密码锁设计1
攀枝花学院本科综合课程设计综合分析
1综合分析
当今市场上的密码锁很多，有机械式的，有单片机控制的，也有电脑控制的、还有PLC控制的。这些密码锁的用处也很广泛，如保险箱、安全门、还有一些大型企业的库房等。机械式的密码锁大多用天保险箱等小门上，易于安装，机械密码锁的机械结构复杂，制造工艺复杂，造价高且保密性也不是很好。单片机的密码锁，易于实现，便于控制，在批量生产时成本低，但是在单个生产是成本就高了，单片机的知识结构复杂不易学，对使用者来说操作有困难。PLC 控制的密码锁主要用PLC的逻辑功能来实现，PLC还包含有计数和定时功能，这些功能都可能用到密码锁里面去，从增加密码的复杂程度，这对财产的保密性有了很大的提高。单片机也有这些功能，但是它需要多个芯片共同合作来完成，增设扩展槽和接口。而且单片机是一块一块的芯片，没有一个固定和整体结构，还要增加一些电路板。PLC就不同了，PLC是一个整体结构，在PLC 里面包含了很多的功能块，且它的对环境的要求也不高，在环境比较特殊的情况下也能正常工作（如潮湿、温度较高、粉尘、磁场大等）。单片机与它相比就逊色多了，因为以上的工作环境都会引起单片机的工作不稳定，易出现事故（如线路短路、老化、干拢强等）。PLC的结构不难，易学、易操作。
PLC的I/O接口众多，可以控制多个输入输出口，且能正常工作，用PLC 设计的密码锁可用于一般家庭里的门控制，用PLC的输出端接一个中间继电器，利用继电器来控制一个电磁锁的线圈与电源的通断，通电时线圈产生强大的电磁力，电磁力克服弹簧力，即可以打开门。再在PLC的输出端接一个继电器，用来控制电铃的与电源的通断。当有人盗取密码而使控制电铃的继电器动作，电铃响即为报警。也可以用PLC来控制一些大型企业库门，比如说，库门的质量很大，有几吨吧，人为的开启和关闭非常困难，只有通过电动机来带动。用PLC来控制电动机的开启，和正反转。以这样的方式来实现门的开关。如果电机拖不动可用液压来实现。同样也在PLC的输出端接电铃控制开关，以防盗用。
由于是市场经济，设计主要考虑多用户、小成本、实用、好用，所以选用控制电磁锁为主进行设计。
对于密码肯定要要按密码键，键的多少直接关系到密码的复杂程度以及财产的安全性。密码键少了，易被别人以试探出来，这样不好。密码键多了虽然能解决密码复杂程度的问题，但是密码键越多也就是说PLC的I/O接口越多，也就关系到PLC的价格问题。因为PLC的I/O接口起多价格越贵，功能越大。虽说功能越大，在扩展方面有很方便，这对个体用户来说是不适用的。我们可
以借鉴一些密码锁，如银行提款机的密码。它是0~9个键加一些功能键，从10位数字中选6位来作为密码并排序。它的密码可有多少个是算的出来的（6位数字的密码）：6
?????=个，够多了。银行提款机的密码是用电10101010101010
脑控制的，对设计密码位数可以随便取，若不够加一个扩展槽就是了，但是对PLC来说就不行了，因为一扩展就要增加成本。现在市场上的PLC品牌比较多，如西门子、三菱、欧姆龙、松下、A-B公司等，这些厂家生产的PLC的I/O接口都
非常有限，如西门子S7-200系列的PLC，CPU212的I/O接口为8/8，CPU214的I/O接口是14/14，CPU215的I/O接口是14/14。S7-200 CPU22X的I/O接口有6入/4出、8入/6出、14入/16出和24入16出。而三菱公司的
FX系的PLC
2N 是的I/O接口有256个I/O接口。A-B公司PLC-5系列的PLC主要用于大、中、小型企业，所以接口数都比较多。若我以提款机为例则要14个输入接口，2个输出接口。可选用S7-200系列中的CPU214，但是我所选用的PLC以后想再扩展就困难了，所以不可取。若选用0~9间的部分数字则密码的复杂程度要减少，也不行。以上想法都没有充分利用PLC的计数功能，我选用~9中的部分数字，通过按键次数和排序来作为密码，这样的密码的复杂程度就增加了，若选用0~4个键作为密码键，再加紧上3个功能键才十一个键，可发设置的密码数为∞个，因为按键可以是任意个数字，若以10以内的数字为例则有240000个密码，这对家庭用户来说已经够用了。所以选用一个8键的密码锁来设计。
密码键盘
电磁锁
图1
单片机6位密码锁设计（汇编语言源程序配Proteus电路图） 硬件设计 基于AT89C51为核心的单片机控制的电子密码锁设计。本设计能完成开锁，修改密码，密码错误报警，LCD 显示密码等基本的密码锁功能。设计的电路框如图1。 电路的功能单元设计 1.单片机AT89C51组成基本框图
单片机引脚 介绍 P0 AT89C51 CPU 程序存储器 ROM 并行接口 串行接口 数据存储器 RAM 中断系统 定时器/计数器 时钟电路 P3 P1 P2 TxD INT0 RxD INT1 T0 T1 外中断 内中断
2.单片机外围电路设计 （1）单片机复位电路：采用按键手动复位方式中的电平复位方式，复位电平是通过使RST端经电阻与VCC电源接通而实现的。 （2）单片机时钟电路：AT89C51部有时钟电路，需外接石英晶体和微调电容，本设计的晶振频率为11.0592MHz。 3.矩阵键盘的设计 本设计中用到4*4的键盘。键盘扫描方式，键盘的列线与P1口的低4位相接,行线与P1口的高3位相接。 首先使P1.0为低电平“0”，其余三根列线为高电平“1”，读行线状态。如果行线都为高电平状态，则P1.0这列上没键按下，如果读出的行线不全为高电平状态，则为低电平的行线与P1.0相交的键处于闭合状态。如果P1.0上没有键闭合，接着使P1.1为低电平，其余列线为高电平，用同样的方法检查P1.1这列上有没有按键闭合。一直到使P1.3为低电平扫描完成。这一过程称为一次扫描过程。 由于按键是利用机械触电的合、断原理，存在弹性的影响，机械触点在闭合及断开瞬间均有抖动过程，从而使电压信号波动，为了保证CPU对键的稳定闭合仅作一次键输入处理，必须采用消除抖动影响。本设计采用软件办法，在检测到有键按下时，执行一个延时程序后，确认该键是否保持闭合状态电平。若仍保持闭合状态电平，则确认该键处于闭合状态，从而消除抖动影响。 若有按键被按下时，就将该按键译码出来，本设计采用双重循环做计数编号，当某一按键按下时，其按键编号 4.电路总体设计
课程设 计说明 学生姓名: 学 号: 指导教师: 2013年05月17日 课程名称: 《单片机技术》 设计题目: 基于51单片机的电子密码锁 院（部）： 电子信息与电气工程学院 专业班级: 12通信工程（专升本） 马亚林 丁莹亮
课程设计任务书 设计要求： 设计以单片机AT89C51为核心的电子密码锁，包括电子密码锁完整的设计过程以及外围的开锁电路和报警电路的设计。 电子密码锁要完成以下部分的设计：按键接口电路、电子密码锁的控制电路、输出八段显示电路。 电子密码锁控制电路能完成以下功能设计：数字按键的数字输入、存储和清除、功能按键的功能设计、密码的清除和复位、报警信号产生电路密码核对、解除电锁电路、输出八段显示电路完成以下电路设计：数据选择电路、八段显示器扫描电路。 学生应完成的工作： 1.运用Proteus软件设计电路原理图; 2.用Proteus软件进行仿真； 3.焊接电路板并调试实现其功能； 4.完成实习报告； 5.我的任务是设计电路原理图并仿真。 参考文献阅读: [1]杜尚丰.CAN总线测控技术及其应用.北京：电子工业出版社，2007.1 [2]杜树春.单片机C语言和汇编语言混合编程实例详解.北京：北京航空航天大学出版社，2006.6 工作计划： 2013.5.6熟悉课题并查阅相关资料，同时消化吸收资料内容； 2013.5.7―― 2013.5.8 根据设计题目确定硬件设计方案，并交与指导老师修改; 2013.5.9 ―― 2013.5.10 开始着手课题的软件设计，与指导老师进行沟通； 2013.5.13申请领用元器件； 2013.5.14―― 2013.5.17 进行实物制作，并撰写课程设计报告。 任务下达日期：2013年5月6 日 任务完成日期：2013年5月17 日
目录 第一章概要 1.1 背景简介 1.2设计要求： 第二章设计思路 2.1端口定义 2.2总体结构 2.3 设计方案 第三章单元电路设计 3.1 简述 3.2 密码锁输入电路的设计 3.3 密码控制电路的设计 3.3.1VHDL源程序 3.3.2仿真波形 3.4密码显示电路的设计 3.4.1 密码锁显示电路设计简介 3.4.2 VHDL程序 第四章整体组装 4.1 VHDL源程序或原理图 4.2 整体仿真波形 第五章设计体会
第一章概要 1.1 背景简介： 数字密码锁随着电子工业的发展，数字电子技术已经深入到了人们生活的各个层面，而且各种各样的电子产品也正在日新月异地向着高精尖技术发展。由于电子产品的功能不断增加，使用也越来越方便，有些产品已经成为了人们日常生活中不可缺少的必备物品。发展历史悠久的机械式门锁，因其功能单一，安全性能较差等缺点，必将被新一代的电子门锁所代替。新颖的多功能电子门锁，集电子门锁、防盗报警器，门铃等功能于一身，而且还具有定时器呼唤，断电自动报知，显示屋内有无人和自动留言等诸多附加功能。在未来的生活中，数字密码锁必将在学领域再创新的成绩，将给我们的生活带来更大的便利，前景不可估量。 1.2设计要求 （1）.具有密码输入功能； （2）. 设计一个密码锁的控制电路，当输入正确代码时，输出开锁信号以推动执行机构工作，用红灯亮、绿灯熄灭表示关锁，用绿灯亮、红灯熄灭表示开锁； （3）. 从第一个按钮触动后的 5 秒内若未将锁打开，则电路自动复位并进入自锁状态，使之无法再打开，并由扬声器发出持续20 秒的报警信号。 第二章设计思路 2.1 端口定义： 输入：采样时钟clk；译码输入data[3..0]；
电子信息工程《专业基础课程设计》研究报告 电子密码锁设计 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 所在学院： 专业班级： 中国·大庆 2015年 6 月
信息技术学院 课程设计任务书 学院专业级，学号姓名 一、课程设计课题： 电子密码锁设计 二、课程设计工作日自年月日至年月日 三、课程设计进行地点：信息技术学院 321 四、程设计任务要求： 1.课题来源: 教师下发。 2.目的意义:设计一个电子密码锁。 3.基本要求: （1）设计6位电子密码锁，当输入正确密码时，输出开锁信号，用相应的发光二极管点亮表示开锁和关锁； （2）密码可以修改； （3）从第一个按钮触动后15秒内若锁未打开，则电路进入自锁状态，并进行声、光报警。 课程设计评审表
目录 1 设计任务要求 (1) 2 方案比较 (1) 3单元电路设计 (2) 4元件选择 (6) 5整体电路 (8) 6说明电路工作原理 (9) 7 困难问题及解决措施 (10) 8 总结与体会 (10) 9 致谢 (11) 10参考文献 (12)
1设计任务要求 (1)设计6位电子密码锁，当输入正确密码时，输出开锁信号，用相应的发光二极管点亮表示开锁和关锁；(2)密码可以修改； (3一个按钮触动后15秒内若锁未打开，则电路进入自锁状态，并进行声、光报警。 1.1 设计概述 通过本次设计掌握数字电路系统设计的方法，熟悉电子密码锁设计相关硬件的使用，了解电子密码锁的系统构成，利用数字门电路实现电子密码锁的设计与实现，可以加深自己对所学专业的认识，关联知识，增强自己的动手能力，积累实践经验，为以后的工作打好基础。通过本次设计掌握数字电路系统设计的方法，熟悉电子密码锁设计相关硬件的使用，了解电子密码锁的系统构成，利用数字门电路实现电子密码锁的设计与实现，可以加深自己对所学专业的认识，关联知识，增强自己的动手能力，积累实践经验，为以后的工作打好基础。 2方案比较 2.1.1 方案选择 本方案是用按键式的输入方式输入密码，然后预设密码由74HC160和BCD数码管显示，而输入密码则由4508和BCD数码管显示，密码比较由异或门器件来实现，定时装置由555定时 图2方案二原理框图
天津大学网络教育学院 专科毕业论文 题目：电子密码锁的设计与制作 完成期限：2016年1月8日至 2016年4月20日 学习中心：嘉兴 专业名称：电气自动化技术 学生姓名：张伟强 学生学号：132092433077 指导教师：刘斌
电子密码锁的设计与制作 第1章方案选择和总体设计 1.1 国内外现状 目前，最常用的锁是20世纪50年代意大利人设计的机械锁，其机构简单、使用方便、价格便宜。但在使用中暴露了很多缺点：一是机械锁是靠金属制成的钥匙上的不同齿形与锁芯的配合来工作的。据统计，每4000把锁中就有两把锁的钥匙齿牙相同或类似，故安全性低。二是钥匙一旦丢失，无论谁捡到都可以将锁打开。三是机械锁的材料大多为黄铜，质地较软，容易损坏。四是机械锁钥匙易于复制，不适于诸如宾馆等公共场所使用。由于人们对锁的安全性，方便性等性能有更高的要求，许多智能锁（如指纹辨别、IC卡识别）也相继问世，但这类产品的特点是针对特定指纹或有效卡，但能适用于保密要求高且仅供个别人使用的箱、柜、房间，其成本一般较高，在一定程度上限制了这类产品的普及和推广。 随着人们生活水平的提高，电子密码防盗锁作为防盗卫士的作用日趋重要。电子密码防盗锁用密码代替钥匙，不但省去了佩戴钥匙的烦恼，也从根本上解决了普通门锁保密性差的缺点。根据国外的统计资料显示,装有电子防盗装置的商业区或居民区盗窃犯罪率平均下降30%左右。目前西方发达国家已经大量地应用这种智能门禁系统，但在我国的应用还不广泛，成本还很高。 1.2设计目标 利用51系列单片机为核心，采用矩阵键盘作为数字输入；6位数字密码显示；可重新设置新密码，EPROM存储密码，掉电不丢失；当输入密码与存储密码一致时，开锁，并响音乐，若连续三次输入错误，则报警灯亮并且蜂鸣器响。
渝州科技职业学院 电子密码锁 院系：电子信息工程学院 专业班级： 11 电管2班 学生：任龙龙 学号： 1102120208 指导教师：何健 指导教师职称：讲师 二O一三年十一月
目录 1 绪论 (3) 1.1电子密码锁简介 (3) 1.2本设计所要实现的目标 (3) 1.3设计方案简介 (3) 2 系统总体方案设计 (4) 2.1设计框图 (4) 2.2设计原理 (4) 3 硬件系统构成 (4) 3.1主要源器件 (4) 3.2电路总体构成 (5) 3.3电源输入电路 (5) 3.4键盘输入电路 (5) 3.5密码存储电路 (6) 3.6复位电路 (6) 3.7晶振电路 (7) 3.8显示电路 (8) 3.9报警电路 (8) 3.10开锁电路 (9) 4 软件系统设计 (10) 4.1主程序流程图 (10) 4.2按键软件设计 (11) 4.3密码设置软件设计 (12) 4.4开锁软件设计 (13) 结论 (15) 参考文献 (15) 附录 (15) 附录1硬件原理图 (15) 附录2 C语言程序 (15)
1 绪论 1.1 电子密码锁简介 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。其性能和安全性已大大超过了机械锁。其特点如下： 1) 性好，编码量多，远远大于弹子锁。随机开锁成功率几乎为零。 2) 密码可变，用户可以随时更改密码，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。 3) 误码输入保护，当输入密码多次错误时，报警系统自动启动。 4) 无活动零件，不会磨损，寿命长。 5) 使用灵活性好，不像机械锁必须佩带钥匙才能开锁。 1.2 本设计所要实现的目标 本设计采用单片机为主控芯片，结合外围电路，组成电子密码锁，用户想要打开锁，必先通过提供的键盘输入正确的密码才能将锁打开，密码输入错误有提示，为了提高安全性，当密码输入错误三次将报警。密码可以有用户自己修改设定，锁打开后才能修改密码。修改密码之前必须再次输入就的密码，在输入新密码的时候要二次确认，以防止误操作。 1.3 设计方案简介 采用以单片机为核心的控制方案 由于单片机种类繁多，各种型号都有其一定的应用环境，因此在选用时要多加比较，合理选择，以期获得最佳的性价比。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、串行接口、模拟电路功能、工作电压、功耗、封装形式、抗干扰性、性，除了以上的一些的还有一些最基本的比如：中断源的数量和优先级、工作温度围、有没有低电压检测功能、单片机有无时钟振荡器、有无上电复位功能等。在开发过程中单片机还受到：开发工具、编程器、开发成本、开发人员的适应性、技术支持和服务等等因素。基于以上因素本设计选用单片机80C51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AT24C02芯片用于密码的存储，外接LCD1602显示器用于显示作用。当用户需要开锁时，先按键盘开锁键之后按键盘的数字键0－9输入密码。密码输完后按下确认键，如果密码输入正确
一、设计目的 1.1课题简介 如何实现防盗是很多人关心的问题，传统的机械锁由于其构造简单，被撬的事件屡见不鲜，使人们的人身及财产安全受到很大威胁。电子密码锁是一种依靠电子电路来控制电磁锁的开和闭的装置，开锁需要输入正确密码，若密码泄露，用户可以随时更改密码。因此其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，可以满足广大用户的需要，现在广泛使用的有红外遥控电子密码锁，声控密码锁，按键密码锁等。 1.2课题研究目的 本设计是一种基于单片机的密码锁方案，根据基本要求规划单片机密码锁的硬件电路和软件程序，同时对单片机的型号选择、硬件设计、软件流程图、单片机存储单元的分配等都有注释。现在很多地方都需要密码锁，电子密码锁的性能和安全性大大超过了机械锁，为了提高密码的保密性，必须可以经常更改密码，以便密码被盗时可以修改密码。 本次设计的密码锁具备的功能：LED数码管显示初始状态“——————”，用户通过键盘输入密码，每输入一位密码，LED数码管相应有一位变为“P”，若想重新输入密码，只需按下“CLR”键。密码输入完毕后按确认键“#”，密码锁控制芯片将输入的密码和密码锁控制芯片中存储的密码相比，若密码错误，则不开锁，会有红灯亮提示，同时显示“Error”。若正确，则开锁，会有绿灯亮提示，同时显示“PASS”。用户可以根据实际情况随意改变密码值或密码长度，密码输入正确后可以按下“CHG”修改密码，输入新密码时每输入一位新密码相应有一位变为“H”，以便提示用户此时输入的是新密码，修改新密码时若想重新输入新密码只需按下“CLR”键即可。输入新密码后按确认键即修改成功，新密码写入单片机内部RAM中，以便以后用来确认密码的正确性。按下复位键，系统恢复初始状态，密码也恢复初始密码，本设计中初始密码是“096168”。 本次设计中硬件主要由我完成，软件主要由张振完成。 二、硬件设计 2.1概述 本系统主要由单片机最小系统、电源电路、输入键盘电路、输出显示电路、开锁电路等组成,系统框图如图1所示:
得分：_______ 南京林业大学 研究生设计报告 2011 ～ 2012 学年第一学期 课程名称：微机控制与自动化 报告题目：六位数字密码锁控制器 学号： 作者：陈亭亭 联系电话： 任课教师： 二○一一年十二月
六位数字密码锁控制器 一、设计目的： 随着社会的发展，单片机市场已经形成一个规格齐全、品种繁多的大家族，用户有非常大的选择余地。单片机的应用十分广泛，在工业控制领域、家电产品、智能化仪器仪表、计算机外部设备，特别是机电一体化产品中，都有非常重要的用途。本设计作为微机原理与自动化的课程作业，泥实现以下目的： 1.通过自主编程，以熟悉80c51单片机的控制及编程方法； 2.通过设计与编程，熟悉单片机与外设的连接方法； 3.通过使用protel绘画电路图，熟悉protel软件； 4.熟悉液晶显示器的使用方法。 二、设计实现的功能： 1.通过0～9十个数字键实现六位密码的设置，验证和修改，在密码输入错误时系统 会自动报警，可按复位键重新输入密码。 2.通过LED七段数码管显示密码。 三、设计所需的芯片器材 ATMEL公司的AT89C51单片机，74LS273的8D锁存器，74LS244的8位三态缓冲器，LED显示器、按键若干。 四、总体方案设计 1.总体框图设计 选用AT89C51单片机，加上相应的按键、晶振、复位、显示电路，并进行各种软件的设计。密码锁控制器的总体设计框图如图1所示。 2. 显示控制方案 在构成多位LED显示时，点亮数码管的方式有静态显示和动态显示两种。 静态显示方式：LED的静态显示是指当数码管显示某一字符时，相应段的发光二极管处于恒定地导通或截止状态，直到显示另一字符为止。 静态显示方式各位可独立显示。由于各位分别由一个8位I/O接口控制段选码，故在同一时间里，每一位显示的字符可以各不相同。这种显示方式接口，较小的电流即可获得
1技术指标 用与非门设计一个4位或多位代码的数字锁，要求如下： A:设计一个保险箱用的多位代码数字锁，比如4位代码ABCD四个输入端和一个开锁用的钥匙插孔输入端E，当开箱时（E＝1）,如果输入代码（例如ABCD＝1010）与设定的代码相同，则保险箱被打开，即输出端Z＝1,否则电路发出报警信号: B: 进行电路仿真，并说明其工作原理。
2方案比较 方案一：由4个单刀双掷开关构成密码开关，用户可以通过控制开关来控制A、B、C、
3Proteus软件介绍 Proteus软件是来自英国Labcenter electronics公司的EDA工具软件。 Proteus软件有十多年的历史，在全球广泛使用，除了其具有和其它EDA工具一样的原理布图、PCB自动或人工布线及电路仿真的功能外，其革命性的功能是，他的电路仿真是互动的，针对微处理器的应用，还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，并实现软件源码级的实时调试，如有显示及输出，还能看到运行后输入输出的效果，配合系统配置的虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等，您不需要别的，Proteus为您建立了完备的电子设计开发环境！尤其重要的是Proteus Lite可以完全免费，也可以花微不足道的费用注册达到更好的效果；功能最强的Proteus专业版也非常便宜，人人用得起，对高校还有更多优惠。 Proteus组合了高级原理布图、混合模式SPICE仿真,PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计系统。此系统受益于15年来的持续开发,被《电子世界》在其对PCB 设计系统的比较文章中评为最好产品—“The Route to PCB CAD”。Proteus产品系列也包含了我们革命性的VSM技术,用户可以对基于微控制器的设计连同所有的周围电子器件一起仿真。用户甚至可以实时采用诸如LED/LCD、键盘、RS232终端等动态外设模型来对设计进行交互仿真。 其功能模块：—个易用而又功能强大的ISIS原理布图工具；PROSPICE混合模型SPICE仿真；ARES PCB设计。PROSPICE仿真器的一个扩展PROTEUS VSM：便于包括所有相关的器件的基于微处理器设计的协同仿真。此外，还可以结合微控制器软件使用动态的键盘，开关，按钮，LEDs甚至LCD显示CPU模型。 Proteus支持许多通用的微控制器，如PIC,A VR,HC11以及8051。 交互的装置模型包括：LED和LCD显示,RS232终端,通用键盘。 Proteus有强大的调试工具；包括寄存器和存储器,断点和单步模式。 IAR C-SPY和Keil uVision2等开发工具的源层调试。 Proteus应用特殊模型的DLL界面-提供有关元件库的全部文件。 Proteus与其他的仿真软件相比较，在下面的优点： 1、能仿真模拟电路、数字电路、数模混合电路； 2、能绘制原理图、PCB图； 3、几乎包括实际中所有使用的仪器；
数字密码锁设计 一、设计任务与要求 设计由编码器、集成逻辑门电路、声光报警指示电路构成的密码锁电路，研究门电路的接口与驱动技术、学习组合逻辑电路的设计方法；用Proteus 软件仿真；实验测试逻辑功能。具体要求如下： （1）密码锁电路由密码输入电路、密码设置电路和密码控制电路组成，密码输入及密码设置均采用十进制数形式，密码输入通过键盘或按键输入。密码设置通过开关输入。 （2）如果输入的密码与预先设定的密码相同，则保险箱被打开，密码控制电路的输出端E ＝1，F=0；否则电路发出声、光报警信号，即输出端E＝0，F=1。 （3）实验时，“锁被打开”的状态可用绿色发光二极管指示；声、光报警可分别用红色发光二极管及蜂鸣器指示。 （4）写出设计步骤，画出最简的逻辑电路图。 （5）对设计的电路进行仿真、修改，使仿真结果达到设计要求。 （6）安装并测试电路的逻辑功能。 （7）拓展内容：如果考虑一个开锁用的钥匙插孔输入端G，当开锁时（G＝1），密码输入才有效，试在上述电路基础上修改该电路。 二、课题分析及设计思路 （1）密码输入电路及密码设置电路的设计思路 由于密码输入及密码设置均采用十进制数形式，故可利用8421BCD 码编码器分别实现，以一位密码输入及密码设置为例，其实现框图如下： 图1 密码输入及密码设置电路的实现框图 （2）密码控制电路的设计思路 分析以上设计任务与要求，密码控制电路的实现框图如下：
图2 密码控制电路实现框图 很容易得到：)()()()(1111D D C C B B A A F E ⊕?⊕?⊕?⊕== 由上述逻辑表达式可确定相应的逻辑电路图。 （3）TTL 集成门电路与LED 发光二极管的接口电路设计 TTL 集成门电路除了可驱动门电路外，还能驱动一些其它器件如LED 发光二极管。以集成反相器为例，有如下两种情况如图3（a ）、(b)所示： 图3（a ） 输出高电平时LED 亮 图3 (b) 输出低电平时LED 亮 电路中串接的电阻R1、R2 为限流电阻，其作用是保护LED 因过流而烧坏。其大小按如下公式进行选择： D F OH I V V R -=1 D OL F CC I V V V R --=2 上述两式中，I D 为LED 正常发光时的电流，V F 为LED 导通电压，V OH 、V OL 分别为反相器的高、低电平输出电压。如I D ＝5mA ，V F ＝2.2V ，V OH ＝3.4V ，V OL ＝0.2V 时，算得R1=240欧，R2=520 欧。 注意：① 图3（a ）接法时，发光二极管的电流不能超过门电路的“最大拉电流”，图3(b) 接法时，发光二极管的电流不能超过门电路的“最大灌电流”，否则会导致输出电平的 混乱。当然，如果该门电路处于整个逻辑电路的最末端，则发光二极管的电流可不受此限制。
- -- 目录 摘要： .................................................................. 错误!未定义书签。第一章：系统设计总述 ................................................................ - 1 - 1.1设计要求....................................................................... - 1 - 1.2 设计方案...................................................................... - 1 - 第二章：总体程序设计 ................................................................ - 2 - 2.1整体组装设计原理图 ......................................................... - 2 - 2.2 顶层模块程序调用 ........................................................... - 3 - 2.2.1程序部分............................................................... - 3 - 2.2.2 整体原理文件......................................................... - 4 - 第三章：单元模块程序设计........................................................... - 5 - 3.1 输入模块...................................................................... - 5 - 3.1.1 输入模块程序 ....................................................... - 5 - 3.1.2输入模块元件 ......................................................... - 6 - 3.1.3输入模块仿真 ......................................................... - 7 - 3.2 电子密码锁系统控制模块.................................................. - 7 - 3.2.1控制模块程序 ......................................................... - 8 - 3.2.2控制模块元件 ........................................................ - 10 - 3.2.3控制模块仿真 ........................................................ - 11 - 3.3显示模块...................................................................... - 11 - 3.3.1显示模块元件 ........................................................ - 14 - 3.3.2显示模块仿真 ........................................................ - 15 - 第五章：收获与体验 .................................................. 错误!未定义书签。参考文献................................................................ 错误!未定义书签。- .
数字逻辑电路课程设计 课题：电子密码锁设计 姓名： 班级：13通信 学号： 成绩： 指导教师： 开课时间:
目录 摘要 (1) 一课程设计目的内容及安排 (2) 1.1设计目的 (2) 1.2设计内容 (2) 1.3设计安排 (2) 1.4设计内容 (2) 二电子密码锁设计要求及总框图 (3) 2.1设计要求 (3) 2.2总框图 (4) 三各模块电路设计 (5) 3.1密码输入存储比较模块 (5) 3.2五秒计时电路 (6) 3.3二十秒计时电路 (8) 3.4报警电路 (10) 3.5总电路 (11) 四设计心得 (12) 五参考文献 (13)
电子密码锁 摘要：设计一个密码锁的控制电路，当输入正确代码时，输出开锁信号以推动执行机构工作，用红灯亮、绿灯熄灭表示关锁，用绿灯亮、红灯熄灭表示开锁；在锁的控制电路中储存一个可以修改的4位代码，当开锁按钮开关（可设置成6位至8位，其中实际有效为4位，其余为虚设）的输入代码等于储存代码时，开锁；从第一个按钮触动后的5秒内若未将锁打开，则电路自动复位并进入自锁状态，使之无法再打开，并由扬声器发出持续20秒的报警信号。密码输入存储及比较部分使用芯片74LS194及74LS85。五秒及时部分采用芯片74LS161和数码显示管。二十秒报警电路由74LS160，555定时器组成的多谐振荡器，LED灯和蜂鸣器组成。利用multisim对电路进行仿真可以得到结果。 关键词：电子密码锁，计时电路，报警电路
一课程设计目的内容及安排 1.1设计目的 1 根据设计要求，完成对交通信号灯的设计。 2 加强对Multisim10仿真软件的应用。 3 掌握交通信号灯的主要功能与在仿真软件中的实现方法。 4 掌握74LS160,74LS192等功能。 1.2 设计内容 设计一个密码锁的控制电路，当输入正确代码时，输出开锁信号以推动执行机构工作，用红灯亮、绿灯熄灭表示关锁，用绿灯亮、红灯熄灭表示开锁； 在锁的控制电路中储存一个可以修改的4位代码，当开锁按钮开关（可设置成6位至8位，其中实际有效为4位，其余为虚设）的输入代码等于储存代码时，开锁； 从第一个按钮触动后的5秒内若未将锁打开，则电路自动复位并进入自锁状态，使之无法再打开，并由扬声器发出持续20秒的报警信号。 1.3设计安排
密码锁设计方案 第1章绪论 1.1课题背景 密码锁是锁的一种，开启时用的是一系列的数字或符号。密码锁的密码通常都只是排列而非真正的组合。部分密码锁只使用一个转盘，把锁内的数个碟片或凸轮转动；亦有些密码锁是转动一组数个刻有数字的拨轮圈，直接带动锁内部的机械。 此单片机设计（密码锁）是一种能防止多次探密码的基于单片机的密码锁设计方案，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，汇编语言源程序等内容。密码锁应用非常广泛，如生活中的密码箱等；到取款机取款时插入卡后要输入个人设定的密码；银行里的密码柜，再比如核武器在发射时也有密码的等等。 很多行业的许多地方都需要密码锁，但普通密码锁的密码容易被多次试探而破译。我们的设计给出了一种能防止多次试探密码的密码锁设计方法，利用单片机控制。因为单片机不但具有体积小，成本低，控制灵活，便于产品化等特点，而且单片机具有新的发展，具体主要体现在单片机片内资源越丰富，用它构成的单片机控制系统的硬件开销就会越少，产品的体积和可靠性就会越高，所以，使用单片机系统控制密码锁，体积小，成本低，控制灵活，便于产品化，可以防止多次试探，从而有效地克服了上述缺点。 1.2本设计课题的研究现状 随着电子技术的发展单片机功能的增强，出现了带微处理器的智能密码锁，它除了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。目前发达国家已经大规模地应用智能门禁系统，可以通过多种更加安全，更加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，主要出现在保险柜、密码箱、高级宾馆等场所，家居用的较少，究其原因，我认为有以下几点： （1）价格原因 （2）厂商的推广力度不够。
课程设计说明 书 课程名称：《单片机技术》设计 题目：基于51单片机的电子密码锁 院（部）：学生姓名：电子信息与电气工程学院 马亚林 学号： 专业班级：指导教师：12 通信工程（专升本） 丁莹亮 2013 年05月17日
设计题目 课 程 设 计 任 务 书 基于 51 单片机的电子密码锁 学生姓名 设计要求： 12 通信工程（专 升本） 设计以单片机 AT89C51 为核心的电子密码锁，包括电子密码锁完整的设计过程以及外围 的开锁电路和报警电路的设计。 电子密码锁要完成以下部分的设计：按键接口电路、电子密码锁的控制电路、输出 八段显示电路。 电子密码锁控制电路能完成以下功能设计：数字按键的数字输入、存储和清除、功 能按键的功能设计、密码的清除和复位、报警信号产生电路密码核对、解除电锁电路、 输出八段显示电路完成以下电路设计：数据选择电路、八段显示器扫描电路。 学生应完成的工作： 1. 2. 3. 4. 5. 运用 Proteus 软件设计电路原理图； 用 Proteus 软件进行仿真； 焊接电路板并调试实现其功能； 完成实习报告； 我的任务是设计电路原理图并仿真。 参考文献阅读： [1] 杜尚丰. CAN 总线测控技术及其应用.北京：电子工业出版社，2007.1 [2] 杜树春.单片机 C 语言和汇编语言混合编程实例详解.北京：北京航空航天大学出版社，2006.6 工作计划： 2013.5.6 熟悉课题并查阅相关资料，同时消化吸收资料内容； 2013.5.7——2013.5.8 2013.5.9——2013.5.10 根据设计题目确定硬件设计方案，并交与指导老师修改； 开始着手课题的软件设计，与指导老师进行沟通； 2013.5.13 申请领用元器件； 2013.5.14——2013.5.17 进行实物制作，并撰写课程设计报告。 任务下达日期：2013 年 5 月 6 日 任务完成日期：2013 年 5 月 17 日 指导教师（签名）： 学生（签名）：王立斌 王立斌 所在院部 基于 51 单片机 的电子密码锁 专业、年级、 班
哈尔滨师范大学 学年论文 题目:数字密码锁设计 学生:董爽 指导教师:李晶讲师 年级:2006级 专业:计算机科学与技术 系别:计算机科学系 学院:计算机科学与信息工程学院 哈尔滨师范大学 08年6月
论文提要 当今社会，信息技术飞速发展，世界各国都致力于发展信息技术，信息技术的竞争已演变为国家间综合国力的竞争。21世纪是信息技术、生物技术和材料科学技术为主体的社会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，数字密码锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的青睐。 本文的电子密码锁主要是通过对数字逻辑电路中对门控制，来实现对用户输入的密码进行系统检测，只有系统检测正确后，用户才可能进行密码修改等一些其它操作。如果40内或3次的密码输入不正确则系统会自动报警3次及锁定使得用户在一定时间内无法进行其它操作。并且有各种附加电路保证电路能够安全工作，有极高的安全系数。
数字密码锁设计 董爽 摘要：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，受到了广大用户的青睐。本设计构思是用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路控制方案。 关键词：电子密码锁电压比较器 555单稳态电路 JK触发器 UPS电源 当今社会，信息技术飞速发展，世界各国都致力于发展信息技术，信息技术的竞争已演变为国家间综合国力的竞争。21世纪是信息技术、生物技术和材料科学技术为主体的社会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，数字密码锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的青睐。 电子电路设计常用的方法是试验设计法，一般都包括设计方案提出、方案验证、方案修改3个阶段。传统的试验设计法通常采用手工搭接实验电路来完成，往往需要经过试验和修改的反复过程，直到设计出正确的电路。本设计数字密码锁共为用户设下了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. 由开锁及延时保持电路、错键闭锁电路、主控制电路、除错控制电路、继电器开关电路、开锁显示电路等组成。输入密码时必须按一定的顺序输入，并且要在规定时间内输入完，否则，即使输对密码也开不了锁。另外，该锁还具有错键闭锁和消除错键的功能。 一，设计分析 根据所选的设计题目，进行思路规化如图1：
《计算机控制技术》 学号: 201172020143 姓名: 张淑英班级: 电子信息工程一班 成绩： 评语： （考试题目及要求） 密码锁的研究与设计 通过对计算机控制课程的学习，结合课程中对单片机知识的复习以及对计算机控制的基本原理的理解，完成了该设计。该课程作业主要是对密码锁的研究与设计。本控制器AT89C51单片机为核心键盘、显示电路，输出控制电路，告警提示电路等构成。利用目前使用的微处理器AT89C51 作为控制元件设计了一种电子密码锁。其具有可设置多组密码、多次改写和保存密码的优点，克服了普通锁需要随身携带钥匙且易丢失、保密性差的缺点，在宾馆、办公大楼、 仓库、保险柜和家庭普遍适用。
目录 一、课题背景及意义....................................................................................... - 3 - 二、设计要求................................................................................................... - 4 - 三、设计思路及设计方案............................................................................... - 4 - （一）设计方案选择............................................................................... - 4 - （二）总体方案思路............................................................................... - 6 - （三）系统硬件设计............................................................................... - 6 - 1.键盘设计........................................................................................ - 6 - 2. LED显示设计.............................................................................. - 7 - 3.开锁电路........................................................................................ - 7 - 4.报警电路........................................................................................ - 8 - （四）软件设计....................................................................................... - 8 - 1.键盘的读取.................................................................................... - 8 - 2.LED显示程序............................................................................... - 9 - 3.密码比较和报警程序.................................................................... - 9 - 四、程序调试................................................................................................ - 11 - （一）KEIL C51简介 ........................................................................... - 11 - （二）调试过程..................................................................................... - 11 - 五、设计总结................................................................................................. - 12 - 参考文献......................................................................................................... - 13 - 附录................................................................................................................. - 14 -
1 设计任务描述 1.1设计题目：数字密码锁 1.2 设计要求 1.2.1 设计目的 （1）掌握数字密码锁的构成、原理与设计方法； （2）熟悉集成电路的使用方法。 1.2.2 基本要求 （1）设计一个电子密码锁，在锁开的状态下输入密码，设置的密码共4位，用数据开关Ｋ０～Ｋ９分别代表数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。 （2）用一位输出电平的状态代表锁的开闭状态（用灯光显示或报警表示）。 1.2.3 发挥部分 （1）可删除输入的数字； （2）三次错误输入锁定键盘，并发出提示或报警；其它。
2 设计思路 用密码去控制各个D触发器的翻转，达到密码开锁的目的，用按钮开关去控制电子门铃的触发信号，达到按响门铃的目的。四个D触发器N1-N4构成四位密码电路，可手动开关与D触发器的连接来设置密码。平时四个D触发器的CP端处于悬空状态，触发器保持原状态不变。当与四个D触发器连接的开关闭合时，四个D触发器都的CP端都获得了下降沿，于是Q1=Q2=Q3=Q4=1，用此Q4=1去控制开锁，用二极管发光来显示开锁成功。 因电容C2电压不能突变，在接通电源瞬间C2的电压为零，使得N1-N4各位皆为零。 输入三次错误密码时，会由计数器74193来检测，并发出报警信号和锁定键盘的信号。
3 设计方框图数字密码锁设计方框如图3.1所示。 图3.1设计方框图
4各部分电路设计及参数计算 4.1密码的设置电路设计 密码设置和输入密码的电路如图4.1所示。 图4.1密码设置 图中默认的密码为0953，用户可以自行设置密码。共有10个开关可设置0-9个数字的密码，第11个开关为复位开关，当输入错误时可以选择复位，重新输入。其他的开关为干扰密码。 4.2判断密码是否正确的电路的设计 判断密码正误的电路图如图4.2所示。 图4.2判断密码正误 四个D触发器N1-N4构成四位密码电路，可手动开关与D触发器的连接来设置密码。平时四个D触发器的CP端处于悬空状态，触发器保持原状态不变。当与四个D触发器连接的开关闭合时，四个D触发器都的CP端都获得了下降沿，于是Q1=Q2=Q3=Q4=1，用此Q4=1去控制开锁。