一引言
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的尤其的突出，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，受到了广大用户的亲呢。
设计本课题时构思了三种方案：一种是用以AT89C2051为核心的单片机控制方案；另一种是用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路控制方案；还有一种采用74LS160十进制计数器、利用74LS148 8线—3线编码器进行编码的多位十进制可报警多功能密码锁。
二、总体方案设计
1、设计方案
方案一：采用数字电路控制。其原理方框图如图1－1所示。
图2-1－1 数字密码锁电路方案
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；如果用户输入密码的时间超过40秒（一般情况下，用户不会超过40秒，若用户觉得不便，还可以修改）电路将报警80秒，若电路连续报警三次，电路将锁定键盘5分钟，防止他人的非法操作。
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。
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AT89S51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IO端口，及其控制的准确性，不但能实现基本的密码锁功能，还能添加调电存储、声光提示甚至添加遥控控制功能。其原理如图1－2所示。
图2-1－2单片机控制方案
方案三：采用74LS160十进制计数器、利用74LS148 8线—3线编码器进行编码的多位十进制可报警多功能密码锁。电子锁主要由输入元件、电路(包括电源)和锁体三部分组成，后者包括电磁线圈、锁拴、弹簧和锁框等。当电磁线圈中有一定的电流通过时，磁力吸动锁栓，锁便打开。否则．锁栓进入锁框，即处在锁住状态。为了便于试验，我们可用发光二极管代表电磁线圈，当发光二极管为亮状态时，代表电子锁被打开，暗状态代表锁着。
图2-1-3 带报警器的密码电子锁和门铃电路原理图
2、方案的选择
由上面三种方案进行比较可知，方案三更加准确全面，功能稳定齐全，符合要求。方案三系统的设计可使电子锁具有可编程功能。由图可知，每来1个输入时钟，编码电路的相应状态向前前进一步。在操作过程中，按照规定的密码顺序按动编码按键，编码电路的输出就会跟随这个代码的信息。正确输入编码按键的数字，通过控制电路供给编码电路时钟，一直按规定编码顺序操作完，则驱动开锁电路把锁打开。在操作过程中，没有按照规定代码顺序按下数字键或按动了其他键，则控制电路使防盗报警电路产生报警。按动门铃及清零按钮可使500Hz振荡电路工作，门铃发出响声，同时该按钮还使编码电路清零并解除防盗报警。
3、所选方案的设计框图
该设计主要分输入电路，存储电路，信号处理电路，输出电路四大部分，首先从输入电路送出的编码信号到比较器与存储器的存储密码进行比较，两者一致则将锁打开，反之则驱动报警电路报警，存储器中的密码可以通过写允许端修改密码。
图3-1 整体方案设计流程框架图
三、各部分单元电路设计
1、输入装置和编码电路
输入装置包含0~9十个数字键、清零键、确认键、门铃键和密码读写开关，其中数字键和清零、确认键按钮装在门的外侧，读写开关装在门的内侧，也就是说只有门打开之后才能对密码进行修改。用两片8线—3线编码器74LS148，组成一个16线—4线编码器，芯片上I0~I9对应键盘上0~9个数字，编码器输出Z3、Z2、Z1、Z0四位二进制数，其中以两片74LS148上的Y ex（为图4-1-1中GSN），通过与非门相连的输出作为CP脉冲信号，因为在无输入的情况下两个Yex均为1，输出CP为0，当有输入时有且仅有一个Y ex为0，则输出CP为1，这样就构成了CP单脉冲。
图4-1-1输入装置和编码电路
2、密码存储电路
使用两片4*4的寄存器阵74LS670，构成8＊4寄存器阵用来存储密码。接法如图，D0~D3分别接编码器输出Z0~Z3。当Ew=0（图中Gw），当Qc、Q B、Q A从000~011时第一片74LS670工作依次写入D0~D3输入的前4个四位二进制数，当Qc、Q B、Q A从100~111时第二片74LS670工作依次写入D0~D3输入的后4个四位二进制数；当Er=0（G R）时，当Qc、Q B、Q A从000~011时依次读出第一个芯片的Q0~Q3四位二进制数，当Qc、Q B、Q A从100~111时依次读出第二个芯片的Q0~Q3，其中Qc、Q B、Q A状态序列000~111的产生可依靠一片74LS160接成的八进制计数器来提供，其顺序脉冲由已接好的16线—8线编码器CP输出提供。在该8＊4寄存器中将双刀开关放在M时为写入状态即设定密码状态；放在N时为读取状态，使之可读出设定密码与当前输入密码比较。在无设定密码动作时双刀开关应拔到下方，电路[图4-2-1]所示。
图4-2-1密码存储电路
3、密码比较电路
使用一片74LS85作为比较器，其中A0~A3连编码器输出Z0~Z3，B0~B3连存储器输出Q0~Q3，比较结果A=B送入8位移位寄存器74LS164的串行输入端，当第一个输入密码与寄存器阵中的密码相同时输出高电平，存入移位寄存器，第二个密码若相同继续存入寄存器，依次类推，如果输入错误的密码则输出低
电平到寄存器，最后通过与门判断寄存器如果全为高电平从而控制发光二极管点亮（即控制锁的开启），反之则反，电路如[图E]所示。
4、门铃及报警电路
如[图F]所示门铃电路由555定时器连成的多谐振荡器构成，当按下门铃时电路接通电源产生约500Hz 的振荡信号，同时按下清零/门铃按钮使74LS160和74LS164两个芯片置零实现清零的功能。报警电路也是由555定时器构成，报警时产生1KHz的信号，当输入密码后与寄存器连接的与门输出如果为高电平，则经过反相器后变为低电平，报警电路不产生振荡，如果与门输出为低电平，经过反相器后变为高电平，报警电路开始工作产生报警信号。（但我的设计这个电路有个明显的缺点就是报警信号持续过短，这个问题可以通过改进报警电路来解决，当按下确认按钮后电路迅速对报警电路的一个电容充电，松开按钮后电容放电振荡得以持续。由于我们对555电路不太熟悉，没有采用这种方法，这是设计的一个缺陷，请指导老师多给意见。）
此外，按下清零/门铃按钮后可以实现对报警的解除，因为此时一个低电平信号与来自判断输出端的高电平信号相与后，为一低电平信号，报警电路不工作。
5、供电电路
可由干电池或变压器提供5~7伏电压供电，为了简化原理图供电部分没有画出。
四、元件清单
备注：8输入与门由74LS30（8输入与非门）与74LS04（反相器）构成，电路图中不再表示出。
五、完整电路图
以下就是带报警器的编码电子锁和门铃电路的设计的完整电路图。为使其简洁清晰，故将电路进行等效处理，等效部分保留原来的属性和性质不变。
1、密码锁电路及其等效电路（如[图G]和[图H]）
将各电路模块等效表示可得到[图H] 如下
2、总电路原理图
将等效密码锁电路及报警门铃电路连接到一起得到总电路如下：
八．设计心得及几点补充说明：
通过这两个学期电路知识的学习，我们初步掌握了一些基本的模拟电子、数字电子的知识，但当我们拿到课程设计的题目时还是觉得比较茫然，不知从何下手，对好多芯片的使用不很了解，在一些工具书上也没查到其具体的功能。因此这个电路设计的可能有点繁杂，肯定有更好的方案我们没有发现，在此我们也希望指导老师和同学批评指正。
我们在设计这个电路时遇到的最大问题是寻找合适的寄存器来存储密码，最后选用两片74LS670来组成8*4的寄存器阵，因此实际上这个电路最大可以存储8位密码，虽然我选用了固定的8位形式，但是完全可以通过修改一下74LS164所连接的与门电路，或者适当修改74LS160计数电路使之成为可以随意设定位数在8位以内的具有更高自由度电子锁，在设计过程中用到了555定时器，在平时的实验中还没有用过这个芯片对它的电路连法不是很熟悉，使电路有一些缺陷。
在这里要特别说明一下“确认”按钮的设计，当按下确认后使与门输出端分别与报警电路接通、开锁电路接通；松开“确认”按钮时确认按钮接地，这样设计是为了防止与门输入端全部悬空而使输出为1，造成密码锁打开，与门输出端与报警电路断开防止由于输出为0，而使报警电路误报。
清零/门铃按钮接通时门铃电路通电工作与此同时计数器和比较器接地清零。
总之这次设计使我们学到了很多东西，以前只是“纸上谈兵”，通过实践才能将所学的知识转化为实际应用。同时还提高了自己的资料检索与应用能力，并为将来做毕业设计等重要课题打下了的基础。
九．参考文献
[1]清华大学电子学教研组编阎石主编：《数字电子技术基础》（第四版），北京：高等教育出版社，1998年
[2]毕满清主编：《电子技术实验与课程设计》（第三版），北京：机械工业出版社，2004年
[3]陈汝全主编：《电子技术常用器件应用手册》（第二版），北京：机械工业出版社，2000年
[4]王泽保、赵博主编：《数字电路典型试验范例解析》（第一版），北京：人民邮电出版社，2004年
[5]张庆双主编：《家用电路控制与保护》（第一版），北京：机械工业出版社2005年
摘要 摘要：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。若使用传统的机械式钥匙开锁，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。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。 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。 随着人们对安全的重视和科技的发展，许多电子智能锁（指纹识别、IC卡辨认）已在国内外相继面世。但是这些产品的特点是针对特定的指纹和有效卡，只能适用于保密要求的箱、柜、门等。而且指纹识识别器若在公共场所使用存在容易机械损坏，IC卡还存在容易丢失、损坏等特点。加上其成本较高，一定程度上限制了这类产品的普及和推广。鉴于目前的技术水平与市场的接收程度，电子密码锁是这类电子防盗产品的主流。 基于以上思路，本次设计使用 ATMEL公司的 AT89C51 实现一基于单片机的电子密码锁的设计，其主要具有如下功能： （1）密码通过键盘输入，若密码正确，则将锁打开。
（2）报警、锁定键盘功能。密码输入错误数码显示器会出现错误提示，若密码输入错误次数超过 3 次，蜂鸣器报警并且锁定键盘。 电子密码锁的设计主要由三部分组成：4×4 矩阵键盘接口电路、密码锁的控制电路、输出八段显示电路。另外系统还有 LED 提示灯，报警蜂鸣器等。 密码锁设计的关键问题是实现密码的输入、清除、更改、开锁等功能：（1）密码输入功能：按下一个数字键，一个“－”就显示在最右边的数码管上，同时将先前输入的所有“－”向左移动一位。 （2）密码清除功能：当按下清除键时，清除前面输入的所有值，并清除所有显示。 （3）开锁功能：当按下开锁键，系统将输入与密码进行检查核对，如果正确锁打开，否则不打开。 主要的设计实施过程：首先，选用 ATMEL公司的单片机 AT89C51，以及选购其他电子元器件。第二步，使用 DXP 2004设计硬件电路原理图，并设计 PCB图完成人工布线（后因 PCB 板损坏决定采用万能板焊接的方法）。第三步，使用 Keil uVision3 软件编写单片机的 C 语言程序、仿真、软件调试。第四部，使用 PROTEUS 软件进行模拟软、硬件调试。最后，联合软、硬件调试电路板，完成本次毕业设计。 关键词：4×4矩阵键盘；AT89C51；密码锁；密码二次确认
单片机课程设计报告书 基于89C51单片机 课题名称 无线电子密码锁的设计姓名刘武 学号131220330 学院通信与电子工程学院 专业电子信息工程 指导教师祝秋香讲师 2015年12月20日
基于89C51单片机无线电子密码锁的设计 1 设计目的 （1）了解MCS-51单片机使用方法和熟悉蓝牙模块； （2）掌握AT89C51芯片的使用方法及蓝牙模块的连接与使用； （3）熟悉单片机程序仿真软件Proteus的使用； （4）了解MCS-51单片机开发板工作原理以及芯片的组合； （5）熟悉无线电子密码锁的设计及实现。 2设计思路 2.1 选择设计电路 设计51单片机与蓝牙连接的电路。 2.2 所选设计电路的原因 （1）由于无线电子密码锁的设计需要用到蓝牙模块，用到的单片机资源并不是很多，而51单片机的资源有8位CPU、4KB的ROM、128B的RAM、2个16位定时/计数器、4组8位的I/O、1个串口和5个中断源，可以更有效率的利用到51单片机的资源。 （2）可现实无线功能的模块有：蓝牙模块、无线模块、红外遥控模块，因为相对之下，蓝牙模块更容易实现，更容易操作，最后选择蓝牙模块实现手机远程控制。 （3）为了提高效率，可以利用51单片机开发板的硬件，用LED灯模拟密码锁的开关，当LED灯亮起时代表锁已经开启，熄灭则代表密码锁被关闭。应用在实际中可用继电器替代LED的亮灭去控制强电开关。 3 设计过程 3.1 设计总框图 无线电子密码锁分为两个主要功能模块：51单片机模块，蓝牙实现模块。这两个模块共同工作完成本电路的功能实现。其中利用AT89C51芯片来实现51单片机模块功能，完成数码管、发光二极管的实现，同时利用HC06蓝牙模块来
单片机专业毕业设计 基于51单片机电子密码锁
目录 第1节引言 (1) 1.1 电子密码锁述 (1) 1.2 本设计主要任务 (1) 1.3 系统主要功能 (2) 第2节系统硬件设计 (3) 2.1 系统的硬件构成及功能 (3) 2.2 AT89C2051单片机及其引脚说明 (3) 第3节系统软件设计 (5) 3.1 系统主程序设计（流程图） (5) 3.2 软件设计思想 (5) 3.3 储单元的分配 (5) 3.4 系统源程序 (6) 3.5 系统应用说明 (9) 3.6 小结 (9) 结束语 (10) 参考文献 (11) 附录 (12)
电子密码锁 第1节引言 1.1 电子密码锁概述 随着社会物质财富的日益增长和人们生活水平的提高，安全成为现代居民最关心的问题之一。而锁自古以来就是把守门的铁将军，人们对它要求甚高，即要求可靠地防盗，又要使用方便，这也是制锁者长期以来研制的主题。传统的门锁既要备有大量的钥匙，又要担心钥匙丢失后的麻烦。另外，如：宾馆、办公大楼、仓库、保险柜等，由于装修施工等人住时也要把原有的锁胆更换，况且钥匙随身携带也诸多便。随着单片机的问世，出现了带微处理器的密码锁，它除具有电子密码锁的功能外，还引入了智能化、科技化等功能。从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性。目前西方发达国家已经大量应用智能门禁系统，可以通过多种的更加安全更加方便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，成本还很高，希望通过不断地努力使电子密码锁能够在我国及居民日常生活中得到广泛应用，这也是一个国家生活水平的体现。 很多行业的许多地方都要用到密码锁，随着人们生活水平的提高，如何实现家庭或公司的防盗这一问题也变的尤其突出，传统的机械锁由于其构造简单，被撬的事件屡见不鲜，再者，普通密码锁的密码容易被多次试探而破译，所以，考虑到单片机的优越性，一种基于单片机的电子密码锁应运而生。电子密码锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的亲睐。 设计本课题时构思的方案：采用以AT89C2051为核心的单片机控制方案；能防止多次试探而不被破译，从而有效地克服了现实生活中存在的许多缺点。 1.2 本设计主要任务 （1）共8位密码，每位的取值范围为1～8。 （2）用户可以自行设定和修改密码。 （3）按每个密码键时都有声、光提示。 （4）若键入的8位开锁密码不完全正确，则报警5秒钟，以提醒他人注意。
基于FPGA的四位电子密码锁设计与实现 摘要： 针对于传统密码锁安全性能低及可靠性差等问题,立足于芯片中数据存储的保密性,运用EDA技术自顶向下的设计方法,提出了基于FPGA的四位电子密码锁的设计与实现方法,所设计的四位电子密码锁具有解锁、密码修改、报警提示及液晶显示功能。设计分析与仿真结果表明,基于FPGA所设计的四位电子密码锁保密性更高、灵活性更好,使得数据存储的整体可靠性增强,为提高数据的保密性提供了新的解决方案。 关键词：密码锁;FPGA;保密性;EDA技术; Design and Implementation of 4-Bit Electronic Cipher Lock Based on FPGA WANG Guo-qiang LI Shang-fu WANG Fei XIE Li-li WANG Qin SUN Bai School of Electronic Engineering,Heilongjiang University; Abstract： Traditional lock faces safety problem of low performance and poor reliability. Based on the data stored in the chip of confidentiality,and using EDA technology top-down design approach,we proposed the design and implementation of a 4-bit FPGA-based electronic lock,which provides unlock,passwordchange,alarm and LCD functions.Design analysis and simulation results show that the designed FPGA-based electronic lock provides better confidentiality,flexibility and reliability for data storage.This approach provides a novel solution for improving data confidentiality. Keyword： Coded lock;FPGA;Confidentiality;EDA technology; 0 引言 随着时代的发展,人们生活水平逐步提高,同时安全意识也日益增强,如何实现家庭防盗这一问题就尤其突出。传统的机械锁由于其构造简单,锁芯直接外露,导致被撬的事情比比皆是。因此,随着电子技术工业的发展,数字电子技术已经深入到人们的日常生活中,层出不穷的电子产品也向着高端方向发展,电子密码锁也就应运而生,在生活安全领域,具有防盗、报警功能的电子密码锁完全打破了机械密码锁的密码量少和安全性差的缺点[1]。 电子密码锁的复杂性,需要设计专门的电子电路和技术,许多相关研究机构和组织的科研人员进行了大量研究。目前该领域的研究主要集中在如何使电子密码锁体积缩小、可靠性
电子密码锁设计论文 基于单片机的现场无电源电子密码锁设计摘要:在野外环境中往往不能方便地提供电源,传统由控制部分提供的电源,电子锁已不适用。介绍一种由手持部分提供电源,通过电源线完成通信功能的电子密码锁设计,解决了现场不能提供电源的问题。重点分析了发送电路、接收电路、倒向电路、电机保护电路以及系统的通信协议。该系统已在多个场所得到应用,其使用方便、安全可靠,具有一定的推广价值。 关键词:电子密码锁; STC12C2052; 倒向电路; 通信协议 中图分类号:TP29 文献标识码:A 文章编号:1004-373X(2010)09-0177-03 Design of Field Powerless Electronic Secure Code Lock Based on SCM MA Xiu-jun1, SUN Shi-ming1, WU Juan2, XIE Xing-zhou3 (1. Department of Computer and Communication Engineering, China University of Petroleum, Dongying 257061, China; 2. Dongxin Oil Plant, Sinopec Shengli Oilfield Company, Dongying 257000, China;
3. Gudao Oil Plant, Sinopec Shengli Oilfield Company, Dongying 257321, China) Abstract: Since power supply can not be provided in the wild environment, the traditional electronic locks that is powered by control terminal is not applicable. The design of an electronic secure code lock which uses a hand terminal to provide power for the system and solves the problem that in the wild environment the power supply could not be provided is described. The signal sending circuits, receiving circuit, inverter circuits, protection circuit of motor and the communication protocol are analyzed emphatically. The lock has been applied in many places, and is converient, safe and reliable. Keywords: electronic secure code lock; STC12C2052; inverter circuit; communication protocol 0 引言 目前,市场上有多种基于IC卡设计的电子锁,广泛应用于宾馆、公寓、仓库、学校等场所[1-2]。这些场合能够提供很好的直流或交流电源,电子锁的控制部分可以长时间方便地获取稳定的电源。但是,在野外环境中往往不能为控制部分方便地提供电源,需要手持部分为控制部分提供电源,执行开锁和闭锁操作,因此传统由控制部分提供电源
课程设计报告 课程设计题目：4位串行数字密码锁 学号 学生姓名：谢渊良 专业：通信工程 班级：1421302 指导教师：钟凯 2017年1月5日 1.摘要 随着科技的发展数字电路的各种产品广泛应用，传统的机械锁由于其构造的简单，安全性不高，电子密码锁其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，使用方便，将会是未来使用的趋势。本设计使用EDA设计使设计过程廷到高度自动化，其具有强大的设计功能、测试、仿真分析、管理等功能。使用EDA环境完成电路的系统综合设计和仿真。用VHDL可以更加快速、灵活地设计出符合各种要求的密码锁。本设计基于Verilog HDL 语言来设计密码锁，先介绍设计要求和整体设计思想，随后对所使用各模块分别为键盘模块、连接模块、控制模块进行了介绍，给出各个模块的主要代码，在对各个模块的功能进行仿真。 关键字：密码锁 Verilog HDL 2.设计内容 设计一个4位数字密码锁子系统 1）1.2设计要求开锁密码为4位二进制，当输入密码与锁内给定的密码一致时，方可开锁。否则进入“错误”状态，发出报警信号。 2）锁内的密码可调。 3）串行数字密码锁的报警，直到按下复位开关，才停下。此时，数字密码锁又自动等待下一个开锁状态。 3.系统设计 本设计中，FPGA系统采用硬件描述语言Verilog按模块化方式进行设计，并用modersim软件对各个模块进行编写仿真。 3.1键盘模块 键盘电路理想接口图： Set
本模块采用2×2的扫描键盘电路，对输入信号进行采集，此模块的主要功能是每按下一个按键，flag产生一个矩形波，作为连接模块的触发信号。同时key_value值为所按下键的编码值，与flag一同传入连接模块。 实际设计接口图： 当输出kevalue:11值的时候，flag再次出现上跳沿。实际上，上面的图写的测试文件是有一点错误的，当a扫描到第三个值（01）时，b在实际电路中应该是01而不是11，此时根据程序flag应置为1，当然此时flag本来就是1，不会发生错误。在实际中，时钟频率跳的如此之快，人按一下按键的持续时间还是有的，所以flag应在按键按完后再下降下来。不然多出很多无用的矩形波，这个装置就没用了。 3.2连接模块 连接模块接口图： keyvalue 送入连接模块进行运算，当连续四个0和1键按下时，中，如果按下的是set键，则set置1，如果按下的是0键，则a_led置1，若是1键，则b_led 置1。 这里有一个需要注意的点是，当第一次按了0键后马上按reset键，再按一下1键时，a的值是1，而不是0。每次按了reset或set，a,b,c,d都是要重新赋值的，这才符合实际情况。 3.3控制模块： 因为这个密码锁是循环使用的，就一定有不同的状态。这里采用有限状态机的方法进行设计。所以把开锁过程分为三个部分： 1.等待输入状态； 2.重设密码状态； 3.输出结果状态； 状态转换图如下所示： 控制模块接口图： flag2 ena
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)
《E D A仿真与实践实习》 学院：信息科学与工程学院 课题名称：硬件描述语言设计 ——基于VHDL的电子密码锁的设计班级： 学生： 学号： 指导教师：
1 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。若使用传统的机械式钥匙开锁，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。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。 基于EDA技术设计的电子密码锁。以其价格便宜、使用方便、安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点，受到了人们的普遍关注。而以可编程逻辑器件(FBDA)为设计载体，以硬件描述语言(VHDL)为主要表达方式，以QuartusⅡ5.1开发软件等为设计工具设计的电子密码锁，由于其能够实现密码输入、密码校验、密码设置和更改等功能，因此，能够满足社会对安全防盗的需求。 本设计的各个模块由相应的VHDL程序具体实现，并在QuartusⅡ5.1环境下进行了整体电路的模拟仿真，最终实现“密码锁控制器设计”的要求。 2 设计内容和要求 2.1 设计内容： 题目：电子密码锁 内容：设计一个4位串行数字锁。 (1)开锁代码为4位二进制，当输入代码的位数与锁内给定的密码一致，且按规定程序开锁时，方可开锁，并点亮一个指示灯。否则进入“错误”状态，并发出报警信号。 (2)锁内的密码可调，且预置方便，保密性好。 (3)串行数字锁的报警由点亮一个灯，直到按下复位开关，报警才停下。此时，数字锁又自动等待下一个开锁状态。 要求： (1)通过查阅相关技术资料，详细描述电子密码锁的基本原理。 (2)编写电子密码锁的Verilog HDL或VHDL程序，并仿真编译下载验证。 (3)给出完整的系统顶层模块图与波形仿真图。
1 绪论 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。电子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。若使用传统的机械式钥匙开锁，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。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，增加其安全性和方便性，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、易操作等优点随着人们对安全的重视和科技的发展，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。具有报警功能的电子密码锁保密性高，使用灵活性好，安全系数高，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，具有推广价值。电子密码锁采取电子电路控制，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。 本次设计使用AT89S52单片机构成最小系统，接以键盘，报警系统，液晶显示构成人性化的方便易用的电子密码锁。
2 设计任务、功能要求说明及总体方案介绍 2.1 设计目的与任务 本设计采用AT89S52单片机为主控芯片，结合外围电路矩阵键盘、液晶显示器LCD 1602A等部分组成。其中矩阵键盘用于输入数字密码和进行各种功能的实现。由用户通过连接单片机的矩阵键盘输入密码，后经过单片机对用户输入的密码与自己保存的密码进行对比，从而判断密码是否正确，然后控制引脚的高低电平传到开锁电路或者报警电路控制开锁还是报警，组成的电子密码锁系统。 2.2 设计内容及要求 （1）课程设计中，锁体用LED代替（如“绿灯亮”表示开锁，“红灯亮”表示闭锁）。 （2）其密码为方8位十进制代码（代码自设定）。 （3）开锁指令为串行输入码，当开锁密码与存储密码一致时，锁被打开。当开锁密码与存储密码不一致时，电路则报警并实现自锁。（报警动作为响1分钟，停10秒） （4）选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。安装调试设计电路，查阅至少5篇参考文献。按《湖南工学院课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。 2.3 设计总体方案及工作原理说明 采用以单片机AT89S52为核心的控制方案，总体框图见图1。 单片机作为本装置的核心器件，在系统中起到控制声光报警、以及数码动态显示的作用。一般来说在选择单片机时下面几个方面考虑：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，除了以上的一些还有一些最基本的比如：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AT89S52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，以及控制的准确性，实现基本的密码锁功能。在单片机的外围电路外接加
湖北理工学院 毕业设计（论文） 开题报告 题目：基于单片机的超市储物柜密码锁的设计 学院：电气与电子信息工程学院 专业名称：电子信息工程 学号：201140210122 学生姓名：叶文 指导教师：章磊 2015 年 1 月8 日
1、课题来源 2、研究目的和意义
3、国内外研究现状和发展趋势综述
4、本课题的主要研究内容及方案
方案阐述： 本系统共有两部分构成，即硬件部分与软件部分。其中硬件部分由电源输入部分、键盘输入部分、密码存储部分、复位部分、晶振部分、显示部分、报警部分、开锁部分、红外部分组成，软件部分对应的由主程序、初始化程序、12864显示程序、键盘扫描程序、启动程序、关闭程序、建功能程序、密码设置 程序、EEPROM读写程序和延时程序，红外线程序等组成。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12864液晶显示器用于显示作用。 超市存物柜密码锁设计原理： 本设计主要由单片机、矩阵键盘、液晶显示器和密码存储等部分组成。密码锁工作的主要过程是12864液晶显示提示开始输入密码，通过键盘输入密码，同时12864液晶显示密码输入情况，其中矩阵键盘用于输入数字密码和进行各种功能的实现。由用户通过连接单片机的矩阵键盘输入密码，后经过单片机对用户输入的密码与自己保存的密码进行对比，从而判断密码是否正确，然后控制引脚的高低电平传到开锁电路或者报警电路控制开锁还是报警，实际使用时只要将单片机的负载由继电器换成电子密码锁的电磁铁吸合线圈即可，当然也可以用继电器的常开触点去控制电磁铁吸合线圈。 主要的设计实施过程： 1、选用ATMEL公司的单片机AT89C52，以及选购其他电子元器件。 2、使用PROTEUS软件设计硬件电路原理图， 3、使用Keil uVision2软件编写单片机的C语言程序、仿真、软件调试。 4、使用PROTEUS软件进行模拟软、硬件调试。
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。
目录 摘要 本次课程设计的题目是电子密码校验设计，由输入密码、设定密码、寄存电路、比较电路、显示电路、修改密码等模块组成。 该电子密码锁利用数字逻辑电路，实现对锁的电子控制，突破了传统的机械锁的单一性、保密性低、易撬性的缺点，数字电子密码锁具有保密性高、使用灵活性好、安全系数高的优点。
主要工作部分是将输入密码与正确密码进行比较，密码正确时绿色发光二极管亮，密码错误则红色发光二极管亮。输入电路将6位密码并行输入，密码是否相等利用与非门将输入的密码和预定密码进行比较，当相等时便触发绿色发光二极管，不相等则作用到红色发光二极管和蜂鸣器。 1.设计目的 本课程为电子、通信类专业的独立实践课，该课程设计建立在电路基础、低频与高频电子线路等课程的基础上，主要让学生加深对电子线路理论知识的掌握，使学生能把所学的知识系统地、高效地贯穿到实践中来，避免理论与实践的脱离，同时提高学生的动手能力，并在实践中不断完善理论基础知识，有助于培养学生综合能力。 2.设计要求 1)要求电子器件设计制作密码锁的控制电路，使之在输入正确的代码时，输出信号以 启动执行机构动作，并且用红、绿LED指示关锁、开锁状态。 2)密码锁控制器中存储一个4位代码，当开锁按钮开关设置9位，其中只有4位有效） 的输入代码等于存储代码时启动开锁控制电路，并且用绿灯亮、红灯灭表示开锁状态。 3)从第一个按钮触动后的5秒内若未能将锁打开，则电路自动复位并由扬声器发出 20秒的报警信号，同时用绿灯灭、红灯亮表示关锁状态。 4)要求性能可靠、操作简便。 5)密码锁控制器中存储的4位密码可以修改。 3.方案选择 第一方案555集成电路构成的密码锁电路 图3-1555时基集成电路组成的电子密码锁电路
摘要 电子密码锁己广泛的应用于日常生活中，随着电子产品向智能化和微型化的不断发展，单片机已成为电子产品研制和开发中首选的控制器。由于单片机具有体积小,耗电少,控制精度高,运行可靠等的特点,所以广泛应用于生产实际中。电子密码锁是每个行业和生活中的重要参数之一。为了更好地推广电子锁在各领域中的应用，在此根据任务要求设计了一种基于AT89S52单片机控制的电子密码锁。并介绍了单片机控制的矩阵式开关与数码管控制装置及其工作原理、设计思想、以及硬件电路和软件程序等。装置应用AT89S52单片机，通过单片机编写密码程序，并用74LS47和3-8译码器74LS138驱动的数码管来显示密码。数码管可以时时显示当前输入的六位数字。当输入密码正确时，对应的指示灯亮；当密码不正确时，另一个对应的指示灯亮且并且发出声音报警。 关键词：矩阵式键盘，单片机，数码管显示，电子密码锁，译码器 Abstract Electronic locks have been widely used in daily life, as electronic
products to intelligent and miniaturization, SCM has become electronic product research and development in the preferred controller。Since the microcontroller with small, low power consumption, high precision control, reliable, and more features,it is widely used in production。Electronic code lock is the life of each industry and one of the important parameters。In order to better promote electronic locks in all areas of application，we designed an application MCU AT89S52 microcontroller-based control design of a matrix switch with digital control devices and their working principle, design, and hardware and software of electronic lock。AT89S52 microcontroller device applications, the password program written by SCM, and 3-8 with 74LS47Decoder 74LS138-driven digital control to display the password。Digital tube can always display the current input of six digits。When you enter the password correctly, the corresponding indicator light；When the password is incorrect, the other, and the corresponding indicator light and sound alarm。 Key word：Matrix keyboard，SCM，Digital display ，Electronic locks 目录 摘要 (Ⅰ) Abstract (Ⅱ)
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；
*****大学******学院 毕业设计（论文） 设计说明书 设计(论文)题目： 电子密码锁设计 学生：****** 专业：电子信息工程 班级：电信**-* 指导教师：****** 设计日期：2015年6月10日
******大学******学院 毕业设计（论文）任务书 毕业设计（论文）题目： 电子密码锁设计 原始资料： 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，可靠性提高，成本较高，是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，所以对它的研究一直没有明显进展。 目前，在西方发达国家，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，通过多种更加安全，更加可靠的技术实现大门的管理。在我国电子锁整体水平尚处于国际上70年代左右，电子密码锁的成本还很高，市场上仍以按键电子锁为主，按键式和卡片钥匙式电子锁已引进国际先进水平，现国内有几个厂生产供应市场。但国内自行研制开发的电子锁，其市场结构尚未形成，应用还不广泛。国内的不少企业也引进了世界上先进的技术，发展前景非常可观。希望通过不断的努力，使电子密码锁在我国也能得到广泛的应用。 电子防盗锁广泛应用于金融业，其根本的作用是“授权”，即被“授权”的人才可以存取钱、物。广义上讲，金融业的“授权”主要包括以下三种层次的内容： 1、授予保管权，如使用保管箱、保险箱和保险柜； 2、授予出入权，如出入金库、运钞车和保管室； 3、授予流通权，如自动存取款。 毕业设计（论文）主要内容： 拟在此电子密码锁的系统中设计主要由三部分组成：4×4矩阵键盘接口电路、密码锁的控制电路、输出八段显示电路。另外系统还有LED提示灯，报警蜂鸣器等。系统能完成本机超时报警、超次锁定、修改用户密码基本的密码锁的功能。 本设计的任务拟采用单片机（STC89C52）作为单片机的核心单元，利用单片机串行发射、接收等功能而设计的一款具有本机开锁和报警功能的电子密码锁。本系统成本低廉，功能实用。 本系统根据设定好的密码，采用4×4键盘实现密码的输入功能，当密码输入正确之后，锁就打开，如果输入的密码不正确，就锁定按键3秒钟，同时发出报警声。 （1）单片机型号可选STC89C52。 （2）6位密码的设定在程序中完成。 （3）密码的输入采用4×4键盘实现，输入6位数字后，按回车键结束。 （4）若输入的密码正确，锁打开，同时用发光二极管亮1秒作为提示。 （5）报警可采用蜂鸣器或扬声器。
江西理工大学应用科学学院 微机控制系统课程设计报告 题目：简易电子密码锁 姓名： 学号： 专业班级： 指导教师： 完成时间： 设计报告综合测试平时总评 格式（10分） 内容 （10分） 图表 （5分） 功能测试 （35分） 答辩 （20分） 考勤 （20分）指导教师签名：
目录 摘要.................................................... - 1 - 第一章系统概述.. (2) 第二章基本功能设计.................................... - 3 - 2.1 实验任务........................................ - 3 - 2.2 基本设计要求.................................... - 3 - 2.2.1 基本要求.................................. - 3 - 2.2.2发挥部分 .................................. - 3 - 2.3 主要元件介绍 (3) 2.3.1 P89C51芯片 (3) 2.4 系统框图 (5) 第三章硬件设计 (5) 3.1 硬件电路的设计 (5) 3.1.1 硬件工作接线口 (5) 3.1.2 LED显示器结构与原理 (5) 3.1.3 复位电路 (7) 3.1.4 振荡电路 (7) 3.1.5 按键设置 (8) 3.1.6 报警器和发光二极管 (9) 3.2 硬件电路图 (9) 第四章软件设计 (11) 4.1 系统软件设计 (11) 4.1.1密码开锁功能 (12) 第五章系统PROTUSE仿真图 (13) 第六章设计总结 (16) 参考文献 (17) 附录 (18)
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。 方案一： 本方案通过控制开关键入密码，通过74LS148把相应的十进制数转化成相应的四位二进制码，与寄存在74LS195的原始密码通过数值比较器74LS85进行比较，如果四位密码都输入正确，则提示锁打开，然后提示可以修改密码；如果密码输入错误，则记录一次，当输入错误三次，则有报警提示。 图1 四位电子密码锁电路的原理框图