电子密码锁可以实现安全有效地控制门的进出,因此在设计时需要考虑以下几个原则:1、安全性原则:电子密码锁的主要作用是保护门的安全,因此在设计时要充分考虑安全性原则,确保该锁的密码安全保密,并且无法被破解。
2、简易性原则:电子密码锁的使用应该非常方便,不需要复杂的操作步骤,任何人都能轻松地使用。
3、灵活性原则:电子密码锁应该具有良好的灵活性,以适应各种不同的使用环境和场合。
二、设计思路基于上述原则,我们可以采用基于单片机的密码锁设计方案。
它可以实现方便、高效、稳定和安全的门控制。
1、硬件设计:硬件设计主要包括电子密码锁系统的各个模块的设计,其中包括微控制器、键盘输入、存储器、LCD显示和驱动电路等。
我们采用AT89C2051单片机来实现密码锁的控制功能,该单片机具有字节可编程存储器、RAM存储器、定时器和串口等功能模块,可满足密码锁的功能要求。
输入模块采用矩阵键盘,在设计过程中需要根据输入键位的数量和大小合理地布局键盘电路。
存储模块采用EEPROM,按动某个键时,将按键值存储在EEPROM中。
显示模块采用1602液晶显示屏,该显示屏具有高清晰度、低功耗和长寿命等特点,可以方便地显示密码输入信息和程序的运行状态。
2、软件设计:软件设计主要包括密码输入、密码储存、密码比较和门控制等功能。
在密码输入部分,用户可以用矩阵键盘输入密码,输入的密码被存储在EEPROM中。
在密码储存部分,将用户数据(即输入的密码)存储在EEPROM中。
EEPROM的储存器地址是固定的,编写程序时须对地址进行下标处理。
密码比较部分,将输入密码和储存密码在EEPROM中进行比较,如果相同则门打开,否则告知用户。
在门控制部分,控制开关电路,门锁打开后关闭门锁,使其快速反弹,保证门锁卡住门框。
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基于单片机的电子密码锁设计在日常生活中,密码锁是一种常见的安全设备,被广泛应用于家庭、办公室等场所。
随着科技的发展,传统的机械密码锁已经不能完全满足人们对安全性和便捷性的需求。
为了提高密码锁的安全性和实用性,许多基于单片机的电子密码锁被设计出来。
本文将介绍一种基于单片机的电子密码锁设计,并详细说明其工作原理和实现过程。
1. 设计思路基于单片机的电子密码锁的设计目标是提高安全性和便捷性。
传统的机械密码锁容易被暴力破解,而且如果密码被泄露,需要更换整个锁体。
因此,采用电子密码锁可以提供更高的安全性和方便的密码管理功能。
2. 系统组成基于单片机的电子密码锁主要由以下几个部分组成:(1)输入模块:用于输入密码的设备,可以是键盘、触摸屏等。
(2)单片机控制模块:使用单片机作为核心控制器,接收输入密码并进行验证。
(3)驱动模块:通过驱动模块对电子锁进行控制开关。
(4)显示模块:以LED或LCD等形式显示相关信息。
(5)电源模块:为电子密码锁系统提供电能供应。
3. 工作原理基于单片机的电子密码锁的工作原理如下:(1)初始状态下,用户可以通过输入密码进行解锁或锁定。
输入模块接收用户输入的密码。
(2)输入模块将密码发送给单片机控制模块。
(3)单片机控制模块使用事先设定的密码进行比对。
如果密码匹配,单片机控制模块将发出控制信号给驱动模块。
(4)驱动模块接收到控制信号后,将根据信号的指示打开或关闭电子锁。
(5)同时,单片机控制模块会发出指令给显示模块,将结果显示给用户。
4. 实现过程基于单片机的电子密码锁的实现过程如下:(1)选择合适的单片机,如AT89C51。
(2)设计电路板,将输入模块、单片机控制模块、驱动模块、显示模块和电源模块连接在一起。
(3)编写单片机的控制程序,实现密码验证和控制信号的生成。
(4)制作密码锁外壳,将电子密码锁系统组装在一起。
(5)测试电子密码锁的各个功能是否正常。
基于单片机的红外电子密码锁的设计
基于单片机的红外电子密码锁的设计基于单片机的红外电子密码锁的设计随着科技的发展,红外电子密码锁逐渐取代传统的机械密码锁成为了门禁系统中的主流。
红外电子密码锁通过红外线传输数据,使得开锁变得更加智能化、快速化,而且提高了安全性,防止了密码泄露以及密码碰撞的问题。
本文将介绍一种基于单片机的红外电子密码锁的设计方案。
一、系统方案本设计采用C51单片机为控制器,红外线信号接收模块作为主控,驱动步进电机控制门锁的开关,使得门的开关更加方便快捷,并提高了安全性。
电路运用了ISP编程器,通过USB 接口与电脑连接,并通过Keil软件编写程序上传到控制器中,以控制系统的整体运行流程。
二、硬件设计1. 单片机选型本设计中,选用51系列单片机控制器Atmel AT89C51,其具有内部FLASH可编程存储器,可在编程过程中对程序进行修改,更加便于控制器程序的更新维护。
同时,该单片机具有多种外设接口,包括计数器、定时器、串口等,便于实现控制器与各种传感器、执行器的互联。
2. 电源设计本系统使用直流12V供电,其中12V正极接单片机VCC,负极接GND,同时将12V作为步进电机的电源。
在电路中使用L7805稳压电源,将电压稳定输出为5V供给单片机芯片和红外线传感器等其他模块。
3. 红外线接收模块在门锁上方适当放置一个2150nm红外线传感器模块,以接收红外线信号并将其转化为数字信号。
这里采用的是RS232接口连接,将红外二极管所收到的红外线信号交给MCU进行处理。
4. 步进电机为实现门的自动开启关闭,本设计采用了步进电机驱动门锁的开关。
步进电机与单片机控制器的连接采用的是四线步进电机驱动电路。
其中,两根草绿色和橙色的线为电机的控制线,将其接入单片机P3口中,蓝色和红色的两根线分别为电机的两个电极,将它们接到电机驱动器的两个对应通道上。
三、软件设计1. 开发环境本设计所需的IDE使用Keil 4.0集成开发工具,同时也需要用到AT89C51单片机的ISP编程器,将程序下载到MCU板上。
基于单片机电子密码锁的课程设计
基于单片机电子密码锁的课程设计本文将介绍基于单片机电子密码锁的课程设计,包括设计目的、设计理念、硬件设计、软件实现和实验结果。
通过这篇文档,读者可以了解到使用单片机进行电子密码锁设计的方法和步骤,并了解到电子密码锁在现代生活中的应用。
一、设计目的本次课程设计的主要目的是为了加深学生对单片机的理解和应用,同时锻炼学生的设计能力和实践能力。
通过电子密码锁的设计,可以培养学生的系统思维和解决问题的能力,同时也可以让学生了解到电子密码锁在现代生活中的应用。
二、设计理念电子密码锁是一种智能化的安全设备,其设计理念是通过输入密码来进行开锁,实现门禁控制和安全防护的功能。
本次课程设计的设计理念是通过单片机控制电子密码锁的开关,实现对门禁的控制和管理。
同时,本次设计还考虑到了密码的安全性和可靠性,确保用户信息的安全和可靠性。
三、硬件设计1、硬件模块本次课程设计的硬件模块主要包括单片机模块、显示屏模块、键盘模块、电子锁模块和电源模块。
2、模块连接单片机模块、显示屏模块、键盘模块、电子锁模块和电源模块之间通过连线进行连接。
其中,单片机模块和显示屏模块之间通过串口进行通讯,单片机模块和键盘模块之间通过IO 口进行通讯,单片机模块和电子锁模块之间通过IO口进行通讯,电源模块则为整个系统提供电源供应。
四、软件实现1、程序流程本次课程设计的程序流程主要包括初始化、密码输入、密码验证、开锁和关闭等步骤。
其中,初始化主要是对各个模块进行初始化和设置,包括显示屏、键盘、电子锁等模块的初始化和设置;密码输入是通过键盘输入密码,将密码存储在单片机中;密码验证是对密码进行比对,如果密码正确,则开锁,否则显示密码错误的提示信息;开锁则是对电子锁进行控制,将开关状态进行切换;关闭则是对电子锁进行控制,将开关状态进行切换。
2、代码实现本次课程设计的代码实现主要采用C语言进行编写,并通过Keil C IDE进行编辑和调试。
具体代码可以参照下面的代码:int main(void){ //初始化模块Init_LCD(); Init_Keypad(); Init_Lock(); while (1) { //获取用户输入的密码Get_Password(); //判断密码是否正确if(Check_Password()) { //解锁Unlock_Lock();//显示解锁成功信息Display_LCD("UnlockSuccessed"); } else { //显示解锁失败信息Display_LCD("Unlock Failed"); } }}五、实验结果通过本次课程设计,设计并制作出了一款基于单片机电子密码锁。
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一、电子密码锁的工作原理电子密码锁主要由输入模块、控制模块、存储模块和执行模块组成。
用户通过输入模块(如键盘)输入密码,控制模块(单片机)对输入的密码进行处理和判断,并与存储模块中预先设定的密码进行比对。
如果输入密码正确,控制模块将向执行模块发送开锁指令,实现开锁;如果输入密码错误,则执行相应的错误处理操作,如报警、锁定等。
二、硬件设计(一)单片机的选择在本设计中,选用了_____型号的单片机。
该单片机具有性能稳定、功耗低、接口丰富等优点,能够满足电子密码锁的控制需求。
(二)输入模块输入模块采用了矩阵键盘,通过行列扫描的方式获取用户输入的密码。
矩阵键盘具有按键数量多、占用端口少的特点,能够有效节省单片机的资源。
(三)存储模块为了存储预设的密码,选用了_____型号的EEPROM芯片。
EEPROM具有掉电不丢失数据的特性,能够保证密码的安全性和可靠性。
(四)显示模块为了给用户提供反馈信息,使用了_____型号的液晶显示屏。
可以显示开锁状态、输入错误提示等信息。
(五)执行模块执行模块包括电磁锁和报警装置。
当输入密码正确时,单片机控制电磁锁打开;当输入密码错误次数超过设定值时,启动报警装置。
三、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、EEPROM读取预设密码等。
然后进入密码输入等待状态,当检测到有按键输入时,进行密码处理和判断,并根据判断结果执行相应的操作。
(二)密码输入处理在密码输入过程中,对输入的按键进行去抖处理,防止误判。
同时,对输入的密码进行加密处理,提高密码的安全性。
(三)密码比对将输入的密码与存储在EEPROM中的预设密码进行比对。
比对过程中,采用逐位比较的方式,确保密码的准确性。
(四)错误处理当输入密码错误时,记录错误次数。
如果错误次数超过设定值,则启动报警装置,并锁定键盘一段时间,防止暴力破解。
四、系统调试与测试(一)硬件调试首先检查电路连接是否正确,有无短路、断路等情况。
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毕业设计基于单片机的电子密码锁设计与实现姓名:学号:学院:专业:指导教师:协助指导教师:摘要近年来,随着改革开放的深入发展,电子电器的飞速发展。
人民的生活水平有了很大提高。
各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。
然而不法分子也是越来越多,原因在于大部分人防盗意识还不够强,造成偷盗现象屡见不鲜。
越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。
因此,出于安全方便等方面的需求,电子密码锁相继问世。
本设计是以单片机AT89S51为主控芯片,并结合外围液晶显示LCD1602、存储芯片AT24C02、红外遥控HS0038,以及键盘输入、复位、电源等电路组合而成。
系统能够完成开锁、报警、修改密码等基本功能,还能够通过红外来控制单片机的开锁,以及掉电储存密码的功能。
整个设计在Keil开发环境下,用C语言编写主控芯片的控制程序来实现具有多功能的电子密码锁。
目录摘要Abstract引言1 概述1.1 课题背景和意义1.2电子密码锁的发展趋势2 系统总体设计思路2.1 系统设计要求2.2系统设计方案3 系统硬件设计与实现3.1主控芯片AT89S513.2 存储模块AT24C023.3红外模块HS00383.4 显示模块LCD16023.5 电源电路模块3.6 键盘输入模块3.7 报警电路3.8 开锁电路3.9 复位电路3.10串行通信电路3.11 系统整体原理图4系统软件设计4.1 主程序设计4.2键值判断设计4.3开锁设计4.4密码修改设计4.5 红外遥控设计4.6 Keil编程软件介绍5 仿真设计5.1 Protues仿真软件概述5.2 Protues与Keil的连调5.3 Protues与Keil的连调的仿真结果5.4问题及解决办法结论致谢引言随着新技术的不断开发与应用,近年来单片机发展十分迅速,一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起,单片机的应用已经渗透到冶金、电力、建材、化工、机械、石油、食品等各个行业。
单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人们带来的方便也是不可否认的其中单片机控制就是一个典型的例子。
MCS-51系列单片机应用广泛,是学习单片机技术较好的系统平台,同时也是单片机微型计算机应用系统开发的一个重要系列。
目前,单片机原理与应用教材大都采用汇编语言讲解和设计程序实例,但汇编语言学习困难。
在实际应用系统开发调试中,特别是开发比较复杂的应用系统时,为了提高开发效率和使程序便于移植,现在多用C语言。
在信息产业飞速发展的今天,我们生活中必不可需的设备都向着小型化、便携化、智能化、自动化的方向发展。
所以电子密码锁随着快节奏的生活应运而生。
在我国六七十年代还是传统的一把钥匙配一把锁,不管是单位还是个人每天都要认真检查是否锁上了门,而且钥匙还不能随便乱放,一旦不小心忘记放在哪里很可能就打不开门了。
传统的锁也相当的不安全,会有一些不法分子想尽办法打开你的房锁去偷盗东西。
电子密码锁的产生使得这些问题都不再是问题,我们只需简单的记住六位密码即可。
1 概述1.1 课题背景和意义人们从前使用的锁不但不方便,而且安全系数也比较低。
随着社会的进步和人们生活水平的提高,老式的锁已经跟不上人们的要求,况且人们对防盗的要求越来越高,特别是对使用的便捷性也有了更高的需求。
因此近几年一种新型的电子密码锁应运而生,受到了人们的青睐。
有报警功能的密码锁这时正为人们解决了不少问题。
但是市场上的密码锁大部分都是用于一些大公司财政机构、价格高昂,一般人们难以接受。
如果再设计和生产一种价格低廉、性能灵敏可靠的密码锁,必将在防盗和保证财政安全方面发挥更加有效的作用。
密码锁是现代生活中经常用到的工具之一,广泛应用于保险柜、房门、宾馆、车库等。
电子密码锁克服了机械式密码锁量少、安全性能差的缺点,特别是使用单片机控制的智能电子密码锁,不但功能全,而且具有更高的安全性和可靠性。
并且电子密码锁只需记住一组密码,无需携带钥匙,免除了人们携带钥匙的烦恼,被越来越多的人所喜欢。
随着我国第三产业的飞速发展,电子密码锁会在不久的将来得到广泛的应用,方便社会和个人。
1.2电子密码锁的发展趋势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,同时可靠性提高,成本也相对提高,所以只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,所以对密码锁的研究一直没有明显进展。
到了90年代,美国、意大利、德国、日本、加拿大、韩国以及我国的台湾、香港等地的微电子技术的进步和通信技术的发展为密码锁提供了技术上的支持,从而推动密码锁走向实际应用的阶段。
目前,在西方国家,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智能门禁系统中,使之更加安全更加可靠实现大门的管理。
我国于90年代初期开始对密码锁进行初步的探索。
到目前为止,随着电子技术和信息技术的发展,电子密码锁的技术领域已发展的十分成熟。
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。
在其他技术领域还有遥控式电子密码锁以及卡片式密码锁等。
2 系统总体设计思路2.1 系统设计要求单片机密码锁主要内容:用户可以自由设定密码、具有报警提示功能、可设置万用密码、具有掉电存储密码功能。
2.2系统设计方案本系统采用以单片机为核心元件的控制方案。
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,除了以上的一些方面外,还有一些最基本的条件,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。
在开发过程中还要考虑开发工具、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。
其原理如下图1所示。
AT89S51图1单片机控制方案3 系统硬件设计与实现3.1主控芯片AT89S51在本设计中选用ATMEL 公司的AT89S51单片机作为主控芯片。
它是一款低功耗,AT89S51就是一款广泛应用的,高性能CMOS 8位单片机,由于系统控制方案简单,数据量也不大,考虑到电路的简单和成本等因素,因此在本设计中选用ATMEL 公司的AT89S51单片机作为主控芯片。
主控模块采用单片机最小系统是由于AT89S51芯片内含有8 B的E2PROM ,无需外扩存储器,电路简单可靠,其时钟频率为0~24 MHz,并且价格低廉,批量价在10元以内。
AT89S51是一款功能强大的微型计算机,它可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比。
单片机的最小系统是由复位电路、时钟电路和电源组成。
复位操作有上电自动复位、按键复位和外部脉冲复位3种方法。
本文采用的是上电复位它是通过系统外部的复位电路来实现的。
根据电路原理可知电容两极板间的电压不能突变当单片机电源接通电源的瞬间单片机的9管脚会产生一个阶跃信号,所以RTS端维持高电平由于这个充电时间远远大于1ms,一般就可以实现对单片机的上电自动复位,即接通电源就完成了系统的初始化。
初始化是为了让单片机从地址0000H开始执行, 除此之外单片机要想正常工作还必须有时钟电路,时钟电路是产生时序的基础,单片机每执行一条指令都是建立在时序电路上的,为了能保证单片机执行指令的同步,电路就要在唯一的时钟信号控制下按时序的先后进行工作。
它分为内部时钟电路和外部时钟电路。
本文采用的是内部时钟电路,在MCS—51单片机的内部有一个高增益的反向放大器,其输入端为引脚XTAL1,输出端为XTAL2,只要在外部接上两个电容和一个晶振,就能够成一个稳定的自激振荡器。
这里主要看一下电容和晶振的选择,晶振的大小与单片机的振荡频率有关,电容的大小影响着振荡器振荡的稳定性和起振的快速性,通常选择10~30pF的瓷片电容。
本系统电容选择为33pF,晶振为12MHz之所以选择这一频率的晶振是为了在进行单片机与电脑进行串口通信时容易产生和电脑时钟同步的波特率,另外在设计电路时,晶振和电容应尽可能的靠近芯片,这样可以提高系统的抗干扰能力,电源部分,电源与地之间可以接一个0.1uF的电容,它用来滤除电源的纹波,使单片机稳定工作,单片机最小系统如图3-1所示。
图3-1 单片机最小系统单片机引脚说明:VCC:电源电压输入端。
GND:电源地。
P0口:P0口是一个8位漏极开路双向I/O端口,每个引脚可以吸收8TTL门电流。
P0口当作数据输出时需要加上拉电阻,当P0口的I/O 口被写“1”后,被定义为高阻抗输入状态。
P0可以用于外部程序数据存储器,P0口可以是地址的低八位以及数据输出口。
P1口:P1口是一个8位双向的I/O端口单片机内部加上了上拉电阻的端口,P1口缓冲器可接收的4TTL栅极电流输出。
P1口的I/O口被写“1”后,内部上拉的是高的,可以作为输入,P1口外部下拉低时输出电流,这是因为有内部上拉的缘故。
P2口:P2口是一个8位双向的I/O端口单片机内部加上了上拉电阻的端口,P2口缓冲器可接收的4TTL栅极电流输出。
当P2口的I/O 口被写“1”后,内部上拉的是高的,可以作为输入,P2口外部下拉低时输出电流,这是因为有内部上拉的缘故。
当P2口用于外部程序存储器或外部数据存储器时P2口是地址高八位输出。
P3口:P3口是一个8位双向的I/O端口单片机内部加上了上拉电阻的端口,P3口缓冲器可接收的4TTL栅极电流输出。
P3口的I/O口被写“1”后,内部上拉的是高的,可以作为输入,P3口外部下拉低时输出电流,这是因为有内部上拉的缘故。
P3口除了普通I/O口功能,还有其第二功能P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 /INT0(外部中断0)P3.3 /INT1(外部中断1)P3.4 T0(T0定时器的外部计数输入)P3.5 T1(T1定时器的外部计数输入)P3.6 /WR(外部数据存储器的写选通)P3.7 /RD(外部数据存储器的读选通)RST:复位引脚高电平时MCU复位,复位信号输入端口,当MCU要复位时,给与此引脚高电平,高电平持续时间是不少于两个机器周期的时间。
ALE/PROG:地址锁存使能以及编程脉冲信号端口。