电子密码锁
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电子密码锁原理密码锁是一种常见的安全装置,广泛应用于家庭、商业场所和公共场所等各个领域。
与传统的机械锁相比,电子密码锁使用了更加先进的技术,提供了更高的安全性和便利性。
本文将介绍电子密码锁的原理和工作方式。
一、电子密码锁的组成部分电子密码锁由几个主要组成部分构成,包括输入装置、控制器、电源和锁体。
输入装置用于输入密码,可以是数字键盘、触摸屏或者指纹识别器等。
控制器负责处理输入的密码并验证其有效性,同时控制锁体的解锁和锁定操作。
电源为电子密码锁提供所需的电能。
锁体是电子密码锁的实体部分,用于控制开关锁。
二、工作原理电子密码锁的工作原理可以简单地分为三个步骤:输入密码、验证密码、执行开锁操作。
1. 输入密码:用户通过输入装置输入密码,密码可以是数字、字母、符号或者指纹等。
输入的密码会被传输到控制器。
2. 验证密码:控制器接收到输入密码后,会对其进行验证。
验证过程通常涉及密码的比对和加密算法。
如果输入密码与设定的正确密码匹配,控制器将认为密码有效。
3. 执行开锁操作:在密码验证成功的情况下,控制器将发出开锁信号,控制锁体执行解锁操作。
锁体通过驱动部件(如电磁铁)实现解锁或解除机械锁的锁舌,从而允许门或其他设备打开。
三、安全性与便利性电子密码锁相较于传统的机械锁具有更高的安全性和便利性。
1. 安全性:电子密码锁采用先进的密码验证和加密算法,提供了更高的安全性。
传统的机械锁可以通过各种方式进行暴力破解,而电子密码锁很难受到类似攻击。
此外,电子密码锁通常具有防撞击和防撬松弛功能,进一步增强了安全性。
2. 便利性:电子密码锁可以实现多种密码的设置与管理,用户可以轻松更改密码,并且可以为不同的用户设置不同的访问权限。
此外,一些电子密码锁还具有远程控制功能,通过手机APP或者网络平台可以轻松地控制锁体的开关状态。
总结:电子密码锁是一种使用先进技术的安全装置,其工作原理包括密码输入、验证和执行开锁操作。
与传统的机械锁相比,电子密码锁提供了更高的安全性和便利性。
电子密码锁摘要:电子密码锁自身有着很高的安全性并且成本低、功耗小、操作简单等优点。
在很多的安全领域内具有技术和报警功能的的数字密码锁已经逐渐取代了传统的钥匙式机械锁并且克服了机械式密码锁的密码数量少、修改不方便等劣,使密码锁在性能及技术上都有了很大程度上的提升。
该电子密码锁由四部分组成,密码设定及输入电路、报警电路、计时电路和电源电路。
也可以划分为三大模块即密码设定及输入模块、计时报警模块、电源模块。
其中密码设定及输入模块是通过触发器来设定密码并且进行输入,计时报警模块是用计数器来计用户输入密码的时间若超时即通过555来实现报警,最后电源电路是用来给上述模块供电。
这就是该电子密码锁的主要结构。
关键词:计数器,触发器,555定时器,密码锁Abstract:Electronic cipher lock with safety and low cost, low power consumption, simple operation and so on high. In the field of security many skilled and alarm functions of digital password lock has been gradually replaced the traditional mechanical lock key and overcomes the number of mechanical cipher lock password less, it is not convenient to modify the bad, make the cipher lock in performance and technology have been improved greatly.The digital password lock is composed of four parts,the password settings and input circuit, alarm circuit, a timing circuit and a power circuit. Also can be divided into three major modules: password setting and input module, alarm module, power module.The password setting and input module isthe trigger to set a password and enter, timing alarm module is counter to the user to enter a password if the timeout time by 555 to achieve the alarm, the power supply circuit is used to give the module power supply. This is the main structure of the digital password lock.Keywords:Counter, trigger, 555 timer, password lock目录1前言 (1)1.1目的及意义 (1)1.2技术要求 (1)1.3国内外概况 (1)1.4要解决的问题 (1)2总体方案设计 (2)2.1方案比较 (2)2.2方案论证 (3)2.3方案选择 (3)3单元模块设计 (4)3.1各单元模块功能介绍及电路设计 (4)3.2电路元件选择和参数计算 (10)3.3特殊器件的介绍 (11)3.4各单元模块的联接 (13)4系统调试 (14)4.1仿真电路总图 (14)4.2系统仿真参数设置 (14)4.3功能调试 (15)5系统功能、指标参数 (22)5.1系统能实现的功能 (22)5.2系统指标参数测试 (22)5.3系统功能及指标参数分析 (22)6结论 (24)7总结与体会 (25)8致谢 (26)9参考文献 (27)附录 (28)1前言在人们的日常生活和工作中, 房屋住宅的安全防范、办公室的文件档案、财务报表以及其他一些个人资料的保存通常都会使用锁来进行保护。
电子锁的基本使用介绍与说明电子锁(Electronic Lock)是利用电子技术实现的一种无钥匙操作的智能门锁,与传统的机械锁相比,它具有更高的安全性和便利性。
下面是电子锁的基本使用介绍与说明。
一、基本原理及工作方式根据技术的不同,电子锁可以有多种工作方式,包括:1.密码输入方式:用户通过输入指定的密码来开启门锁,密码可以是数字密码、字母密码或混合密码,通常需要配合密码键盘或触摸屏等输入设备进行操作。
2.卡片刷卡方式:用户通过刷卡(如磁卡、IC卡等)来实现开关门,锁具内置读卡器,能够读取卡片上的信息并判断是否开锁。
3.指纹识别方式:用户通过将指纹与系统存储的指纹信息进行比对,判断是否授权开锁。
4.人脸识别方式:用户通过将面部特征与系统中保存的面部信息进行匹配,以实现开门。
5.遥控器方式:用户通过遥控器发送无线信号给电子锁,实现开关门的操作。
二、使用方法及注意事项1.安装:电子锁的安装相对简单,但需要注意选择适合自己门锁的型号和尺寸,以确保安装时的稳固性和完整性。
2.设置管理员密码:初始设置管理员密码是使用电子锁的第一步,管理员拥有最高权限,可以管理其他用户和设置开锁方式等。
3.添加用户:根据需要,可以添加其他用户,为他们分配不同的开锁方式和权限。
4.确认开锁方式:根据个人喜好和实际需要,选择电子锁的开锁方式,如密码输入、刷卡、指纹识别等。
5.使用电源:电子锁通常需要外接电源,可以连接到市电或使用电池供电,需要注意及时更换电池以确保正常运行。
6.丢失卡片、遥控器等:如遇到卡片、遥控器等物品丢失,需要及时将其注销,避免陌生人利用其开锁。
7.密码保密:使用密码方式开锁时,要确保密码的安全性,避免将密码泄露给他人。
8.定期维护:电子锁需要定期维护,保持轨道、电池等的清洁,并检查是否有松动、损坏等情况。
9.应急开锁:在忘记密码或无法使用其他开锁方式时,可以使用备用钥匙或备用电池槽等应急开锁方式。
三、优点与适用场景与传统机械锁相比,电子锁具有以下优点:1.更高安全性:电子锁采用了密码、指纹、人脸等技术,比传统机械锁更难被破解和撬开。
电子门锁密码设置随着科技的发展,电子门锁越来越普遍地安装在我们的家居和办公场所。
电子门锁通过密码来实现开锁,不再需要传统的钥匙,提供了更加便捷和安全的方式来管理门禁。
在使用电子门锁之前,我们需要进行一些密码设置的步骤,以确保门锁的正常运行和安全性。
本文将介绍电子门锁密码设置的注意事项和步骤。
一、密码设置的重要性密码作为电子门锁开锁的基本条件,其安全性和合理性至关重要。
一个强大的密码可以保护我们的财产和隐私免受未经授权的访问。
因此,在进行密码设置之前,我们需要认识到密码设置的重要性,并且重视起来。
二、密码设置的原则1. 复杂性:密码应该尽可能复杂,以增加破解的难度。
一个复杂的密码应该包含数字、字母和特殊字符,并且长度不少于8位。
2. 容易记忆:复杂的密码有可能会造成遗忘,因此我们需要选择一种既复杂又容易记忆的密码。
可以通过结合自己的生日、家人名字等信息来创建一个容易记忆的密码。
3. 定期更换:定期更换密码可以避免密码暴露的风险,同时也增加了系统的安全性。
三、密码设置的步骤1. 初始密码设置:首次使用电子门锁时,我们需要进行初始密码设置。
根据门锁的说明书,通常我们需要依次按下门锁上的设置键,然后输入初始密码,最后按下确认键来完成设置。
2. 修改密码:为了保证门禁系统的安全性,我们需要定期修改密码。
在门锁上找到密码修改的选项,按照门锁的提示依次输入当前密码和新密码,最后保存修改后的密码。
3. 忘记密码:如果不慎忘记了密码,我们可以通过门锁上的找回密码功能或者联系门锁安装商来进行密码重置。
在使用找回密码功能时,通常需要回答一些密保问题或者提供一些验证信息。
四、密码设置的注意事项1. 不要使用简单的密码,如生日、123456等。
这些密码容易被猜测和破解。
2. 不要将密码告诉他人,包括家人和朋友。
保持密码的机密性是确保安全性的重要一环。
3. 不要将密码通过网络或者短信等方式传输给他人,以防止密码被截获。
4. 不要使用与其他重要账户相同的密码。
带日历查询智能锁使用说明书一、上电初始化:1、系统第一次上电,个人密码初始值为“1234”管理密码初始值为“123456”。
初始时间为00年01月01日、星期一、00时00分。
2、上电后显示屏自动扫描,扫描后屏显“GOOD”,进入待机状态。
3、待机时,系统显示系统日期及时间及电压状态。
4、断电后,个人密码及开门记录不会丢失,但时间有可能丢失,所以再次上电后,需要重新校对时间。
二、开门操作:1、待机状态下,按“#”键唤醒,显示“_ _ _ _ _ _ _ _”时,可输入1到8位个人密码,再按“#”键确认,输入8位密码后,系统自动确认。
2、如果密码正确,则显示“OPEN”,并伴随“滴滴”两声响,电磁铁吸合5秒,可进行开门、锁门动作。
3、如果密码不正确,则显示“ERROR”,并伴随“滴滴滴”三声响,然后重新显示“_ _ _ _ _ _ _ _”,此时可重新输入密码。
4、如果连续3次输入密码有误,报警一分钟并系统锁定一分钟。
5、消除功能:在输入密码之后,每次一次“*”键,可消除最后输入的一位数字。
6、隐码功能:唤醒电子锁之后,屏显“_ _ _ _ _ _ _ _”,在输入密码之前,按“*”键,可切换隐码功能。
隐码有效时,随后输入数字不会显示,而以“*”代替。
7、输入未完成,如果10秒内未按键,则退出输入状态,回到待机状态。
8、每次输入密码正确的开门记录将被保存。
三、个人密码的更改:1、“OPEN”换码法:先用个人密码(初始为1234)开门,当屏幕显示“OPEN”时,按“*”键,则系统进入修改个人密码状态,显示“- - - - - -”。
2、此时可输入1-8位新的个人密码,再按“#”键确认。
(输入8位密码,系统自动确认)3、屏幕上显示“into”表示密码修改成功。
4、消除功能:在输入新密码过程中,每按一次“*”键,可消除最后输入的一位数字。
5、修改未完成,如果10s内未按键,则退出修改状态(密码还是原来的旧密码),回到待机状态。
电子密码锁设计引言电子锁具有保密性强,防止非法监听复制密钥,使用灵活性好,安全系数高等优点,极大地提高了电子钥匙的安全性,方便了人们的生活。
密码锁在人们的生活中起到了重要的作用,是传统机械锁无法替代的设计本课题时构思了两种方案:一种是用AT89C51单片机控制的密码锁,位8位密码锁,具有按键有效提示、解码有效提示、控制开锁电平、控制报警、密码修改等功能(该为讨论方案)。
另一个方案同为单片机控制,但用8位数码管组成显示电路提示信息,初始化及按键过程屏幕提示。
该方案能完成开锁、操作错误报警、密码输入错误时报警并锁定系统功能,为6位密码锁(此课设中采用了第二方案)。
1 设计意义及要求1.1设计意义设计出一款使用性能高的电子密码锁能够为人们生活带来进步与发展。
1.2设计要求用4*3组成0—9数字键及确认键、删除键;用8位数码管组成显示电路提示信息,当输入密码时,只显示“—”,当密码位数输入完毕按下“确定”键时,对输入的密码与设定的密码进行比较,若密码正确,则锁开,此处用LED发光二极管亮1s作为提示;若密码不正确,禁止按键输入3s,同时发出“嘀、嘀、嘀”的报警声。
本程序设定密码数为6个,在输入过程中,数字输入超过6个时,给出报警信息。
2 方案论证与比较方案一:设计一种单片机控制的密码锁,具有按键有效指示,解码有效指示、解码有效指示、控制开锁电平,控制报警,密码修改等功能。
密码锁的控制程序由延时子程序,修改密码子程序、键盘读入子程序、校验密码子程序及主程序组成。
锁的初始状态为“锁合”指示灯亮。
输入初始密码“0、1、2、3、4、5、6、7”,每输入一位,“键有效”指示灯亮约0.5是:输完8位按确定键,锁打开,“锁开”指示灯亮;按“上锁”键,锁又重新上锁,“锁合”指示灯亮。
“锁开”状态下,可输入新密码,按“确定”键后可更改密码;可重复修改密码。
如果输入密码错误超过3次,蜂鸣器启动发出报警,同时“错误”指示灯常亮。
电子密码锁使用说明一、开启准备:1.通电后密码自动扫描检测,显示屏出现(ALL READY)并进入待机状态,按“#”键开启液晶及线路板进入工作状态。
二、开启:1.插入门锁钥匙,转动至限位,按(#)键唤醒显示屏,输入正确的用户密码1234或管理密码123456,按“#”确认,屏显“OPEN”且屏幕点亮。
2.在6秒钟内向右转动手柄,往外拉开箱门即可,(注:无手柄顺时针旋转钥匙即可。
)(1)输入密码时间超过10秒钟,则显示屏将熄灭,此时重复上述程序重新输入。
(2)若密码输入错误在确认可用“*”键单个键除。
长按2秒可以全部删除以前输入数字。
(3)若输入错误密码,则显示屏显示“ERROR”,并重新切换到待输入状态,若连续三次输入错误,报警1分钟。
输入正确密码可解除报警。
三、密码设置:本产品可以同时设置用户密码和管理密码两组密码,本产品出厂时已经设置,为确安全,请您务必使用前重新设置两组密码。
1.个人密码设置(1)按换码开关一次,显示屏点亮并显示(---------),表示可设置个人密码。
(2)输入你所需要密码,1-8位任意数。
按“#”键确认,屏显示“INTO”,即个人密码输入成功。
2.管理密码设置(1)按“#”键显示屏点亮并显示(---------)。
(2)按“0”两次,再按换码开关一次,显示(---------),表示可设置管理密码。
(3)任意输入1-8位的密码后,按“#”键确认,屏显示“INTO”,即管理密码输入成功。
四、隐码功能:在使用时只显示“—”不出现数字,具体操作方法如下:1.先按“#”键启动电源后,再按“*”键一次,此时输入密码只显示“—”。
2.开启后,自动恢复数字显示。
五、报警功能:1.错误报警密码连续输入三次错误屏幕出现“---------”光标,并报警一分钟,如输入正确密码可解除警报。
2.震动报警在省电状态下,按“0”键一次,屏幕显示“BELL-ON”并进入报警状态,一旦箱体受到外力震动倾斜或冲击,即可马上报警,此时如输入密码即可解除报警,并出现“OPEN”六、更换电池:当显示屏左下方电池显示只剩下一格时,需尽快更换电池。
1 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。
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。
电子密码锁的出现给人们带来了极大的方便,有很广阔的市场前景。
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,特点有:(1)保密性好,编码量多;(2)随机开锁成功率几乎为零;(3)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;(4)误码输入保护。
当输入密码多次错误时,报警系统自动启动。
目前,在西方发达国家,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。
在我国密码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应用。
2 方案选择2.1数字电路控制方案采用数字密码锁电路的好处就是设计简单。
可以用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,设置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设定时间,电路将报警,若电路连续报警三次,电路将锁定键盘,防止他人的非法操作。
JAHE电子指纹密码锁说明书指纹锁的功能:指纹开启、密码开启、卡片开启、应急钥匙开启,现如今还增加了用微信开启的方式,让消费者更加的信任和选择指纹锁。
有不少厂家在自己的产品上集成门铃、语音提示、联网、电话报警等一二十种功能。
用户乍一看功能挺不少,这样似乎可以省了其它的不必要花费,可能会动心。
个人认为这是厂家一种不负责任的设计,指纹锁的主要功能就是安全和方便。
指纹锁除开门功能外,一般有增加、删除和清空指纹功能,高性能的指纹锁还配有液晶触摸屏等人机对话系统,智能化水平较高,操作也相对方便并可提供操作引导、查询使用记录和内置参数、设置状态等功能。
指纹管理功能为:增加指纹、删除指纹、清空指纹、设置系统参数等很多功能,而普通用户只有开门功能。
1.打开后盖要进行初始化或设置管理指纹,必须先打开后盖,才可进行操作。
2.设置管理指纹此功能可设入管理指纹,管理指纹具有最高权限,可以增加和删除普通用户指纹。
每把锁可以设2个管理指纹。
A.按下电路板上的初始化按钮,听到“嘟”一声,同时红绿灯闪烁。
B.这时把要设成管理指纹的手指(要求此手指从未录入过)在指纹采集器上按一下。
如果此指纹采集成功,则会响一声并且指示灯从红绿灯交替闪烁变为绿灯闪烁。
C.继续按下同一指纹3次,每按下一次都会发出短促的“嘟”一声。
D.如果录入成功,则会发出较长的“嘟”一声。
如果失败,则会发出“嘟—嘟”两声。
E.操作完成,退出录入管理指纹状态。
注意:如果要录入的指纹在操作前已经录入,则此操作不会成功,并且会发出“嘟--嘟--嘟”三响声。
如果要录入下一个管理指纹,请重复以上步骤。
操作步骤:A.当要开锁时,按下任何一个合法指纹(管理指纹或普通用户指纹)。
B.指纹采集器亮,这时不要松开按下的手指。
C.等待约1秒后,指纹验证完成。
D.如果指纹验证成功,则会响一声,绿灯亮,且自动开锁。
如果验证失败,则会响两声,且不会开锁。
E.开锁后约3秒会自动上锁。
6、非法指纹非法指纹是不能开锁的。
电子密码锁的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电子密码锁的基本原理,掌握其组成结构和功能。
2. 学生能够描述电子密码锁中涉及的电子元器件的作用和工作原理。
3. 学生能够解释电子密码锁的安全性及其在生活中的应用。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计并搭建一个简单的电子密码锁模型。
2. 学生能够运用电子元器件进行电路连接,实现电子密码锁的基本功能。
3. 学生能够通过实际操作,学会使用工具和仪器进行电路调试和故障排查。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发创新意识,提高实践能力。
2. 学生在团队合作中,学会相互尊重、沟通协作,培养团队精神。
3. 学生了解电子密码锁在生活中的应用,认识到科技对生活的影响,增强社会责任感。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,旨在让学生通过实际操作,掌握电子密码锁的基本原理和应用。
学生特点:六年级学生具备一定的物理知识和动手能力,对新鲜事物充满好奇,善于观察和思考。
教学要求:教师应注重引导学生从实践中学习,鼓励学生提问和思考,关注学生的个体差异,确保每个学生都能在课程中取得进步。
同时,关注学生的情感态度价值观的培养,使他们在掌握知识技能的同时,形成良好的团队合作精神和科技素养。
通过分解课程目标,为后续教学设计和评估提供具体的学习成果依据。
二、教学内容本课程依据课程目标,结合教材内容,组织以下教学大纲:1. 电子密码锁概述- 了解电子密码锁的发展历程- 熟悉电子密码锁的分类及特点2. 电子元器件知识- 认识常见的电子元器件(如电阻、电容、二极管、三极管等)- 了解各元器件在电子密码锁中的作用3. 电子密码锁原理及设计- 学习电子密码锁的基本原理- 掌握电子密码锁的电路设计方法4. 实践操作- 学习使用工具和仪器进行电路连接和调试- 搭建一个简单的电子密码锁模型5. 电子密码锁的安全性分析- 了解电子密码锁的安全性问题- 探讨提高电子密码锁安全性的方法6. 电子密码锁在实际应用中的案例- 分析电子密码锁在生活中的应用实例- 了解电子密码锁在不同场景下的作用教学内容安排和进度:第1课时:电子密码锁概述、电子元器件知识第2课时:电子密码锁原理及设计第3课时:实践操作(搭建电子密码锁模型)第4课时:电子密码锁的安全性分析、实际应用案例三、教学方法本课程将采用以下多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1. 讲授法:教师通过生动的语言和形象的表达,为学生讲解电子密码锁的基本原理、电子元器件知识等理论内容。
课程设计报告课程名称:单片机原理及应用课程设计设计题目:电子密码锁设计系别:通信与控制工程系专业:电子信息工程班级:学生姓名:学号:起止日期:指导教师:教研室主任: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。
随着科技的发展和人们生活水平的提高,如何实现保密防盗这一问题变的尤其的突出,传统的机械锁由于其构造的简单,失效的事件屡见不鲜,电子锁由于其保密性高,使用灵活性好,安全系数高,因而广泛使用。
本设计围绕电子密码锁系统的设计与开发进行研究和实践,详细介绍了电子密码锁系统的整体结构。
基于在系统可编程技术和STC89C52编译器配有集成开发的新型电子密码锁的设计方案,阐述其工作原理和软硬件设计,由单片机系统、矩阵键盘、LED显示和报警系统组成的系统能完成开锁、修改用户密码、报警基本的密码锁的功能。
关键字:STC89C52芯片; 8255芯片;keil软件目录1 设计要求与内容 (1)1.1 设计要求 (1)1.2 设计内容 (1)1.3 主要设计条件 (1)2 方案论证与对比 (2)2.1 方案一 (2)2.2 方案二 (2)2.2.1单片机系统 (2)2.2.2矩阵键盘接口电路 (3)2.2.3 LED显示 (3)2.2.4 比较显示系统 (3)2.2.5 系统总框图 (3)2.3 方案论证与选择 (3)3硬件电路设计 (4)3.1 键盘电路设计 (4)3.1.1 矩阵式键盘电路图 (4)3.1.2 矩阵键盘的识别方法 (4)3.2 LED显示电路设计 (4)3.3 STC89C52芯片与8255芯片的介绍 (5)4 软件设计 (7)4.1 软件总体设计 (7)4.2 各子程序的设计 (7)4.2.1 密码的固定定 (7)4.2.2 键盘的扫描识别判断 (7)4.2.3密码显示和比较处理 (8)5 系统功能的测试与整体指标 (9)5.1 软件调试步骤 (9)5.2 程序调试步骤 (9)5.3 测试结果 (9)6 详细仪器清单 (10)7 总结及致谢 (11)参考文献 (12)附录一仿真图 (13)附录二源程序 (14)电子密码锁设计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。
1 设计要求与内容1.1 设计要求利用单片机作为控制核心,完成一个电子密码锁可以修改密码设计具体要求如下:1、密码的设定,此密码是固定在程序存储器ROM中,假设预设的密码为“12345共6位密码;2、密码的输入:采用两个按键来完成密码的输入,其中一个按键为功能键,另一个按键为数字键。
输入确认功能键之后,才能完成密码的输入过程。
进入密码的判断比较处理状态并给出相应的处理过程;3、密码输入正确按确认键,绿灯亮,输入密码错误、红灯亮蜂鸣器响。
1.2 设计内容1、设计合理、正确的方案;2、系统硬件设计及焊接制作;3、系统软件设计及调试;4、系统联调。
1.3 主要设计条件1、MCS-51单片机实验操作台1台;2、PC机及单片机调试软件;3、单片机应用系统板1套;4、系统设计所需的元器件。
2 方案论证与对比2.1 方案一2.2 方案二2.2.1单片机系统是用以STC98C52为核心的单片机控制方案。
利用单片机灵活编程设计和丰富的I/O端口,及其控制的准确性,进行电子密码锁的设计。
此次课题用8255课编程芯片的PC口与键盘相连,做输入口,PA,PB口与数码管相连,做显示。
2.2.2矩阵键盘接口电路此次课程设计采用4*4矩阵键盘,与PC相连,采用扫描法。
设有0——十个数字密码,和功能键。
输入密码,按确认键后,密码比较。
2.2.3 LED显示此次课程设计用数码管动态显示。
根据按键次数,第一位显示器显示第一次按的密码,第二位显示器显示第二次按的密码,第三位显示器显示第三次按的密码,依此第六位显示器显示第六次按的密码,按键完成后按确认键后,密码对则执行相关动作。
2.2.4 比较显示系统此次课程设计,当输入密码正确时,LED灯亮(绿灯亮);当输入密码错误时,LED灯亮(红灯亮)且蜂鸣器响。
2.2.5 系统总框图系统包括:单片机系统、矩阵键盘接口电路、LED显示、比较显示器、系统总框图如下:图2-5 系统总框图2.3 方案论证与选择通过比较以上两种方案,单片机方案有较大的活动空间,不但能实现所要求的功能,而且能在很大程度上扩张功能,而且还可以方便的对系统进行升级,以及对设计条件的综合考虑,我们选择方案二。
3硬件电路设计3.1 键盘电路设计3.1.1 矩阵式键盘电路图图3-1键盘电路图图3-2 键盘图在键盘中按键数量较多时,为了减少I/O口的占用,通常将按键排列成矩阵形式,如图1所示。
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,而且线数越多,区别越明显,在需要的键数比较多时,采用矩阵法来做键盘是合理的。
本次因需要使矩阵键盘当独立键盘使用。
3.1.2 矩阵键盘的识别方法矩阵键盘的识别方法有很多种,比如行反转法,扫描法等。
最常用的方法是扫描法,本次采用扫描法。
3.2 LED显示电路设计LED就是light emitting diode ,发光二极管的英文缩写,简称LED。
它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式,用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。
显示器显示接口按驱动方式可分为静态显示和动态显示,静态显示时,除变更显示数据期间外,各显示器均处于通电状态,每个显示器的通电占空比为100%,静态显示的优点是显示稳定,亮度高,缺点是占用硬件电路多;动态显示的优点是节省硬件电路,缺点是占用软件扫描时占用CPU时间多。
对于多位LED显示器,通常都是采用动态扫描的方法进行显示,即逐个地循环点亮各位显示器,这样虽然在任一时刻只有一显示器被点亮,但是由于人眼具有视觉残留效应,看起来与全部显示器持续点亮效果完全一样。
图3-2 数码管显示电路图为了实现LED显示器的动态扫描,除了要给显示器的输入之外,还有对显示器选择位的控制,这就是通常所说的段控和位控。
因此,多位LED显示器接口电路需要有两个输出口,其中一个用于8条段控线,另一个用于输出位控线,位控线的数目等于显示器的位数。
为了方便编写程序,通常在内部RAM中设置显示缓冲区,存放显示的数字或字符,显示缓冲区单元个数与LED显示器位数相同。
此次基于单片机的电子密码锁,我选用动态显示,通过与软件配合,每输入一个密码,进行显示一次,扫描,密码输入完后,进行比较,密码正确则开锁。
3.3 STC89C52芯片与8255芯片的介绍STC89C52是低功耗、高性能的CMOS8位微控制器。
8字节的flash,256字节的RAM,32位的I/O口线,看门狗定时器,2个数据指针,3个16位定时器/计数器。
全双工串行口,片内晶振及时钟电路,支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下,内容被保存,振荡器被冻结。
STC89C52芯片如图2-3所示:图3-3 STC89C52芯片图图3-4 8255芯片引脚图8255芯片引脚图如图3-4所示:8255芯片是一种典型的课编程通用并行接口芯片,用来扩展单片机的端口,它具有3个8位的并行口,有三位工作方式,可作为单片与各种外部设备连接的接口电路。
CS:片选信号线,当该引脚为低电平时,8255被选中,允许8255与CPU通讯。
RESET:复位输入线,当该引脚为高电平时,内部寄存器被清除,所有I/O 口均被置成输入方式。
A0、A1:地址输入线。
当A0A1=00时,PA口被选中;当A0A1=01时,PB口被选中;当A0A1=10时,PC口被选中;当A0A1=11时,控制寄存器被选中。
4 软件设计4.1 软件总体设计软件的设计主要包括:密码的固定、键盘识别判断、密码显示、密码比较、密码对处理。
软件设计总流程图如下:图4-1 总流程图4.2 各子程序的设计4.2.1 密码的固定定将密码固定在程序存储器ROM中,设定密码,密码固定在ROM中。
4.2.2 键盘的扫描识别判断用矩阵式键盘,扫描法对键盘进行识别判断,具体流程图如下:首先选着一行或者一列,低电平有效,然后进行扫描,如果发现一行(列)出现低电平信号则有键按下,然后在数码管显示相应的数或者现象。
在扫描时,会出现电信号抖动,所以一般我们要加上去抖动语句。
根据此原理,我们给键盘编码0-9,以及其他的一些功能按键,这就是电子密码锁按键。
图4-2 键盘扫描流程图4.2.3密码显示和比较处理采用LED动态显示,密码输入完成之后,进行密码比较,并显示相应现象。
图4-3 密码显示图5 系统功能的测试与整体指标5.1 软件调试步骤1、打开keil软件后,在project菜单中选择New Project命令,打开一个新项目,保存项目,输入工程文件名后,并保存工程文件的目录;2、为项目文件选择一个目标器件,即选择8051的类型,在Data base列表框中选择“ATML89C52”,确定3、上述设置好后,创建源程序文件并输入程序代码。
输入好代码后点击“文件/保存”;4、把源文件添加到项目中,用鼠标指在目标工作区的目标1,点击右键在弹出的菜中选择添加文件到源代码组,在弹出的添加文件框中,选择需要添加到项目中的件;5、开始编辑,对项目文件进行编辑,若没有错误后进行硬件调试。
5.2 程序调试步骤1、矩阵4*4键盘的调试键盘程序是整个程序的基础,我们必须保证其正确。
调试方法:先把程序下载到单片机,让数码管显示,在有键按下时显示的是否为设定的值。
2、数码管程序调试正确的显示数值是整个储蓄的关键。
调试方法:先把程序下载到单片机,让数码显示数值。
5.3 测试结果实例测试:将程序下载到单片机,按下功能键,再输入初始密码“123456”再按确认键,绿灯亮,解锁成功,若输入密码错误,则亮红灯,蜂鸣器响;按修改密码键,再输入新密码,按确认键密码修改成功;若不按功能键则无法进行密码输入。
6、详细仪器清单7总结及致谢本次单片机课程设计历时两个星期,在这了两个星期中我们深深体会到了课程设计的苦与乐。
当程序调试出现问题时,我们就一步步调试,一步步查看,修改,这过程确实很枯燥,也很辛苦,但是,当程序调试成功并且能够下载到单片机中运行时,有说不出的高兴,感觉我们所有的付出都是值得的。
总的来说,这次课程设计,让我们领悟到理论与实践结合的重要性。