电子技术实验报告密码锁设计

中国石油大学胜利学院电子技术课程设计总结报告

电子密码锁设计目：题

学生姓名：徐连杰

学号： 201007013137

系别：信息与计算科学系

专业年级： 2010级自动化专业1班

指导教师：王心刚

2012年 6月 23 日

一、设计任务与要求

1、电子密码设计制作一个密码锁，使之在输入正确的代码时开锁。

2、在锁的控制中设计一个可以修改的4位代码，当输入的代码和控制电路的代码是一致时锁打开。

3、用红灯亮，绿灯灭表示关锁，绿灯亮红灯灭表示开锁。

4、如5秒内未将锁打开，则电路进入自锁状态，并发报警信号。

二、方案设计与论证

根据设计的基本要求，经过多方面的查证与对比，以充分发挥资源和提高系统性价比为原则，本系统采用STC89C51单片机为控制电路，使用LED模拟开锁状态及蜂鸣器电路来实现功能。具体设计方案的论证如下：

方案一：采用数字电路控制

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，将密码保存在JK触发器中，与输入密码通过比较器比较，判断结果是否相符合。采用数字电路设计的方案好处就是设计简单，但控制的准确性和灵活性差，故不采用。方案二：采用以单片机为核心的控制方案

选用单片机作为系统的核心部件，实现控制与处理的功能。单片机具有资源丰富、速度快、编程容易等优点。利用单片机内部的随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）及其引脚资源，外接LED灯显示，键盘输入等实现数据的处理传输和显示功能，具有较好的灵活性，基本上能实现设计指标。

因此综合考虑，本系统采用方案二。三、电路设计与参数计算

1、单元电路设计和参数计算

1.1、系统框图与分析

(1)P1口控制密码的输入

(2)P2.0-P2.2显示锁的状态和报警状态

(3)P2.3-P2.5密码确认与修改按键

(4)P3.2外部中断0，执行时下降沿有效，P3.4定时器和计数器中断，来

控制输入密码的时间总框图如下

(5)．

1.2、各个模块电路设计和参数分析

（1）密码输入键盘模块

这个模块由4个自锁开关组成，4个开关各有一个端接GND，通过按下不同的按键给与单片机信号来表示输入的密码，通过后面的密码确认键来确认密码，单片机记住密码，也可以通过密码输入模块和密码确认键来修改密码。

（2）模拟显示和报警模块

这个模块由1个红色LED灯和1个绿色LED灯还有1个蜂鸣器组成，三个原件各有一端接VCC，通过用户输入的密码的正确与否，通过单片机控制来显示对应的状态。

）密码确认和修改模块3

（．

这个模块由2个贴片开关和2个自锁开关组成，上面第一个开关是密码重置键，即用户设定密码时的确认键，中间开关是一个开锁状态键，最下面的开关是开锁确认键，即用户在设置完密码之后再输入密码开锁时的确认键。

（4）单片机最小系统

这个模块是由2个30P的电容和1个11.0592MHZ的晶振组成，组成振荡电路，结合单片机自身的时钟周期达到单片机正常工作和计时。

(5)总原理分析

当用户首次使用时，开锁状态键必须为断开状态，当用户输入密码时，按下

密码重置键来确认输入的密码，此时红色LED灯闪烁，蜂鸣器发出嘀嘀声表示密码确认成功，当需要开锁时，必须将开锁状态键按下，表示当前状态为用户开锁状态，同时在此时，开始5秒计时，在5秒之内用户输入正确的密码，并且按下密码确认键时，绿色LED灯就会亮起，表示开锁成功，当在5秒之内输入错误密码，并且按下密码确认键或者在5秒之内不管输入密码正确与否，没有按键密码确认键时，红色LED灯都会亮起，并且蜂鸣器发出报警声，系统自动进入自锁状态，真正的用户遇到这种状况可已通过在开锁状态键按下的同时按下密码重置键来重新设定密码开锁，密码重置键为隐藏按键。

2、总原理图

原理图如下

3、元件清单

四、仿真过程与仿真结果

、系统初始化

1．

首次启动系统时，4个密码键盘、开锁状态键、密码重置键和密码确认键均为断开状态，此时等待用户输入并确认密码。

2、首次输入密码并确认

选择SW2和SW3按下SW1和SW4断开为密码，并按下密码重置键，此时D1即红色LED灯闪烁，并且蜂鸣器发出嘀嘀声，密码置入成功。

3、5秒之内输入正确密码并确认

当开锁状态键按下时，开锁计时开始，在5秒之内输入正确密码并确认后，绿色LED灯亮，表示开锁。

4、5秒之内输入错误密码并确认

当开锁状态键按下时，开锁计时开始，在5秒之内输入错误密码并确认后，红色色LED灯亮，并且蜂鸣器发出报警声，表示开锁失败，系统进入自锁。

5、5秒之外输入正确密码未确认

在5秒之外，输入的密码正确，但是密码确认键未按下，此时红色色LED灯亮，并且蜂鸣器发出报警声，表示开锁失败，系统进入自锁。

秒之外输入错误密码未确认5、

6．

在5秒之外，输入的密码错误，但是密码确认键未按下，此时红色色LED灯亮，并且蜂鸣器发出报警声，表示开锁失败，系统进入自锁。

7、系统自锁状态

输入密码正确，密码确认键被按下，系统依然为报警状态，无法解锁。．

输入密码错误，密码确认键被按下，系统依然为报警状态，无法解锁。

输入密码错误，开锁状态键弹起，密码确认键按下，系统依然为报警状态，无法解锁。

在设计过程中，由于密码重置键是隐藏的，所以只有真正的用户知道，所以不能被外人知道，所以没有被按下，在自锁状态下，剩余的按键无论按哪个键，都不会解开锁,不会解除报警。

、解除自锁状态

8．

在开锁状态键按下的前提下，按下密码重置键，确认当前密码为新密码，