设计方案
系统设计方案
利用所学的电子技术知识和电子设计方法，设计出一个电子密码锁有以下两种基本方案可以选择：
方案一：利用数字逻辑电路，运用各种门电路，计数器，触发器，锁存器，编/译码器等数字逻辑器件实现电子控制。从而实现想要设计的电子密码锁的功能。此方法设计简单，但硬件电路比较多，操作起来比较复杂。
方案二：使用MCS-51系列单片机为核心控制附加一些简单的外围电路，利用单片机的一个I/O端口组成4×4键盘作为输入电路，采用汇编语言编写程序来实现电子密码锁的各项功能，程序语言功能强大，调试较为简单。具有很强的实用性。
设计方案选择
综上提出的两种方案，方案一给出的采用数字逻辑电路的设计方法的好处就是设计简单，因为采用数字逻辑电路可以分成各个功能模块来设计，每个模块实现各自的一个功能。这钟方法设计的密码锁电路大致包含：按键输入、密码核对、密码修改、开锁电路、错误提示电路等功能模块。采用数字电路虽然设计简单但是操作繁琐，要运用很多数字逻辑器件，硬件电路复杂，而且可能会出现较多器件故障，同时难以检查和维护。方案二提出的使用单片机为核心控制的方案，利用单片机丰富的I/O端口和灵活的编程设计，不但能实现密码锁的功能，而且控制准确性高，外围电路少硬件电路简单，方便灵活，调试简单不易出错，体积小成本低也利于现实中实现，具有较高的实际意义和实用价值。这个设计方案的最关键的地方就在于编程，利用程序的执行来实现密码锁的基本功能，因此单片机方案还有较大活动空间，能在很大程度上扩展功能，方便对系统进行升级。
针对第一种方案：系统vhdl设计
功能描述：
假设设计的密码锁有7个数据输入键，分别用K1到K7表示；一个“确认键”（按一下确认键，密码锁内部就产生一个正脉冲），用CLK_AFFIRM表示；一个“重置和修改密码使能键”，用S/W 表示；一个开锁状态指示灯GREENLED；一个密码输入错误报警器REDLED.
1.密码预置。未使用过的密码锁初始状态为“打开”，内部密码为随机数，故使用前必须进行密码
预置。通过按键将S/W调为“1”，密码锁进入密码预置模式，按照K1~K7→确认键→K1~K7→确认键的顺序输入想要设置的密码，其中K1~K7表示的意思是，给K1到K7赋值，赋值顺序可任意改变，但一旦按下确认键，K1到K7分别对应的数值便不可改变。整个过程中只要按下两次确认键，密码预置便成功完成。
2.密码验证。通过按键将S/W调为“0”，密码锁进入密码验证模式。按照K1~K7→确认键→K1~K7
→确认键的顺序输入密码，如果密码与预置的密码（如果修改过密码，则与最后一次修改成功后的密码）相匹配，开锁指示灯GREENLED变亮，同时锁子被打开。如果没反应，需要重新输入密码，但是输入密码的次数最多为3次，如果3次都输入了错误密码，那么错误报警器REDLED 就会报警，如果继续输入了正确密码，报警器就会解除警报。
3.密码修改。用户必须提供正确的密码后方能进入密码修改模式，否则，修改无效。如果用户通
过了密码验证，那么此时将S/W调为“1”便可顺利进入密码修改模式。修改密码过程与重置类
似，即按照K1~K7→确认键→K1~K7→确认键的顺序输入更改后的密码，便可顺利完成密码的修改。
电路设计：
电路原理图
原理图分析
主要部分为寄存器与比较器构成。其中R1与R2分别存储预置密码或修改密码的低七位与高七位；R3和R4分别寄存输入密码的低七位与高七位。下面主要介绍一下各个模块的功能实现。
1)确认键CLK_AFFIRM与预置或密码修改使能键S/W的功能实现。确认键每按下一下产生一个正脉冲，作为R1，R2或R3，R4的时钟，实现数据读入相应寄存器的功能。S/W为“1”时，R3
与R4被锁死，无法输入密码；同时与其相连的下面那个与门打开，确认键的信号便能顺利进入⑥中的与门，为密码锁进入预置或密码修改模式提供必要条件。S/W为“0”时，R1与R2被锁死，R3,R4被打开，确认信号只能进入R3与R4，密码锁进入密码验证模式。
2)由四位减计数器组成，时钟输入为R3与R4的时钟信号，可记录在密码验证过程中用户共按了几下确认键，间接记录密码输入次数。当用户连续3次输入错误的密码时，计数器由1111计到1010，此时QA’·QB·QC’由0变为1，相当于一个上升沿，作为④中上面那个D触发器的时钟信号，使该触发器输出1，此时如果密码仍不匹配，即与REDLED相连的与门另一个输入端也为1，那么输出REDLED为1，启动报警装置。如果在3次之内输入了正确密码，③中或非门的输入有1，输出
为0，对计数器清零操作。
3)在②中已介绍。
4)当验证密码通过时，比较器输出为1，在⑤中的与非门使能的情况下，最终输入到④中下面的D 触发器的时钟端的信号经历了由0到1的变化，相当于时钟上升沿，D触发器被打开，输出为1，开锁指示灯GREENLED变亮，同时锁被打开。
5)②中计数器的QA端对时钟进行了二分频，即对S/W=0的情况下的确认信号进行了二分频，亦即QA经历一个周期说明用户完成了一次完整的密码输入。也可以说QA=0的期间都对应用户刚输入了一次完整的密码。所以在QA=0的情况下，再让后面的电路判断密码的匹配情况并做相应操作，就避免了用户输入密码的过程中就偶然的打开了锁的情况。
6)该模块实现进入密码修改模式前用户是否提供了正确的密码验证的检验功能。若密码验证通过，该模块中的D触发器的D端就为0，此时如果用户试图进入密码修改模式，即将S/W由0改变成了1，D触发器使能，将D的值送到Q端，此时QN为1，接入该模块中的与门后将与门打开，允许确认信号进入R1，R2，也就是进入了密码修改模式。否则，如果密码不匹配，D=1，S/W由0变1后，QN=0，将与门锁死，确认信号无法进入R1与R2，也就无法进入密码修改模式。即使按照修改密码的步骤操作，修改的密码也是无效的。
7)该模块是对S/W取非后接入与GREENLED相连的触发器清零端。及当S/W为1时，对GREENLED触发器清零，密码锁上锁。实现在修改密码过程中维持密码锁为关闭的状态。同时可见，S/W还有“上锁”的功能。
一、基于maxplus的原理图（graphic）仿真
原理图与之前的原理图一样。下面分别仿真几种典型情况。
1．密码预置与报警。
预置密码为0010101 1000011（顺序为K1，K2，…，K7），用户将S/W调为0后，连续按了6次确认键，相当于输错了三次密码，于是在第6个时钟（即确认键CLK_AFFIRM）上升沿处REDLED 由0变为1，启动报警。此时用户由输入了正确密码，然后REDLED变为0，警报解除，GREENLED 变为1，锁打开。
2.密码修改失败的情况仿真
密码预置为0101001 0011001，然后退出密码预置模式，即S/W = 0，然后未进行密码验证相当于密码验证失败，此时就令S/W =1，试图进入密码修改模式，并输入了0000010 0010000，然后令S/W = 0, 用0000010 0010000进行密码验证，结果GREENLED仍为0，然后再以预置密码0101001 0011001进行验证，结果GREENLED变为1，锁打开。说明密码修改失败，因为修改前未进行密码验证。
3密码修改成功的情况仿真
预置密码为0101001 0011001，然后退出密码预置模式，然后使用0101001 0011001进行密码验证，结果GREENLED变为1，说明密码验证通过。此时将S/W改为1，键入新密码为0010010 1011000，然后将S/W 调为0，使用0010010 1011000进行密码验证，结果GREENLED变为1，说明密码修改成功。
方案改进：
1.如果单次输入密码错误，应该有相应的指示灯予以显示。改进可在3次连续输入错误的
基础的进行简化便可实现。
2.由实际应用分析可知，修改密码一般要连续输入两次以保证密码的正确性。由此可将方案作如
下改进：
另加入两个8位寄存器R5和R6，连接方式与预置或修改密码寄存器相同。在预置或密码修改模式下，用门电路对确认信号进行分流，即前两个信号进入R1，R2，后两个信号进入R3,R4, 然后通过数据比较器看R1，R2是否分别与R3，R4的数据相等，将结果用指示灯显示。如果两次密码不匹配，用户便可根据指示灯的提示重新输入密码。
针对第二种方案：设计拟采用以Intel 公司的8051单片机为核心的单片机控制方案，利用单片机丰富的I/O 端口和灵活的编程设计及其控制的准确性，实现基本密码锁功能。设计方框图如图：
单片机控制方案
系统硬件设计
系统总体设计原理
本设计利用所学电路知识,单片机知识和EDA 方面的知识设计一电子密码锁。目的是要有较高的安全性, 密码位数高，错误提示,使用方便,显示界面友好等特点。确定方案与原理框图，设计出硬件线路，给出软件程序。
根据设计目的，本设计以单片机8051AH 为核心，用单片机的通用I/O 接口P1口组成一个4×4键盘作为输入电路，用发光二极管和蜂鸣器作为指示和警报提示设计一个十四位数字电子密码锁电路。密码锁的开锁密码应是（0-9）中的十四位数字，密码输入完全正才确能控制开锁装置打开密码锁，并且指示灯亮；输入的密码错误则不能打开密码锁，并且发出声音警报提示。采用单片机来完成此电路设计，硬件电路简单，但是需要编程序来实现相应功能。完成此密码锁设计主要有几个方面问题需要解决：1、输入的问题，输入键中包含0-9十四位数字键、一个删除键（删除上一个输入的数字）、开锁键、确认键、改密码键和复位键；2、开锁和改密码的问题，密码输入正确了怎样控制电路开锁，密码输入不正确则不能开锁，如何实现修改密码，必须输入了正确的密码后才能修改密码；3、设计出电路图，编出程序，然后仿真，看是否能实现相应功能。
综上所述，决定采用以下思路来完成十四位数字密码锁电路的设计。用单片机的P1口8根I/O 接口线组成4×4键盘有16个按键，本设计用到其中11个键，这11个键包括0-9十个数字键和A
（十）键，将A 键用作确认键。此外，拟用单片机的外中断0来用作删除（删除上一位输入值），利用单片机的外中断1来修改密码，通过中断优先级寄存器IP 把外中断0的中断优先级顺序设为高，这样外中断0优先级高于外中断1，所以即使在执行外中断1的中断服务程序时可以利用中断嵌套来响应外中断0，即当用户修改密码时一样可以使用删除键。这样以来，删除（删除上一位输入）程序和改密码程序只需要写作单片机的外中断0和1的中断服务程序即可。另外要注意的是，改密码只能在输入正确密码后进行改密码，所以外中断1在输入正确的密码时才允许中断，也就是说必须先输入正确的密码后改密码键才能有效，这时按改密码键就可以进行密码修改。如果在输入了正确的十四位密码后的十秒时间内没有其他任何动作，那么密码锁将自动结束本次运转，回到程序初始位置执行等待输入密码，即用户需在输入正确密码后的十秒时间内执行需要的操作—开锁或者修开锁控制电路
8051 单片机 复位
时钟电路
4×4
矩阵
键盘
输入错误提示
显示
改密码。最后，由于此设计的为十四位数字密码锁，有十四位密码，密码位数较多，所以使用一般的数码管显示电路已不能满足要求，这里选用1602LCD显示器作为显示电路，这样不仅能方便的显示密码，而且显示界面更加友好，显示内容也可以更加丰富。本设计中设有复位键，实际运用中可以将复位键设在锁内，即开锁后才能按到复位键，因为按了复位键单片机将恢复默认设置，密码也将恢复为默认密码。当然复位键也可以不设，可以将单片机复位方式设为上电复位。总体设计框图如第一章的图1-1所示。
单片机作为整个硬件系统的核心，它既是协调整机工作的控制器，又是数据处理器。整个系统由单片机、时钟电路、复位电路等组成。本系统采用的8051AH单片机，它是一款MCS-51系列中的高性能单片机内部自带有4KB的Flash存储器及256KB RAM单元的芯片，因此可以不需另外扩展EEPROM及静态RAM就可以实现所需功能。单片机最小系统是软硬件系统连接的桥梁。其中单片机最小系统的电路图如图所示。
单片机的时钟信号用来提供单片机片内各种微操作的时间基准，时钟信号通常用两种电路形式得到:内部振荡和外部振荡。MCS-51单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反向放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大电器的输入端和输出端，由于采用内部方式时，电路简单，所得的时钟信号比较稳定，实际使用中常采用这种方式，如图所示在其外接晶体振荡器(简称晶振)或陶瓷谐振器就构成了内部振荡方式，片内高增益反向放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起可构成一个自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。图中C1和C2构成并联谐振电路，它们起稳定振荡频率、快速起振的作用，其值均为30PF左右，晶振频率选12MHz。
为了初始化单片机内部的某些特殊功能寄存器，必须采用复位的方式，复位后可使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初始状态开始正常工作。单片机的复位是靠外电路来实现的，在正常运行情况下，只要RST引脚上出现两个机器周期时间以上的高电平，即可引起系统复位，但如果RST引脚上持续为高电平，单片机就处于循环复位状态。复位后系统将输入/输出(I/O)端口寄存器置为FFH，堆栈指针SP置为07H, SBUF内置为不定值，其余的寄存器全部清0，内部RAM的状态不受复位的影响，在系统上电时RAM的内容是不定的。复位操作有两种情况，即上电复位和手动(开关)复位。图中就是上电复位方式， R2和C3组成上电复位电路，其值R取为1K，C取为22μF。
单片机最小系统
硬件设计原理图
51单片机是整个电路的核心部分，利用51单片机内部自带振荡器产生12MHz的时钟信号作为赖以工作的时序；指示灯发光二极管和蜂鸣器是通过CPU输出的电平信号来控制亮灭和是否发声；密码通过4×4键盘输入，密码存储就是地址位加1，密码位数减1，当十四位密码全部输入时密码位数减为零，输入完毕。此时按下确认键即进行密码检测工作，密码位数输入不够就按下确认键时会退出当前密码输入，需要从新输入；CPU输出的控制开锁与否的电平信号即为检测结果的反映；密码删除即为覆盖输入，通过地址位减一，密码位数加1即可实现；密码修改功能需先输入正确密码后才开放次功能，而且必须在30秒内按下改密码键，方可进入改密码程序，改密码就是将输入的新密码覆盖旧密码的过程，输入的密码位数不够时按下确认键会退出密码修改并且有指示灯和声音提示，退出密码修改后CPU继续先前的等待，30秒的等待结束后返回待机检测等待下一次密码输入；开锁的前提条件是密码输入正确，CPU通过将P0.0口置0反映密码正确，这时按下开锁键即可开锁，同样，开锁也必须在10秒的时间内按下才能开锁。系统设计原理图如图
系统原理图
键盘电路
本设计用的按键较多，所以这里采用矩阵键盘，用了4×4矩阵键盘的16个键中的11个。矩阵键盘又叫行列式键盘，行列式键盘的特点是能减少键盘与单片机接口时所占用的I/O线的数目，使硬件资源得到合理利用，但判键速度慢，在按键比较多时，往往采用矩阵式键盘。
矩阵式键盘的链接方法有多种，可以利用扩展的并行I/O接口线；可以利用可编程的键盘、显
示接口芯片进行连接、也可以直接连接于单片机的I/O接口线；利用扩展的并行I/O接口连接方便灵活，在单片机应用系统中比较常用。这里直接用单片机的P1口连接，P1的低四位作为行线，高四位作为列线。第一行的首键码就是0，第二行的首键码是4，第三行的首键码是8，第四行首键码是12。编码情况如图所示。
矩阵键盘的每一条水平（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。
当确认有按键按下后，下一步就要识别哪一个按键按下。对键的识别通常有两种方法：一种是常用的逐行扫描查询法；另一种是速度较快的线反转法。
矩阵键盘的工作过程可分为两步；第一步是CPU首先检测键盘上是否有键按下；第二步是识别哪一个键按下。对照图的4×4矩阵键盘，说明键盘的工作原理。
判断键盘中有无键按下的处理方法是：由单片机I/O口向键盘送全扫描字，然后读入行线状态来判断。其具体过程如下：先向P1口输出#0F0H，把全部行线置为低电平，然后将列线电平状态读入累加器A中。如果有键按下，总会有一根列线电平被拉至低电平，从而使列输入状态不全为“1”否则则可判定无键按下。本设计中还用类似的方法将列线置为低电平，读行线状态，这样用两次读得的结果判断是否有键按下。具体设计方法在第四章中详细介绍，这里先说明原理。
辨别键盘中哪一个键被按下的处理方法是：将列线逐列置低电平后，检查行输入状态来实现的，称为逐列扫描。其具体过程如下：从P1.4开始，依次给列线送低电平（通过向P1口写入扫描字实现，然后读入所有行线状态，如果全为1，则所按下的键不在此列；如果不全为1，则所按下的键必在此列，而且是在此列与零电平行线相交的交点上的那个键。
为求取键码，在逐列扫描时，可用计数器或寄存器记录下当前扫描的列号，检测到第几行有键按下，就用该行的首键码加列号得到当前按键的编码。
本设计用到4×4矩阵键盘的16个键中的11个，这11个键如图中所示，图中还有5个键的另一端未连线，表示这5个键未被使用，为了方便理解键盘的组成原理于是将所有按键全部画出，这样更清楚地看到P1口被用作矩阵键盘的连接状况。
图 4×4矩阵键盘
开锁电路
当密码输入后并经过与约定的密码对比后，如果输入的密码正确，那么单片机将输出开锁信号给开锁执行机构，才能开锁。实际运用中，开锁机构一般就是利用电磁吸合原理构成的电磁锁，单片机输出的微弱信号需要经过驱动电路的放大处理后才能驱动电磁锁吸合，从而达到开锁的目的。开锁电路如图所示。
开锁电路由驱动电路和开锁两级组成。由D5、R1、T10组成驱动电路，其中T10可以选择普通的小功率三极管如9014、9018都可以满足要求。发光二极管D5作为开锁的提示，亮表示开锁；开锁电路由D6、C24、T11和电磁锁组成。其中D6、C24是为了消除电磁锁可能产生的反向高电压以及可能产生的电磁干扰。T11可选用中功率的三极管如8050，电磁锁的选用要视情况而定，但是吸合力要足够且有一定的余量。
在本次设计中，着重于密码锁的核心部分的设计，为了简明的讲清设计原理和方便仿真调试，暂时用发光二极管和蜂鸣器来代替此部分电路，发光二极管亮时蜂鸣器不会响，表示开锁；灭，表示没有开锁，并且蜂鸣器鸣响。
T10
T11D5
GN
D R1
3.3K 电磁锁
C24
VC C
来自微控制器信号
D6
开锁电路 本设计中用发光二极管D1代替以上开锁电路。电路中有两个指示灯通过P0口的P0.0和P0.1驱动点亮，P0.0和P0.1在正常情况下均输出高电平，P0.0口接开锁键后接蜂鸣器并且通过反相器（非门）发光二极管D1，当密码输入正确时，会将P0.0口置为低电平，这样按下开锁键后D1会点亮，蜂鸣器不会鸣响，表示密码输入正确，开锁；如果密码输入错误，P0.0口不会动作（继续输出高电平），这样，按下开锁键后D1不会点亮并且蜂鸣器会鸣响。表示密码错误不能开锁。P0.1口接发光二极管D2并通过反相器（非门）接蜂鸣器，一般情况下，P0.1做电源指示灯作用，是常亮的，蜂鸣器也不会响，只有在改密码错误时，P0.1会被置为低电平，指示灯D2熄灭，并且蜂鸣器会鸣响，表示修改密码不成功。此部分电路图如图所示。
开锁指示电路
由于P0口在用作通用I/O 接口输出使用时需要外接上拉电阻才能使“1”信号正常输出，所以
图中的电阻R3和R4为上拉电阻，U2：A和U2：B是两个非门，D3和D4两个二极管起单向导通作用，BUZ1是蜂鸣器，KP为开锁键。图中左边部分由电阻R1、R2、电容器C1和复位按键KS组成按键复位电路。为了使用Proteus进行仿真时方便，所以使用了按键复位方式，当然复位电路也可以设计成为上电复位方式，上电复位方式的电路如图中所示。
显示电路
由于密码位数较多，所以显示电路选用字符型液晶显示模块RT-1602来显示，设计中LCD的8位双向数据口连接单片机的P2口，RS连接单片机的P0.5，RW连接单片机的P0.6，使能端E连接单片机的P0.7。需要注意的就是P0口需要外接上拉电阻。连接情况如图中所示。下面简单介绍下RT-1602的功能及使用方法。
液晶显示器型号为1602，意思是每行显示16个字符，一共可以显示两行。1602液晶模块内部的字符发生存储器（ROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”。因为1602识别的是ASCII码，试验可以用ASCII码直接赋值。1602液晶的引脚图如图所示。
1602液晶显示器引脚图
课程设 计说明 学生姓名: 学 号: 指导教师: 2013年05月17日 课程名称: 《单片机技术》 设计题目: 基于51单片机的电子密码锁 院（部）： 电子信息与电气工程学院 专业班级: 12通信工程（专升本） 马亚林 丁莹亮
课程设计任务书 设计要求： 设计以单片机AT89C51为核心的电子密码锁，包括电子密码锁完整的设计过程以及外围的开锁电路和报警电路的设计。 电子密码锁要完成以下部分的设计：按键接口电路、电子密码锁的控制电路、输出八段显示电路。 电子密码锁控制电路能完成以下功能设计：数字按键的数字输入、存储和清除、功能按键的功能设计、密码的清除和复位、报警信号产生电路密码核对、解除电锁电路、输出八段显示电路完成以下电路设计：数据选择电路、八段显示器扫描电路。 学生应完成的工作： 1.运用Proteus软件设计电路原理图; 2.用Proteus软件进行仿真； 3.焊接电路板并调试实现其功能； 4.完成实习报告； 5.我的任务是设计电路原理图并仿真。 参考文献阅读: [1]杜尚丰.CAN总线测控技术及其应用.北京：电子工业出版社，2007.1 [2]杜树春.单片机C语言和汇编语言混合编程实例详解.北京：北京航空航天大学出版社，2006.6 工作计划： 2013.5.6熟悉课题并查阅相关资料，同时消化吸收资料内容； 2013.5.7―― 2013.5.8 根据设计题目确定硬件设计方案，并交与指导老师修改; 2013.5.9 ―― 2013.5.10 开始着手课题的软件设计，与指导老师进行沟通； 2013.5.13申请领用元器件； 2013.5.14―― 2013.5.17 进行实物制作，并撰写课程设计报告。 任务下达日期：2013年5月6 日 任务完成日期：2013年5月17 日
数字电路基础实验设计报告班级：521 姓名：李世龙 学号：2010052106 设计题目：四位数字密码锁 指导老师：张光普
四位密码锁 一设计任务：通过组合逻辑电路来实现四位密码锁功能。当输入正确的密码时LED灯亮但蜂鸣器不响，输入错误密码时ＬＥＤ灯不亮但蜂鸣器响。当关闭密码锁开关时无论输入什么样的密码LED灯都亮蜂鸣器都响。密码的输入由开关的闭合与断开控制高低电平进行密码的输入。 二设计原理： 开关J1，J2, J3，J4通过接低电平或者接入高电平进行密码的输入，J5为密码锁的开关当它接入高低电平来控制密码锁是否工作。其他的门电路来实现密码锁转换功能。
真值表 J5 J1 J2 J3 J4 ＬＥＤBUZZE R 0 ×××× 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 ０１ 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 １０ 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 三测量和调试结果： 当J5接入电平密码锁处于非工作状态无论输入密码是什么ＬＥＤ灯都会亮起，蜂鸣器会一直响。当Ｊ５接入高电平时密码锁处于正常工作状态，当输入正确的密码１１００时即Ｊ１，Ｊ２接入高电平Ｊ３，Ｊ４接入低电平时ＬＥＤ灯会亮但蜂鸣器不会响，当输入其他密码时均为错误密码ＬＥＤ灯不亮蜂鸣器会响。 按照设计原理图接好电路后发现输入正确的密码LED灯会亮，但输入错误的密码和密码锁处于非工作状态时蜂鸣器不响。通过对电路的检查发现蜂鸣器的正负接反了重新改正电路，电路正常工作 设计任务完成 四参考文献
渝州科技职业学院 电子密码锁 院系：电子信息工程学院 专业班级： 11 电管2班 学生：任龙龙 学号： 1102120208 指导教师：何健 指导教师职称：讲师 二O一三年十一月
目录 1 绪论 (3) 1.1电子密码锁简介 (3) 1.2本设计所要实现的目标 (3) 1.3设计方案简介 (3) 2 系统总体方案设计 (4) 2.1设计框图 (4) 2.2设计原理 (4) 3 硬件系统构成 (4) 3.1主要源器件 (4) 3.2电路总体构成 (5) 3.3电源输入电路 (5) 3.4键盘输入电路 (5) 3.5密码存储电路 (6) 3.6复位电路 (6) 3.7晶振电路 (7) 3.8显示电路 (8) 3.9报警电路 (8) 3.10开锁电路 (9) 4 软件系统设计 (10) 4.1主程序流程图 (10) 4.2按键软件设计 (11) 4.3密码设置软件设计 (12) 4.4开锁软件设计 (13) 结论 (15) 参考文献 (15) 附录 (15) 附录1硬件原理图 (15) 附录2 C语言程序 (15)
1 绪论 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) 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。 1.2 本设计所要实现的目标 本设计采用单片机为主控芯片，结合外围电路，组成电子密码锁，用户想要打开锁，必先通过提供的键盘输入正确的密码才能将锁打开，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。密码可以有用户自己修改设定，锁打开后才能修改密码。修改密码之前必须再次输入就的密码，在输入新密码的时候要二次确认，以防止误操作。 1.3 设计方案简介 采用以单片机为核心的控制方案 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，以期获得最佳的性价比。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、性，除了以上的一些的还有一些最基本的比如：中断源的数量和优先级、工作温度围、有没有低电压检测功能、单片机有无时钟振荡器、有无上电复位功能等。在开发过程中单片机还受到：开发工具、编程器、开发成本、开发人员的适应性、技术支持和服务等等因素。基于以上因素本设计选用单片机80C51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。当用户需要开锁时，先按键盘开锁键之后按键盘的数字键0－9输入密码。密码输完后按下确认键，如果密码输入正确
天津大学网络教育学院 专科毕业论文 题目：电子密码锁的设计与制作 完成期限：2016年1月8日至 2016年4月20日 学习中心：嘉兴 专业名称：电气自动化技术 学生姓名：张伟强 学生学号：132092433077 指导教师：刘斌
电子密码锁的设计与制作 第1章方案选择和总体设计 1.1 国内外现状 目前，最常用的锁是20世纪50年代意大利人设计的机械锁，其机构简单、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。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所使用。由于人们对锁的安全性，方便性等性能有更高的要求，许多智能锁（如指纹辨别、IC卡识别）也相继问世，但这类产品的特点是针对特定指纹或有效卡，但能适用于保密要求高且仅供个别人使用的箱、柜、房间，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。 随着人们生活水平的提高，电子密码防盗锁作为防盗卫士的作用日趋重要。电子密码防盗锁用密码代替钥匙，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。根据国外的统计资料显示,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。目前西方发达国家已经大量地应用这种智能门禁系统，但在我国的应用还不广泛，成本还很高。 1.2设计目标 利用51系列单片机为核心，采用矩阵键盘作为数字输入；6位数字密码显示；可重新设置新密码，EPROM存储密码，掉电不丢失；当输入密码与存储密码一致时，开锁，并响音乐，若连续三次输入错误，则报警灯亮并且蜂鸣器响。
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：蔡伟航 学号：1200820206 指导教师：黄源 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)
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。PROSPICE仿真器的一个扩展PROTEUS VSM：便于包括所有相关的器件的基于微处理器设计的协同仿真。此外，还可以结合微控制器软件使用动态的键盘，开关，按钮，LEDs甚至LCD显示CPU模型。 Proteus支持许多通用的微控制器，如PIC,A VR,HC11以及8051。 交互的装置模型包括：LED和LCD显示,RS232终端,通用键盘。 Proteus有强大的调试工具；包括寄存器和存储器,断点和单步模式。 IAR C-SPY和Keil uVision2等开发工具的源层调试。 Proteus应用特殊模型的DLL界面-提供有关元件库的全部文件。 Proteus与其他的仿真软件相比较，在下面的优点： 1、能仿真模拟电路、数字电路、数模混合电路； 2、能绘制原理图、PCB图； 3、几乎包括实际中所有使用的仪器；
电子密码锁设计 一、目标 1、任务和目标 本项目设计一种基于AT89C51单片机控制的电子密码锁，要求达到以下任务目标： （1）可通过键盘输入密码控制开关的开锁和闭锁； （2）可通过扩展的LCD显示器显示输入的密码； （3）密码可以多次改写和重置； （4）连续三次输入密码错误，报警装置开始工作，密码锁进入锁机状态。 2、功能需求简述
二、详细设计方案的选择及设计思路概述 1、设计方案的选择 本次设计的密码锁在理论上可以利用多种设计方法及原理进行设计，依据设
计的简单、高效、易于实现等原则，主要有两种设计方案可供选择，即：数字电路控制和以AT89C51为核心的单片机控制两种方案。现在对其两种方案进行可行性对比分析。 方案一：采用数字电路控制。其原理图下图1所示。 图1 数字密码锁电路方案 电路由两大部分组成：密码锁电路和备用电源(UPS)，其中设置UPS电源是为了防止因为停电造成的密码锁电路失效，使用户免遭麻烦。 采用数字密码锁电路的好处就是设计简单。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，若按下干扰键，键盘输入电路自动清零，原先输入的密码无效，需要重新输入。密码锁电路包含：键盘输入、密码修改、密码检测、开锁电路、执行电路、报警电路、键盘输入次数锁定电路。 方案二：采用一种是用以AT89C51为核心的单片机控制方案。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，不但能实现基本的密码锁功能，还能添加多组密码设置、报警提示等控制功能。其原理如下图2所示。
目录 一、前言 (2) 二、课设任务 (2) 三、方案设计、原理分析 (2) 四、译码电路设计 (8) 五、报警信号产生器 (10) 六、调试及结果 (12) 七、体会 (13)
一、前言 本次课程设计的基本任务是着重提高学生在EDA知识学习与应用方面的实践技能。学生通过电路设计安装、调试、整理资料等环节，初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。 EDA技术是电子信息类专业的一门新兴学科，是现代电子产品设计的核心，其任务是掌握在系统可编程逻辑器件及其应用设计技术，为电子产品开发研制打下坚实基础。 本课程设计对学生有如下要求：根据设计任务和指标，初步电路；通过调查研究，设计计算，确定电路方案；选择元器件，在计算机上连好线路，独立进行试验，并通过调试、仿真、改进方案；分析实验结果，写出设计总结报告：学会自己分析，找出解决问题方法；对设计中遇到的问题，能独立思考、查阅资料，寻找答案。 二、课设任务 1、14位数字密码分成高7位（DH6…DH0）和低7位（DL6…DL0）， 用数字逻辑开关预置，输出信号out为1表示开锁，否则关闭。 2、14位数字密码分时操作，先预置高7位，然后再置入低7位。 3、要求电路工作可靠，保密性强，开锁出错立即报警。 4、利用MAX plus2 软件进行设计、编译，并在FPGA芯片上实现。 5、简易14位数字密码锁模块的框图如下： 三、方案设计、原理分析 首先我是一班的三号，所以我的密码时0100010 0000011。我所做的设计是先把高七位输入锁存，然后在输入低七位，
最后判断密码是否正确，密码正确就开锁，密码错误就报警。数字密码锁控制电路的组成部分：YMQ模块， 1、IC9A的设计 设计要求14位数字密码分时操作，先预置高七位0100010，而后置低七位0000011，首先可以使用寄存器将高七位存起来，而后与低七位一起进行译码，如果密码正确，输出OUT2为1，否则为0. 2、数字密码锁控制电路原理图：
- -- 目录 摘要： .................................................................. 错误!未定义书签。第一章：系统设计总述 ................................................................ - 1 - 1.1设计要求....................................................................... - 1 - 1.2 设计方案...................................................................... - 1 - 第二章：总体程序设计 ................................................................ - 2 - 2.1整体组装设计原理图 ......................................................... - 2 - 2.2 顶层模块程序调用 ........................................................... - 3 - 2.2.1程序部分............................................................... - 3 - 2.2.2 整体原理文件......................................................... - 4 - 第三章：单元模块程序设计........................................................... - 5 - 3.1 输入模块...................................................................... - 5 - 3.1.1 输入模块程序 ....................................................... - 5 - 3.1.2输入模块元件 ......................................................... - 6 - 3.1.3输入模块仿真 ......................................................... - 7 - 3.2 电子密码锁系统控制模块.................................................. - 7 - 3.2.1控制模块程序 ......................................................... - 8 - 3.2.2控制模块元件 ........................................................ - 10 - 3.2.3控制模块仿真 ........................................................ - 11 - 3.3显示模块...................................................................... - 11 - 3.3.1显示模块元件 ........................................................ - 14 - 3.3.2显示模块仿真 ........................................................ - 15 - 第五章：收获与体验 .................................................. 错误!未定义书签。参考文献................................................................ 错误!未定义书签。- .
密码锁设计方案 第一部分：课题背景描述 ●课题来源： 课题思路来源于本次大赛的参考题目 ●市场分析： 电子密码锁是一种通过单片机来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。 ●国内外研究现状 在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐代替传统的机械式密码锁，克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点，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的发展，特别是单片机的问世，出现了带微处理器的智能密码锁，它除具有电子密码锁的功能外，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的安全性、可靠性，应用日益广泛。电子密码锁特点如下：保密性远远大于弹子锁。随机开锁成功率几乎为零。 密码可变。用户可以经常更改密码，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。 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. 电子密码锁操作简单易行，一学即会。 另外，随着科学技术的发展，用户在生活中需要使用的锁类越来越多，电子密码锁能为用户提供安全无忧的服务，因此市场前景十分广阔。 第二部分：功能描述 本项目设计一种基于STC90C52单片机控制的电子密码锁，具有如下功能：
①可通过薄膜键盘输入密码控制开关的开锁和闭锁 ②可通过扩展的LED显示器显示输入的密码 ③密码可以多次改写和重置 ④连续三次输入密码错误延迟10秒钟后，声光报警装置工作 第三部分：可行性分析 ●设计思路： 本课题选用以STC90C52单片机为核心，辅以扩展的薄膜按键键盘以及LED显示模块组成完整的系统。通过键盘采集输入的信息，与单片机内的储存值比较，如果密码正确，则开锁电路打开，并且绿灯亮；如果密码错误，则报警电路的红灯电路打开，若连续三次输入密码错误，声光电路打开，红灯闪烁；在以上工作的同时显示电路工作，同步显示输入数值,具有较高的安全性。 关键词：STC90C52、电子密码锁、7805、12864、薄膜矩阵键盘、数码管动态显示、声光显示。 ●应用的技术分析： 本课题的实现，需要使用到以下关键技术： ①基于STC90C52单片机简单设计及外围扩展电路 ②键盘输入及单片机间的数据传输 ③LED显示技术、动态输出及单片机间的数据传输 ●设计者当前已具备的技术条件： ①课题组成员都参阅过相关的51单片机开发方面的书籍，熟悉Altium Designer Winter 09电路设计，有一定的项目开发及电路设计基础。 ②课题组成员系统学习过基于Keil C51，对C语言函数库的调用有一 定的了解，具备C语言程序设计开发基础。
课程设计说明 书 课程名称：《单片机技术》设计 题目：基于51单片机的电子密码锁 院（部）：学生姓名：电子信息与电气工程学院 马亚林 学号： 专业班级：指导教师：12 通信工程（专升本） 丁莹亮 2013 年05月17日
设计题目 课 程 设 计 任 务 书 基于 51 单片机的电子密码锁 学生姓名 设计要求： 12 通信工程（专 升本） 设计以单片机 AT89C51 为核心的电子密码锁，包括电子密码锁完整的设计过程以及外围 的开锁电路和报警电路的设计。 电子密码锁要完成以下部分的设计：按键接口电路、电子密码锁的控制电路、输出 八段显示电路。 电子密码锁控制电路能完成以下功能设计：数字按键的数字输入、存储和清除、功 能按键的功能设计、密码的清除和复位、报警信号产生电路密码核对、解除电锁电路、 输出八段显示电路完成以下电路设计：数据选择电路、八段显示器扫描电路。 学生应完成的工作： 1. 2. 3. 4. 5. 运用 Proteus 软件设计电路原理图； 用 Proteus 软件进行仿真； 焊接电路板并调试实现其功能； 完成实习报告； 我的任务是设计电路原理图并仿真。 参考文献阅读： [1] 杜尚丰. CAN 总线测控技术及其应用.北京：电子工业出版社，2007.1 [2] 杜树春.单片机 C 语言和汇编语言混合编程实例详解.北京：北京航空航天大学出版社，2006.6 工作计划： 2013.5.6 熟悉课题并查阅相关资料，同时消化吸收资料内容； 2013.5.7——2013.5.8 2013.5.9——2013.5.10 根据设计题目确定硬件设计方案，并交与指导老师修改； 开始着手课题的软件设计，与指导老师进行沟通； 2013.5.13 申请领用元器件； 2013.5.14——2013.5.17 进行实物制作，并撰写课程设计报告。 任务下达日期：2013 年 5 月 6 日 任务完成日期：2013 年 5 月 17 日 指导教师（签名）： 学生（签名）：王立斌 王立斌 所在院部 基于 51 单片机 的电子密码锁 专业、年级、 班
设计方案 系统设计方案 利用所学的电子技术知识和电子设计方法，设计出一个电子密码锁有以下两种基本方案可以选择： 方案一：利用数字逻辑电路，运用各种门电路，计数器，触发器，锁存器，编/译码器等数字逻辑器件实现电子控制。从而实现想要设计的电子密码锁的功能。此方法设计简单，但硬件电路比较多，操作起来比较复杂。 方案二：使用MCS-51系列单片机为核心控制附加一些简单的外围电路，利用单片机的一个I/O端口组成4×4键盘作为输入电路，采用汇编语言编写程序来实现电子密码锁的各项功能，程序语言功能强大，调试较为简单。具有很强的实用性。 设计方案选择 综上提出的两种方案，方案一给出的采用数字逻辑电路的设计方法的好处就是设计简单，因为采用数字逻辑电路可以分成各个功能模块来设计，每个模块实现各自的一个功能。这钟方法设计的密码锁电路大致包含：按键输入、密码核对、密码修改、开锁电路、错误提示电路等功能模块。采用数字电路虽然设计简单但是操作繁琐，要运用很多数字逻辑器件，硬件电路复杂，而且可能会出现较多器件故障，同时难以检查和维护。方案二提出的使用单片机为核心控制的方案，利用单片机丰富的I/O端口和灵活的编程设计，不但能实现密码锁的功能，而且控制准确性高，外围电路少硬件电路简单，方便灵活，调试简单不易出错，体积小成本低也利于现实中实现，具有较高的实际意义和实用价值。这个设计方案的最关键的地方就在于编程，利用程序的执行来实现密码锁的基本功能，因此单片机方案还有较大活动空间，能在很大程度上扩展功能，方便对系统进行升级。 针对第一种方案：系统vhdl设计 功能描述： 假设设计的密码锁有7个数据输入键，分别用K1到K7表示；一个“确认键”（按一下确认键，密码锁内部就产生一个正脉冲），用CLK_AFFIRM表示；一个“重置和修改密码使能键”，用S/W 表示；一个开锁状态指示灯GREENLED；一个密码输入错误报警器REDLED. 1.密码预置。未使用过的密码锁初始状态为“打开”，内部密码为随机数，故使用前必须进行密码 预置。通过按键将S/W调为“1”，密码锁进入密码预置模式，按照K1~K7→确认键→K1~K7→确认键的顺序输入想要设置的密码，其中K1~K7表示的意思是，给K1到K7赋值，赋值顺序可任意改变，但一旦按下确认键，K1到K7分别对应的数值便不可改变。整个过程中只要按下两次确认键，密码预置便成功完成。 2.密码验证。通过按键将S/W调为“0”，密码锁进入密码验证模式。按照K1~K7→确认键→K1~K7 →确认键的顺序输入密码，如果密码与预置的密码（如果修改过密码，则与最后一次修改成功后的密码）相匹配，开锁指示灯GREENLED变亮，同时锁子被打开。如果没反应，需要重新输入密码，但是输入密码的次数最多为3次，如果3次都输入了错误密码，那么错误报警器REDLED 就会报警，如果继续输入了正确密码，报警器就会解除警报。 3.密码修改。用户必须提供正确的密码后方能进入密码修改模式，否则，修改无效。如果用户通 过了密码验证，那么此时将S/W调为“1”便可顺利进入密码修改模式。修改密码过程与重置类
数字逻辑电路课程设计 课题：电子密码锁设计 姓名： 班级：13通信 学号： 成绩： 指导教师： 开课时间:
目录 摘要 (1) 一课程设计目的内容及安排 (2) 1.1设计目的 (2) 1.2设计内容 (2) 1.3设计安排 (2) 1.4设计内容 (2) 二电子密码锁设计要求及总框图 (3) 2.1设计要求 (3) 2.2总框图 (4) 三各模块电路设计 (5) 3.1密码输入存储比较模块 (5) 3.2五秒计时电路 (6) 3.3二十秒计时电路 (8) 3.4报警电路 (10) 3.5总电路 (11) 四设计心得 (12) 五参考文献 (13)
电子密码锁 摘要：设计一个密码锁的控制电路，当输入正确代码时，输出开锁信号以推动执行机构工作，用红灯亮、绿灯熄灭表示关锁，用绿灯亮、红灯熄灭表示开锁；在锁的控制电路中储存一个可以修改的4位代码，当开锁按钮开关（可设置成6位至8位，其中实际有效为4位，其余为虚设）的输入代码等于储存代码时，开锁；从第一个按钮触动后的5秒内若未将锁打开，则电路自动复位并进入自锁状态，使之无法再打开，并由扬声器发出持续20秒的报警信号。密码输入存储及比较部分使用芯片74LS194及74LS85。五秒及时部分采用芯片74LS161和数码显示管。二十秒报警电路由74LS160，555定时器组成的多谐振荡器，LED灯和蜂鸣器组成。利用multisim对电路进行仿真可以得到结果。 关键词：电子密码锁，计时电路，报警电路
一课程设计目的内容及安排 1.1设计目的 1 根据设计要求，完成对交通信号灯的设计。 2 加强对Multisim10仿真软件的应用。 3 掌握交通信号灯的主要功能与在仿真软件中的实现方法。 4 掌握74LS160,74LS192等功能。 1.2 设计内容 设计一个密码锁的控制电路，当输入正确代码时，输出开锁信号以推动执行机构工作，用红灯亮、绿灯熄灭表示关锁，用绿灯亮、红灯熄灭表示开锁； 在锁的控制电路中储存一个可以修改的4位代码，当开锁按钮开关（可设置成6位至8位，其中实际有效为4位，其余为虚设）的输入代码等于储存代码时，开锁； 从第一个按钮触动后的5秒内若未将锁打开，则电路自动复位并进入自锁状态，使之无法再打开，并由扬声器发出持续20秒的报警信号。 1.3设计安排
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。 单片机也被称微控器，是因为它最早被用在工业控制领域。单片机是靠程序运行的，并且可以修改。 本设计系统主机采用8052单片机，MCS-51单片机的程序存储器和数据存储器的地址空间是相互独立的，而且程序存储器一般为ROM或EPROM，只能读出不能写入。扩展用的程序存储器芯片大多采用EPROM芯片，最大可扩展到64K字节。该设计使用矩阵键盘输入。LED数码管显示输入密码，用74HC245驱动数码管发光显示数码，LCD1602控制显示。密码正确，二极管发光。输入密码错误次数超过三次系统报警，蜂鸣器发出报警音。 关键词：单片机软件电路硬件电路
目录 第一章设计要求 (1) 第二章系统组成及工作原理 (2) 第三章硬件电路设计 (3) 3.1 STC89C52单片机的介绍 (3) 3.2单片机最小系统 (5) 3.3键盘电路设计 (6) 3.4 LCD1602显示电路 (8) 3.5开锁电路 (11) 3.6报警电路 (11) 3.7仿真效果图 (12) 第四章软件设计 (13) 4.1 PROTEUS仿真软件 (13) 4.2 KEIL编译设计 (15) 4.3 普中ISP自动下载软件 (16) 4.4程序流程图 (18) 第五章设计、调试和测试结果与分析 (19) 第六章设计小结 (23) 参考文献 (24) 附录 (25)
第一章设计要求 采用单片机、LCD等芯片，设计电子密码锁，能随时修改密码，具有防多次试探功能，连续输入密码达到一定次数，发出光声报警密码输入错误时有报警功能，连续输入3次错误，键盘自锁，等待管理解锁；开锁后或修改密码后可以选择退出，返回开锁前状态。掌握Proteus软件的基本应用，用于设计与仿真，需要用PROTEUS软件绘制电路原理图及局部原理图；掌握单片机编程语言，可选用汇编语言或C语言； 本次课程设计是要设计一个数字密码锁，设计要求如下： 1、设计一个数字式密码锁。 2、密码由4 – 6位数字组成。 3、密码相符开锁，三次不符报警。 4、密码可以更新。
1 设计任务描述 1.1设计题目：数字密码锁 1.2 设计要求 1.2.1 设计目的 （1）掌握数字密码锁的构成、原理与设计方法； （2）熟悉集成电路的使用方法。 1.2.2 基本要求 （1）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Ｋ０～Ｋ９分别代表数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。 （2）用一位输出电平的状态代表锁的开闭状态（用灯光显示或报警表示）。 1.2.3 发挥部分 （1）可删除输入的数字； （2）三次错误输入锁定键盘，并发出提示或报警；其它。
2 设计思路 用密码去控制各个D触发器的翻转，达到密码开锁的目的，用按钮开关去控制电子门铃的触发信号，达到按响门铃的目的。四个D触发器N1-N4构成四位密码电路，可手动开关与D触发器的连接来设置密码。平时四个D触发器的CP端处于悬空状态，触发器保持原状态不变。当与四个D触发器连接的开关闭合时，四个D触发器都的CP端都获得了下降沿，于是Q1=Q2=Q3=Q4=1，用此Q4=1去控制开锁，用二极管发光来显示开锁成功。 因电容C2电压不能突变，在接通电源瞬间C2的电压为零，使得N1-N4各位皆为零。 输入三次错误密码时，会由计数器74193来检测，并发出报警信号和锁定键盘的信号。
3 设计方框图数字密码锁设计方框如图3.1所示。 图3.1设计方框图
4各部分电路设计及参数计算 4.1密码的设置电路设计 密码设置和输入密码的电路如图4.1所示。 图4.1密码设置 图中默认的密码为0953，用户可以自行设置密码。共有10个开关可设置0-9个数字的密码，第11个开关为复位开关，当输入错误时可以选择复位，重新输入。其他的开关为干扰密码。 4.2判断密码是否正确的电路的设计 判断密码正误的电路图如图4.2所示。 图4.2判断密码正误 四个D触发器N1-N4构成四位密码电路，可手动开关与D触发器的连接来设置密码。平时四个D触发器的CP端处于悬空状态，触发器保持原状态不变。当与四个D触发器连接的开关闭合时，四个D触发器都的CP端都获得了下降沿，于是Q1=Q2=Q3=Q4=1，用此Q4=1去控制开锁。
密码锁设计方案 第1章绪论 1.1课题背景 密码锁是锁的一种，开启时用的是一系列的数字或符号。密码锁的密码通常都只是排列而非真正的组合。部分密码锁只使用一个转盘，把锁内的数个碟片或凸轮转动；亦有些密码锁是转动一组数个刻有数字的拨轮圈，直接带动锁内部的机械。 此单片机设计（密码锁）是一种能防止多次探密码的基于单片机的密码锁设计方案，给出了该单片机密码锁的硬件电路和软件程序，同时给出了单片机型号的选择，硬件设计，软件流程图，汇编语言源程序等内容。密码锁应用非常广泛，如生活中的密码箱等；到取款机取款时插入卡后要输入个人设定的密码；银行里的密码柜，再比如核武器在发射时也有密码的等等。 很多行业的许多地方都需要密码锁，但普通密码锁的密码容易被多次试探而破译。我们的设计给出了一种能防止多次试探密码的密码锁设计方法，利用单片机控制。因为单片机不但具有体积小，成本低，控制灵活，便于产品化等特点，而且单片机具有新的发展，具体主要体现在单片机片内资源越丰富，用它构成的单片机控制系统的硬件开销就会越少，产品的体积和可靠性就会越高，所以，使用单片机系统控制密码锁，体积小，成本低，控制灵活，便于产品化，可以防止多次试探，从而有效地克服了上述缺点。 1.2本设计课题的研究现状 随着电子技术的发展单片机功能的增强，出现了带微处理器的智能密码锁，它除了具有电子密码锁的功能外，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的安全性、可靠性。目前发达国家已经大规模地应用智能门禁系统，可以通过多种更加安全，更加可靠的方法来实现大门的管理。但电子密码锁在我国的应用还不广泛，主要出现在保险柜、密码箱、高级宾馆等场所，家居用的较少，究其原因，我认为有以下几点： （1）价格原因 （2）厂商的推广力度不够。
数字密码锁设计 一、设计任务与要求 设计由编码器、集成逻辑门电路、声光报警指示电路构成的密码锁电路，研究门电路的接口与驱动技术、学习组合逻辑电路的设计方法；用Proteus 软件仿真；实验测试逻辑功能。具体要求如下： （1）密码锁电路由密码输入电路、密码设置电路和密码控制电路组成，密码输入及密码设置均采用十进制数形式，密码输入通过键盘或按键输入。密码设置通过开关输入。 （2）如果输入的密码与预先设定的密码相同，则保险箱被打开，密码控制电路的输出端E ＝1，F=0；否则电路发出声、光报警信号，即输出端E＝0，F=1。 （3）实验时，“锁被打开”的状态可用绿色发光二极管指示；声、光报警可分别用红色发光二极管及蜂鸣器指示。 （4）写出设计步骤，画出最简的逻辑电路图。 （5）对设计的电路进行仿真、修改，使仿真结果达到设计要求。 （6）安装并测试电路的逻辑功能。 （7）拓展内容：如果考虑一个开锁用的钥匙插孔输入端G，当开锁时（G＝1），密码输入才有效，试在上述电路基础上修改该电路。 二、课题分析及设计思路 （1）密码输入电路及密码设置电路的设计思路 由于密码输入及密码设置均采用十进制数形式，故可利用8421BCD 码编码器分别实现，以一位密码输入及密码设置为例，其实现框图如下： 图1 密码输入及密码设置电路的实现框图 （2）密码控制电路的设计思路 分析以上设计任务与要求，密码控制电路的实现框图如下：
图2 密码控制电路实现框图 很容易得到：)()()()(1111D D C C B B A A F E ⊕?⊕?⊕?⊕== 由上述逻辑表达式可确定相应的逻辑电路图。 （3）TTL 集成门电路与LED 发光二极管的接口电路设计 TTL 集成门电路除了可驱动门电路外，还能驱动一些其它器件如LED 发光二极管。以集成反相器为例，有如下两种情况如图3（a ）、(b)所示： 图3（a ） 输出高电平时LED 亮 图3 (b) 输出低电平时LED 亮 电路中串接的电阻R1、R2 为限流电阻，其作用是保护LED 因过流而烧坏。其大小按如下公式进行选择： D F OH I V V R -=1 D OL F CC I V V V R --=2 上述两式中，I D 为LED 正常发光时的电流，V F 为LED 导通电压，V OH 、V OL 分别为反相器的高、低电平输出电压。如I D ＝5mA ，V F ＝2.2V ，V OH ＝3.4V ，V OL ＝0.2V 时，算得R1=240欧，R2=520 欧。 注意：① 图3（a ）接法时，发光二极管的电流不能超过门电路的“最大拉电流”，图3(b) 接法时，发光二极管的电流不能超过门电路的“最大灌电流”，否则会导致输出电平的 混乱。当然，如果该门电路处于整个逻辑电路的最末端，则发光二极管的电流可不受此限制。
简易位数字密码锁控制电路设计实验报告 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-
目录 一、前言 (2) 二、课设任务 (2) 三、方案设计、原理分析 (2) 四、译码电路设计 (8) 五、报警信号产生器 (10) 六、调试及结果..........................................（12）七、体会 (13)
一、前言 本次课程设计的基本任务是着重提高学生在EDA知识学习与应用方面的实践技能。学生通过电路设计安装、调试、整理资料等环节，初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。 EDA技术是电子信息类专业的一门新兴学科，是现代电子产品设计的核心，其任务是掌握在系统可编程逻辑器件及其应用设计技术，为电子产品开发研制打下坚实基础。 本课程设计对学生有如下要求：根据设计任务和指标，初步电路；通过调查研究，设计计算，确定电路方案；选择元器件，在计算机上连好线路，独立进行试验，并通过调试、仿真、改进方案；分析实验结果，写出设计总结报告：学会自己分析，找出解决问题方法；对设计中遇到的问题，能独立思考、查阅资料，寻找答案。 二、课设任务 1、14位数字密码分成高7位（DH6…DH0）和低7位（DL6… DL0），用数字逻辑开关预置，输出信号out为1表示开锁，否则关闭。 2、14位数字密码分时操作，先预置高7位，然后再置入低7位。 3、要求电路工作可靠，保密性强，开锁出错立即报警。 4、利用MAX plus2 软件进行设计、编译，并在FPGA芯片上实现。 5、简易14位数字密码锁模块的框图如下： 三、方案设计、原理分析 首先我是一班的三号，所以我的密码时0100010 0000011。我所做的设计是先把高七位输入锁存，然后在