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
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 ................................................................................................................... II
Key words ............................................................................................................... II
1 绪论 ................................................................................................................... 1
1.1 课题背景 ............................................................................................... 1
1.2 课题的目的和意义 ............................................................................... 1
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本 科 毕 业 设 计（论文）
题目 基于单片机的电子密码锁设计
院（系部） 河北大学
专业名称 电子信息工程
年级班级
学生姓名
指导教师
2011年 月 日
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-- 摘要
本课题设计了一种基于单片机的数字电子密码锁，这种数字电子密码锁以单片机作为数据处理主控芯片。
电子密码锁的设计主要由四部分组成：4×4矩阵键盘接口电路、以AT89S52芯片为核心的密码锁的数据处理及控制电路、掉电情况下依然能保存密码的EEPROM存储器芯片，输出七段显示电路。另外系统还有LED提示灯，报警蜂鸣器，单片机复位电路等。
电子密码锁设计的关键问题是实现密码的输入、清除、开锁、更改等功能。同时该密码锁具有设计方法合理，简单易行，成本低，安全实用等特点，符合住宅，办公室等场所的用锁要求，具有推广价值。
关键词 单片机 密码锁 4*4矩阵键盘 EEPROM存储芯片 实用经济
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-- Abstract
This project designed a digital electronic lock which used a
MCU as data process and control chip. The main functions digital
electronic lock are as follows:
The design of the electronic password lock is mainly made up
of four parts: 4×4 matrix keyboard interface circuit, data
中阉科技傍息２０１３年第髑８ｉ期 ＣＨＩＮＡ ｓｃｌ ｃＥ矗 Ｄ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧｙ『ＮＦＯＲＭＡＴｌＯＮ ｓｅ ：２０１３ ｉ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－８９７２．２０１３．１８．０４０ 基于单片机的门禁系统的设计与实现 刘运清 江苏省常ｇ，ｌ’Ｉ建设高等职业技术学校，江苏常州２１ ３Ｏ１ ６ 摘要 本文提供了一种经济可行的门禁系统方案。 此系统单片机由ＡＴ８９Ｃ５２为核心，配以刷卡 模块、液晶显示模块、键盘模块、通信模块 等组成。 关键词 单片机；门禁系统；非接触式；１０卡；硬件 设计 近年来随着３Ｃ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ，ｃｏｎｔｒｏｌ， ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）技术的发展，门禁系统已 经从银行、监狱、政府职能机关等重要场所 走人普通的智能小区，其应用日趋广泛。随 着门禁系统所应用的技术从单一走向系统 全面，多重守护、多重技术也成为门禁系统 的趋势。多重技术主要趋向于卡、密码、指 纹以及生物特征等的多重组合。对于一般的 公寓楼小区，门禁系统可以设置得相对于 简单、经济一些。本文提供一种以单片机 ＡＴ８９Ｃ５２为核心，配以刷卡模块（ＣＹ１２５Ｋ）、 液晶显示模块（ＬＣＤ１６０２）、键盘模块、通 信模块（ＭＡＸ２３２）以及电源模块的非接触 式Ｉｃ卡门禁系统，可以实现小区门禁系统 的要求，且经济安全。 １．小区类门禁系统的结构 小区类门禁系统由室外机、用户室内 机以及门禁系统三大部分组成。访客可以输 入门牌号呼叫用户，小区业主可以通过刷卡、 输入密码或者录入指纹进入房间。室外机上 配备高清摄像失、刷卡装置、指纹输入装置。 业主通过室内机可以清楚看到单元门外的情 况，而单片机门禁系统除了响应各种开门方 式外，还会保存一定时期内的开门记录。小 门禁系统结构如图１所示。 本结构示意图仅显示了一个室内机和 一个室外机的情况，实际室外机和室内机的 数量可根据系统需要来配置。 块 一—二 ］ 微 一——…—～１， ’ ＩｆｉＪ Ｌ，ｔ＂Ｅｐｉｌ］。 』 处 １ 理 ： Ｋ＿＿＝ 一］ 器 ｉ｝Ｊ别 Ｆ－＿－＞ 图２门禁系统硬件结构图 ２．硬件设计 ２．１门禁系统结构 小 类¨禁系统的硬件系统结构如图２ 所示。 ２．１．１卡读写模块 在本系统中，主要是房主通过刷非接 触式ＩＣ卡，打开门锁。在门禁系统中记录 了卡的相关信息，因此只有符合要求的卡才 会识别，而其他卡就不能识别读取。 ２．１．２时钟电路 在本系统中，设置 广时间权限，即用 户需在指定时间内才可以进行刷卡。 ２．１．３存储模块 准确记录开门数据，避免在断电情况 下数据丢失。 ２．１．４通讯模块 通讯模块用于连接刷卡模块与单片机。 ２．１．５键盘显示模块 本系统采用４＊４键盘，可供业主输入 密码直接开锁；也可供访客输入门牌号，向 业主发出开门申请；如果发生紧急情况，管 理员也可以输入超级密码直接开启门禁系 统。 ２．１．６电源模块 此模块相当于应急电源，在外电路停 电时给门禁系统供电，按标准配备。 ２．１．７门锁控制电路 门锁控制电路电控锁的主要作用是开 门，在本系统中，可以通过以下四种方式打 开：（１）用户通过刷卡，当识别为正确时， 便会开门； （２）当用户没带卡时，可以通 过键盘输入，当密码正确时，便能开门；（３） 当访客到访时，按通话键与屋主通话，识别 身份后，房主按开锁键，门便会被打开；（４） 当用户通过指纹识别装置，验证成功，便能 开门。 ２．１．８视频显示控制模块 访客与室内住户进行视频通话，待室 内住户确认开锁，访客方可进入单元门。 ２．１．９指纹识别 用来比对用户的指纹，在比对前用户 需将指纹录入系统。 ２．２微处理器设计 微处理器的主芯片选用ＡＴＭＥＬ公 司的ＡＴ８９Ｃ５２。ＡＴ８９Ｃ５２是一个低电 压，高性能ＣＭＯＳ ８位单片机，片内含 ８Ｋ ｂｙｔｅｓ的可反复擦写的只读程序存储器 （ＰＥＲＯＭ）和２５６ ｂｙｔｅｓ的随机存取数据 存储器（ＲＡＭ）。功能强大，适合于许多较 为复杂控制应用场合。 图３单片机电路设计图 如图３所示，单片机的９、１８、１９、３１ 管脚连接时钟电路和复位电路，Ｊ，ｌ－Ｄｌ￣电源电 路，共同组成单片机最小系统。复位电路是 在单片机上电的时候，硬件给其一个复位信 号，此信号根据不同的单片机有高电平有效 和低电平有效之区别。复位监测电路是在单 片机运行过程中，监测系统电压，对系统进 行保护的电路，触发单片机复位。 ２．３卡读写模块设计 本系统所选用的ＣＹ１２５Ｋ是杭州灿宇 科技有限公司出品的射频模块。他是整个刷 卡模块的核心模块，当卡片靠近天线时，会 通过天线将信息传送到该芯片中，此时该芯 片将会判断该卡片是否有效，并将有效信息 传送到微处理器中，最后微处理器确定是否 开门。 而刷卡的卡片则存储了用户的信息， 它包含两个部分，射频接口电路和数字电路 部分。数字电路部分包含ＡＴＲ请求模块 ＡｎｔｉＣｏｌｌｉｓｉｏｎ防重叠模块、选择模块和认 证模块。电路模块如图４所示。 图４卡读写模块电路图 ２．４通信模块的电路设计 本系统采用ＲＳ２３２通信协议，如图５ 所示。由于电脑串口ＲＳ２３２电平是１０ｖ 到＋１０ｖ，而一般的单片机应用系统的信号 电压是ＴＴＬ电平是０到＋５ｖ，ｍａｘ２３２就是 用来进行电平转换的，该器件包含２驱动器、 ２接收器和一个电压发生器电路提供ＴＩＡ／ ＥＩＡ－２３２－Ｆ电平。使用ＭＡＸ２３２芯片实现 将ＴＴＬ电平转换为ＲＳ－２３２电平的功能。 从而用于远程传输数据。 图５通信模块的电路设计图 罕 ｊ： ’ Ｔ 三＿＿ ｊ＝ ｎ 釜 扫 ．亨 ——；—］… 十１ — 一 ± 图６时钟模块电路图 ２．５时钟模块的硬件电路设计 ＤＳ１３０２包括时钟／日历寄存器和３１ 字节（８位）的数据暂存寄存器，数据通信
