基于单片机的电子密码锁设计(答辩)解析

基于51单片机控制的电子密码锁设计摘要：本设计以单片机以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，实现要是信息在主机的初步认证注册、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，这便对于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，增强系统可扩展性和运行的稳定性。

测试结果表明，本系统各功能已达到本设计的所有要求。

关键词：AT89C51；密码锁；单片机设计；电子锁目录摘要 (1)关键词 (1)第一章密码锁的简介及现况 (1)1.1引言 (1)1.2电子密码锁的简介 (1)1.3电子密码锁发展趋势 (2)1.4本设计所要实现的目标 (2)1.5设计的密码锁的功能 (2)第二章设计方案的选择 (3)2.1方案的论证与比较 (3)第三章单片机的组成 (4)3.1AT89C51单片机的简介 (4)3.2电路图的绘制 (7)第四章单片机硬件资源 (7)4.1开锁机构 (7)4.2按键电路设计 (8)4.3显示电路设计 (10)4.4AT89C51单片机复位方式 (11)4.5密码锁的电源电路设计 (12)第五章程序调试 (13)5.1程序调试用到的软件及工具 (13)5.2KEIL C51简介 (14)5.3调试过程 (14)5.4调试、仿真与实现 (15)第六章软件设计 (16)6.1系统软件设计的总统思想 (16)6.2各子程序设计 (17)1 键盘扫描子程序 (17)2 LED显示子程序 (18)3 密码比较和报警程序 (19)设计总结与展望 (21)致谢 (22)附录：总原理图 (22)参考文献 (24)第一章密码锁的简介及现况1.1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。

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。

目录单片机电子密码锁的设计 (1)第1章绪论 (3)1.1引言 (3)1.2电子密码锁的背景 (3)1.3电子锁设计的意义的本设计特点 (4)第2章系统总体方案设计 (5)第3章硬件电路设计 (8)3.1键盘电路设计 (8)3.2LED显示电路 (9)3.3开锁电路 (11)3.4报警电路 (12)第4章软件设计 (12)4.1软件设计思路 (12)4.2各子程序设计 (13)第5章系统调试 (18)第6章单片机电子密码锁的应用趋势 (19)第7章设计总结与展望 (19)附录 (23)源程序清单 (23)单片机电子密码锁的设计摘要：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。

The design of electronic locks SCMABSTRACT：Along 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.第1章绪论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。

【毕业设计】基于单片机的电子密码锁设计本科生毕业设计基于单片机的电子密码锁A Electron Cipher Lock Based on MCU学生姓名xxx所在专业电子信息工程所在班级电子1033班申请学位工学学士指导教师xxxx 职称讲师副指导教师职称答辩时间2007年 06 月 8 日目录目录设计总说明 (I)DESIGN INTRODUCTION (III)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 (3)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 (5)3.1单片机AT89C51简介 (5)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 (9)3.6 发光二极管LED (10)3.7 电动锁 (10)3.8 蜂鸣器 (11)3.9 完整电路图 (12)第4章软件程序设计 (15)4.1软件设计流程图 (16)4.2 具体功能软件实施 (17)第5章结束语及展望 (23)第6章鸣谢 (24)第7章参考文献 (25)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。

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。

基于单片机的电子密码锁前言在我们的日常生活和工作中, 住宅、工作单位的安全措施、公司的档案资料、财务报表和个人相关资料的保管基本上都是用加锁的方式来解决的。

如果采用传统机械式的钥匙来开锁，人们出门就需携带许多把钥匙, 非常地不方便, 而且如果钥匙不小心被丢失了，那安全性就会大打折扣。

目前，在西方发达国家，电子密码锁技术相对较先进，种类齐全，电子密码锁也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，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。

在传统钥匙的基础上，增加了一组或多组密码，通过不同磁场、光束光波、声波、声音和不同的图像来控制锁的开启，从而大大提高了锁的安全性，使不法之徒无可乘之机，人们也就能对自身财产安全的有了更多保障。

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，只能适用于需保密的箱、柜、门等。

而且指纹识别器在公共场所使用容易机械损坏，IC卡也丢失或损坏，而且它们其成本较高，在一定程度上限制了这类产品的推广和普及。

鉴于目前的技术水平与市场的接受程度，加上电子密码锁它具有成本价格低、低功耗、简单容易操作、安全性高等优点，因而电子密码锁成为了这类电子防盗产品的主流。

在安全技术的领域范围，具有防盗兼报警功能的电子密码锁已逐渐替代了传统机械式的密码锁，它克服了机械锁密码可设密码量少，安全性不高的缺点，使得密码锁不论在性能上还是在技术上都有了很大的提升。

随着大规模集成电路技术的发展，尤其是单芯片，微处理器智能锁的出现，它除了具有电子密码锁的功能外，还引入了专家分析系统和智能化的管理，使得密码锁具有更高的可靠性和安全性，它的应用也越来越广泛，因此研究它具有重大的现实意义。

1 电子密码锁的介绍1.1 电子密码锁的简介电子密码锁运用电子电路控制机械部分，使两者紧密结合，从而避免了因为机械部分被破坏而导致开锁功能失常的问题，而且连续输入密码错误时还有报警声，大大增加了密码锁的防盗功能。

基于单片机的电子密码锁毕业论文设计目录1 绪论 (1)1.1国内外研究综述 (1)1.2选题的目的和意义 (2)1.3本论文的任务 (3)2电子密码锁总体设计 (4)2.1系统总体设计 (4)2.2单片机 (5)2.3密码存储芯片选择 (10)2.4键盘输入方案比较 (12)2.5显示方案比较 (13)3电子密码锁的硬件设计 (1)3.1系统结构框图 (1)3.2主控部分 (2)3.3显示部分 (2)3.4键盘输入部分 (3)3.5密码存储部分 (4)3.6电源部分 (5)3.7其它功能部分 (7)3.8 电子密码锁的电路原理图 (10)4电子密码锁的软件组成 (11)4.1系统软件设计流程 (11)4.2 Keil uVision2软件介绍 (12)4.3各主要部分的功能实现程序设计 (13)4.3.1初始化程序设计 (13)4.3.2按键处理程序设计 (16)4.3.3密码更改程序设计 (20)5系统仿真 (23)5.1系统仿真过程 (23)5.2仿真调试中遇到的问题及解决办法 (24)总结 (1)致谢........................................ 错误!未定义书签。

参考文献. (2)附录 (3)1 绪论1.1国内外研究综述在电子锁出现以前人们广泛的使用机械锁，但是随着时间的推移机械锁已不能满足人们的要求，于是电子锁应用而生。

以前由于电子器件所限，开发的电子密码锁种类不多，保密性差，最基本的就是只依靠最简单的模拟电子开关来实现的，制作虽简单但很不安全。

现在电子锁的技术可以说是时时的在进步，出现了很多性能强，安全可靠的新型电子锁。

如：遥控式电子密码锁，卡式电子锁，生物特征电子锁等。

但是应用广泛的还是键盘式电子密码锁。

遥控式电子密码锁：优点是传输信息量可以很大、速度极快、人眼识别不出来，又无法在光路径上用仪器捕获信号进行复制，因此保密性极高。

缺点是需要随身保管遥控器即钥匙，对于某些方面来说不是很实用。

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。