4位电子密码锁设计
4位数字密码锁毕业设计
4位数字密码锁毕业设计华中科技大学文华学院毕业设计（论文）题目：4位数字密码锁设计（密码设置及验证电路）学生姓名：学号：学部（系）：信息科学与技术学部专业年级： 08通信工程指导教师：陈超原职称或学位：摘要：本设计利用FPGA作为核心控制板，用Verilog 硬件描述语言进行编程，利用计算机软硬件控制技术，设计一个基于FPGA的数字密码锁，能实现密码设定（如果密码没设定则默认密码为0000），密码输入及验证，当密码输入错误时报警或则指示灯亮；反之，密码输入正确时，另外一个指示灯亮。
将程序下载到Altera公司的Cyclone系列目标芯片EP2C5T144C8上调试通过，并观察实际现象，满足设计要求。
关键词：FPGA Verilog 数字密码锁AbstractThe design using the FPGA as the core of the control panel, Verilog hardware description language for programming, Computer hardware and software control technology, design an FPGA-based digital code lock, Set the password(if the password is not set then the default password is 000000), Password input and verification, Alarm or the light when the password input error; On the contrary, enter the correct password , a light. Program downloaded to the target chip EP2C5T144C8 Altera’s Cyclone series through debugging , and to observe the actual phenomenon , to meet the design requirements.Keywords: FPGA Verilog Digital code lock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得尤其的突出，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，受到了广大用户的青睐，电子密码锁的使用体现了人们消费水平、保安意识和科技水平的提高，而且避免了携带甚至丢失钥匙的麻烦。
四位电子密码锁.
专业工程设计说明书题目：4位电子密码锁设计院（系）：电子工程与自动化学院专业：测控技术与仪器（卓越）学生姓名：***学号：**********指导教师：**2015年1月16日锁是置于可启闭的器物上,用以关住某个确定的空间范围或某种器具的,必须以钥匙或暗码打开的扣件。
锁具发展到现在已有若干年的历史了，人们对它的结构、机理也研究得很透彻。
随着社会科技的进步，锁已发展到了密码锁、磁性锁、电子锁、激光锁、声控锁等等。
当今安全信息系统应用越来越广泛，特别在保护机密、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组成部分，因此研究它具有重大的现实意义。
本设计由主控芯片51单片机，单片机时钟电路，矩阵键盘，数码管的动态显示，报警电路和开锁电路组成。
单片负责控制整个系统的执行过程。
关键词：AT89S51、时钟电路、矩阵键盘、数码管的动态显示、报警电路，开锁电路。
引言 (1)1课程设计题目 (1)2 系统设计 (2)2.1 总的系统设计结构图 (2)2.2系统硬件设计 (2)3 AT89S52最小系统设计 (3)3.1 时钟电路设计 (3)3.2 复位电路设计 (4)4 键盘及显示报警电路的硬件设计 (5)4.1 矩阵键盘电路设计 (5)4.2 显示电路硬件设计 (5)4.3 继电器驱动电路及报警电路设计 (6)4.3.1继电器简介 (6)4.3.2 固态继电器驱动电路设计 (7)4.3.3报警提示电路 (7)5 系统软件设计 (8)5.1主程序模块 (9)5.2密码比较判断模块 (9)5.3键盘扫描模块 (9)5.4修改密码模块 (10)5.5数码管液晶显示模块 (11)6 总体调试 (11)7 总结 (12)参考文献 (13)附录 (14)引言通过本次课设的理解与掌握：1、熟悉掌握单片机的结构及工作原理，锻炼独立设计、制作和调试单片机应用系统的软硬件开发的过程和方法。
2、通过MCS-51单片机应用系统的设计与编程应用，将理论知识和实际应用结合起来，加深对电子电路、电子元器件、印刷电路板等方面的知识，提高在软件编程、排错调试、焊接技术、相关设备的使用技能。
51单片机四位密码锁课程设计
51单片机四位密码锁课程设计51单片机四位密码锁是一种常见的电子锁，它使用51单片机作为控制核心，通过输入四位密码来控制锁的开关。
本文将介绍关于51单片机四位密码锁的课程设计。
我们需要明确设计的目标和要求。
本设计的主要目标是实现一个四位密码锁系统，并且需要满足以下要求：1.能够输入四位数字密码。
2.密码输入正确时，能够解锁并输出解锁信号。
3.密码输入错误时，不能解锁。
4.能够重置密码。
接下来，我们将详细介绍设计的步骤和实现。
1.硬件设计：在硬件设计方面，我们需要准备以下器件：- 51单片机-数码管显示模块-按键模块-继电器模块-电源模块2.软件设计：在软件设计方面，我们需要编写51单片机的程序，通过编程实现密码锁的功能。
以下是设计的主要步骤：-初始化：设置输入输出引脚，并初始化时钟和数码管显示。
-输入密码：设计密码输入的函数，通过按键模块获取用户输入的密码。
-检验密码：设计密码检验的函数，将用户输入的密码与预设的密码进行比对。
-解锁信号：如果密码输入正确，输出解锁信号，通过继电器控制开关，实现解锁。
-密码错误：如果密码输入错误，通过数码管显示密码错误的提示信息。
-重置密码：设计密码重置的函数，将新设置的密码保存。
3.程序流程：根据以上设计的步骤，我们可以得到以下主要的程序流程：-初始化引脚和时钟。
-设置初始密码。
-进入主程序循环。
-接收用户输入的密码。
-检验密码是否正确。
-如果密码正确，显示解锁信号并控制继电器解锁。
-如果密码错误，显示密码错误信息。
-进入下一次循环。
4.调试和测试：完成程序编写后，我们需要进行调试和测试。
在测试过程中，我们需要输入正确和错误的密码进行验证，检查程序是否能够正常运行，并且能够正确判断和处理用户输入的情况。
5.优化改进：如果在测试中发现问题或不足之处，我们可以对程序进行优化和改进。
例如，可以增加密码输入的最大尝试次数，增加延时等待时间，增加密码保护等功能。
总结：通过对51单片机四位密码锁的课程设计，我们学习了如何使用51单片机编写程序，实现密码锁的功能。
四位电子密码锁.
专业工程设计说明书题目：4位电子密码锁设计院（系）：电子工程与自动化学院专业：测控技术与仪器（卓越）学生姓名：***学号：**********指导教师：**2015年1月16日锁是置于可启闭的器物上,用以关住某个确定的空间范围或某种器具的,必须以钥匙或暗码打开的扣件。
锁具发展到现在已有若干年的历史了，人们对它的结构、机理也研究得很透彻。
随着社会科技的进步，锁已发展到了密码锁、磁性锁、电子锁、激光锁、声控锁等等。
当今安全信息系统应用越来越广泛，特别在保护机密、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组成部分，因此研究它具有重大的现实意义。
本设计由主控芯片51单片机，单片机时钟电路，矩阵键盘，数码管的动态显示，报警电路和开锁电路组成。
单片负责控制整个系统的执行过程。
关键词：AT89S51、时钟电路、矩阵键盘、数码管的动态显示、报警电路，开锁电路。
引言 (1)1课程设计题目 (1)2 系统设计 (2)2.1 总的系统设计结构图 (2)2.2系统硬件设计 (2)3 AT89S52最小系统设计 (3)3.1 时钟电路设计 (3)3.2 复位电路设计 (4)4 键盘及显示报警电路的硬件设计 (5)4.1 矩阵键盘电路设计 (5)4.2 显示电路硬件设计 (5)4.3 继电器驱动电路及报警电路设计 (6)4.3.1继电器简介 (6)4.3.2 固态继电器驱动电路设计 (7)4.3.3报警提示电路 (7)5 系统软件设计 (8)5.1主程序模块 (9)5.2密码比较判断模块 (9)5.3键盘扫描模块 (9)5.4修改密码模块 (10)5.5数码管液晶显示模块 (11)6 总体调试 (11)7 总结 (12)参考文献 (13)附录 (14)引言通过本次课设的理解与掌握：1、熟悉掌握单片机的结构及工作原理，锻炼独立设计、制作和调试单片机应用系统的软硬件开发的过程和方法。
2、通过MCS-51单片机应用系统的设计与编程应用，将理论知识和实际应用结合起来，加深对电子电路、电子元器件、印刷电路板等方面的知识，提高在软件编程、排错调试、焊接技术、相关设备的使用技能。
基于单片机的四位电子密码锁的设计
#define w 4//定义密码位数
sbit lcd1602_rs=P2^7;
sbit lcd1602_rw=P2^6;
sbห้องสมุดไป่ตู้t lcd1602_en=P2^5;
sbit wxbz=P3^6;
sbit Scl=P3^4;//24C02串行时钟
（1）密码输入、显示及开锁功能；
（2）密码重置（两次输入旧密码正确后，再两次输入新密码无误则修改成功）；
（3）上锁功能；
（4）声光提示（蜂鸣器和发光二极管）；
（5）错误报警、输入次数任意更改（0-9次）；
（6）液晶屏省电/正常模式任意切换；
（7）产生随机密码并可一键保存；
（8）输入密码的显示/隐藏任意切换；
第2章 硬件电路设计
图2-1-1 AT89S52最小工作系统
1、时钟电路：
单片机工作的时间基准，决定单片机工作速度。时钟电路就是振荡电路，向单片机提供一个正弦波信号作为基准，决定单片机的执行速度。AT89S51单片机时钟频率范围：0—33MHz。本设计晶振选择频率为12MHZ，电容选择30pF如图（3－4）。经计算得单片机工作胡机器周期为：
电子密码锁的设计与总结报告
摘要：
随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。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。密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。
本次设计使用ATMEL公司的AT89S51单片机为芯片主体，采用AT24C02为掉电存储器的芯片。这种芯片稳定性高，成本低，还能扩展很多功能。如红外探测技术，指纹识别技术，语音识别技术，图像识别技术等。这些扩展的技术国外发展的比较迅速，有些已经投入使用。本设计没有采用这些扩展。其主要具有如下功能：
课程设计密码锁4位
课程设计密码锁4位一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握4位密码锁的基本原理和制作方法。
知识目标要求学生掌握密码锁的组成部分、工作原理以及相关的电子电路知识。
技能目标则侧重于学生的动手能力，要求学生能够独立完成一个4位密码锁的制作并进行基本的调试。
情感态度价值观目标则在于培养学生对科学探究的兴趣，提高他们的创新意识和实践能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括4位密码锁的原理、组成、制作方法和调试技巧。
具体的教学大纲安排如下：1.第1-2课时：介绍密码锁的基本原理和组成部分，讲解电子电路的相关知识。
2.第3-4课时：教授4位密码锁的制作方法，包括电路设计、焊接、调试等步骤。
3.第5-6课时：讲解密码锁的编程方法，让学生了解如何通过编程实现密码的设置、修改和验证。
4.第7-8课时：进行实践操作，学生分组完成4位密码锁的制作，并进行调试和总结。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
包括：1.讲授法：用于讲解密码锁的基本原理和相关知识。
2.实践操作法：让学生亲自动手制作和调试密码锁，增强实践能力。
3.小组讨论法：鼓励学生分组讨论，分享制作过程中的心得和问题，培养团队协作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用《电子技术基础》等教材，为学生提供理论知识的学习。
2.参考书：提供《电子制作实战》等相关书籍，方便学生课后拓展阅读。
3.多媒体资料：制作课件、视频等资料，帮助学生更好地理解密码锁的原理和制作过程。
4.实验设备：准备电路实验板、元器件等设备，确保学生能够顺利进行实践操作。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面客观地评价学生的学习成果。
平时表现将占课程总评的30%，主要评估学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的表现等。
作业将占课程总评的40%，包括课堂练习和课后作业，主要评估学生的理解和应用能力。
四位数字密码锁的设计
EDA 课程设计报告书课题名称 四位数字密码锁的设计 姓 名学 号 院 系 专 业 指导教师年 月 日※※※※※※※※※ ※※※※ ※※※※※※※※※※※级学生EDA 课程设计设计任务及要求：（1）设计任务：本课程设计要求设计的数字密码锁密码为4位，由密码锁输入电路、码锁控制电路、密码锁处理电路、显示电路四大部分组成，将各电路组合起来，构成了一个完整的电子密码锁。
（2）设计要求：①、密码输入：每按一个数字键，就输入一个数值，且将在显示器上的最右上方显示出该数字，并将先前已经输入的数据依序左移一位。
②、数码清除：按下此键可以清除前面所有的输入值，清除成为“0000”。
③、密码修改：按下此键时将目前的数字设定成新的密码。
④、激活电锁：按下此键可将密码锁上锁，红色LED灯将闪烁一次。
⑤、解除电锁：按下此键会检查输入的密码是否正确，若绿色LED亮则表示密码正确，密码锁将解锁。
指导教师签名：年月日二、指导教师评语：指导教师签名：年月日三、成绩验收盖章年月日四位数字密码锁的设计1 设计目的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,电子密码锁的使用也体现了人们消费水平、保安意识和科技水平的提高,而且避免了携带甚至丢失钥匙的麻烦。
2 设计的主要内容和要求设计一个简单的数字电子密码锁，密码为 4 位。
要求具备如下功能：(1)如果输入数字键，第一个数字会从数码管的最右端开始显示，此后每按下一个数字键，数码管上的数字必须往左移动一格，以便将新的数字显示出来。
(2)本密码锁为四位密码锁，当输入的数字超过四个时，不会显示第四个以后的数字。
(3)按下密码清零键，清除所有输入的数字，清除成为“0000”，即做归零动作。
(4)按下解锁键，检查输入的密码是否正确，若解锁指示灯（绿色LED灯）闪烁一次，即表示密码正确（开锁）。
4位数字密码锁的设计
1技术指标用与非门设计一个4位或多位代码的数字锁，要求如下：A: 设计一个保险箱用的多位代码数字锁，比如4位代码ABCD四个输入端和一个开锁用的钥匙插孔输入端E，当开箱时（E＝1）,如果输入代码（例如ABCD＝1010）与设定的代码相同，则保险箱被打开，即输出端Z＝1,否则电路发出报警信号:B: 进行电路仿真，并说明其工作原理。
2方案比较方案一：由4个单刀双掷开关构成密码开关，用户可以通过控制开关来控制A、B、C、D3 Proteus软件介绍Proteus软件是来自英国Labcenter electronics公司的EDA工具软件。
Proteus软件有十多年的历史，在全球广泛使用，除了其具有和其它EDA工具一样的原理布图、PCB自动或人工布线及电路仿真的功能外，其革命性的功能是，他的电路仿真是互动的，针对微处理器的应用，还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，并实现软件源码级的实时调试，如有显示及输出，还能看到运行后输入输出的效果，配合系统配置的虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等，您不需要别的，Proteus为您建立了完备的电子设计开发环境！尤其重要的是Proteus Lite可以完全免费，也可以花微不足道的费用注册达到更好的效果；功能最强的Proteus专业版也非常便宜，人人用得起，对高校还有更多优惠。
Proteus组合了高级原理布图、混合模式SPICE仿真,PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计系统。
此系统受益于15年来的持续开发,被《电子世界》在其对PCB设计系统的比较文章中评为最好产品—“The Route to PCB CAD”。
Proteus 产品系列也包含了我们革命性的VSM技术,用户可以对基于微控制器的设计连同所有的周围电子器件一起仿真。
用户甚至可以实时采用诸如LED/LCD、键盘、RS232终端等动态外设模型来对设计进行交互仿真。
其功能模块：—个易用而又功能强大的ISIS原理布图工具；PROSPICE混合模型SPICE 仿真；ARES PCB设计。
四位二进制密码锁设计说明书-XX
总成绩：一、设计任务四位二进制电子密码锁的设计二、设计条件EEL—69模拟、数字电子技术实验箱一台集成运算放大器实验插板一块直流稳压电源一台双踪示波器一台数字万用表一块主要元器件同步加法计数器74LS161、74LS00、74LS02、导线等（EEL—69模拟、数字电子技术实验箱上有喇叭、三极管以及芯片的插座；集成运算放大器实验插板上有不同参数值的电阻和电容，可任意选用）三、设计要求①密码锁可以输入4位二进制密码，每输入一次后需按确认键确认。
②若输入的密码正确，则绿灯显示亮。
③若密码输入不正确，且连续超过3次，则红灯亮。
④可修改密码。
四、设计内容1.电路原理图（含管脚接线）㈠ 74LS161管脚图12.计算与仿真分析3.元器件清单4.调试流程5.设计和使用说明五、设计总结六、设计参考资料一、设计任务例如：温度控制器的设计二、设计条件本设计基于学校实验室……三、设计要求要求……四、设计内容设计内容包括……1.电路原理图（含管脚接线）2.计算与仿真分析3.元器件清单（1）设计要求①密码锁可以输入4位二进制密码，每输入一次后需按确认键确认。
②若输入的密码正确，则绿灯显示亮。
③若密码输入不正确，且连续超过3次，则红灯亮。
④可修改密码。
（2）预习要求①熟悉利用计数器74LS161实现分频器的工作原理。
②设计相应的电路图，标注元件参数，并进行仿真验证。
（3）仪器设备及元器件EEL—69模拟、数字电子技术实验箱一台集成运算放大器实验插板一块直流稳压电源一台双踪示波器一台数字万用表一块主要元器件同步加法计数器74LS161、74LS00、74LS02、导线等（EEL—69模拟、数字电子技术实验箱上有喇叭、三极管以及芯片的插座；集成运算放大器实验插板上有不同参数值的电阻和电容，可任意选用）（4）设计报告要求①写明设计题目、设计任务、设计环境以及所需的设备元器件。
②绘制经过实验验证、完善后的电路原理图。
③编写设计说明、使用说明与设计小结。
四位数字密码锁的设计
EDA 课程设计报告书课题名称 四位数字密码锁的设计 姓 名学 号 院 系 专 业 指导教师年 月 日※※※※※※※※※ ※※※※ ※※※※※※※※※※※级学生EDA 课程设计设计任务及要求：（1）设计任务：本课程设计要求设计的数字密码锁密码为4位，由密码锁输入电路、码锁控制电路、密码锁处理电路、显示电路四大部分组成，将各电路组合起来，构成了一个完整的电子密码锁。
（2）设计要求：①、密码输入：每按一个数字键，就输入一个数值，且将在显示器上的最右上方显示出该数字，并将先前已经输入的数据依序左移一位。
②、数码清除：按下此键可以清除前面所有的输入值，清除成为“0000”。
③、密码修改：按下此键时将目前的数字设定成新的密码。
④、激活电锁：按下此键可将密码锁上锁，红色LED灯将闪烁一次。
⑤、解除电锁：按下此键会检查输入的密码是否正确，若绿色LED亮则表示密码正确，密码锁将解锁。
指导教师签名：年月日二、指导教师评语：指导教师签名：年月日三、成绩验收盖章年月日四位数字密码锁的设计1 设计目的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,电子密码锁的使用也体现了人们消费水平、保安意识和科技水平的提高,而且避免了携带甚至丢失钥匙的麻烦。
2 设计的主要内容和要求设计一个简单的数字电子密码锁，密码为 4 位。
要求具备如下功能：(1)如果输入数字键，第一个数字会从数码管的最右端开始显示，此后每按下一个数字键，数码管上的数字必须往左移动一格，以便将新的数字显示出来。
(2)本密码锁为四位密码锁，当输入的数字超过四个时，不会显示第四个以后的数字。
(3)按下密码清零键，清除所有输入的数字，清除成为“0000”，即做归零动作。
(4)按下解锁键，检查输入的密码是否正确，若解锁指示灯（绿色LED灯）闪烁一次，即表示密码正确（开锁）。
(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。
四位密码锁电路课程设计报告
四位密码锁电路课程设计报告密码锁是现代社会中非常普遍的安全保障设备，它可以通过输入正确的密码来解除锁定。
在本次课程设计中，我们将使用数字电子技术设计一个四位密码锁电路。
二、设计原理密码锁电路的设计可以分为四个部分：输入模块、比较模块、控制模块和显示模块。
输入模块：密码锁的输入模块通常采用矩阵键盘。
我们将使用一个4x4的矩阵键盘，其中每个按键都有一个唯一的行列值。
比较模块：比较模块的作用是将输入的密码与预设的密码进行比较，只有当两者相同时，密码锁才能解锁。
在本次课程设计中，我们将使用74LS181芯片来实现比较模块。
控制模块：控制模块的作用是控制电路的工作状态，包括判断是否解锁、控制锁的状态等。
我们将使用AT89C51单片机作为控制模块。
显示模块：显示模块的作用是显示当前密码锁的状态，包括输入的数字以及是否解锁。
在本次课程设计中，我们将使用数码管作为显示模块。
三、硬件设计1. 矩阵键盘矩阵键盘使用横排4个针脚和竖排4个针脚，共计8个针脚。
我们将针脚分别接到P0口和P2口，并使用4个输出口和4个输入口来扫描键盘。
2. 74LS181芯片74LS181芯片是一种4位全加器，可以将两个4位二进制数进行加减运算，并输出运算结果。
在本次课程设计中，我们将使用74LS181芯片来实现比较模块。
3. AT89C51单片机AT89C51单片机是一款8位CMOS微控制器，具有丰富的接口功能。
在本次课程设计中，我们将使用AT89C51单片机作为控制模块。
4. 数码管数码管是一种数字显示器件，可以显示0~9的数字。
在本次课程设计中，我们将使用共阳数码管，将其8个针脚分别接到P1口和P3口。
四、软件设计1. 锁定状态当密码锁处于锁定状态时，数码管显示“0000”，这表示当前密码尚未输入。
当用户按下一个按键时，单片机将扫描键盘输入并将其保存到一个缓冲区中，之后再将其显示在数码管上。
2. 输入状态当用户输入了四个数字后，单片机将把缓冲区中的数字与预设的密码进行比较。
四位数字密码锁课程设计
74LS147D
真值表：
输出 1 2 3 4 7 8 9 ▁ ▁ ▁ ▁ D C B A 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ 0 0 1 1 0 ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ 0 0 1 1 1 ※ ※ ※ ※ ※ ※ 0 1 1 1 0 0 0 ※ ※ ※ ※ ※ 0 1 1 1 1 0 0 1 ※ ※ ※ ※ 0 1 1 1 1 1 0 1 0 ※ ※ ※ 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 ※ ※ 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 ※ 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 74LS147 优先编码器有 9 个输入端和 4 个输出端。某个输入端为 0，代表输入 某一个十进制数。当 9 个输入端全为 1 时，代表输入的是十进制数 0。4 个输出 端反映输入十进制数的 BCD 码编码输出。 74LS147 优先编码器的输入端和输出端都是低电平有效，即当某一个输入端低电 平 0 时，4 个输出端就以低电平 0 的输出其对应的 8421 BCD 编码。当 9 个输入 全为 1 时，4 个输入出也全为 1，代表输入十进制数 0 的 8421 BCD 编码输出。
此图为存储电路的一块芯片，共有 8 块 74LS194 用来存储。
3.密码输入控制电路
如仿真图，左面为加法计数器，中间为 74LS138 作为选片储存功能。开关是控制 电路的设置密码和输入密码功能的，右面总共有八个 74LS194，分为两组（现为 方便，简略了） 。74LS138 的 G1 端输入为 1，实现数据选择功能。当开关拨到上 方时， 74LS138 的输入端 C 端就会置 0， 这时候实现密码输入功能， 此时 74LS138 的输出端只在 Y0 到 Y3 之间工作。当开关闭合时，74LS138 输出端在 Y4 到 Y7 工
四位密码锁的PLC控制设计【开题报告】
毕业设计开题报告电气工程及其自动化四位密码锁的PLC控制设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义本课题国内外研究动态：在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。
传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。
1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字设备公司（DEC）研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称Programmab了它在现代工业中的地位。
20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。
这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。
这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。
这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。
上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。
在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需le 是世界上公认的第一台PLC。
限于当时的元器件条件及计算机发展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成，可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。
20世纪70年代初出现了微处理器。
人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。
为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用，可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言，并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。
此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。
4位数字密码锁的设计
1技术指标用与非门设计一个4位或多位代码的数字锁，要求如下：A:设计一个保险箱用的多位代码数字锁，比如4位代码ABCD四个输入端和一个开锁用的钥匙插孔输入端E，当开箱时（E＝1）,如果输入代码（例如ABCD＝1010）与设定的代码相同，则保险箱被打开，即输出端Z＝1,否则电路发出报警信号: B: 进行电路仿真，并说明其工作原理。
2方案比较方案一：由4个单刀双掷开关构成密码开关，用户可以通过控制开关来控制A、B、C、3Proteus软件介绍Proteus软件是来自英国Labcenter electronics公司的EDA工具软件。
Proteus软件有十多年的历史，在全球广泛使用，除了其具有和其它EDA工具一样的原理布图、PCB自动或人工布线及电路仿真的功能外，其革命性的功能是，他的电路仿真是互动的，针对微处理器的应用，还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，并实现软件源码级的实时调试，如有显示及输出，还能看到运行后输入输出的效果，配合系统配置的虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等，您不需要别的，Proteus为您建立了完备的电子设计开发环境！尤其重要的是Proteus Lite可以完全免费，也可以花微不足道的费用注册达到更好的效果；功能最强的Proteus专业版也非常便宜，人人用得起，对高校还有更多优惠。
Proteus组合了高级原理布图、混合模式SPICE仿真,PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计系统。
此系统受益于15年来的持续开发,被《电子世界》在其对PCB 设计系统的比较文章中评为最好产品—“The Route to PCB CAD”。
Proteus产品系列也包含了我们革命性的VSM技术,用户可以对基于微控制器的设计连同所有的周围电子器件一起仿真。
用户甚至可以实时采用诸如LED/LCD、键盘、RS232终端等动态外设模型来对设计进行交互仿真。
其功能模块：—个易用而又功能强大的ISIS原理布图工具；PROSPICE混合模型SPICE仿真；ARES PCB设计。
4位数字密码锁的设计
1技术指标用与非门设计一个4位或多位代码的数字锁，要求如下：A：设计一个保险箱用的多位代码数字锁，比如4位代码ABCD四个输入端和一个开锁用的钥匙插孔输入端E,当开箱时（E=1），如果输入代码（例如ABCD=1010）与设定的代码相同，则保险箱被打开，即输出端Z=1,否则电路发出报警信号：B:进行电路仿真，并说明其工作原理。
2方案比较方案一：由4个单刀双掷开关构成密码开关，用户可以通过控制开关来控制A、B、C、D四个输入端的电平的高低，进而控制输出电平的高低以及报警信号的工作。
当输入端与设置的密码相符时，则输出为高电平，二极管亮，否则输出为低电平，并且发出报警，即蜂鸣器发出响声，至此完成电路的设计。
其电路图如图2.1方案二：用4个异或门连接输入端，并分别于反相器连接，再相与。
当输入密码与设置密码相同时，电路输出为高电平，发光二极管不亮，当输入密码与设置密码不相同时，电路输出为低电平，发出报警，发光二极管亮。
其电路图如图6.13Proteus软件介绍Proteus软件是来自英国Labcenterelectronics公司的EDA工具软件。
Proteus软件有十多年的历史，在全球广泛使用，除了其具有和其它EDA工具一样的原理布图、PCB自动或人工布线及电路仿真的功能外，其革命性的功能是，他的电路仿真是互动的，针对微处理器的应用，还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，并实现软件源码级的实时调试，如有显示及输出，还能看到运行后输入输出的效果，配合系统配置的虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等，您不需要别的，Proteus为您建立了完备的电子设计开发环境！尤其重要的是ProteusLite可以完全免费，也可以花微不足道的费用注册达到更好的效果；功能最强的Proteus专业版也非常便宜，人人用得起，对高校还有更多优惠。
Proteus组合了高级原理布图、混合模式SPICE仿真,PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计系统。
四位电子密码锁
沈阳课程设计（说明书）四位电子密码锁的设计班级/ 学号学生姓名指导教师课程设计任务书课程名称数字逻辑课程设计课程设计题目四位电子密码的设计课程设计的内容及要求：一、设计说明与技术指标设计一个四位电子密码锁电路，技术指标如下：①通过键盘电路输入四位密码。
初始密码0000设定。
②密码输入正确后，锁打开。
在锁打开时，才可修改密码。
③密码输入错误有适当的提示。
三次错误后，具有声、光报警功能。
二、设计要求1．在选择器件时，应考虑成本。
2．根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。
3．画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。
三、实验要求1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路，用软件仿真。
2．进行实验数据处理和分析。
四、推荐参考资料1. 彭介华.电子技术课程设计指导[M].北京：高等教育出版社2. 孙梅生，李美莺，徐振英. 电子技术基础课程设计[M]. 北京：高等教育出版社3. 梁宗善. 电子技术基础课程设计[M]. 武汉：华中理工大学出版社4. 张玉璞，李庆常. 电子技术课程设计[M]. 北京：北京理工大学出版社5. 谢自美.电子线路设计·实验·测试（第二版）[M].武汉：华中科技大学出版社五、按照要求撰写课程设计报告成绩指导教师日期一、概述随着人们生活水平的提高，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，因此电子密码锁在实现家庭防盗这一问题也变得尤其的突出，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。
这种锁是通过键盘输入一组密码来达到开锁的目的。
本课程设计一个电子密码锁，要求是设定4位的密码锁，输入4位输入密码，然后与已设置好的密码相比较，密码输入正确后即可开锁，开锁后才可执行密码修改的功能，如果输入三次错误密码就不断报警（包括声音和光两种报警方式）。
二、方案论证设计一个四位电子密码锁，通过输入四位密码，并且一位一位的进行比较，能够在输入正确的密码后打开锁，并且只有在打开锁之后判断是否修改密码，如果输入密码错误，则记录一次输入错误信息，如果输入三次错误密码，则有声音（蜂鸣）或者光（灯亮）报警。
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而随着人们生活水平的提高，电子密码防盗作为防盗卫士的作用越来越重要，电子密码锁用密码代替钥匙，不但省去了佩戴钥匙的烦恼，也从根本上解决了普通门锁保密性差的缺点，如果采用4位密码，则密码组合可达到10000，每增加1位，密码组合就增加10倍，同时可设多组密码，其中一组是管理密码，可以增加用户密码又清除所有用户的密码，设计的电子密码防盗锁利用串行EEPROM存储器，将设计的电子密码存入EEPROM中，从而克服了旧式电子密码锁电路断电后所设置密码丢失的缺点，另外，该锁还具有报警等辅助功能，是典型的机电一体化产品。
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。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。
本系统由STC89C52单片机系统（主要是STC89C52单片机最小系统）、4×4矩阵键盘、LCD1602显示和报警系统等组成，具有设置、修改4位电子密码、连续输入三次密码错误报警等功能。
4
单片机（Microcontrollers）是一种集成电路芯片，是采用超大集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。
关键词：STC89C52;LCD1602;4×4矩阵键盘;4位电子密码锁
Abstract
In daily life and work, for security reasons, the department of housing and security, unit documents, financial statements and some personal information to save more in order to lock the ways to solve. Locking method with the traditional mechanical lock and emerging electronic combination lock. Compared with the traditional mechanical lock, because the electronic combination lock, the secrecy good, the large amount of programming, password variable, can call the police and other characteristics, so the performance and security of the electronic combination lock far from traditional mechanical lock.
2.3
1.单片机对矩阵键盘连接的P1口进行扫描，判断是否有键按下。2,通过判断读按下的键值，通过P0口的I/0口送到LCD1602进行编码显示。3.在输入完4位密码后，判断其是否与设置的密码相同，正确就给P26位送高电平，使外围电路的绿灯点亮，模拟开锁状态，错误就给P27位保持高电平点亮模拟关锁和待机状态的红灯。4.连续3次输入错误选通P25位通过蜂鸣器使其报警10s。
14. PDIP 封装
4.2
单片机要完成一个应用系统的功能，还需要连接晶振、复位电路等。此外单片机的各个引脚可以连接LED灯，蜂鸣器等器件组成指示灯系统以及报警系统等。
4.2.1
利用其内部的振荡电路在XTAL1和XTAL2引线上外接定时元件，内部振荡电路便产生自激振荡。现在采用的就是XTAL1和XTAL2之间连接晶体振荡器和电容构成的自激振荡器。其电路图如图4.2.1所示。
4.1 STC89C52
STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
Key words:STC89C52; LCD1602; Electronicpassword lock; 4×4 keyboard
引言
在日常的生活和工作中, 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。加锁的方法有机械锁和电子密码锁，相对于传统的机械锁，电子密码锁具有保密性强，编程量大，密码可变，操作简单等优点，因此也得到了很大的关注，有了很大的发展。
5.1 LCD1602
5.1.1 LCD1602
显示容量:16×2个字符
芯片工作电压:4.5—5.5V
图4.2.1
4.2.2
MCS-51单片机通常采用上电自动复位和按键复位。这里我选用的是按键复位电路，如图4.2.2所示。在RESET引线上加载10ms以上高电平，单片机就能有效地复位。
图4.2.2
4.2.3
如图4.2.3所示，通过单片机编程控制P2.7位和P2.6位给LED高电平或者低电平来控制灯的亮灭。D1为绿灯，表示为开锁状态。D2位红灯，表示为关锁状态。
4.1.1 STC89C52
图4.1.1
4
主要特性如下：
1. 增强型8051 单片机，6 时钟/机器周期和12 时钟/机器周期可以任意 选择，指令代码完全兼容传统8051.
2. 工作电压：5.5V～3.3V（5V 单片机）/3.8V～2.0V（3V 单片机）
3. 工作频率范围：0～40MHz，相当于普通8051 的0～80MHz，实际工作 频率可达48MHz
2
首先对课题进行整体设计。
2.1
(1)掌握单片机最小系统的设计方法；
(2)掌握数码管动态扫描原理与实现方法；
(3)掌握矩阵键盘的工作原理和使用方法；
(4)利用矩阵键盘实现4位密码的输入；
(5)利用4位数码管显示工作状态，如待机，开锁，关锁，修改密码，输入密码，密码是否正确等状态信息；
(6)输入密码为数字0～9，具有确定输入及密码修改功能；连续三次密码输入错误将锁定10秒并报警。
1
电子密码锁发展的背景随着社会物质财富的日益增长和人们生活水平的提高，安全防盗已成为现代居民最关心的社会问题之一。
目前，最常用的锁是20世纪50年代意大利人设计的机械锁，其结构简单，使用方便，价格便宜，但在使用中暴露了很多缺点：一是机械锁是靠金属制成的钥匙上的不同齿形与锁芯的配合来工作的，据统计，每4000把锁中就有两把锁的钥匙齿牙相同或类似，故安全性低，根据国外的统计资料，装有电子防盗装置的商业区或居民区盗窃犯罪率平均下降30%左右，二是钥匙一旦丢失，无论谁捡到都可以将锁打开，三是机械锁的材料大多为黄铜，质地较软，容易损坏，四是机械锁钥匙易于复制，不适于诸如宾馆等公共场合使用，出于安全，方便等方面的需要，许多智能锁(如指纹辨别，IC卡识别)已相继问世，但这类产品的特点是针对特定指纹或有效卡，只能使用于保密要求高且仅供个人使用的箱，柜，房间，另外，卡片式的IC卡易丢失，加上其成本一般较高，在一定程度上限制了这类产品的普及和推广。
图4.2.3
4.2.4
报警系统有一个三极管和一个蜂鸣器组成，由单片机的P2口的P2.5位控制。当连续三次密码输入错误将锁定10秒并报警，锁定时间由单片机定时器控制。电路图如图4.2.3所示。
5.
为了显示更多的信息，我选用了LCD1602来做显示模块。相对于7段数码管而言，LCD1602是一种工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符，自带字库，能显示英文字母上集成512 字节RAM
6. 通用I/O 口（32 个），复位后为：P1/P2/P3/P4 是准双向口/弱上拉， P0 口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为 I/O 口用时，需加上拉电阻。
7. ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无 需专用仿真器，可通过串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下载用户程 序，数秒即可完成一片
2.4
总体流程图如下：
3
是单片机外部设备中所使用的排布类似于矩阵的键盘组在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成形式。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。
3.1
首先，不断循环地给低四位独立的低电平，然后判断键盘中有无键按下。将低位中其中一列线（P1.0～P1.3中其中一列）置低电平然后检测行线的状态（高4位，即P1.4～P1.7,由于线与关系，只要与低电平列线接通，即跳变成低电平），只要有一行的电平为低就延时一段时间以消除抖动，然后再次判断，假如依然为低电平，则表示键盘中真的有键被按下而且闭合的键位于低电平的4个按键之中任其一,若所有行线均为高电平则表示键盘中无键按下。再其次，判断闭合键所在的具体位置。在确认有键按下后 ,即可进入确定具体闭合键的过程。其方法是: 依次将列线置为低电平，即在置某一根列线为低电平时,其它列线为高电平。同时再逐行检测各行线的电平状态 ；若某行为低 ，则该行线与置为低电平的列线交叉处的按键就是闭合的按键。