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毕业设计
论文题目 基于单片机的数字密码锁设计 学生姓名 李苏喜 学 号 1110064055 所在院系 物理与电信工程学院 专 业 电子信息科学与技术 班 级 电信1102 指导教师 周平和
2015年6月
1
基于单片机的数字密码锁
李苏喜
（陕西理工学院物电学院电子信息科学与技术专业1103班级，陕西 汉中 723000）
指导教师:周平和
[摘要]伴随我们生活水平的提高，电子数字密码锁慢慢取代了普通的锁具，电子密码锁在安全性能上比普通锁
具更好，普通的机械锁其机构非常的简单，从而在安全性能方面得不到保障，电子密码锁使得我们在安全保障方面更有自信，并且电子密码锁还有不用钥匙、无锁孔、无机械传动、不易损坏、不磨损等优点，很多用户都想简单出门，电子密码锁就能满足他们。本次设计的系统由单片机系统、矩阵键盘、显示电路和报警提示系统组成，系统能完成开锁、密码保护、密码正确与否的提示。单片机是采用的美国Atmel公司的单片机AT89C52；矩阵键盘采用4×4矩阵键盘；显示电路主要是采用液晶显示，具有设计简单、工作电压低、响应速度快、价格低廉等特点；报警系统采用的是LED指示灯。设计采用C语言作为主片控制程序，因其具有方法合理、简单易行、成本低、实用等特点。
[关键词]AT89S51单片机；LCD1602；电子密码锁；4×4矩阵键盘
The No. three soft landing trajectory
Li Suxi
(Grade11, Class1102, Electronic Information Science and Technology, School of Physics and Telecommunication Engineering， Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723000, Shaanxi)
Tutor: Zhou Pinghe
Abstract:With the improvement of our living standards, the electronic digital lock slowly replaces the ordinary
mechanical lock, the electronic password lock is better than the ordinary mechanical lock on the safety factor, the institution of ordinary mechanical lock is very simple, so that it can not guarantee the safety, and electronic lock makes us more confidence on safety, and the electronic lock advantage that without a key, keyhole, mechanical transmission, which is difficult to damage, wearing, and can not easily be deciphered, Many users want to go out simple, the electronic lock can meet their needs. The system consists of MCU system, matrix keyboard, the showing of circuit and alarm system components. password-protected and the showing of password whether it is correct or not. The design uses the C language as the main chips control procedures, which is proved that the design of rational design method is simple, safe and practical.
Key words:MCU AT89S51; LCD1602; Electronic lock; 4x4 Matrix keyboard
目录
引言 .......................................................... 1
1 数字密码锁功能要求 ........................................ 1 2 总体方案 ................................................... 1
2.1 方案选择 ................................................ 2 2.2 方案实现 ................................................ 2 2.3 方案结构框图 ............................................ 2
3 硬件电路的设计 ............................................. 3
3.1 单片机及单片机最小系统 .................................. 3 3.2 键盘电路 ................................................ 5 3.2.1 键盘接口 ............................................ 5 3.2.2 键盘的识别方式 ...................................... 6 3.2.3 按键去抖动 .......................................... 6 3.2.4 4×4行列式键盘电路 ................................. 6 3.3
LCD1602显示电路 ........................................ 6
3.3.1 LCD1602的介绍 ...................................... 6 3.3.2 LCD1602显示的外围电路 .............................. 8 3.4 3.5
报警提示电路 ........................................... 8 电源输入及电源指示电路 ................................. 9
4 软件设计 ................................................. 10
4.1 4.2
软件设计思路 .......................................... 10 软件设计的流程图 ...................................... 10
5 系统调试 ................................................. 12
5.1
基于单片机的数字密码锁硬件调试 ........................ 13
5.2 5.3
基于单片机数字密码锁的软件调试 ........................ 13 基于单片机数字密码锁的总体调试 ........................ 13
5.3.1 Proteus仿真调试 ................................... 13 5.3.2
软硬联合调试 ...................................... 14
6 结论与展望 ............................................. 14
致谢 ......................................................... 14 参考文献 ..................................................... 15 附录A ........................................................ 16 附录B ........................................................ 23 附录C ........................................................ 24
引言
在我们日常的生活和工作中，安全防盗已成为社会不可避免的问题。现在的用户都追求具有简洁方便、高安全，易操作等特点的安全锁。因此电子数字密码锁是我们生活中不可少的一部分了，数字密码锁的发展标志着我们生活水平的提高。
随着社会经济的日益增长和人们生活水平的提高，安全成为当下人们最关心的问题之一。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，以及承受钥匙丢失后的麻烦和风险。另外，如：宾馆、办公大楼、仓库、保险柜等，由于装修施工等因素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。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一种表现。
数字密码锁是通过密码输入来控制电路，从而控制机械的闭合，完成开锁和关锁的基本操作的电子产品，它的种类比较多，而此次设计就是基于单片机控制的数字密码锁，它的设计以单片机为核心，通过编程来实现，它负责获取处理用户输入的密码，将其和正确的预置密码比较，产生相应的输出，其性能得到了改善。基于单片机控制的数字密码锁与普通机械锁相比，其具有保密性好、密码可变、寿命长，不用钥匙、无锁孔、无机械传动、不易损坏、不磨损、不易被破译等优点，数字密码锁是利用数字密码来开启的锁具，其重复概率仅为十万分之一，具有很高的安全性；而普通机械锁使用却相对不够安全，通过对社会各阶层千余人的调查，百分之百的人都愿意一身轻松没有任何顾虑的出入家门，都愿意用上一种锁具可使人摆脱钥匙的束缚。因此，设计数字密码锁的市场发展前景极为广阔。
1 数字密码锁功能要求
本次设计的数字密码锁有密码的输入、有密码的修改功能，并且密码是八位，在输入密码的过程中有显示提示，让用户更好的操作密码锁，而在密码输入正确与否（锁的开否）也需要显示提示，此次设计的时候没有把机械部分设计出来，因此引用了红绿灯的显示（报警提示），来代表机械部分的，即表示锁的开闭状态。
此次设计实现功能要求如下：
1） 加电后，液晶显示英文“Enter Password!”来欢迎用户。 2） 输入密码时，逐位显示“*”，此次设计的密码为八位，因此为“********”，以防止泄露密
码，这样让用户用的放心。
3） 输入密码过程中，如果不小心出现了输入错误，可按“复位”键清除屏幕，取消此次输入，
再次输入需要重新输入所有密码。
4） 当密码输入完毕时，单片机将输入的密码与设定的密码比较，若密码正确，则绿色发光二
极管亮（表示密码锁打开），并且显示屏上也有所提示“Password is right!”蜂鸣器报警一秒；若密码不正确，显示屏上同样显示“Password is wrong!”，并且有密码输入错误时，报警三秒，用户可以重新输入，但是一次性有三次输入密码的机会，若是一次性输入了三次错误密码，则报警五秒钟，期间用户就不能再输入密码了，只能等到复位后再重新输入。 5） 此次设计的数字密码锁密码可以修改，当输入正确的密码后，你可以根据自己的需要对已
设的密码进行修改，修改成功后，有两秒提示音。
6） 此次设计的数字密码锁的初始密码为八位密码“11111111”。
2 总体方案
2.1 方案选择