51单片机简易密码锁.doc

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学号：

201114040215

HEBEIUNITEDUNIVERSITY

单片机课程设计说明书

设计题目：

简易电子密码锁

学生姓名：

李红辉

专业班级：

测控技术及仪器2

学院：

电气工程学院

指导教师：

曹晓华

2014年06月05日

成绩评定表

指导教师评语：

答辩成绩：

（占总成绩60%）

说明书成绩：

（占总成绩40%）

摘要

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。

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。

本课程设计介绍了基于单片机电子密码锁的设计，该设计硬件主要由AT89C52最小系统、矩阵电路、1602LCD显示电路、电源电路和报警电路等几部分组成。

软件主要由C语言编程。

该密码锁由单片机技术，通过矩阵电路设置、修改密码、保护密码，并由LCD显示密码输入，从而实现对密码的设置、保护。

关键词：

单片机，密码锁，1602，最小系统，矩阵键盘

单片机课程设计说明书

Abstract

Indailylifeandwork,thedepartmentofhousingandsecurity,unitdocuments,financialstatementsandsomepersonalinformationtosavemoreinordertolockthewaystosolve.Ifusethetraditionalmechanicalkeytoopenthelock,peopleoftenneedtocarrymultiplekeys,useveryconvenient,andthekeymissingaftersecurityiscompromised.Withthecontinuousdevelopmentofscienceandtechnology,peopleindailylifethedemandishigherandhighersafetyinsurancedevice.Tomeettherequirementsofpeopleontheuseofthelock,increaseitssafety,usethepasswordinsteadofthekeycombinationlockarisesatthehistoricmoment.Combinationlockwithhighsafety,lowcost,lowpowerconsumption,easyoperation,etc.

Inthefieldofsecuritytechnologytoguardagainst,withelectroniccombinationlockanti-theftalarmfunctiongraduallyreplacethetraditionalmechanicalcombinationlock,overcomingthemechanicalcombinationlockpasswordquantityislittle,theshortcomingsofpoorsafetyperformance,makethecombinationlockbothintechnologyandstepinperformanceareimprovedgreatly.Withthedevelopmentoflargescaleintegratedcircuittechnology,especiallythesinglechipmicrocomputer,appearedwiththeintelligentcombinationofthemicroprocessor,itbesideshasthefunctionofelectroniccombinationlock,alsointroducedtheintelligentmanagement,expertanalysissystem,andotherfunctions,sothatthecombinationlockofhighsecurity,reliability,andincreasinglywidelyused.

ThecoursedesignofelectroniccombinationlockbasedonMCUisintroduced,thedesignofthehardwareismainlycomposedofAT89C52minimumsystem,matrixcircuit,1602LCDdisplaycircuit,powercircuitandalarmcircuitandsoonseveralparts.SoftwareismainlycomposedofClanguageprogramming.Thecombinationlockbythesinglechipmicrocomputertechnology,throughthematrixcircuitsetting,changepasswords,passwordprotection,andbytheLCDdisplaypasswordinput,soastorealizethepasswordSettings,protection.

Keywords:

singlechipmicrocomputer,tricklock,the1602,thesmallestsystem,matrixkeyboard

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第1章绪论 7

1.1电子密码锁的现状与发展 7

1.1.1电子密码锁的现状 7

1.1.2电子密码锁的发展 7

1.2电子密码锁的特色 7

第2章电子密码锁的工作原理及总体设计..............................................................8

2.1电子密码锁的工作原理 8

2.2总体结构的设计 8

第3章硬件系统设计 9

3.1单片机最小系统和数据输入 9

3.1.1单片机最小系统 9

3.1.2矩阵键盘的设计与初始数据的输入 11

3.2数据的输出与显示 12

3.3报警电路 16

3.4硬件电路图 17

第4章仿真与调试 19

4.1程序流程...........................................................................................................................19

4.2仿真结果...........................................................................................................................20

总结 23

参考文献 25

附件

第1章绪论

1.1电子密码锁的现状和发展

1.1.1电子密码锁的现状

当今智能电子密码锁发展已经到了非常高的境界，由于电子元件特别是单片机应用在这几年得到空前发展，无论功能性，稳定性都比较全面，在保密方面已做到人眼识别，指纹识别，人声识别基本上电影上有的现实也有。

在国外发展比较早，所以应用也比较广泛，主要在家庭装较贵重地方，银行，保险柜等应用较多，在国内这方面发展也较快，不管自己开发或是引进都有，在重要地方应用也较多，由于价钱比普通弹子锁较贵，早几年应用较少，现在越来越普及到平常化，未来的发展也会越来越被大众采用，由于它的功能、安全是弹子锁无法相比的。

发展前境是非常大的。

1.1.2电子密码锁的发展

现在，电子密码锁适用于各个领域，尤其在国民建设，和军事领域具有突出贡献。

现在的密码锁内的信息包括了数字、字符、图形图像、人体生物特征和时间等，对电子锁的要求也越来越高。

电子技术必是各国发展的优先技术。

1.2电子密码锁的特色

保密性好,编码量多,远远大于弹子锁。

随机开锁成功率几乎为零。

密码可变。

用户可以经常更改密码，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。

误码输入保护。

当输入密码多次错误时，报警系统自动启动。

电子密码锁操作简单易行，一学即会。

干扰码功能在输入正确密码前可输入任意码。

出门时无需其他操作，只需一次的把手动作，可机械的开启门，所以遇到火灾等应急状况下也迅速，安全的开启门。

第2章电子密码锁的工作原理及总体设计

2.1电子密码锁的工作原理

本设计采用STC89C52单片机为主控芯片，结合外围电路矩阵键盘、液晶显示器LCD1602和密码存储AT24C02等部分组成。

其中矩阵键盘用于输入数字密码和进行各种功能的实现。

由用户通过连接单片机的矩阵键盘输入密码，后经过单片机对用户输入的密码与自己保存的密码进行对比，从而判断密码是否正确，然后控制引脚的高低电平传到开锁电路或者报警电路控制开锁还是报警，组成的电子密码锁系统，能够实现：

1．完全正确输入四位密码的前提下，有开锁提示；

2．错误输入密码情况下，开锁密码错3次要报警，报警期间输入密码无效。

3．用户可以自行设定和修改密码； 

STC89c52

晶振电路

矩阵键盘

显示电路

报警电路

复位电路

图2-1总体框图

2.2电子密码锁的总体框图

第三章硬件系统设计

3.1单片机最小系统和数据输入

3.1.1单片机最小系统

选用单片机作为系统的核心部件，实现控制与处理的功能。

单片机具有资源丰富、速度快、编程容易等优点。

利用单片机内部的随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）及其引脚资源，外接液晶显示（LCD），键盘输入等实现数据的处理传输和显示功能，基本上能实现设计指标。

本设计采用AT89c52单片机，89C52是INT