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基于单片机的电子密码锁设计与实现(2)河南理工大学万方科技学院课程设计报告—第一学期课程名称单片机原理及应用设计题目电子密码锁设计学生姓名杨会毫学号专业班级计算机15升指导教师苏百顺年 1 月 5 日摘要近年来，随着改革开放的深入发展，电子电器的飞速发展。
人民的生活水平有了很大提高。
各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。
然而不法分子也是越来越多，原因在于大部分人防盗意识还不够强，造成偷盗现象屡见不鲜。
越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。
因此，出于安全方便等方面的需求，电子密码锁相继问世。
本设计是以单片机AT89S51为主控芯片，并结合外围液晶显示LCD1602、存储芯片AT24C02、红外遥控HS0038，以及键盘输入、复位、电源等电路组合而成。
系统能够完成开锁、报警、修改密码等基本功能，还能够经过红外来控制单片机的开锁，以及掉电储存密码的功能。
整个设计在Keil开发环境下，用C语言编写主控芯片的控制程序来实现具有多功能的电子密码锁。
关键词：密码锁 AT89S51 储存显示红外目录摘要 (I)引言 (1)1 概述 (2)1.1 课题背景和意义 (2)1.2电子密码锁的发展趋势 (2)2 系统总体设计思路 (3)2.1 系统设计要求 (3)2.2系统设计方案 (4)3 系统硬件设计与实现 (5)3.1主控芯片AT89S51 (5)3.2 存储模块AT24C02 (9)3.3红外模块HS0038 (12)3.4 显示模块LCD1602 (14)3.5 电源电路模块 (17)3.6 键盘输入模块 (18)3.7 报警电路 (19)3.8 开锁电路 (20)3.9 复位电路 (21)3.10串行通信电路 (22)3.11 系统整体原理图 (24)4系统软件设计 (25)4.1 主程序设计 (25)4.2键值判断设计 (26)4.3开锁设计 (28)4.4密码修改设计 (29)4.5 红外遥控设计 (32)5 仿真设计 (24)5.1 Protues仿真软件概述 (24)5.2 Protues与Keil的连调 (25)5.3 Protues与Keil的连调的仿真结果 (26)5.4问题及解决办法 (27)结论 (28)参考文献 (29)引言随着新技术的不断开发与应用，近年来单片机发展十分迅速，一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起，单片机的应用已经渗透到冶金、电力、建材、化工、机械、石油、食品等各个行业。
基于单片机的智能密码锁的设计基于单片机的智能密码锁设计随着科技的发展和人们安全意识的提高，密码锁在保护个人和家庭安全方面扮演着越来越重要的角色。
传统的机械密码锁由于易受破解和安全性较低的限制，已经无法满足现代安全需求。
基于单片机的智能密码锁作为一种新型的安全产品，具有更高的可靠性和安全性，逐渐得到了广泛关注。
本文将介绍基于单片机的智能密码锁的设计，包括其工作原理、设计思路、实验验证和总结。
一、密码锁概念与原理密码锁是一种通过输入正确的密码来控制锁的开启和关闭的装置。
它主要由密码输入装置、控制装置和执行机构三部分组成。
其工作原理是：用户输入正确的密码后，控制装置将与预设的密码进行比较，如果一致，则发送信号给执行机构，打开锁；如果不一致，则发出警报或拒绝操作。
二、基于单片机的智能密码锁设计1、选择合适的单片机基于单片机的智能密码锁设计第一步是选择合适的单片机。
考虑到性能、价格和易用性等因素，我们选择了常用的8051单片机。
该单片机功能强大、价格适中，且易于编程和调试。
2、设计密码锁的功能模块根据需求分析，我们需要设计以下功能模块：键盘输入、密码比较、LED显示、电机驱动和报警模块。
键盘输入用于用户输入密码；密码比较用于将输入的密码与预设的密码进行比较；LED显示用于显示当前状态和输入的密码；电机驱动用于控制电机的运转；报警模块用于在密码错误时发出警报。
3、编写程序代码根据设计的功能模块，我们需要编写程序代码来实现各个模块的功能。
程序主要包括初始化、键盘输入处理、密码比较、LED显示、电机驱动和报警模块等部分。
其中，密码比较是关键部分，需要编写相应的算法来实现。
4、实现密码锁的具体功能在完成程序编写后，我们需要将程序下载到单片机中，并通过调试来确保各个模块能够正常工作。
在实现密码锁的具体功能时，需要注意以下几点：1、确保输入的密码与预设的密码一致才能打开锁；2、当连续输入错误密码超过设定次数时，应自动锁定密码锁，防止恶意破解；3、应设置一个复位按钮，以便在忘记密码或出现其他异常情况时进行重置；4、可以根据需求增加其他功能，如语音提示、网络控制等。
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。
基于单⽚机的密码锁设计论⽂基于单⽚机的密码锁设计I 摘要随着电⼦产品向智能化和微型化的不断发展，电⼦密码锁已⼴泛⽤于⽣活中，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，运⾏可靠等特点，所以⼴泛应⽤于实际⽣产中。
为了更好地推⼴电⼦锁在各个领域中的应⽤，在此根据任务要求设计了⼀种基于AT89C51单⽚机控制的电⼦密码锁。
并介绍了AT24C04存储器和1602显⽰器及⼯作原理、设计思想以及硬件电路和软件程序等。
装置应⽤AT89C51单⽚机，通过单⽚机编写程序，并⽤LCD1602显⽰密码。
显⽰屏上可以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，显⽰器上显⽰password ok ；当密码输⼊错误的次数超过三次时，蜂鸣器发出报警信号同时显⽰器上显⽰password error 。
关键字：密码锁，单⽚机，AT24C04存储器，LCD1602基于单⽚机的密码锁设计IIABSTRACTAlong with the electronic product miniaturization to the intelligent and continuous development electronic password lock has been widely used in life, SCM has become the electronic product research and development in the preferred controller. Because the SCM has the advantages of small volume, low power consumption, high control precision, reliable operation and so on, so it is widely applied in actual production. In order to better promote the electronic lock in various fields of application, then according to the requirements of task design based on AT89C51MCU control of the electronic code lock. This paper introduces AT24C04memory and a 1602display and the principle of work, design concept and the hardware circuit and software program. Application of single chip microcomputer device AT89C51, through the program, and LCD1602 display code. The display ca n display the current input six numbers. When the input password is correct, the corresponding indicator light, display password OK; when the password input error more than three times, the buzzer sends out alarm signal at the same time display on password error. Key W ords: Password lock, MCU, MemoryAT24C04, LCD1602基于单⽚机的密码锁设计1⽬录摘要 .............................................................................................................................................. I ABSTRACT ................................................................................................................................... II 第⼀章绪论 .. (1)1.1课题的背景和意义 ....................................................................................................... 1 1.2电⼦密码锁的趋势....................................................................................................... 2 第⼆章系统总体设计⽅案 .. (3)2.1密码锁具体设计要求 ................................................................................................... 3 2.2总体设计⽅案选定....................................................................................................... 3 第三章硬件系统设计 . (5)3.1系统芯⽚介绍 (5)3.1.1单⽚机AT89C51功能介绍 ........................................................................... 5 3.1.2存储芯⽚AT24C04介绍............................................................................... 7 3.1.3LCD1602显⽰器介绍 . (8)3.2硬件电路设计 (9)3.2.1键盘输⼊电路 ................................................................................................. 9 3.2.2电源输⼊电路............................................................................................... 10 3.2.3掉电存储电路............................................................................................... 10 3.2.4晶振电路....................................................................................................... 11 3.2.5复位电路....................................................................................................... 12 3.2.6显⽰电路....................................................................................................... 12 3.2.7报警电路....................................................................................................... 13 3.2.8开锁电路....................................................................................................... 13 3.3电路设计总图............................................................................................................. 14 第四章软件系统设计 .. (16)4.1主程序流程图 ............................................................................................................. 16 4.2按键软件设计 . (17)4.2.1按键功能程序流程图 (17)基于单⽚机的密码锁设计2 4.2.2按键功能⼦程序 ........................................................................................... 17 4.3密码设置软件设计 .. (18)4.3.1密码设置程序流程图 ................................................................................... 18 4.3.2密码设置⼦程序........................................................................................... 18 4.4开锁软件设计 . (19)4.4.1开锁程序流程图 ........................................................................................... 19 4.4.2开锁功能⼦程序 . (19)第五章系统制作及调试 (20)5.1焊接注意事项 ............................................................................................................. 20 5.2硬件调试问题及解决⽅法......................................................................................... 21 结论......................................................................................................................................... 22 参考⽂献................................................................................................................................. 23 致谢......................................................................................................................................... 24 附录A ........................................................................................................................................... 25 附录B . (40)基于单⽚机的密码锁设计1第⼀章绪论1.1课题的背景和意义随着电⼦技术和计算机技术的飞速发展，单⽚机性能不断完善，性能价格⽐显著提⾼，技术⽇趋完善。
• 157•基于单片机的多功能密码锁仿真设计江苏省常州技师学院电气工程系 陈 嘉【摘要】随着各项新型技术的不断创新和研发，为了能够有效解决机械锁的结构相对较为简单且安全性需要提升诸多问题。
在本次研究中通过展开，基于单片机的多功能密码锁仿真设计。
以STC89C52单片机作为本次仿真设计中的主控单元，借助EEPROM芯片完成对密码存储功能，借助LCD液晶显示屏对多功能密码锁的程序运行状态、温湿度、具体时间加以提示。
通过设置管理员万能密码，正是本次多功能密码锁仿真设计的一大特色，能够更加行之有效的方便密码锁的统一管理。
【关键词】单片机；多功能密码锁；仿真设计引言在人们的日常生活工作中，对住宅区域及工作区域的安全防范意识逐步提升。
传统的机械锁已经无法满足人们的安全需求，使得人们通常需要携带多把钥匙，因此容易发生被撬锁的不安全事件[1-3]。
随着诸多技术的不断创新，具备防盗报警功能的电子密码锁，逐步运用而生，相较传统的机械锁及指纹锁等，电子密码锁能够具备较高的安全性、较低的成本及功耗，同时还提升整体的操作便捷性，因此被较为广泛的运用于当前工作及生活安全防范中[4-6]。
电子密码锁的主要功能实现，是借助输入密码对电路及芯片达到控制作用，最终对锁的机械开关闭合加以控制[7-8]。
整体种类样式多种多样，芯片质量也存在诸多不同。
密码锁的安全实用性已经优于诸多机械锁，存在较好保密性，也确保锁的密码可变性，同时还能够提高锁的操作便捷简易性。
1.基于单片机多功能密码锁仿真设计思路本次研究中所设计的多功能密码锁，主要单片机以STC89C52作为仿真设计的主控单元，将键盘作为主要输入单元，借助EE-PROM芯片完成密码存储功能，借助LCD液晶显示屏对多功能密码锁的程序运行状态、温湿度、具体时间加以提示。
密码锁的仿真设计组件包括了门磁传感器、报警模块、显示器、指示类电路、时钟芯片、存储电路等。
AT24C02作为密码锁的电能存储类元件设备，借助LCD液晶显示屏，将矩阵键盘输入有关密码数字，或者完成密码的修订。
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。
（5）开锁密码错3次要报警10分钟，报警期间输入密码无效，以防窃贼多次试探密码。
（6）键入的8位开锁密码完全正确才能开锁，开锁时要有1秒的提示音。
（7）密码键盘上只允许有8个密码按键和1个发光管。
目录设计总说明································································I Introduction······························································I第一章绪论 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 电子密码控制简介 (1)1.3 电子密码控制的发展趋势 (2)1.4 本设计所要实现目标的简述 (2)第二章控制方案的设计、挑选 (3)2.1 采用数字电路控制 (3)2.2 采用以单片机为核心的控制方案 (4)第三章主要元器件介绍及I2C总线与串行通信说明 (5)3.1 主控芯片AT89C51 (5)3.1.1 AT89C51性能简介 (5)3.1.2 AT89C51引脚功能简介 (5)3.2 LCD1602显示器 (8)3.2.1 LCD结构及引脚功能 (8)3.2.2 LCD显示指令系统 (9)3.3 晶体振荡器 (9)3.4 I2C总线说明及M24C01串行EEPROM (10)3.4.1 I2C总线的硬件结构 (10)3.4.2 I2C总线工作原理： (11)3.4.3 储备器24C01 (13)3.5 串口通信 (14)第四章系统硬件构成 (16)4.1 设计原理 (16)4.2 键盘输入部分 (17)4.2.1 矩阵式键盘的结构与工作原理 (18)4.3 复位部分 (19)4.4 晶振部分 (20)4.5 显示部分 (20)4.6 开锁部分和报警部分 (21)第五章系统软件构成 (22)5.1 系统软件流程图的设计 (22)5.1.1 主程序流程图 (22)5.1.2 按键功能流程图 (24)5.1.3 设置密码流程图 (24)5.1.4 开锁流程图 (25)5.2 Proteus和keil开发软件的功能介绍 (28)5.2.1 Proteus的简介 (28)5.2.2 Proteus的实用功能 (29)5.2.3 Keil的简介 (31)5.2.4 Keil软件的使用方法 (32)5.2.5 系统的仿真运行 (33)第六章结论 (36)参考文献 (37)致谢 (38)附录A (39)附录 B (40)第一章绪论1.1 设计背景安全问题是现代社会各界普遍关注的焦点之一。
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。
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。
基于单片机多功能密码锁的设计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。
单片机技术是智能化检测与控制领域应用非常普及并且具有很大潜力的技术。
论文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。
系统采用美国Atmel公司的AT89S52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矩阵薄膜键盘作为输入设备，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；系统软件采用汇编语言编写。
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； AT89S52 ； LCD1602； AT24C0AbstractIn our daily life, the security of house, company department, documents and finance forms, also some personal information always used the lock to protect them. If use the normal keys to lock out the door, we should taken many keys with ourself.That is so difficult to use. And if we lost the keys with careless, the security looks very easy to break out. As the developing of the technology,people ask for high securty machines.For satisfy this request, the cipher lock is appeared. The cipher has higher security, lower cost, lower power and easy to use.SCM technology is very popular and has great potential in application of intelligent detection and control field. This thesis describes the design and implementation of LCD electronic password-lock system based on SCM. The system uses the product of America Atmel corporation AT89S52 as the core of system, liquid crystal monitor 1602 as the output device displaying the prompt information of system, 4*4 matrix membrane keyboard as the input device, serial E2PROM memory AT24C02 as the data storage, with buzzer, relay, and other circuits together constitute the system hardware. The software of the system is written in assembly language. The designed system display in LCD, change password easily, has the function of alarming, locking, and so on. This system is simple and easy to use, meets the demand of residential, office lock needs, has some practical value.Key words: SCM ；Password-Lock；AT89S52 ；LCD1602；AT24C02目录1 绪论 (1)2 系统设计 (1)2.1 功能设计 (1)2.2 结构设计 (2)3 硬件设计 (3)3.1 AT89S52简介 (3)3.2液晶显示电路 (5)3.3发声电路 (6)3.4开锁控制电路 (6)3.5密码存储电路 (7)3.6键盘输入电路 (8)3.7手动复位电路 (9)3.8晶振电路 (9)3.9 系统结构电路 (10)4 软件设计 (10)4.1 系统主程序 (11)4.1.1 初始化及按键识别 (11)4.1.2 按键重定位 (12)4.1.3 保存密码 (14)4.1.4 确认键处理 (15)4.1.5 开锁键处理 (16)4.1.6 改密键处理 (17)4.1.7 校验新密码 (17)4.2 系统相关子程序 (18)4.2.1 按键识别子程序 (18)4.2.2 液晶显示子程序 (20)4.2.3 AT24C02子程序 (21)5 系统调试与测试 (23)总结 (26)致谢 (26)参考文献 (27)1 绪论锁具是源流千古的社会性用品,主要用于日常生活和工作中，住宅与部门的安全防范。
当前门锁的主流是弹子锁，其保密性不强，钥匙容易被仿制和意外丢失；且持有者需随时携带钥匙，使用不方便。
保存贵重物件的保险箱主要用机械密码锁，其结构较为复杂，制造精度要求高，成本高昂，且易出现故障。
随着科技、经济和社会的发展，当今社会公共安全防范系统对锁具的保密性、牢固性、可靠性、耐用性以及安装使用等提出了新的更高的要求。
针对原有锁具的特点和缺陷，为满足人们对锁的使用需求，增加其安全性，用密码代替钥匙的电子密码锁应运而生。
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：●保密性好,编码量多。
●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。
●操作简单易行，一学即会。
论文阐述基于美国Atmel公司的AT89S52单片机，采用液晶显示器1602作为输出显示系统提示信息的电子密码锁的设计与实现。
2 系统设计2.1 功能设计本系统拟采用单片机为主控芯片，由于单片机种类繁多，各种型号都有其各自特点，应用于不同的环境，因此在选用时要多加比较。
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/并行接口、模拟电路功能、工作电压、功耗、封装形式、抗干扰性、保密性等等。
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，利用该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I/O接口上外接输入键盘用于输入和一些功能的控制。
考虑到密码的存在形式一般为数字或字母形式，而字母数量众多，并且排列不规则，不能使用矩阵式键盘排列字母；并且按键过多会大大增加系统的体积，对适用性极为不利，故只使用数字作为密码。
阿拉伯数字不仅便于用户记忆，而且通用性极强，是作为密码的首选。
10个数字需要1个不同的按键，故选用为4*4矩阵键盘；除去10个数字键，还剩6个按键可设置不同的功能。
用户使用密码锁开锁的步骤为：用户输入数字密码，输入完毕后按确认键。
如果密码正确，再按开锁键，即可开锁。
如果密码错误则报警，如果密码错误多次，还会锁定键盘。
这里需要蜂鸣器提示用户按键已按下，开锁需要继电器开关。
液晶显示器则直观显示系统当前状态和提示用户需要做的操作。
用户修改密码步骤为：首先输入旧密码，输入完毕后按确认键。
如果密码正确再按改密键。
输入两次新密码并确认。
如果两次密码输入一致，则密码修改成功。
如果两次输入不一致，则密码修改失败。
失败后只能重新输入旧密码才能继续改密。
为防止系统发生异常，还应提供复位开关，在系统无法正常运转时手动复位。
2.2结构设计如图一所示，整个系统以单片机为核心，辅以若干外围电路。
其中密码存储部分是输入输出双向结构，保证密码可以掉电保存，上电后读出。
其余都是单向输入或输出。
电源部分为整个系统供电，采用5V直流电源。
键盘输入部分采用4*4矩阵行列键盘，需不断扫描检查有无按键按下。
复位部分提供手动复位功能，当系统发生异常或未知错误时可以由用户手动复位单片机。
晶振部分是提供外部石英晶体谐振器。
系统输出有：液晶显示部分，为用户显示字符提示当前操作状态。
蜂鸣器发声，提示用户按键已按下，以及密码正确的提示音，错误的警告音等。
开锁电路部分开锁电路部分是控制继电器，只有密码正确并选择开锁后，继电器内部的电磁铁才会吸合，发光二极管电路连通后发光，表示锁已打开。
图1 系统结构图3 硬件设计3.1 AT89S52简介AT89S52是一款低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K可编程Flash 存储器。
使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。
AT89S52具有以下标准功能：8K字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。
其引脚如图2所示，下面简要介绍其引脚功能：VCC：电源。
本设计中接电源正极。
图2 AT89S52引脚图GND：地。
本设计中接电源负极。
P0口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。
作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。
对P0端口写"1"时，引脚用作高阻抗输入。
P1口：P1口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O口，P1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。
