基于单片机电子密码锁设计
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(毕业论文设计范文)基于单片机的电子密码锁的设计毕业设计(论文)基于单片机的电子密码锁的设计摘要本设计是基于单片机的电子密码锁设计方案。
根据要求,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、单片机存储单元的分配、汇编语言源程序及详细注释等内容。
该电子密码锁充分利用了51系统单片机软、硬件资源,引入了智能化分析功能,提高了系统的可靠性和安全性。
本系统由单片机系统、矩阵键盘和报警系统组成。
系统能完成开锁、超时报警、超次锁定、管理员解密、修改用户密码基本的密码锁的功能。
另外,电子密码锁若与串行通信结合在一起将会成为宾馆、工厂、学校等需要进行统一管理的建筑群不可缺的商品。
机电一体化的电子密码锁,其功能大大超过弹子锁,且性能更稳定、更安全。
其特点,首先保密性好,其次编码可变;其三误码输入保护;其四停电不掉码。
由于自身的优势,电子密码锁会受到越来越多人们的欢迎,使用会越来越广泛,同时,也将会被社会所接受认可,并与弹子锁平分秋色。
关键词: AT89C2051 自动报警电子密码锁I:基于单片机的电子密码锁设计Design of Electronic Coded Lock Based on MCUAbstractThis design is locks the design proposal based on monolithic integratedcir cuit’s password according to the request has given the hardware electric circuit and the software procedure which this monolithic integrated circuit password locks simultaneously has given monolithic integrated circuit model contents and so on choice hardware design software flow chart monolithic integrated circuit memory cell assignment assembly language source program and detailed annotation.This electronic combination lock could use 51 system monolithic integrated circuit software and hardware resources fully, has introduced the intellectualized analysis function, enhanced system's reliability and the security, moreover, electronic combination lock, This system consists ofsingle-chip microcomputer system, matrix keyboard, LED display and alarm system. System to complete the unlock, overtime alarm, lock, administrators decrypt, modify the user s password locks the basic functions.if with theserial communication unified will become the guesthouse, the factory, the school and so on to need together to carry on the commodity which the global administration the architectural complex could not lack.Integration of machinery's electronic combination lock, its function surpasses the spring lock greatly, and the performance is stabler, is safer.Its characteristic, the secrecy is first good, next the code variables; Its three error code input protection; Its four power cut code. As a result of own superiority, the electronic combination lock will receive more and morepeople's welcome, the use will be getting more and more widespread, simultaneously, also will be accepted by the society the approval, and will share half and half with the spring lock.key word:AT89C2051 Autoalarm Electron trick lockII毕业设计(论文)目录引言 ........................................................................... ............................... 错误!未定义书签。
基于51单片机电子锁设计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。
本设计以单片机AT89C51作为密码锁监控装置的检测和控制核心,分为主机控制和从机执行机构(本设重点介绍主机设计),实现钥匙信息在主机上的初步认证注册、密码信息的加密、钥匙丢失报废等功能。
根据51单片机之间的串行通信原理,这便于对密码信息的随机加密和保护。
而且采用键盘输入的电子密码锁具有较高的优势。
采用数字信号编码和二次调制方式,不仅可以实现多路信息的控制,提高信号传输的抗干扰性,减少错误动作,而且功率消耗低;反应速度快、传输效率高、工作稳定可靠等。
软件设计采用自上而下的模块化设计思想,以使系统朝着分布式、小型化方向发展,增强系统的可扩展性和运行的稳定性。
测试结果表明,本系统各项功能已达到本设计的所有要求。
关键词:单片机;密码锁;单片机设计,电子锁。
Electronic Lock Design with 51 Serires Single Chip ControllerAbstractAlong with the exaltation of social science and the living level of people, how carry out the family to guard against theft, this problem also change particularly outstanding.Because of the simple construct of traditional machine lock,the affairs of theft is hackneyed.the electronics lock is safer because of its confidentiality, using the vivid good, the safe coefficient is high, being subjected to the large customer close.It can carry out the key information to register in the main on board initial attestation, the password information encrypt etc. Go to correspond by letter the principle according to the string between 51 machines, this is easy to encrypt and protect to the passwords information random. Adopt the numerical signal codes,not only can carry out many controls of the road information, raise the anti- interference that signal deliver, reduce the mistake action,but also the power consume is low, Respond quickly,the efficiency deliver is high, work stable credibility etc. The software design adoption the design thought from top to bottom, to make the system toward wear distribute type,turn to the direction development of small, strengthen the system and can expand the stability and circulate.Test the result enunciation, various functions of this system are already all request of this design.keyword:singlechip;cryptogram lock;singlechip design; electronics lock.目录1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 电子密码锁的背景 (1)1.3 电子锁设计的意义的本设计特点 (2)2.系统设计 (3)2.1系统总设计结构图 (3)2.2.开锁机构设计 (3)2.2.1主控芯片AT89C51单片机的简介 (4)3系统硬件设计 (6)3.1键盘设计 (6)3.2系统电路设计: (8)3.2.1 晶振时钟电路 (8)3.2.2复位电路设计 (8)3.2.3串口引脚功能介绍 (8)3.2.4 其它引脚 (9)3.3电路图的绘制 (9)3.3.1 PROTEL 99 SE简介: (12)3.4原器件采购 (14)3.5电路焊接 (14)4.软件设计 (17)4.1 系统软件设计整体思路 (17)4.2系统软件设计流程图 (18)5 程序调试 (19)5.1 程序调试用到的软件及工具 (19)5.2 KEIL C51简介 (19)5.3 调试过程 (19)6 设计总结与展望 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录 (25)1 绪论1.1 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,受到了广大用户的喜爱。
基于单片机的电子密码锁第一章:引言电子密码锁是随着科技的不断进步,应用于各个领域的一种新型门禁系统。
相较于传统的机械锁具,电子密码锁具有更高的安全性与便捷性。
而基于单片机的电子密码锁,则是通过单片机作为核心控制器,通过输入正确的密码才能进行开锁操作。
本文旨在介绍基于单片机的电子密码锁的原理、设计和实现过程。
第二章:电子密码锁的工作原理2.1 单片机简介单片机是一种集成了微处理器、存储器和各种输入输出接口于一体的微型计算机系统。
它具有体积小、功耗低、性能稳定等特点,适用于各种电子设备的控制系统。
2.2 电子密码锁的组成部分基于单片机的电子密码锁由输入模块、控制模块、显示模块和输出模块组成。
输入模块用于输入密码,控制模块用于验证密码的正确性和执行开锁指令,显示模块用于显示相关信息,输出模块用于控制锁的状态。
2.3 电子密码锁的工作原理当用户输入密码时,控制模块将用户输入的密码与预设密码进行比较。
如果输入的密码正确,则控制模块发送开锁指令,输出模块解除锁的限制,用户可以开启门。
否则,控制模块继续等待用户输入密码。
第三章:电子密码锁的设计步骤3.1 系统需求分析根据实际应用需求,确定电子密码锁系统的功能、性能和外观设计等方面的要求。
3.2 硬件设计根据系统需求,设计硬件电路,包括输入模块、控制模块、显示模块和输出模块等。
3.3 软件设计基于单片机的电子密码锁需要编写适用的软件程序。
根据密码验证算法,编写程序实现密码的比较和开锁指令的发送。
3.4 电子密码锁的制作流程根据硬件设计和软件设计的结果,进行电子密码锁的组装和制作。
3.5 电子密码锁的测试与调试对制作完成的电子密码锁进行测试,包括考虑用户输入的密码是否正确、开锁是否正常、显示是否准确等方面的问题。
第四章:电子密码锁的功能与特点4.1 密码设置与管理用户可以根据需要设置密码,并进行密码的管理,包括密码的增、删、改等功能。
4.2 多种开锁方式电子密码锁可以支持多种开锁方式,例如密码开锁、指纹识别、刷卡开锁等。
基于单片机控制的电子密码锁设计目录摘要 (I)关键词 (I)Abstract ................................................................................................................... I I Key words ............................................................................................................... I I 1 绪论. (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题的目的和意义 (1)1.3 电子密码锁发展趋势 (1)1.4 本设计完成的工作 (2)2 总体方案设计 (2)2.1 电源模块 (3)2.2主控制器模块 (3)3 硬件实现及单元电路设计 (4)3.1 主控制模块 (4)3.2 单片机的时钟电路与复位电路设计 (4)3.3 单片机管脚说明 (5)3.4 键盘电路设计 (6)3.5 数码管显示电路设计 (6)3.6 存储芯片电路设计 (7)3.7 报警电路 (7)3.8 密码锁电路 (7)4 红外遥控电路设计 (8)4.1 红外通信基本原理 (8)4.2红外通信标准 (9)4.3 红外线遥控原理 (10)4.4 主要模块设计 (10)5 系统软件设计方案 (11)5.1 主程序流图 (11)5.2 开锁软件设计 (12)6 系统的安装与调试 (15)6.1硬件的安装 (15)6.2单片级密码锁的仿真 (16)结论 (16)致谢 ...................................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献 (17)附录1 整机电路原理图 (18)附录2 部分源程序 (18)附录3:实物图 (27)基于单片机控制的电子密码锁设计摘要:本设计研究的对象是单片机密码锁,单片机密码锁由硬件和软件组成,硬件部分有电源输出电路、晶振电路、复位电路、键盘接口电路、开锁电路、报警电路、继电器、以及51单片机组成。
本科生毕业设计目录设计总说明 (I)DESIGN INTRODUCTION ................................................................ 错误!未定义书签。
第1章绪论 . (1)1.1背景 (1)1.2电子锁 (1)1.3电子密码锁的特点 (1)1.4电子密码锁的发展趋势 (2)第2章系统总体设计 (2)2.1系统结构 (3)2.2 系统组成 (3)2.3 系统可行性分析 (3)第3章硬件电路设计 (4)3.1单片机AT89C51简介 (4)3.1.1 主要特性 (5)3.1.2 管脚说明 (5)3.1.3 震荡特性 (7)3.1.4 芯片擦除 (7)3.2 4×4矩阵键盘 (7)3.3复位电路 (8)3.4 振荡电路 (8)3.5 数码管 (8)3.6 发光二极管LED (9)3.7 电动锁 (10)3.8 蜂鸣器 (10)3.9 完整电路图 (11)第4章软件程序设计 (13)4.1软件设计流程图 (14)4.2 具体功能软件实施 (15)第5章结束语及展望 (21)第6章鸣谢 (22)第7章参考文献 (23)附录 (22)设计总说明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。
基于STC12C5A60S2单片机的电子密码锁设计
以深圳宏晶公司STC12C5A60S2为主控芯片,结合数码显示器、键盘、报警系统等外围电路和机器部分,通过c语言编写程序,设计了一款具有实现解锁、修改密码、报警等功能的电子密码锁,具有低功耗、结构简单、功能齐全和安全稳定等特点。
1、引言
以往个人资料的保存,部门文件档案多用机械锁,一把钥匙一把锁,需要携带多把钥匙,使用不方便。
随着科学技术的发展,人们对安全防范以及安全防盗的要求越来越高。
传统的机械式钥匙由于安全性能差、携带、使用不便等缺点,已不能满足人们的日常需求。
机械锁的这些弊端为一种新型的锁电子密码锁,提供了很大的发展空间。
电子密码锁是集计算机技术、电子技术、数字密码技术为一体的机电一体化高科技产品,具有安全性高,使用方便等优点。
伴随着集成电路技术的发展,单片机的问世,继而出现了许多带微处理器的电子密码锁,强有效地突破了机械式锁密码量少、安全性能差的缺点,使密码锁在技术和性能上都有了很大的提高,而且还具有操作简单、功耗低、成本低等优点,从而使电子密码锁成为市场上主流产品。
基于单片机的电子密码锁设计
电子密码锁是一种常用的智能锁具,它使用数字密码代替传统的钥匙,能够提供更高的安全性和方便性。
基于单片机的电子密码锁能够实现简单的密码输入、校验和控制逻辑,下面是一种基于单片机的电子密码锁设计方案。
硬件部分:
1、MCU:选择一款高性价比的8位单片机,如AT89C51,具备足够的存储空间、操作速度和通用IO口。
2、键盘:选用16键或12键矩阵键盘,提供数字、字母和功能键,可灵活设置密码。
3、数码管:用于显示输入密码和状态信息,一般采用4位共阳数码管。
4、电路保护:此处需添加过流保护、短路保护、反向保护以及过压保护等电路。
5、电源:选择电池供电模式,例如4节AA碱性电池并联,以保证足够的电量和使用寿命。
软件部分:
1、键盘输入检测:通过IO口扫描矩阵键盘输入状态,检测按下的键位并读取对应键值,避免误触。
2、密码存储:将设定好的开锁密码存储在MCU内部的Flash或EEPROM中,以保证密码安全并避免意外丢失。
3、密码校验:将输入的数字密码与存储的密码进行比较,如一致则允许开锁,否则拒绝开锁并显示“密码错误”。
4、状态显示:通过4位共阳数码管显示输入密码、开锁状态、警报状态等信息,方便用户操作。
5、警报功能:若输入错误密码超过规定次数,则触发警报,并向指定手机号或邮箱发送警报信息。
总之,基于单片机的电子密码锁设计需要合理安排硬件和软件功能,充分保证安全性和可靠性,并考虑升级和扩展的可能性。
基于单片机的电子智能密码锁电子智能密码锁是一种集密码输入、识别、控制和驱动电机等功能于一体的安全装置。
本文将介绍基于单片机技术的电子智能密码锁的原理和设计。
一、引言随着科技的不断发展,传统钥匙锁已经逐渐被电子智能密码锁取代。
电子智能密码锁结合了密码学、电子技术和计算机技术,提供了更高的安全性和便捷性。
本文将介绍基于单片机的电子智能密码锁的设计与实现。
二、原理介绍基于单片机的电子智能密码锁主要由以下几个部分组成:键盘输入模块、显示模块、控制模块和电机驱动模块。
其中,键盘输入模块负责接收用户输入的密码,显示模块用于显示密码输入和开锁状态,控制模块通过对输入密码的处理来判断是否开锁,电机驱动模块则用于控制门锁的开关。
三、设计步骤1. 系统初始化在电子智能密码锁启动时,进行系统的初始化工作,包括对系统各个模块的初始化和参数的设置。
2. 用户输入密码用户通过键盘输入模块输入密码,密码可以采用数字、字母或其他特定字符,密码长度根据设计要求设置。
3. 密码处理与验证控制模块接收到密码后,对密码进行处理和验证。
处理可以包括对密码进行加密后再进行比对,以增加安全性。
4. 开锁控制如果密码验证通过,控制模块将发送开锁信号给电机驱动模块,电机驱动模块控制门锁的开关动作。
5. 显示与提示显示模块负责显示密码输入和开锁状态,以及提示用户的操作结果,例如密码错误的提示。
6. 安全性考虑为了增强电子智能密码锁的安全性,可以考虑添加如下功能:密码错误多次后自动报警、针对暴力破解的保护机制等。
四、应用场景基于单片机的电子智能密码锁广泛应用于家庭、办公室、酒店等地方的门锁系统中。
它不仅提供了开锁便捷和安全性,还可以方便地进行密码的修改和管理。
五、总结基于单片机的电子智能密码锁通过集成密码输入、识别、控制和驱动电机等功能,成为了传统钥匙锁的理想替代品。
通过合理的设计和实现,电子智能密码锁可以提供更高的安全性和便捷性,更好地满足人们对门锁系统的需求。
目录1绪论 (1)1.1本设计的研究背景与研究目的 (1)1.2国内外研究现状 (2)2电子密码锁的总体设计方案 (3)2.1方案论证 (3)2.1.1方案一采用单片机控制方案 (3)2.1.2方案二采用数字电路控制方案 (4)2.1.3方案三采用EDA控制方案 (5)2.2方案比较以及可行性 (5)3电子密码锁硬件电路的设计 (6)3.1中央控制模块的设计 (6)3.1.1主控芯片STC89C52单片机的简介 (6)3.1.2时钟电路的设计 (7)3.1.3复位电路的设计 (8)3.2键盘输入模块的设计 (9)3.2.1矩阵键盘工作原理 (9)3.2.2单片机键盘扫描法 (10)3.3LCD显示密码模块的设计 (10)3.3.1LCD1602简介 (11)3.3.2LCD1602液晶显示模块与单片机连接电路 (12)3.4开锁模块的设计 (13)3.5报警模块的设计 (13)3.6硬件电路总体设计 (14)4电子密码锁的软件设计 (15)4.1主程序流程介绍 (15)4.2键盘模块流程图 (16)4.3显示模块流程图 (18)4.4修改密码流程图 (19)4.5开锁和报警模块流程图 (20)5电子密码锁的系统调试及分析 (22)5.1硬件电路调试及结果分析 (22)5.2软件调试及功能分析 (22)5.2.1调试过程 (22)5.2.2仿真结果分析 (24)5.3系统调试 (26)6结论及展望 (28)6.1结论 (28)6.2展望 (28)谢辞 (29)参考文献 (30)附录 (32)附1部分代码 (32)附2总电路图 (40)电子密码锁的设计与制作1绪论1.1本设计的研究背景与研究目的随着人们生活水平的提高和社会科技的进步,锁已发展到了密码锁、磁性锁、电子锁、激光锁、声控锁等等。
在传统钥匙的基础上,加了一组或多组密码,不同声音,不同磁场,不同声波,不同光束光波,不同图像。
(如指纹、眼底视网膜等)来控制锁的开启。
XX大学XXXXXXXXX本科毕业论文(设计)题目基于单片机的智能密码锁设计指导教师王霞职称讲师学生姓名XXX学号XXX专业通信工程班级二班院(系)电子信息工程学院电子工程系完成时间2011年4月17日基于单片机的智能密码锁设计摘要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。
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,安全性能低,无法满足人们的需要。
本文从经济实用的角度出发,采用美国Atmel公司的单片机AT89C51作为主控芯片,结合外围的矩阵键盘输入、LED数码管显示、报警、开锁等,用C语言编写主控芯片的控制程序,对系统硬件设计和软件实现进行了详细的描述,设计了一款可以多次更改密码,具有报警功能的电子密码控制系统。
这种电路设计具有防试探按键输入、智能控制上锁、开锁、报警、修改密码等多种功能。
密码长度可变、保密性强、灵活性高。
经实验证明,该密码控制系统具有设计方法合理,简单易行,成本低,安全使用等特点,符合车辆、办公室用锁要求,具有推广价值。
关键词:密码锁/单片机The design of Electric Lock based on a single chipABSTRACTAs electronic products are developing towards intelligence and minimization, single—chip computers (SCM ) have become the first choice for controllers in the development of electronic products. With the improvement of people's living standards, it has become particularly prominent about how to achieve Anti-theft family. The traditional mechanical lock has such shortcoming as simple structure , Low security, it can't meet people's demands.This article from the economical and practical point of view,the use of the United States Atmel Corporation AT89C51 microcontroller as a master chip combined with the external matrix keyboard input, LED digital display, alarm, unlock and so on, dominated by the C programming language and the combination of reading and writing program designed to change a password many times, the police function with the electronic the password control. This circuit design with anti-test button input, intelligent control lock, unlock, alarm, multiple functions, such as Change Password. Password length can be changed, even more secret and flexible than others.Experiments show that the password control system is characterized by its reasonable designing methods, simple operation, low cost and property of safety and practicality.Besides,the password control can be used in the office and has great potential for commercial development.Key Words:Cipher lock,SCM目录摘要 (I)ABSTRACT.................................................... I I 目录..................................................... I II 1 概述. (1)1.1 引言 (1)1.2 电子密码锁的背景 (2)1.3 电子锁设计的意义和本设计的特点 (2)2 系统模块电路的设计 (4)2.1系统总设计结构图 (4)2.2 AT89C51单片机 (4)2.2.1 引脚介绍 (4)2.2.2最小系统 (8)2.3 键盘模块 (10)2.4 显示模块 (11)2.5 开锁模块 (12)2.6 报警模块 (13)3 系统的软件设计 (15)3.1 系统软件设计思路 (15)3.2系统软件设计流程图 (16)4 系统的仿真 (17)4.1 仿真软件介绍 (17)4.1.1 Proteus介绍 (17)4.1.2 Keil uvision4与Proteus联调 (18)4.2 仿真过程 (19)整个软件设计的思路: (19)总结 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附录1 系统电路图 (26)附录2 程序清单 (27)main.c (27)io.c (34)func.c (40)timer.c (42)def.h (44)1 概述1.1 引言随着社会物质财富的日益增长,如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出,而锁自古以来就是把守门户的铁将军,人们对它要求甚高,即要安全可靠地防盗,又要使用方便。
毕业设计(论文)题目:电子密码锁的设计学院:电气与信息工程学院专业:电子信息工程姓名:学号: ********* 指导老师:**完成时间: 2013年5月28日摘要随着经济社会发展,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,安全性能低,无法满足人们的需要。
随着电子产品向智能化和微型化的不断发展,数字密码锁作为防盗卫士的作用显得尤为重要。
而单片机以其实用,功能强大,价格低廉等功能,已成为电子产品研制和开发中首选的控制器。
本文从经济实用的角度出发,阐述一个基于单片机的液晶显示电子密码锁的设计与实现。
系统采用ATMEL公司的AT89C51单片机作为系统核心,液晶显示器LCD1602作为输出设备显示系统提示信息,4*4矩阵键盘作为输入设备,CMOS串行E2PROM存储器AT24C02作为数据存储器,配合蜂鸣器、继电器等电路构成整个系统硬件;系统软件采用C语言编写。
设计的系统液晶显示,密码修改方便,具有报警、锁定等功能,使用便捷简单,符合住宅、办公用锁需求,具有一定的实用价值。
关键词:单片机,密码锁,AT89C51,LCD1602,AT24C02AbstractWith the development of our society and the i mprovement of people’s living standard, how to ensure the family security is becoming more and more important in particular. Traditional mechanical lock is unable to meet the need of us because of its simple structure and low security. Nowadays, electronic products become smarter and smaller, electronic password anti-theft lock plays a more important role as the security guards. The MCU with its practical, strong function, low price and other functions , has become the preferred controller in electronic product research and development.This article is written from the economic perspective, elaborates the design and implementation of a LCD electronic password anti-theft lock which is based on MCU. This system is composed of AT89C51 which is designed as the core of this system, LCD1602 as the output device to display the message of this system, 4 * 4 matrix keyboard as the input device, a CMOS serial E2PROM AT24C02 as the data storage, and a buzzer, relay circuit.The software of the system is written in C language. The system displays in a LCD, it can change password easily, and has the function of alarming, locking, and so on. This system has some practical value, and it is simple and easy to use, meets the demand of residential and the need of office lock.Key Words: MCU, Password-Lock, AT89C51, LCD1602, AT24C02目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................................................. I I 目录 ................................................................................................................................. I II 1引言 . (1)1.1课题的背景和意义 (1)1.2课题的研究现状 (1)1.3课题研究内容 (2)2 数字密码锁总体设计 (3)2.1 系统方案论证 (3)2.1.1 采用数字电路的设计方案 (3)2.1.2 采用以单片机为核心设计方案 (4)2.2 基于单片机的数字密码锁的设计原理 (5)3 系统硬件设计 (6)3.1 主要元器件介绍 (6)3.1.1 主控芯片AT89C51的的介绍 (6)3.1.2 继电器的介绍 (9)3.1.3 存储芯片AT24C02的介绍 (10)3.1.4 LCD1602显示器的介绍 (10)3.1.5 矩阵键盘模块的介绍 (11)3.2 系统硬件部分 (12)3.2.1 系统电源部分 (12)3.2.2 键盘输入部分 (13)3.2.3 密码存储部分 (14)3.2.4 显示部分 (14)3.2.5 报警部分 (15)3.2.6开锁部分 (16)4 系统软件设计 (17)4.1 系统程序流程图 (17)4.1.1主程序流程图 (17)4.1.2 键功能程序流程图 (18)4.1.3 修改密码程序流程图 (19)4.1.4 开锁程序流程图 (20)4.2 子程序举例 (21)4.2.1 按键扫描子程序 (21)4.2.2 显示子程序 (22)4.2.3 开锁子程序 (22)4.3 系统软件调试及结果 (24)4.3.1 Proteus软件介绍 (24)4.3.2 系统软件调试 (25)4.3.3 仿真结果 (25)5 硬件系统制作及调试 (29)5.1焊接注意事项 (29)5.2硬件调试问题及解决办法 (30)5.3硬件调试效果 (31)总结 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附录 (37)附录A 电路原理图 (37)附录B 系统总体程序 (38)1引言1.1课题的背景和意义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为突出,传统的机械锁由于其构造简单,被撬的事件屡见不鲜。
(完整版)基于51单⽚机的电⼦密码锁毕业设计论⽂⽬录第1章绪论 (1)1.1电⼦锁的发展状况 (1)1.2设计电⼦密码锁的意义及相关技术指标 (1)第2章总体设计及⽅案论证 (2)2.1单⽚机模块 (2)2.2输⼊键盘模块 (2)2.2.1独⽴式按键 (2)2.2.2矩阵式键盘 (3)2.3数码管显⽰模块 (3)2.3.1 LED静态显⽰⽅式 (3)2.3.2 LED动态显⽰⽅式 (3)2.4电源模块 (3)2.4.1蓄电池供电 (3)2.4.2双路电源供电 (3)2.5开锁电路模块 (4)2.6报警电路模块 (4)2.7最优⽅案 (4)第3章硬件电路设计 (4)3.1输⼊键盘 (4)3.2显⽰数码管 (5)3.3开锁电路 (6)3.4报警电路 (6)3.5电源电路 (7)3.6复位电路 (7)3.7振荡电路 (8)第4章软件设计 (9)4.1主程序流程图及程序 (9)4.2延时⼦程序 (11)4.3修改密码⼦程序 (11)4.4扫描键盘输⼊⼦程序 (11)4.5中断及报警⼦程序 (12)4.6显⽰⼦程序 (13)第5章设计总结 (15)参考⽂献 (16)附录Ⅰ (17)附录Ⅱ (18)第1章绪论1.1电⼦锁的发展状况随着科技的发展,传统的机械锁被破解的概率越来越⾼了,新型的盗贼也学会了与时俱进,通过各种技术⽅法和⼿段即会在短时间内开启结构复杂的机械锁,会不留痕迹的登堂⼊室,给失主和警⽅留下各种不易解惑的疑团。
由此我们想到,要是在机械锁的基础上再装上⼀把电⼦锁,就彻底杜绝了单⼀机械锁易被开启的弊端,从⽽极⼤提⾼门锁的安全防范性能。
当今世界,电⼦锁发展已经到了⾮常⾼的境界,由于电⼦元件特别是单⽚机应⽤在最近⼏年得到空前发展,电⼦锁⽆论是在功能还是在稳定性⽅⾯都有了较⼤的提⾼,在保密性⽅⾯已经做到了密码识别、指纹识别、⼈声识别等。
就整体形势⽽⾔,电⼦锁在国外发展⽐较早,所以应⽤也⽐较⼴泛,主要⽤于家庭门锁,银⾏公司等的财务保险柜锁和政府机关及⾼级宾馆等重要场合的智能控制门锁等。
基于单片机的红外电子密码锁的设计基于单片机的红外电子密码锁的设计随着科技的发展,红外电子密码锁逐渐取代传统的机械密码锁成为了门禁系统中的主流。
红外电子密码锁通过红外线传输数据,使得开锁变得更加智能化、快速化,而且提高了安全性,防止了密码泄露以及密码碰撞的问题。
本文将介绍一种基于单片机的红外电子密码锁的设计方案。
一、系统方案本设计采用C51单片机为控制器,红外线信号接收模块作为主控,驱动步进电机控制门锁的开关,使得门的开关更加方便快捷,并提高了安全性。
电路运用了ISP编程器,通过USB 接口与电脑连接,并通过Keil软件编写程序上传到控制器中,以控制系统的整体运行流程。
二、硬件设计1. 单片机选型本设计中,选用51系列单片机控制器Atmel AT89C51,其具有内部FLASH可编程存储器,可在编程过程中对程序进行修改,更加便于控制器程序的更新维护。
同时,该单片机具有多种外设接口,包括计数器、定时器、串口等,便于实现控制器与各种传感器、执行器的互联。
2. 电源设计本系统使用直流12V供电,其中12V正极接单片机VCC,负极接GND,同时将12V作为步进电机的电源。
在电路中使用L7805稳压电源,将电压稳定输出为5V供给单片机芯片和红外线传感器等其他模块。
3. 红外线接收模块在门锁上方适当放置一个2150nm红外线传感器模块,以接收红外线信号并将其转化为数字信号。
这里采用的是RS232接口连接,将红外二极管所收到的红外线信号交给MCU进行处理。
4. 步进电机为实现门的自动开启关闭,本设计采用了步进电机驱动门锁的开关。
步进电机与单片机控制器的连接采用的是四线步进电机驱动电路。
其中,两根草绿色和橙色的线为电机的控制线,将其接入单片机P3口中,蓝色和红色的两根线分别为电机的两个电极,将它们接到电机驱动器的两个对应通道上。
三、软件设计1. 开发环境本设计所需的IDE使用Keil 4.0集成开发工具,同时也需要用到AT89C51单片机的ISP编程器,将程序下载到MCU板上。
基于单片机的电子密码锁设计一、电子密码锁的工作原理电子密码锁主要由输入模块、控制模块、存储模块和执行模块组成。
用户通过输入模块(如键盘)输入密码,控制模块(单片机)对输入的密码进行处理和判断,并与存储模块中预先设定的密码进行比对。
如果输入密码正确,控制模块将向执行模块发送开锁指令,实现开锁;如果输入密码错误,则执行相应的错误处理操作,如报警、锁定等。
二、硬件设计(一)单片机的选择在本设计中,选用了_____型号的单片机。
该单片机具有性能稳定、功耗低、接口丰富等优点,能够满足电子密码锁的控制需求。
(二)输入模块输入模块采用了矩阵键盘,通过行列扫描的方式获取用户输入的密码。
矩阵键盘具有按键数量多、占用端口少的特点,能够有效节省单片机的资源。
(三)存储模块为了存储预设的密码,选用了_____型号的EEPROM芯片。
EEPROM具有掉电不丢失数据的特性,能够保证密码的安全性和可靠性。
(四)显示模块为了给用户提供反馈信息,使用了_____型号的液晶显示屏。
可以显示开锁状态、输入错误提示等信息。
(五)执行模块执行模块包括电磁锁和报警装置。
当输入密码正确时,单片机控制电磁锁打开;当输入密码错误次数超过设定值时,启动报警装置。
三、软件设计(一)主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机端口初始化、EEPROM读取预设密码等。
然后进入密码输入等待状态,当检测到有按键输入时,进行密码处理和判断,并根据判断结果执行相应的操作。
(二)密码输入处理在密码输入过程中,对输入的按键进行去抖处理,防止误判。
同时,对输入的密码进行加密处理,提高密码的安全性。
(三)密码比对将输入的密码与存储在EEPROM中的预设密码进行比对。
比对过程中,采用逐位比较的方式,确保密码的准确性。
(四)错误处理当输入密码错误时,记录错误次数。
如果错误次数超过设定值,则启动报警装置,并锁定键盘一段时间,防止暴力破解。
四、系统调试与测试(一)硬件调试首先检查电路连接是否正确,有无短路、断路等情况。
毕业论文题目:基于单片机的电子密码锁的设计专业:通信工程摘要单片机已经在家电领域中得到了广泛的应用,而且在安全密保方面,具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐取代了传统的机械密码锁,克服了机械密码锁密码过少的安全性问题。
本密码锁的主控芯片采用价格实惠而且容易购买的 STC89C52芯片。
密码输入采用矩阵键盘及独立键盘,密码显示采用共阴极的八段显示数码管。
系统能完成密码输入、正确开锁、超次报警这些基本的密码锁的功能。
系统的软件实现采用功能强大且易于开发的KeilC51环境,且支持ISP下载。
因此没使用编程器,用C 语言实现系统的软件部分。
由于51单片机也有一些不足之处如断电后内部RAM储存的数据会完全丢失,为了克服这一缺点,系统的外围加了掉电存储电路并且由AT24C02芯片来实现。
此设计具有安全性高、价格低廉便于实现、易于改进等优点。
【关键词】电子密码锁STC89C52矩阵键盘 AT24C02ABSTRACTMCU widely used in the security password protection aspect anti-theft alarm function electronic combination lockgradually replace the traditional mechanical trick lock,it also overcome the security problems that thepassword of machinery combination lock are too few.This combination lock's master chip adopts STC89C52which is affordable and easy to buy.Password’s inputadopt matrix keyboard and independent keyboard,password's display using the erection of the cathodetube display digital. This system can accomplishpassword input, correct unlock, super times alarm ,these basic combination lock function . Softwarerealization of this system is used in KeilC51environment .it is powerful and easy to develop, and tosupport ISP to download. Therefore it is not useprogrammer, use C language implementation softwareof system components. Because 51MCU also order to,the system's periphery added off electricity storagecircuit and use AT24C02 chip to overcome theseshortcomings. This design lock STC89C52 Matrixkeyboard AT24C02前言随着社会物质财富的日益增长,安全防盗已成为社会问题。
题目:基于单片机电子密码锁设计学生姓名:雷婷婷学生学号: 1008030216 系别:电气信息工程学院专业:电子信息工程年级: 10任课教师:张水锋电气信息工程学院制2012年11月课程论文:基于单片机电子密码锁设计学生:雷婷婷指导教师:张水锋电气信息工程学院电子信息工程专业摘要 (3)一.方案设计 (4)1.1设计要求 (4)1.2方案设计讨论 (4)二.硬件电路设计 (6)2.1、元器件简介 (6)2.1.1单片机AT89C51 (6)2.1.2液晶显示LCD1602基本原理 (7)2.2、系统总电路图 (8)2.3单元电路的设计 (8)2.3.1单片机最小系统 (8)2.3.2芯片擦除 (10)2.3.3 开锁机构 (10)2.3.4 键盘设计 (11)3.2.5显示电路设计 (12)三.系统软件设计 (12)3.1 系统主流程图 (12)3.2 键盘扫描及识别子程序 (13)四.总结 (15)五.参考文献 (16)六.附录 (16)6.1主程序清单 (16)6.2软件仿真效果 (29)6.3 PCB封转 (30)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。
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。
本设计以单片机AT89C51结合4*4矩阵按键电路、LCD液晶显示电路、报警指示电路和开锁机构作为密码锁监控装置的检测和控制核心,分为主机控制和从机执行机构,实现钥匙信息在主机上的初步认证注册、密码信息的加密等功能。
根据51单片机之间的串行通信原理,这便于对密码信息的随机加密和保护。
而且采用键盘输入的电子密码锁具有较高的优势。
采用数字信号编码和二次调制方式,不仅可以实现多路信息的控制,提高信号传输的抗干扰性,减少错误动作,而且功率消耗低;反应速度快、传输效率高、工作稳定可靠等。
软件设计采用自上而下的模块化设计思想,以使系统朝着分布式、小型化方向发展,增强系统的可扩展性和运行的稳定性。
关键词:AT89C51 ; 电子密码锁 ; 4*4矩阵键盘;液晶显示1602;一.方案设计1.1设计要求(1)本设计为了防止密码被窃取要求在输入密码时在LCD屏幕上显示*号。
(2)设计开锁密码位六位密码的电子密码锁。
(3)能够LCD显示在密码正确时显示PASSWORD OK,密码错误时显示PASSWORD ERROR,输入密码时显示INPUT PASSWORD。
(4)实现输入密码错误超过限定的三次电子密码锁定。
(5)4×4的矩阵键盘其中包括0-9的数字键和A-F的功能键(6)本产品具备报警功能,当输入密码错误时蜂鸣器响并且LED灯亮。
(7)密码可以由用户自己修改设定(只支持6位密码),修改密码之前必须再次输入密码,在输入新密码时候需要二次确认,以防止误操作。
1.2方案设计讨论方案一: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,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10秒(一般情况下,用户不会超过10秒,若用户觉得不便,还可以修改)电路将报警20秒,若电路连续报警三次,电路将锁定键盘2分钟,防止他人的非法操作。
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:采用一种是用以AT89S51为核心的单片机控制方案。
选用单片机AT89S51 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IO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LCD1602显示器用于显示作用。
其原理如下图2.1所示:图1.1 单片机控制密码锁原理图可以看出方案二控制灵活准确性好且保密性强还具有扩展功能,根据现实生活的需要此次设计采用此方案第三章系统硬件设计3.1 单片机AT89S51简介AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗,高性能CMOS8位单片机,片内含4k bytes的可系统编程的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准8051指令系统及引脚。
它集Flash程序存储器,既可在线编程(ISP)也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中,ATMEL公司的功能强大,低价位AT89S51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。
二.硬件电路设计2.1、元器件简介2.1.1单片机AT89C51图2.1 AT89C51AT89C51单片机,其内部带有4KB的掩膜ROM。
无需扩展外部程序存储器。
其中:CVV:供电电压。
GND:接地。
P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。
P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。
P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。
P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。
P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口:P3.0 RXD(串行输入口);P3.1 TXD (串行输出口);P3.2 /INT0(外部中断0);P3.3 /INT1(外部中断1);P3.4 T0(记时器0外部输入);P3.5 T1(记时器1外部输入);P3.6 /WR(外部数据存储器写选通);P3.7 /RD(外部数据存储器读选通)。
RST:复位输入。
EA/VPP:当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器,不管是否有内部程序存储器。
当/EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。
XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2:来自反向振荡器的输出。
2.1.2液晶显示LCD1602基本原理①液晶体液晶板上排列着若干5×7 或5×10 点阵的字符显示位,每个显示位可显示1 个字符,从规格上分为每行8、16、20、24、32、40 位,有一行、两行及四行三类。
②工作电路它由KS0066、KS0065 及几个电阻电容组成。
KS0065 是扩展显示字符用的(例如:16 个字符×1 行模块就可不用KS0065,16 个字符×2 行模块就要用1 片KS0065)接口方面,有8 条数据,三条控线。
可与微处理器或微控制相连,通过送入数据和指令,就可使模块正常工作。
2.2、系统总电路图2.3单元电路的设计2.3.1单片机最小系统当MCS-5l系列单片机的复位引脚RST(全称RESET)出现2个机器周期以上的高电平时,单片机就执行复位操作。
如果RST持续为高电平,单片机就处于循环复位状态。
根据应用的要求,复位操作通常有两种基本形式:上电复位和开关复位。
(1)手动(开关)复位电路。
图2.3.1 手动复位电路(2)复位后的状态a、复位后PC值为0000H,表明复位后的程序从0000H开始执行。
b、SP值为07H,表明堆栈底部在07H,一般需要重新设置SP值。
c、P0~P3口值为FFH。
P0~P3口用作输入口时,必须先写入“1”。
单片机在复位后,已使P0~P3口每一端线为“1”,为这些端线用作输入口做好了准备。
(3)WDT 溢出将使该引脚输出高电平,所以本设计采用图3.4的手动复位电路:图2.3.2 本设计手动复位电路AT89S51 中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器,引脚XTAL1 和XTAL2 分别是该放大器的输入端和输出端。
这个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构成自激振荡器,振荡电路参见图3.5。
外接石英晶体(或陶瓷谐振器)及电容Cl、C2 接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路。
对外接电容Cl、C2 虽然没有十分严格的要求,但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程序及温度稳定性。
如果使用石英晶体,我们推荐电容使用30pF±10pF,而如使用陶瓷谐振器建议选择40pF±10F。
用户也可以采用外部时钟。
采用外部时钟的电路如图1所示。
这种情况下,外部时钟脉冲接到XTAL1端,即内部时钟发生器的输入端,XTAL2则悬空。
由于外部时钟信号是通过一个2分频触发器后作为内部时钟信号的,所以对外部时钟信号的占空比没有特殊要求,但最小高电平持续时间和最大的低电平持续时间应符合产品技术条件的要求。
图2.3.3 单片机自激震荡电路由于单片机有内部振荡器,所以本设计采用图3.6的晶振电路:图2.3.4 晶振电路2.3.2芯片擦除整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合,并保持ALE管脚处于低电平10ms 来完成。
在芯片擦操作中,代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前,该操作必须被执行。
此外,AT89S51设有稳态逻辑,可以在低到零频率的条件下静态逻辑,支持两种软件可选的掉电模式。
在闲置模式下,CPU停止工作。
但RAM,定时器,计数器,串口和中断系统仍在工作。
在掉电模式下,保存RAM的内容并且冻结振荡器,禁止所用其他芯片功能,直到下一个硬件复位为止。
2.3.3 开锁机构用户通过LCD提示信息,用键盘输入正确密码,从而达到开锁的目的。
当用户输入的密码正确并且是在按下确定键的话,单片机便输出开门信号,送到开锁驱动电路,然后驱动电磁锁,达到开门的目的。
电路驱动和开锁两级组成。
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。
D5作为开锁的提示;由D6、C24、T11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由一定的余量。
在本次设计中,基于节省材料的原则,暂时用发光二极管代替电磁锁,发光管亮,表示开锁;灭,表示没有开锁。
图2.3.5 密码锁开锁机构电路图2.3.4 键盘设计本设计就采用行列式键盘,同时也能减少键盘与单片机接口时所占用的I/O线的数目,在按键比较多的时候,通常采用这样方法。