基于单片机的电子密码锁设计与实现
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基于单片机控制的电子密码锁设计目录摘要 (I)关键词 (I)Abstract ................................................................................................................... I I Key words ............................................................................................................... I I 1 绪论. (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题的目的和意义 (1)1.3 电子密码锁发展趋势 (1)1.4 本设计完成的工作 (2)2 总体方案设计 (2)2.1 电源模块 (3)2.2主控制器模块 (3)3 硬件实现及单元电路设计 (4)3.1 主控制模块 (4)3.2 单片机的时钟电路与复位电路设计 (4)3.3 单片机管脚说明 (5)3.4 键盘电路设计 (6)3.5 数码管显示电路设计 (6)3.6 存储芯片电路设计 (7)3.7 报警电路 (7)3.8 密码锁电路 (7)4 红外遥控电路设计 (8)4.1 红外通信基本原理 (8)4.2红外通信标准 (9)4.3 红外线遥控原理 (10)4.4 主要模块设计 (10)5 系统软件设计方案 (11)5.1 主程序流图 (11)5.2 开锁软件设计 (12)6 系统的安装与调试 (15)6.1硬件的安装 (15)6.2单片级密码锁的仿真 (16)结论 (16)致谢 ...................................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献 (17)附录1 整机电路原理图 (18)附录2 部分源程序 (18)附录3:实物图 (27)基于单片机控制的电子密码锁设计摘要:本设计研究的对象是单片机密码锁,单片机密码锁由硬件和软件组成,硬件部分有电源输出电路、晶振电路、复位电路、键盘接口电路、开锁电路、报警电路、继电器、以及51单片机组成。
基于51单片机的电子密码锁设计摘要:本文设计了一种基于单片机的电子密码锁,由单片机系统、矩阵键盘、LED显示和报警系统组成。
系统能完成开锁、超次锁定、报警、修改用户密码基本的密码锁的功能。
除上述基本的密码锁功能外,还具有掉电存储、声光提示等功能。
本密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作、记住密码即可开锁等优点。
关键词:STC89C52;电子密码锁;矩阵键盘1绪论1.1 课题背景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。
1.2 课题设计目标本设计采用STC89C52单片机为主控芯片,通过软件程序组成电子密码锁系统,能够实现:(1) 密码输入错误,蜂鸣器报警。
(2) 密码为6位,可以随意更改,(3) 采用矩阵按键输入。
(4) 通过LCD1602液晶显示。
(5) 有开锁指示灯。
(6)查阅有关文献与资料,深入学习单片机硬件原理图及软件编程相关知识。
2系统方案论证系统将从主控部分和密码输入方式两方面进行论证。
2.1 主控部分的选择方案一:采用数字电路控制用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路作为密码锁的核心控制,共设了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10秒(一般情况下,用户不会超过10秒,若用户觉得不便,还可以修改)电路将报警20秒,若电路连续报警三次,电路将锁定键盘2分钟,防止他人的非法操作。
第1节引言1.1 电子密码锁概述随着社会物质财富的日益增长和人们生活水平的提高,安全成为现代居民最关心的问题之一。
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,又要担心钥匙丢失后的麻烦。
另外,如:宾馆、办公大楼、仓库、保险柜等,由于装修施工等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。
从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性。
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体现。
很多行业的许多地方都要用到密码锁,随着人们生活水平的提高,如何实现家庭或公司的防盗这一问题也变的尤其突出,传统的机械锁由于其构造简单,被撬的事件屡见不鲜,再者,普通密码锁的密码容易被多次试探而破译,所以,考虑到单片机的优越性,一种基于单片机的电子密码锁应运而生。
电子密码锁由于其保密性高,使用灵活性好,安全系数高,受到了广大用户的亲睐。
设计本课题时构思的方案:采用以AT89C2051为核心的单片机控制方案;能防止多次试探而不被破译,从而有效地克服了现实生活中存在的许多缺点。
1.2 本设计主要任务(1)共8位密码,每位的取值范围为1~8。
(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、光提示。
(4)若键入的8位开锁密码不完全正确,则报警5秒钟,以提醒他人注意。
(5)开锁密码错3次要报警10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1秒的提示音。
(7)密码键盘上只允许有8个密码按键和1个发光管。
河南理工大学万方科技学院课程设计报告2015— 2016学年第一学期课程名称单片机原理及应用设计题目电子密码锁设计学生姓名杨会毫学号 **********专业班级计算机15升指导教师苏百顺2016 年 1 月 5 日摘要近年来,随着改革开放的深入发展,电子电器的飞速发展。
人民的生活水平有了很大提高。
各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。
然而不法分子也是越来越多,原因在于大部分人防盗意识还不够强,造成偷盗现象屡见不鲜。
越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。
因此,出于安全方便等方面的需求,电子密码锁相继问世。
本设计是以单片机AT89S51为主控芯片,并结合外围液晶显示LCD1602、存储芯片AT24C02、红外遥控HS0038,以及键盘输入、复位、电源等电路组合而成。
系统能够完成开锁、报警、修改密码等基本功能,还能够通过红外来控制单片机的开锁,以及掉电储存密码的功能。
整个设计在Keil开发环境下,用C语言编写主控芯片的控制程序来实现具有多功能的电子密码锁。
关键词:密码锁 AT89S51 储存显示红外目录摘要 (I)引言 (1)1 概述 (2)1.1 课题背景和意义 (2)1.2电子密码锁的发展趋势 (2)2 系统总体设计思路 (3)2.1 系统设计要求 (3)2.2系统设计方案 (3)3 系统硬件设计与实现 (4)3.1主控芯片AT89S51 (4)3.2 存储模块AT24C02 (6)3.3红外模块HS0038 (9)3.4 显示模块LCD1602 (10)3.5 电源电路模块 (11)3.6 键盘输入模块 (12)3.7 报警电路 (13)3.8 开锁电路 (13)3.9 复位电路 (14)3.10串行通信电路 (14)3.11 系统整体原理图 (16)4系统软件设计 (17)4.1 主程序设计 (17)4.2键值判断设计 (18)4.3开锁设计 (19)4.4密码修改设计 (20)4.5 红外遥控设计 (23)5 仿真设计 (24)5.1 Protues仿真软件概述 (24)5.2 Protues与Keil的连调 (25)5.3 Protues与Keil的连调的仿真结果 (26)5.4问题及解决办法 (27)结论 (28)参考文献 (29)引言随着新技术的不断开发与应用,近年来单片机发展十分迅速,一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起,单片机的应用已经渗透到冶金、电力、建材、化工、机械、石油、食品等各个行业。
毕业论文基于单片机的电子密码锁设计基于单片机的电子密码锁设计摘要随着科技和人们的生活水平的提高,如何实现家庭防盗这一问题也变的尤为突出,传统的机械锁由于构造简单,被撬事件屡见不鲜。
电子密码锁保密性好,使用灵活性高,收到广大用户的青睐。
本设计是以单片机AT89C52作为密码锁的主控芯片与数据存储单元,结合外围的矩阵键盘输入、LCD显示、开锁、报警等,用C语言编写程序,并用Keil uVision4软件进行编译设计了一款可以更改密码,具有报警功能的电子密码控制系统。
本设计采用矩阵键盘对密码进行输入,具有较高的优势,减少了I/O口的占用数目。
密码的显示采用LCD显示屏实现,为确保安全性统一使用“*”显示密码,当重新设置密码时按下“修改”键,LCD显示屏显示数字。
采用蜂鸣器模拟报警系统,增加了密码锁的安全能力。
软件使用C语言编程,运用自上而下的模块化设计思想,使系统朝着分布式、小型化方向发展,增强系统的可扩展性和运行的稳定性。
测试结果表明,设计达到电子密码锁的功能。
关键字:密码锁、AT89C52、矩阵键盘、报警一、设计背景随着社会科技的进步,锁已经发展到了密码锁、磁性锁、电子锁、激光锁、声控锁等等。
在传统钥匙的基础上,加了一组或多组密码,不同声音,不同磁场,不同声波,不同光束光波,不同图像来控制锁的开启,从而大大提高了锁的安全性。
当今安全信息系统应用越来越广泛,特别在机密保护、维护隐私和财产保护方面起到重大作用,而基于电子密码锁的安全系统是其中的一部分,运用非常广泛,研究它具有重大的现实意义。
电子密码锁可以在日常生活和现代办公中,住宅与办公室的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存等多种场合使用。
大大提高了主人物资的安全性。
目前使用的密码锁种类繁多,各具特色。
本文从经济实用的角度出发,采用AT89C52单机,研制了一款具有防盗自动报警功能的电子密码锁。
该密码锁设计方法合理,简单易行,成本低,符合住宅、办公室用锁要求,具有一定的推广价值。
基于单片机的电子密码锁第一章序言电子密码锁作为一种现代化的安全防护设备,被广泛应用于家庭、商业和公共场所。
它与传统机械锁相比具有更高的安全性、更方便的使用方式以及更多的功能。
而基于单片机的电子密码锁则利用现代电子技术,结合单片机的强大功能,实现了更高级别的安全保护和智能化操作。
本文将深入探讨基于单片机的电子密码锁的原理、设计和应用。
第二章基本原理基于单片机的电子密码锁的基本原理是利用数字密码的输入和比对来控制锁的开关。
系统通过单片机将输入的密码与预设密码进行比对,如果输入正确,则单片机控制锁的电机将锁打开。
同时,还可以通过单片机对其他功能的控制,例如报警装置、指纹识别、密钥卡等。
基本原理可以总结为三个步骤:密码输入、比对判断和锁的控制。
第三章设计方案基于单片机的电子密码锁的设计方案包括硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计的主要组成部分有密码输入模块、单片机模块、电机控制模块和电源模块。
密码输入模块一般使用键盘或者触摸屏来实现密码的输入,单片机模块负责接收输入的密码,并与预设密码进行比对,电机控制模块用于控制锁的开启和关闭,电源模块提供系统的电能。
软件设计则是基于单片机的程序设计,包括密码输入、比对判断和控制电机的相关代码。
第四章功能拓展基于单片机的电子密码锁除了基本的密码输入和开锁功能外,还可以拓展其他功能。
例如,可以增加报警功能,当密码输入错误次数达到一定次数时,系统将触发报警器或者发送警报信息;还可以新增指纹识别功能,通过将指纹信息存储在单片机中,实现指纹的输入和认证,提高门锁的安全性;另外,还可以添加密钥卡功能,通过感应技术读取密钥卡上的信息,实现无需输入密码的开锁方式,提升用户体验。
第五章应用前景基于单片机的电子密码锁在家庭、商业和公共场所都有广泛的应用前景。
在家庭使用方面,电子密码锁可以取代传统的机械锁,提供更高的安全性,可以对家庭成员的出入进行控制;在商业使用方面,电子密码锁可以应用于办公室、酒店、银行、医院等场所,实现门禁和权限控制,保护重要信息的安全;在公共场所使用方面,电子密码锁可以应用于公共厕所、储物柜、车库等场所,提供更方便快捷的开锁方式。
基于单片机的电子密码锁设计基于单片机的电子密码锁设计单片机是典型的嵌入式微控制器,由运算器,控制器,存储器,输入输出设备等构成,相当于一个微型的计算机。
下面是小编为你带来的基于单片机的电子密码锁设计,欢迎阅读。
摘要:随着电子技术的发展,人们对锁的需求越来越多,所以各种各样的电子锁层出不穷,未来电子密码锁的市场将非常广阔。
这次设计是以STC89C51单片机为技术控制核心,显示部分选用了1602液晶显示,密码储存模块采用AT24C02芯片,结合设计的外围报警模块,矩阵键盘输入模块,继电器模块完成了电子密码锁的设计。
关键词:密码锁;单片机;液晶显示一、引言(一)设计的背景和研究意义。
自从人类脱离原始社会、开始有私有财产的概念以来,锁就成为了人们生活中的重要组成部分。
随着科技的发展,电子密码锁被越来越多的人所接受,它已经在生活中随处可见了. 电子密码锁拥有太多机械锁完全无法相比的优点。
它不但能完成“锁”自身的功用,还可以具有记忆、辨识、警报等特别的作用。
因为电子密码锁的更安全性、更便宜、易操作,越来越多人开始关注这一领域。
随着单片机的迅速发展,其应用领域越来越广泛,将其应用到保密和安全方面是相当可靠,相当有意义的。
基于单片机的电子密码锁的研究在保护财产和人身安全方面可以给人们带来更多更好的选择(二)设计的主要环节。
设计的主要方案如下:(1)控制模块采用STC89C51为控制中心模块。
(2)键盘输入采用4x3的共阴极键盘输入可以节省IO口的使用。
(3)显示模块采用液晶显示密码的输入和修改等提示。
(4)报警模块通过蜂鸣器和LED灯闪烁来完成。
(5)继电器用来控制密码锁的开关。
二、系统的硬件原理图硬件设备是以单片机为核心,结合电源电路、密码储存电路、显示电路、报警电路和继电器电路等外围设备来完成设计要求。
其原理框图如图1。
三、系统硬件部分设计(一)AT24C02 EEPROM存储器。
用户在使用电子密码锁的时候若更改了系统的初始密码,密码锁系统断电之后密码就容易丢失,而曾加了AT24C02就能把密码储存起来防止丢使。
课程设计基于51单片机设计的密码保险柜本文以AT89C52 单片机为核心器件,结合按键电路、LED 显示电路、报警指示电路和电机驱动电路构成,利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O 端口,及其控制的准确性通过软件程序来控制整个系统实现电子密码保险柜的基本功能,其主要具有的功能:密码通过键盘输入,若密码正确,则将电机转动;密码输入错误,蜂鸣器将报警提示;用户可以自由设定密码,密码保险柜具有设计方法合理,简单易行成本低,安全实用等特点,具有一定的推广价值。
关键词:AT89C52单片机;报警电路;直流电机;数码管第1章绪论................................................... 错误!未定义书签。
1.1系统的开发背景............................................ 错误!未定义书签。
1.2 系统的开发意义............................................ 错误!未定义书签。
1.3 系统开发目标.............................................. 错误!未定义书签。
1.4 本章小结 (2)第2章方案选择............................................... 错误!未定义书签。
2.1 总体方案论证选择 (3)2.2 显示模块的选择 (3)2.3 键盘模块的选择 (3)2.4 直流电机模块的选择 (4)2.5 本章小结 (4)第3章硬件设计 (5)3.1 系统硬件设计与组成 (5)3.1.1主控模块 (6)3.1.2指示报警模块 (7)3.1.3光电报警模块............................................ 错误!未定义书签。
3.1.4直流电机模块 (11)3.1.5键盘接口模块 (11)3.1.6数码管显示模块 (11)3.2 设计程序 (12)3.3硬件明细.................................................. 错误!未定义书签。
基于单片机的电子密码锁设计
电子密码锁是一种常用的智能锁具,它使用数字密码代替传统的钥匙,能够提供更高的安全性和方便性。
基于单片机的电子密码锁能够实现简单的密码输入、校验和控制逻辑,下面是一种基于单片机的电子密码锁设计方案。
硬件部分:
1、MCU:选择一款高性价比的8位单片机,如AT89C51,具备足够的存储空间、操作速度和通用IO口。
2、键盘:选用16键或12键矩阵键盘,提供数字、字母和功能键,可灵活设置密码。
3、数码管:用于显示输入密码和状态信息,一般采用4位共阳数码管。
4、电路保护:此处需添加过流保护、短路保护、反向保护以及过压保护等电路。
5、电源:选择电池供电模式,例如4节AA碱性电池并联,以保证足够的电量和使用寿命。
软件部分:
1、键盘输入检测:通过IO口扫描矩阵键盘输入状态,检测按下的键位并读取对应键值,避免误触。
2、密码存储:将设定好的开锁密码存储在MCU内部的Flash或EEPROM中,以保证密码安全并避免意外丢失。
3、密码校验:将输入的数字密码与存储的密码进行比较,如一致则允许开锁,否则拒绝开锁并显示“密码错误”。
4、状态显示:通过4位共阳数码管显示输入密码、开锁状态、警报状态等信息,方便用户操作。
5、警报功能:若输入错误密码超过规定次数,则触发警报,并向指定手机号或邮箱发送警报信息。
总之,基于单片机的电子密码锁设计需要合理安排硬件和软件功能,充分保证安全性和可靠性,并考虑升级和扩展的可能性。
基于单片机的电子安全密码锁的设计一、本文概述Overview of this article随着科技的不断发展,电子安全设备在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
其中,电子密码锁作为一种重要的安全设备,已经广泛应用于家庭、办公室、银行、仓库等场所。
为了满足日益增长的安全需求,设计一种高效、稳定、可靠的电子密码锁成为了当前的重要任务。
本文旨在探讨基于单片机的电子安全密码锁的设计方案,旨在提供一种便捷、安全、可靠的密码锁解决方案。
With the continuous development of technology, electronic security devices are playing an increasingly important role in our daily lives. Among them, electronic password locks, as an important security device, have been widely used in homes, offices, banks, warehouses and other places. In order to meet the growing security needs, designing an efficient, stable, and reliable electronic password lock has become an important task at present. This article aims to explore the design scheme of electronic security password locks based on microcontrollers,aiming to provide a convenient, secure, and reliable password lock solution.本文首先介绍了电子密码锁的研究背景和意义,阐述了传统机械锁与电子密码锁相比的优势。
基于单片机的电子密码锁的设计随着电子技术的高速发展,越来越多的电子设备在我们的日常生活中得到广泛应用,其中电子密码锁是一种非常实用的设备。
本文将介绍一种基于单片机的电子密码锁的设计方案。
一、设计原则电子密码锁可以实现安全有效地控制门的进出,因此在设计时需要考虑以下几个原则:1、安全性原则:电子密码锁的主要作用是保护门的安全,因此在设计时要充分考虑安全性原则,确保该锁的密码安全保密,并且无法被破解。
2、简易性原则:电子密码锁的使用应该非常方便,不需要复杂的操作步骤,任何人都能轻松地使用。
3、灵活性原则:电子密码锁应该具有良好的灵活性,以适应各种不同的使用环境和场合。
二、设计思路基于上述原则,我们可以采用基于单片机的密码锁设计方案。
它可以实现方便、高效、稳定和安全的门控制。
1、硬件设计:硬件设计主要包括电子密码锁系统的各个模块的设计,其中包括微控制器、键盘输入、存储器、LCD显示和驱动电路等。
我们采用AT89C2051单片机来实现密码锁的控制功能,该单片机具有字节可编程存储器、RAM存储器、定时器和串口等功能模块,可满足密码锁的功能要求。
输入模块采用矩阵键盘,在设计过程中需要根据输入键位的数量和大小合理地布局键盘电路。
存储模块采用EEPROM,按动某个键时,将按键值存储在EEPROM中。
显示模块采用1602液晶显示屏,该显示屏具有高清晰度、低功耗和长寿命等特点,可以方便地显示密码输入信息和程序的运行状态。
2、软件设计:软件设计主要包括密码输入、密码储存、密码比较和门控制等功能。
在密码输入部分,用户可以用矩阵键盘输入密码,输入的密码被存储在EEPROM中。
在密码储存部分,将用户数据(即输入的密码)存储在EEPROM中。
EEPROM的储存器地址是固定的,编写程序时须对地址进行下标处理。
密码比较部分,将输入密码和储存密码在EEPROM中进行比较,如果相同则门打开,否则告知用户。
在门控制部分,控制开关电路,门锁打开后关闭门锁,使其快速反弹,保证门锁卡住门框。
基于单片机电子密码锁的课程设计本文将介绍基于单片机电子密码锁的课程设计,包括设计目的、设计理念、硬件设计、软件实现和实验结果。
通过这篇文档,读者可以了解到使用单片机进行电子密码锁设计的方法和步骤,并了解到电子密码锁在现代生活中的应用。
一、设计目的本次课程设计的主要目的是为了加深学生对单片机的理解和应用,同时锻炼学生的设计能力和实践能力。
通过电子密码锁的设计,可以培养学生的系统思维和解决问题的能力,同时也可以让学生了解到电子密码锁在现代生活中的应用。
二、设计理念电子密码锁是一种智能化的安全设备,其设计理念是通过输入密码来进行开锁,实现门禁控制和安全防护的功能。
本次课程设计的设计理念是通过单片机控制电子密码锁的开关,实现对门禁的控制和管理。
同时,本次设计还考虑到了密码的安全性和可靠性,确保用户信息的安全和可靠性。
三、硬件设计1、硬件模块本次课程设计的硬件模块主要包括单片机模块、显示屏模块、键盘模块、电子锁模块和电源模块。
2、模块连接单片机模块、显示屏模块、键盘模块、电子锁模块和电源模块之间通过连线进行连接。
其中,单片机模块和显示屏模块之间通过串口进行通讯,单片机模块和键盘模块之间通过IO 口进行通讯,单片机模块和电子锁模块之间通过IO口进行通讯,电源模块则为整个系统提供电源供应。
四、软件实现1、程序流程本次课程设计的程序流程主要包括初始化、密码输入、密码验证、开锁和关闭等步骤。
其中,初始化主要是对各个模块进行初始化和设置,包括显示屏、键盘、电子锁等模块的初始化和设置;密码输入是通过键盘输入密码,将密码存储在单片机中;密码验证是对密码进行比对,如果密码正确,则开锁,否则显示密码错误的提示信息;开锁则是对电子锁进行控制,将开关状态进行切换;关闭则是对电子锁进行控制,将开关状态进行切换。
2、代码实现本次课程设计的代码实现主要采用C语言进行编写,并通过Keil C IDE进行编辑和调试。
具体代码可以参照下面的代码:int main(void){ //初始化模块Init_LCD(); Init_Keypad(); Init_Lock(); while (1) { //获取用户输入的密码Get_Password(); //判断密码是否正确if(Check_Password()) { //解锁Unlock_Lock();//显示解锁成功信息Display_LCD("UnlockSuccessed"); } else { //显示解锁失败信息Display_LCD("Unlock Failed"); } }}五、实验结果通过本次课程设计,设计并制作出了一款基于单片机电子密码锁。
基于单片机的电子密码锁设计在平时生活中,密码锁是一种常见的安全设备,被广泛应用于家庭、办公室等场所。
随着科技的进步,传统的机械密码锁已经不能完全满足人们对安全性和便捷性的需求。
为了提高密码锁的安全性和好用性,许多基于单片机的电子密码锁被设计出来。
本文将介绍一种,并详尽说明其工作原理和实现过程。
1. 设计思路基于单片机的电子密码锁的设计目标是提高安全性和便捷性。
传统的机械密码锁容易被暴力破解,而且若果密码被泄露,需要更换整个锁体。
因此,接受电子密码锁可以提供更高的安全性和便利的密码管理功能。
2. 系统组成基于单片机的电子密码锁主要由以下几个部分组成:(1)输入模块:用于输入密码的设备,可以是键盘、触摸屏等。
(2)单片机控制模块:使用单片机作为核心控制器,接收输入密码并进行验证。
(3)驱动模块:通过驱动模块对电子锁进行控制开关。
(4)显示模块:以LED或LCD等形式显示相关信息。
(5)电源模块:为电子密码锁系统提供电能供应。
3. 工作原理基于单片机的电子密码锁的工作原理如下:(1)初始状态下,用户可以通过输入密码进行解锁或锁定。
输入模块接收用户输入的密码。
(2)输入模块将密码发送给单片机控制模块。
(3)单片机控制模块使用事先设定的密码进行比对。
若果密码匹配,单片机控制模块将发出控制信号给驱动模块。
(4)驱动模块接收到控制信号后,将依据信号的指示打开或关闭电子锁。
(5)同时,单片机控制模块会发出指令给显示模块,将结果显示给用户。
4. 实现过程基于单片机的电子密码锁的实现过程如下:(1)选择合适的单片机,如AT89C51。
(2)设计电路板,将输入模块、单片机控制模块、驱动模块、显示模块和电源模块毗连在一起。
(3)编写单片机的控制程序,实现密码验证和控制信号的生成。
(4)制作密码锁外壳,将电子密码锁系统组装在一起。
(5)测试电子密码锁的各个功能是否正常。
5. 应用和进步基于单片机的电子密码锁由于其高安全性和便捷性已经得到广泛应用。
基于单片机的电子密码锁设计一、电子密码锁的工作原理电子密码锁主要由输入模块、控制模块、存储模块和执行模块组成。
用户通过输入模块(如键盘)输入密码,控制模块(单片机)对输入的密码进行处理和判断,并与存储模块中预先设定的密码进行比对。
如果输入密码正确,控制模块将向执行模块发送开锁指令,实现开锁;如果输入密码错误,则执行相应的错误处理操作,如报警、锁定等。
二、硬件设计(一)单片机的选择在本设计中,选用了_____型号的单片机。
该单片机具有性能稳定、功耗低、接口丰富等优点,能够满足电子密码锁的控制需求。
(二)输入模块输入模块采用了矩阵键盘,通过行列扫描的方式获取用户输入的密码。
矩阵键盘具有按键数量多、占用端口少的特点,能够有效节省单片机的资源。
(三)存储模块为了存储预设的密码,选用了_____型号的EEPROM芯片。
EEPROM具有掉电不丢失数据的特性,能够保证密码的安全性和可靠性。
(四)显示模块为了给用户提供反馈信息,使用了_____型号的液晶显示屏。
可以显示开锁状态、输入错误提示等信息。
(五)执行模块执行模块包括电磁锁和报警装置。
当输入密码正确时,单片机控制电磁锁打开;当输入密码错误次数超过设定值时,启动报警装置。
三、软件设计(一)主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机端口初始化、EEPROM读取预设密码等。
然后进入密码输入等待状态,当检测到有按键输入时,进行密码处理和判断,并根据判断结果执行相应的操作。
(二)密码输入处理在密码输入过程中,对输入的按键进行去抖处理,防止误判。
同时,对输入的密码进行加密处理,提高密码的安全性。
(三)密码比对将输入的密码与存储在EEPROM中的预设密码进行比对。
比对过程中,采用逐位比较的方式,确保密码的准确性。
(四)错误处理当输入密码错误时,记录错误次数。
如果错误次数超过设定值,则启动报警装置,并锁定键盘一段时间,防止暴力破解。
四、系统调试与测试(一)硬件调试首先检查电路连接是否正确,有无短路、断路等情况。
基于单片机的数字密码锁毕业设计简介本文档介绍了基于单片机的数字密码锁的毕业设计。
数字密码锁是一种常见的电子锁,由一组数字按钮和控制电路组成,用户可以使用预设的数字密码来解锁。
本毕业设计通过使用单片机控制电路,实现了一个简单而可靠的数字密码锁系统。
设计目标本毕业设计的目标是设计并实现一个基于单片机的数字密码锁系统,具体要求如下:1.可以设置和修改数字密码。
2.包含输入数字密码、解锁成功和解锁失败等状态指示。
3.具备密码保护功能,连续3次错误输入将触发报警。
4.低功耗设计,使用电池供电。
系统组成基于单片机的数字密码锁系统由以下几个主要部分组成:1.单片机控制电路:负责控制整个系统的工作。
2.数字按钮组:用于输入密码。
3.显示屏:用于显示状态指示和密码输入。
4.报警器:在密码错误次数达到一定次数后触发警报。
下面将逐一介绍这几个部分的原理和设计。
单片机控制电路本设计中选择了常用的ATmega328P单片机作为控制核心。
ATmega328P是一款功能强大的8位微控制器,具备多个GPIO引脚、I2C接口和EEPROM存储器,适合应用在本数字密码锁系统中。
控制电路主要负责以下几个任务:1.按钮输入检测:通过GPIO引脚读取用户输入的密码。
2.软件逻辑控制:根据用户的输入和预设密码,判断是否解锁成功。
3.状态指示:通过GPIO引脚控制显示屏上的状态指示灯。
数字按钮组数字按钮组由多个数字按钮组成,每个按钮分别对应数字0-9。
用户通过按下不同的按钮来输入密码。
按钮组的原理比较简单,每个按钮与GPIO引脚相连,按下按钮时,相应的GPIO引脚会变为低电平。
显示屏显示屏用于显示数字密码的输入状态和解锁结果。
对于本设计,可以选择使用数码管或者液晶显示屏。
数码管相对简单,通过GPIO引脚控制不同段来显示数字或字符。
而液晶显示屏则需要驱动芯片来实现显示。
报警器报警器用于报警功能。
在用户连续3次输入错误密码后,控制电路会触发报警器,发出声音或者闪烁指示灯来提示用户。
毕业论文题目:基于单片机的电子密码锁的设计专业:通信工程摘要单片机已经在家电领域中得到了广泛的应用,而且在安全密保方面,具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐取代了传统的机械密码锁,克服了机械密码锁密码过少的安全性问题。
本密码锁的主控芯片采用价格实惠而且容易购买的 STC89C52芯片。
密码输入采用矩阵键盘及独立键盘,密码显示采用共阴极的八段显示数码管。
系统能完成密码输入、正确开锁、超次报警这些基本的密码锁的功能。
系统的软件实现采用功能强大且易于开发的KeilC51环境,且支持ISP下载。
因此没使用编程器,用C 语言实现系统的软件部分。
由于51单片机也有一些不足之处如断电后内部RAM储存的数据会完全丢失,为了克服这一缺点,系统的外围加了掉电存储电路并且由AT24C02芯片来实现。
此设计具有安全性高、价格低廉便于实现、易于改进等优点。
【关键词】电子密码锁STC89C52矩阵键盘 AT24C02ABSTRACTMCU widely used in the security password protection aspect anti-theft alarm function electronic combination lockgradually replace the traditional mechanical trick lock,it also overcome the security problems that thepassword of machinery combination lock are too few.This combination lock's master chip adopts STC89C52which is affordable and easy to buy.Password’s inputadopt matrix keyboard and independent keyboard,password's display using the erection of the cathodetube display digital. This system can accomplishpassword input, correct unlock, super times alarm ,these basic combination lock function . Softwarerealization of this system is used in KeilC51environment .it is powerful and easy to develop, and tosupport ISP to download. Therefore it is not useprogrammer, use C language implementation softwareof system components. Because 51MCU also order to,the system's periphery added off electricity storagecircuit and use AT24C02 chip to overcome theseshortcomings. This design lock STC89C52 Matrixkeyboard AT24C02前言随着社会物质财富的日益增长,安全防盗已成为社会问题。
河南理工大学万方科技学院课程设计报告2015— 2016学年第一学期课程名称单片机原理及应用设计题目电子密码锁设计学生姓名杨会毫学号 1516353019专业班级计算机15升指导教师苏百顺日5 月2016 年1I摘要近年来,随着改革开放的深入发展,电子电器的飞速发展。
人民的生活水平有了很大提高。
各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。
然而不法分子也是越来越多,原因在于大部分人防盗意识还不够强,造成偷盗现象屡见不鲜。
越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。
因此,出于安全方便等方面的需求,电子密码锁相继问世。
本设计是以单片机AT89S51为主控芯片,并结合外围液晶显示LCD1602、存储芯片AT24C02、红外遥控HS0038,以及键盘输入、复位、电源等电路组合而成。
系统能够完成开锁、报警、修改密码等基本功能,还能够通过红外来控制单片机的开锁,以及掉电储存密码的功能。
整个设计在Keil开发环境下,用C语言编写主控芯片的控制程序来实现具有多功能的电子密码锁。
关键词:密码锁AT89S51 储存显示红外II目录摘要 (I)引言 (1)1 概述 (2)1.1 课题背景和意义 (2)1.2电子密码锁的发展趋势 (2)2 系统总体设计思路 (3)2.1 系统设计要求 (3)2.2系统设计方案 (3)3 系统硬件设计与实现 (4)3.1主控芯片AT89S51 (4)3.2 存储模块AT24C02 (7)3.3红外模块HS0038 (9)3.4 显示模块LCD1602 (10)3.5 电源电路模块 (11)3.6 键盘输入模块 (12)3.7 报警电路 (13)3.8 开锁电路 (13)3.9 复位电路 (14)3.10串行通信电路 (14)3.11 系统整体原理图 (16)4系统软件设计...........................................................................................................174.1 主程序设计 (17)4.2键值判断设计 (18)4.3开锁设计 (19)III4.4密码修改设计 (20)4.5 红外遥控设计 (23)5 仿真设计 (24)5.1 Protues仿真软件概述 (24)5.2 Protues与Keil的连调 (25)5.3 Protues与Keil的连调的仿真结果 (26)5.4问题及解决办法 (27)结论 (28)参考文献 (29)IV引言随着新技术的不断开发与应用,近年来单片机发展十分迅速,一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起,单片机的应用已经渗透到冶金、电力、建材、化工、机械、石油、食品等各个行业。
单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人们带来的方便也是不可否认的其中单片机控制就是一个典型的例子。
MCS-51系列单片机应用广泛,是学习单片机技术较好的系统平台,同时也是单片机微型计算机应用系统开发的一个重要系列。
目前,单片机原理与应用教材大都采用汇编语言讲解和设计程序实例,但汇编语言学习困难。
在实际应用系统开发调试中,特别是开发比较复杂的应用系统时,为了提高开发效率和使程序便于移植,现在多用C语言。
在信息产业飞速发展的今天,我们生活中必不可需的设备都向着小型化、便携化、智能化、自动化的方向发展。
所以电子密码锁随着快节奏的生活应运而生。
在我国六七十年代还是传统的一把钥匙配一把锁,不管是单位还是个人每天都要认真检查是否锁上了门,而且钥匙还不能随便乱放,一旦不小心忘记放在哪里很可能就打不开门了。
传统的锁也相当的不安全,会有一些不法分子想尽办法打开你的房锁去偷盗东西。
电子密码锁的产生使得这些问题都不再是问题,我们只需简单的记住四位密码即可。
11 概述1.1 课题背景和意义人们从前使用的锁不但不方便,而且安全系数也比较低。
随着社会的进步和人们生活水平的提高,老式的锁已经跟不上人们的要求,况且人们对防盗的要求越来越高,特别是对使用的便捷性也有了更高的需求。
因此近几年一种新型的电子密码锁应运而生,受到了人们的青睐。
有报警功能的密码锁这时正为人们解决了不少问题。
但是市场上的密码锁大部分都是用于一些大公司财政机构、价格高昂,一般人们难以接受。
如果再设计和生产一种价格低廉、性能灵敏可靠的密码锁,必将在防盗和保证财政安全方面发挥更加有效的作用。
密码锁是现代生活中经常用到的工具之一,广泛应用于保险柜、房门、宾馆、车库等。
电子密码锁克服了机械式密码锁量少、安全性能差的缺点,特别是使用单片机控制的智能电子密码锁,不但功能全,而且具有更高的安全性和可靠性。
并且电子密码锁只需记住一组密码,无需携带钥匙,免除了人们携带钥匙的烦恼,被越来越多的人所喜欢。
随着我国第三产业的飞速发展,电子密码锁会在不久的将来得到广泛的应用,方便社会和个人。
1.2电子密码锁的发展趋势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,同时可靠性提高,成本也相对提高,所以只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,所以对密码锁的研究一直没有明显进展。
到了90年代,美国、意大利、德国、日本、加拿大、韩国以及我国的台湾、香港等地的微电子技术的进步和通信技术的发展为密码锁提供了技术上的支持,从而推动密码锁走向实际应用的阶段。
目前,在西方国家,电子密码锁技术相对先进,种类齐全,电子密码锁已被广泛应用于智能门禁系统中,使之更加安全更加可靠实现大门的管理。
我国于90年代初期开始对密码锁进行初步的探索。
到目前为止,随着电子技术和信息技术的发展,电子密码锁的技术领域已发展的十分成熟。
从目前的技术水平和市场认可程度看,使用最为广泛的是键盘式电子密码锁,该产品主要应用于保险箱、保险柜和金库,还有一部分应用于保管箱和运钞车。
在其他技术领域还有遥控式电子密码锁以及卡片式密码锁等。
22 系统总体设计思路2.1 系统设计要求单片机密码锁主要内容:用户可以自由设定密码、具有报警提示功能、可设置万用密码、具有掉电存储密码功能。
2.2系统设计方案本系统采用以单片机为核心元件的控制方案。
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、保密性,除了以上的一些方面外,还有一些最基本的条件,比如:中断源的数量和优先级、工作温度范围、有没有低电压检测功能、单片机内有无时钟振荡器、有无上电复位功能等。
在开发过程中还要考虑开发工具、编程器、开发成本、开发人员的适应性、技术支持和服务等因素。
基于以上因素本设计选用单片机AT89S51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。
其原理如下图1所示。
电源电路显示电路键盘输入报警电路单片机AT89S51复位电路AT89S51 开锁电路密码储存红外遥控图1单片机控制方案33 系统硬件设计与实现3.1主控芯片AT89S51在本设计中选用ATMEL 公司的AT89S51单片机作为主控芯片。
它是一款低功耗,AT89S51就是一款广泛应用的,高性能CMOS 8位单片机,由于系统控制方案简单,数据量也不大,考虑到电路的简单和成本等因素,因此在本设计中选用ATMEL 公司的AT89S51单片机作为主控芯片。
主控模块采用单片机最小系统是由于AT89S51芯片内含有8 B的E2PROM ,无需外扩存储器,电路简单可靠,其时钟频率为0~24 MHz,并且价格低廉,批量价在10元以内。
AT89S51是一款功能强大的微型计算机,它可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比。
单片机的最小系统是由复位电路、时钟电路和电源组成。
复位操作有上电自动复位、按键复位和外部脉冲复位3种方法。
本文采用的是上电复位它是通过系统外部的复位电路来实现的。
根据电路原理可知电容两极板间的电压不能突变当单片机电源接通电源的瞬间单片机的9管脚会产生一个阶跃信号,所以RTS端维持高电平由于这个充电时间远远大于1ms,一般就可以实现对单片机的上电自动复位,即接通电源就完成了系统的初始化。
初始化是为了让单片机从地址0000H开始执行, 除此之外单片机要想正常工作还必须有时钟电路,时钟电路是产生时序的基础,单片机每执行一条指令都是建立在时序电路上的,为了能保证单片机执行指令的同步,电路就要在唯一的时钟信号控制下按时序的先后进行工作。
它分为内部时钟电路和外部时钟电路。
本文采用的是内部时钟电路,在MCS—51单片机的内部有一个高增益的反向放大器,其输入端为引脚XTAL1,输出端为XTAL2,只要在外部接上两个电容和一个晶振,就能够成一个稳定的自激振荡器。
这里主要看一下电容和晶振的选择,晶振的大小与单片机的振荡频率有关,电容的大小影响着振荡器振荡的稳定性和起振的快速性,通常选择10~30pF的瓷片电容。
本系统电容选择为33pF,晶振为12MHz之所以选择这一频率的晶振是为了在进行单片机与电脑进行串口通信时容易产生和电脑时钟同步的波特率,另外在设计电路时,晶振和电容应尽可能的靠近芯片,这样可以提高系统的抗干扰能力,电源部分,电源与地之间可以接一个0.1uF的电容,它用来滤除电源的纹波,使单片机稳定工作,单片机最小系统如图3-1所示。
4单片机最小系统图3-1单片机引脚说明:VCC:电源电压输入端。
GND:电源地。
8TTL端口,每个引脚可以吸收位漏极开路双向I/O口:P0P0口是一个8被“1”口被写后,当P0口的I/O门电流。
P0口当作数据输出时需要加上拉电阻,口可以是地址的可以用于外部程序数据存储器,P0定义为高阻抗输入状态。
P0 低八位以及数据输出口。
端口单片机内部加上了上拉电阻的端口,I/O位双向的P1口是一个8P1口:后,内部上“1”口被写口的P1口缓冲器可接收的4TTL栅极电流输出。
P1I/O口外部下拉低时输出电流,这是因为有内部上P1拉的是高的,可以作为输入,拉的缘故。
端口单片机内部加上了上拉电阻的端口,I/O位双向的P2口是一个8口:P2内部上后,“1”P2当口的I/O口被写栅极电流输出。
口缓冲器可接收的P24TTL 口外部下拉低时输出电流,这是因为有内部上P2拉的是高的,可以作为输入,口是地址高八口用于外部程序存储器或外部数据存储器时拉的缘故。
当P2P25位输出。