电子密码锁的设计与制作Word文件下载.docx

1、评价综合评定教师签名年 月 日单片机毕业设计与制作任务书一 设计题目 ：电 子 密 码 锁 的 设 计 与 制 作 二设计要求：利用 51 系列单片机为核心， 采用矩阵键盘作为数字输入； 6 位密码显示； 可重新设 置新密码，EPRO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，若三次输入错误，则报警。三设计内容 ：硬件设计、软件设计及样品制作四设计成果形式：1、 设计说明书一份2、 样品一套五完成期限 ：第 1章、方案选择及总体设计 . 11.1 国内外现状 . 11.2 设计目标 . 1 第 2 章、硬件设计及电路图 . 22.1 方案论证与比较 . 22.2 电子密

2、码锁的总体设计 . 22.3 电子密码锁的控制芯片选择 . 22.4 电源部分 . 42.5 键盘接口部分 52.6 液晶显示器部分 52.7 继电器和蜂鸣器部分 62.8 小结 6 第 3 章、软件设计及程序清单 . 73.1 软件总体设计 . 7 第 4 章、实物制作及调试说明 9第 5 章、使用说明书 10结束语 11 附录12附录表一 程序清单 12附录表二 元件清单表 20 附录表三 原理图 PCB图 21参考文献 . 23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

3、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

4、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，EPRO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。第2章硬件设计及电路图2.1设计方案论证与比较方案一：卡片式电子密码锁。

5、卡片式电子密码锁，它利用光电耦合的方式，将密码 信息从打孔的形式做在卡片上，只要将卡片插入锁内，就能将锁打开。如果卡片上密码 信息不对,密码锁发出报警声。这种方法是需要卡片做成钥匙，容易被盗和被仿制，安 全性不高。方案二：磁卡式电子密码锁，具有功能强、故障率低、可靠性高和工作寿命长等优 点，但这种方法的缺点是磁卡容易消磁，对用户造成不必要的麻烦。方案三：用AT89S5设计的多功能密码锁。以单片机作为微控制器，可以实现基于 以上优点，本系统选用该方案作为设计方案。按键有效指示、输入错误、控制开锁、错 误报警、密码修改等功能，工作稳定可靠，保密性高，实用性强。综合考虑上面的几个方案，我们选用第3个

6、来做。2.2电子密码锁的总体设计图2-1电子密码锁的总体框图电子密码锁是由以下几个部分组成的，其核心部分是Atmel公司生产的8位AT89S51 单片机作为整个系统的控制中心。包括驱动电路模块，显示电路模块，报警模块和键盘 模块。如图2所示是一种用AT89S51控制的电子密码锁的原理图。其主要功能为：可设定 从1位到8位的密码，从键盘键入正确密码才可更改密码或开锁。输入三次错误密码电 路就报警。其主要工作原理为：AT89S51的P1 口为键盘扫描口，接着3行4列的键盘即“ 0、1、2设置、确定” ，P3.0和P3.1接AT24C02对AT24C02读和写数据。P3.2接 一个小喇叭，当按键确实

7、被按下时发出一下提示音，P3.3为按了设置键等输入原密码指 示LED控制口，P3.5为开锁信号输出口， P3.4为报警输出口，P3.7为输入新密码LED 指示控制口。2.3电子密码锁的控制芯片选择CPU是整个控制部分的核心。在考虑经济性和满足需求的前提下，本系统选用Atmel公司生产的8位AT89S5仲片机作为整个系统的控制中心AT89S51是美国ATME公司生产的低电压，高性能CMOS位单片机，片内含2Kbytes 的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM,器 件采用ATME公司的高密度，非易失性存储技术生产，兼容标准 MCS-51指令系统，片内

8、置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大AT89S51单片机可为您提供许多 高性价比的应用场合。在本系统中，AT89S51单片机内部的功能单元已经能够满足系统设计需要，不需要 系统扩展。2-2 密码锁原理图AT89S51具有以下的特点：兼容MCS-51指令系统 2k字节可重擦写闪速存储器 1000次擦写周期 2.7-6.V的宽工作电压范围全静态操作：0-24MHZ234567891 01 11 21 31 41 51 61 71 81 9201GNDPSEN3938373635333322122232425262728314030292-3是AT89S51引脚功能图两级加密程序存储器

9、 128*8字节内部 RAM 15个双向I/O 口线两个16位可编程定时/计数器 6个中断源可编程串行UARL通道可直接驱动LED的输出端口内置一个模拟比较器低功耗空闲和掉电模式2. 4电源部分外界电源通过五脚开关JK与电源电路部分相连，电源经过稳压管 7805进行稳压 控制后，再经过RC电路的滤波整流就可以直接攻电路使用了， LED发亮表明电源电路部 分正常工作。图2-4是电源部分原理图2-4 电源部分原理图2.5键盘接口部分系统的所有密码设置以及在没有用遥控器开锁的情况下密码的输入都需要由键盘输入。同时采用发光二极管来进行提示操作，使用户操作更加直观和方便。 AT89S51单片机的I/O

10、口线共有8根，能够满足系统设计的需要。键盘接口电路设计系统中键盘的 功能主要用于用户输入和修改密码。键盘需要设计 16个按键,其中09数字键用于密码的输入和修改。功能键两个，一个为“确定”键，用于密码输入结束后确认，一个为“设 置”键,用于修改密码。键盘采用行列式设计,16个按键排成4X4矩阵。设计中用单片P2.3接4根列线。原理图如图2-5机P2 口的P2.4P2.7接键盘的4根行线,P2.0REHTriU5lL soF33P3l5P1.WP.1.1P1J2 PL3 Pl.4 PU Pl P17 RESTP3JD/PJCI1 PMiyTKt P3 J/ltTlXi PB 3rfn.ni P3.4/F0 PM 5/T5 P3.*/V7I? PB.7/KI* HTAL2 KTKLl &IW*0io3孑31亟P3MHKU+5V2 7LC 1饶爭：LgWLUi=HCT3.2B HO2HQl31 HCTDF2.O2.7继电器和