基于单片机的电子密码锁设计_单片机课程设计报告

基于单片机控制的电子密码锁摘要：本系统由单片机系统、矩阵键盘、LED显示和报警系统组成。

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。

除上述基本的密码锁功能外，还具有调电存储、声光提示等功能，依据实际的情况还可以添加遥控功能。

本系统成本低廉，功能实用关键词：AT89S51，AT24C02, 电子密码锁，矩阵键盘一、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两种方案：一种是用以AT89s51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。

考虑到数字电路方案原理过于简单，而且不能满足现在的安全需求，所以本文采用前一种方案。

二、方案论证与比较方案一：采用数字电路控制。

其原理方框图如图1－1所示。

图2－1 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。

课程:单片机课程设计密码锁设计报告系专业班级姓名指导教师学年学期大三上学期一、设计任务书功能：1、可以设置4位密码。

设置好后有指示灯显示已经设置。

2、如果输错三次，要有报警灯亮。

3、输入正确后，发出声音报警信号。

使用K1到K4作为密码的设置开关和输入开锁密码设置开关，接到P1.0-P1.3上。

使用k5和k6作为外部中断0和外部中断1作为密码设置和密码确定开关，接到p3.2和p3.3。

使用发光管作为报警灯和指示灯，黄灯、绿灯和红灯分别接到p1.5、p1.6和p1.7上。

二、设计思路：使用中断对密码进行设置和解密。

1、密码输入：使用四个拨码开关输入密码。

2、密码设置：四个拨码开关共有16个密码可设定，当密码设好后，三个LED灯熄灭。

在用户设置好四位密码后，按K5键，便可开锁，在本次设计中，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。

利用外部中断/INT0：按下K4键对密码进行设置，此时绿灯亮。

利用外部中断/INT1：按下K5键对密码进行解密，如果密码输入正确绿灯进行了慢闪烁，解密成功，然后对密码进行重新设置，将K4键设为高电平就可以重新设置。

3、密码修改：当设定的用户密码不小心外泄时，这时就要及时通过密码修改程序来更改密码了，当选用用户密码修改时，首先要正确输入原用户密码然后按K5键，如果原密码正确则进入密码修改程序。

接下来输入四位新密码，接着新密码即被存入CPU中，至此用户密码修改成功。

4、密码错误报警当用户键入错误密码并按下K5键时，密码错误指示黄灯快闪烁；当连续三次出现密码错误时，红灯闪烁并将密码锁锁定一段时间，可有效防止非法操作。

这是本设计安全性的体现。

三、硬件设计原理图密码锁的原理是：用拨码开关输入一组密码，CPU把该密码和设置密码比较，对则将锁打开，错则要求重新输入，并记录错误次数，如果三次错误，则被强制锁定并报警。

实验核心元件：89C51芯片、6个拨码开关（4个拨码作为设置密码和输入密码，一个用作设置密码，一个用作确定）、三个发光二极管、P1.0到P1.7、P3.2、P3.3AT89C51的优点：AT89C51单片机是把中央处理器CPU、随即存储器RAM、只读存储器ROM、定时/计数器、I/O接口电路等主要计算机部件集成在一块电路芯片上的单片微型计算机 本设计中单片机应用的主要功能就是控制LED显示器的显示、报警电路以及开锁电路 还用作键盘的扫描等。

电子综合课程设计报告设计课题：基于单片机的电子密码锁设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

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对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

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本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

山东交通学院单片机原理与应用课程设计院（部）：轨道交通学院班级：自动化121学生姓名：学号：指导教师：时间： 2015.6.1—2015.6.12课程设计任务书题目电子密码锁设计系 (部) 轨道交通学院专业班级自动化121学生姓名学号06 月 01 日至 06 月 12 日共 2 周指导教师(签字)系主任(签字)年月日一、设计内容及要求本实验基于51单片机利用矩阵按键、步进电机、lcd1602等模块实现电子密码锁的输入密码、密码比对、步进电机的驱动、修改密码等功能。

设计内容包括：1）lcd1602显示；2）矩阵按键的输入；3）24C08的储存于读取；4）步进电机的驱动；5）线路的链接。

设计要求：1）能演示；2）能回答答辩过程中提问的问题；3）完成设计报告。

二、设计原始资料单片机原理及接口技术李全利 2010年 1月单片机原理及应用教程范立南 2006年 1月单片机原理及应用教程刘瑞新 2003年07月三、设计完成后提交的文件和图表1．计算说明书部分1）方案论证报告打印版或手写版2）程序流程图3）具体程序2．图纸部分：具体电路原理图打印版四、进程安排教学内容学时地点资料查阅与学习讨论 2天 406实验室分散设计 4天 406实验室编写报告 2天 406实验室成果验收 2天 406实验室按分组选择不同的实验台，每组3人，题目可重复选择，但每题目不得超过10人。

五、主要参考资料《电子设计自动化技术基础》马建国、孟宪元编清华大学出版2004年4月《单片机原理及接口技术》张毅刚人民邮电出版社.2008年《实用电子系统设计基础》姜威 2008年1月《单片机系统的PROTEUS设计与仿真》张靖武 2007年4月指导老师成绩答辩小组成绩总成绩目录摘要 (1)1.设计要求 (2)2.功能概述 (2)3.总体设计 (2)4.硬件设计 (3)4.1矩阵按键设计 (3)4.2 LCD显示设计 (4)4.3步进电机模块设计 (5)4.4密码修改设计 (5)4.5密码比较模块 (6)5.软件设计及流程图 (6)6.个人体会 (8)7.参考文献 (9)附录 (10)摘要设计运用了ATMEL公司的AT89S52芯片系统，将微处理器、总线、蜂鸣器、矩阵键盘、存储器和I/O口等硬件集中一块电路板上，通过读取键盘输入的数据（密码）并储存到ATMEL912 24C08存储器中，然后判断之后键盘输入的数据与已存储的数据是否相同来决定打开密码箱或锁键盘或报警。

单片机课程设计密码锁设计在当今社会，安全问题越来越受到人们的重视，密码锁作为一种常见的安全防护设备，在保护个人财产和隐私方面发挥着重要作用。

本次单片机课程设计的任务就是设计一款基于单片机的密码锁。

一、设计要求本次设计的密码锁需要具备以下功能：1、能够设置和修改 4 位数字密码。

2、输入密码正确时，锁打开，并有相应的指示灯提示。

3、输入密码错误时，有错误提示，且错误次数超过 3 次则报警。

4、具备密码重置功能。

二、系统方案设计1、硬件设计单片机选型：选择 STC89C52 单片机作为核心控制器，其具有性能稳定、价格低廉、易于编程等优点。

输入模块：采用 4×4 矩阵键盘作为密码输入设备，可方便地输入数字和功能按键。

显示模块：选用 1602 液晶显示屏，用于显示密码输入状态、提示信息等。

存储模块：使用 EEPROM 芯片 AT24C02 来存储密码，以保证断电后密码不丢失。

报警模块：当密码输入错误次数超过 3 次时，通过蜂鸣器发出报警声音。

2、软件设计主程序：负责系统的初始化、键盘扫描、密码输入处理、密码验证、显示控制等。

键盘扫描程序：检测矩阵键盘上的按键动作，并将按键值返回给主程序。

密码处理程序：包括密码设置、修改、存储和验证等功能。

显示程序：控制 1602 液晶显示屏的显示内容。

三、硬件电路设计1、单片机最小系统包括单片机芯片、晶振电路和复位电路。

晶振为单片机提供时钟信号，复位电路用于系统的初始化。

2、矩阵键盘电路由16 个按键组成 4×4 矩阵，通过行线和列线的扫描来确定按键值。

3、显示电路1602 液晶显示屏通过数据总线和控制总线与单片机相连，实现数据的传输和显示控制。

4、存储电路AT24C02 通过 I2C 总线与单片机进行通信，用于存储密码数据。

5、报警电路蜂鸣器通过三极管驱动，当单片机输出高电平时，蜂鸣器发声报警。

四、软件程序设计1、主程序流程系统初始化，包括单片机端口初始化、液晶显示屏初始化、EEPROM 初始化等。

基于单片机的电子密码锁设计一、设计要求和条件1.1 设计要求根据单片机开发板所提供的元件特性和硬件电路，编写相关的程序，通过实验开发板实现电子密码锁在LCD1602上显示的功能。

1.搭建proteus仿真电路图平台，模拟单片机要实现的功能；2.焊接单片机系统开发板；3.编写程序，实现密码锁相关功能；4.下载并调试程序，实现密码锁的具体功能。

1.2 设计目的1.熟练掌握KEIL软件的使用方法；2.熟练掌握PROTEUS软件的使用方法；3.掌握单片机I/O接口的工作原理；4.掌握中断系统的工作原理；5.掌握液晶LCD1602的工作原理及编程方法；6.掌握蜂鸣器的编程使用；7.掌握行列式键盘的工作原理及编程使用方法；8.掌握单片机的ISP下载使用方法。

1.3 功能概述本设计是基于单片机的密码锁设计方案，根据要求，给出了该单片机密码锁的硬件电路和软件程序，同时给出了硬件设计方案、软件流程图、C 语言源程序及详细注释等内容，由于单片机实验板上的矩阵键盘为3*3的，则规定0-5号键为数字键，6-8号键为功能键，其中该密码锁的具体功能介绍如下：(1)按“8”号键则输入密码，初始密码为012345，在LCD1602上显示密码值为“******”（密码是保密的），输完6位后键盘就锁定，在LCD1602上显示密码是否正确，若输入的密码长度小于6位，则1602等待密码输入。

(2)若密码输入正确后，则绿色的发光二极管亮表示开锁，并且1602上显示“you are right!”，等待是否修改密码。

(3)密码输入错误时显示“code is wrong”，接着会给你第二、第三次机会输入密码，如果三次密码都错误时，发出“叮咚”的报警声，且红色报警指示灯不停闪烁，按复位键清除报警。

(4)按“7”号键表示若密码不小心输入时，可以删除输入错误的密码。

(5)按“6”修改密码，要求输入原密码是正确的，然后按该键后，蓝色密码修改指示灯会亮，并且1602上会显示“Input new code”，输入正确要求再次输入，两次输入一致提示“Modify right!!!”并返回主菜单。

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。

单片机课程设计电子密码锁实验报告学院：电子信息工程学院班级：自***姓名：***学号：******指导教师：***单片机课程设计电子密码锁实验报告（一）实验目的1、了解电子密码锁工作原理和八段LED数码管显示原理。

2、掌握LED数码管显示器与单片机接口电路设计方法。

3、掌握实现密码锁功能的编程方法。

（二）设计实现功能（1）由程序设定初始密码，密码输入正确时锁打开，指示灯亮，发出“叮咚”的声音；密码输入不正确时，指示灯闪亮四次，发出“嘀嘀嘀滴”报警声。

（2）具有保护密码的功能，输入密码在数码管上显示可改为“88888”的方式，防止别人偷窥密码。

（3）具有修改密码的功能，密码输入错误可按DEL键进行删除。

（4）具有防止多次试探密码的电子密码锁并加报警功能，密码输入错误超过三次，将一直发出“滴滴滴滴。

”报警声。

（5）具有设定新密码的功能，输入密码后按CHG键，密码将被重新设定。

（三）整体电路设计思路核心用单片机AT89S52来实现此实验的要求。

用4*4键盘来输入密码。

每个按键有它的行值和列值，行值和列值的组合就是识别这个按键的编码。

矩阵的行线和列线分别通过两并行接口和CPU通信。

每个按键的状态同样需变成数字量“0”和“1”，开关的一端（列线）通过电阻接V CC，而接地是通过程序输出数字“0”实现的。

键盘处理程序的任务是：确定有无键按下，判断哪一个键按下，键的功能是什么；还要消除按键在闭合或断开时的抖动。

两个并行口中，一个输出扫描码，使按键逐行动态接地，另一个并行口输入按键状态，由行扫描值和回馈信号共同形成键编码而识别按键，通过软件查表，查出该键的功能。

用8个7段数码管来显示密码。

数码管的显示用扫描的方式，利用动态接口采用各数码管循环轮流显示的方法，当循环显示频率较高时，利用人眼的暂留特性，看不出闪烁显示现象，这种显示需要一个接口完成字形码的输出（字形选择），另一接口完成各数码管的轮流点亮（数位选择）。

基于单片机的电子密码锁设计开题报告基于单片机的电子密码锁设计开题报告The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020基于单片机的电子密码锁设计开题报告一、毕业论文代写课题背景和意义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获得了大大的提高。

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、损坏等缺点，再加上其成本较高，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受程度，电子密码锁是这类电子防盗产品的主流。

二、课题任务的主要内容根据设定好的密码，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AT89C51。