基于单片机的密码锁设计Word格式.docx

1、随着人们生活水平的提高和安全意识的加强，对安全的要求也就越来越高。锁自古以来就是把守护门的铁将军，人们对它要求甚高，既要安全可靠的防盗，又要使用方便，这也是制锁者长期以来研制的主题。随着电子技术的发展，各类电子产品应运而生，电子密码锁就是其中之一。据有关资料介绍，电子密码锁的研究从20世纪30年代就开始了，在一些特殊场所早就有所应用。这种锁是通过键盘输入一组密码完成开锁过程。研究这种锁的初衷，就是为提高锁的安全性。由于电子锁的密钥量（密码量）极大，可以与机械锁配合使用，并且可以避免因钥匙被仿制而留下安全隐患。电子锁只需记住一组密码，无需携带金属钥匙，免除了人们携带金属钥匙的烦恼，而被越来越多的

2、人所欣赏。电子锁的种类繁多，例如数码锁，指纹锁，磁卡锁，IC卡锁，生物锁等。但较实用的还是按键式电子密码锁。20世纪80年代后，随着电子锁专用集成电路的出现，电子锁的体积缩小，可靠性提高，成本较高，是适合使用在安全性要求较高的场合，且需要有电源提供能量，使用还局限在一定范围，难以普及，所以对它的研究一直没有明显进展。在我国电子锁整体水平尚处于国际七十年代左右，电子密码锁的成本还很高，市场上仍以按键电子锁为主，按键式和卡片钥匙式电子锁已引进国际先进水平，现国内有几个厂生产供应市场。但国内自行研制开发的电子锁，其市场结构尚未形成，应用还不广泛。国内的不少企业也引进了世界上先进的技术，发展前景非常可

3、观。希望通过不断的努力，使电子密码锁在我国也能得到广泛应用。2 设计要求1、总共可以设置8位密码，每位密码值范围为18. 2、用户可以自行设定和修改密码。3、按每个密码键时都有声音提示。4、若键入的8位开锁密码不完全正确，则报警5s，以提醒他人注意。5、开锁密码连续错3次要报警1分钟，报警期间输入密码无效，以防窃贼多次试探密码。6、键入的8位开锁密码完全正确才能开锁，开锁时要有1s的提示音。7、电磁锁的电磁线圈每次通电5s，然后恢复初态。8、密码设定完毕后要有提示音。3 设计内容本设计的系统总方案设计方框图如图1所示。图1 系统总设计方框图3.1、具体硬件电路设计3.11、键盘输入模块设计：键

4、盘选用4*4矩阵，具有数字键0-9、开锁键、删除键、修改密码键和消除报警键等。4*4键盘输入模块如图2所示。图2 4*4键盘输入模块电路图3.12、单片机最小系统设计：本设计选用STC89C51单片机作为控制核心。STC89C51是具有高性能和低功耗优点的8位可编程控制器，内核具有丰富的指令集和32个通用工作寄存器，可以通过软件编程来实现电子密码锁设计中的各项要求和功能，而且单片机的 I/O 口也足够使用，硬件电路连接比较简单。单片机最小系统如图3所示3。图3 单片机最小系统电路图3.1.3、LCD显示模块设计：LCD显示模块选用LCD1602 作为主液晶显示器。此液晶显示屏能输入两行的字母或

5、数字，功能比较简单，通用性强。本次设计中要显示输入密码的数据值和各功能的提示，使用 LCD1602 液晶来作为显示模块比较直观形象。LCD显示模块如图4所示。图4 LCD显示模块电路图3.1.4、声光报警模块设计：采用声和光两种方式的双重效果进行报警，如果错误密码输入次数超过三次则报警灯闪烁而且蜂鸣器会报警，这样就能多角度进行密码错误报警。声光报警模块如图5所示。图5 声光报警模块电路图3.2、软件设计321、主程序流程图：主程序主要完成LCD初始化、检查有无按键按下、以及调用显示、密码修改程序等等。主程序流程图如图6所示。图6 主程序流程图3.2.2、LCD显示模块流程图：本系统使用LCD1

6、602实现显示，参照LCD1602的使用手册进行初始化和程序编写就可以显示，即在程序编写中添加LCD1602的驱动程序。这里的驱动程序主要包括：初始化函数、设置显示坐标、写字符函数及写字符串函数。在时钟界面时显示时间的运行，在密码锁界面时主要显示提示信息和输入的密码，当然，当输入密码数字时，输出不是显示数字，而是用“*”显示代替。LCD1602的部分读写控制时序程序如图7所示。图7 LCD显示模块流程图总结与致谢这一次做的电子密码锁及LCD显示。原理看似简单，但过程让我深深感受到再简单的电路图，理论与实际也会有一定的差入。在参考书原理图的基础上经过了个人的改进，让功能更完善，特别是程序的调试，

7、花的时间最多，也是最难的一个地方。通过本次设计，培养了创新意识和综合素质，更好地掌握了电子产品设计与制作的工艺和流程，提高个人基本能力、实验及设计能力和独立工作能力，基本知识更加牢固，会看图、会测量、会查资料在设计的过程和设计说明书的撰写过程中，老师给予了我热心的帮助和大力的支持，给我提了诸多的宝贵意见，拓宽了我的思路。在此我向老师致以崇高的敬意和衷心的感谢！参考文献 1 李朝青，单片机原理及接口技术（简明修订版）M.北京:北京航空航天大学出版社，1998 2 李全利.单片机原理及接口技术M.高等教育出版社，2003 3 PROTEL99 SE电路设计与制板M.械工业出版社，2007 4 St

8、even F.Barrett.Daneil J.Pack.Embedded SystemM.北京：电子工业出版社，20065 周立功.LPC900系列Flash单片机应用技术J.北京航空航天大学出版社, 2004 6 黄智伟.全国大学生电子设计竞赛训练教程M.北京：电子工业出版社, 2005 附录一：系统设计总原理图附录二：系统设计程序/*头文件*/#include intrins.h#define ulong unsigned long#define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define scan_key_port P1 /*

9、定义矩阵按键端口*/#define lcd_data_port P0 /*定义LCD控制端口*/uchar code mun_to_char = 0123456789ABCDEF; /*定义数字跟ASCII码的关系*/uchar temp,num,flag,sum=0,r;uchar code table1= Welcome!（_）;uchar code table2=/*定义数字跟ASCII码的关系*/uchar code table3=*uchar code table4=Code is wrong!uchar code table5=You are right!uchar code ta

10、ble6=The second time!uchar code table7=The last time!uchar code table8=Input new code:uchar code table9=Modify right!uchar code table10=Password:uchar code table11= Wu zi rong uchar code table12= Calling.uchar code table13= uchar code table14=Input again:uchar code table15=Modify error!uchar init_ps

11、wd8=1,2,3,4,5,6,7,8;/初始化密码uchar pswd8=0;sbit lcdrs=P17;/*定义LCD控制端口*/sbit lcdrw=P16;sbit lcden=P24;sbit Speaker_port = P27; /*喇叭控制端口*/*子函数声明*/void delay（uint z）;void init（）;/初始化子函数void write_com（uchar com）;/写指令子函数void write_data（uchar dat1）;/写数据子函数void keyscan（）;void mima（）;void mima1（）;void delete（）

12、;void delay_1ms（uchar x）;/*液晶驱动*/*/*喇叭发声简单程序*/void Speaker_output（） uchar i; for（i=0;i100;i+） Speaker_port = 0; delay_1ms（0.5）; Speaker_port = 1; delay_1ms（1）; void Speaker_output2（）50;void Speaker_output3（） delay_1ms（2）;/*1MS为单位的延时程序*/void delay_1ms（uchar x） uchar j; while（x-） for（j=0;j0;x-） for（y=

13、110;yy-）;void keyscan（） uchar sccode,recode,out; scan_key_port=0xf0; /* 发全 0 的行扫描码，列线输入 */ if（scan_key_port&0xf0）!=0xf0） /* 若有键按下 */ delay_1ms（2）; /*延时去抖动*/ sccode=0xfe; /*逐行扫描初值*/ while（sccode&0x10）!=0） scan_key_port=sccode; /* 输出行扫描码 */=0xf0） /* 本行有键按下 */ recode=（scan_key_port&0xf0）|0x0f; scan_key

14、_port = 0xff; /*释放按键扫描端口*/ out=（sccode）+（recode） ; switch（out） case 0xe7:num=0;flag=1;Speaker_output（）; /*喇叭发出声音*/break; case 0xd7:num=1; case 0xb7:num=2; case 0x77:num=3; case 0xeb:num=4; case 0xdb:num=5; case 0xbb:num=6; case 0x7b:num=7; case 0xed:num=8; case 0xdd:num=9; case 0xbd:num=10;break; ca

15、se 0x7d:num=11; case 0xee:num=12; case 0xde:num=13; case 0xbe:num=14; case 0x7e:num=15; else sccode=（sccode1）|0x01; /* 行扫描左移一位 */ /*主程序*/void main（） uchar m=0,w=0; init（）; for（r=0;r15;r+） write_data（table1r）;write_com（0x80+0x40）;for（r=0; write_data（table11r）; write_com（0x0c）; do keyscan（）; while（num

16、!=15）;mima（）;while（pswdm=init_pswdm）&m=8）/密码正确 delay（200）; Speaker_output3（）; /*喇叭发出声音*/ keyscan（）; while（flag=1&num=13）; mima1（）;else/密码有误 m=0; write_com（0x80+0x40）;14; delay_1ms（5）; write_data（table4r）; delay（1000）;16; delay（20）; write_data（table6r）; mima（）; while（pswdm=init_pswdm）&8）/再次比较 m+; if（

17、m=8） mima1（）; else m=0; write_com（0x80+0x40）; for（r=0; delay_1ms（5）; write_data（table4r）; Speaker_output2（）; /*喇叭发出声音*/ init（）; delay（20）; write_data（table7r）; delay（1000）; mima（）; while（pswdm=init_pswdm）&8）/第三次比较 m+; if（m mima1（）; else init（）; write_com（0x80+0x40）; for（r=0; delay_1ms（100）; write_data（table12r）; if（flag=1&num=13） delay（100）; break; else 120; delay_1ms（100）; Speaker_output3（）; keyscan（）; else write_com（0x0c）; void mima（） uchar w=0;/局部变量很重要9; write_data（table10r）; flag=0; write_com（0x80+9+w）; if（flag=1&num=9） pswdw=num; write_data（table3w）; w