电子密码锁设计 .doc

分类号 二 级 单位代码 11395 密 级 学 号 学生毕业设计（论文）题 目电子密码锁设计作 者任渭龙院 (系)能源工程学院专 业电气工程及其自动化（2）班指导教师郭红霞答辩日期2011年 月 日榆 林 学 院毕业设计（论文）诚信责任书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业设计（论文）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人毕业设计（论文）与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。 论文作者签名: 年 月 日摘要随着科学技术的发展，人们生活水平的不断提高，家庭防盗的问题也变得越来越重要。传统的机械锁，由于结构简单，安全性能比较低，无法满足人们的需要。在科学技术不断发展的今天，电子密码锁在安全防盗方面的的作用也越来越显得重要。本次设计的是电子密码锁，系统由单片机AT89C51与存储器AT24C02作为主控芯片与数据存储器单元，结合外围的键盘输入、LCD液晶显示、报警模块、开锁模块等电路模块。它能实现以下功能：密码输入正确时，开锁；密码输入错误时，报警并锁定键盘，但可以按切换键切换；用户可以根据需要来更改密码。本密码锁具有设计方法合理，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：电子密码锁，单片机AT89C51，存储器AT24C02，LCD液晶显示ABSTRACTWith the development of science and technology,improve people's living standard.family security issues are becoming increasingly important. Traditional mechanical locks, the simple structure, relatively low security, can not meet people's needs. The congtinous development of science and technology today, electronic anti-thef locks in security aspects of the the role has become increasingly more important. The design of the electronic code lock, the system by the microcontroller AT89C51 AT24C02 as the main chip and memory and data memory unit, combined with the external keyboard, LCD liquid crystal display, alarm modules, unlocking module circuit module. It can realize the following functions: enter the correct password, the lock; password input error, the alarm and lock the keyboard, but you can press the shift key to switch; user can change the password. The lock has a reasonable design, simple, low cost, safe and practical features, has some promotional value. Keywords: electronic code lock, SCM AT89C51, memory AT24C02, LCD liquid crystal display目 录摘要IABSTRACTII目 录III1 绪论11.1选题背景11.2国内外研究现状11.3电子密码锁的发展趋势21.4本文完成的工作22 电子密码锁设计42.1设计方案42.2 主要芯片介绍52.2.1主控芯片AT89C51性能简介52.2.2存储芯片AT24C0272.2.3 LCD1602显示器72.3单片机最小系统82.3.1复位电路82.3.2晶振时钟电路92.4电源模块92.5键盘模块102.6存储模块112.7显示模块112.8报警模块122.9开锁模块123 系统软件设计143.1主程序设计143.2按键功能子程序143.3密码设置子程序143.4开锁子程序143.5显示子程序14结论20致谢21参考文献22附录1总原理图23附录2部分程序241 绪论1.1选题背景当今市场上最常用的锁是外国人发明的机械锁，也是由于它价格便宜、易于使用、结构简单，才占据了一定的市场地位。同时它也存在很多的不足之处：（1）机械锁一般都是由铜、铁、铝、锌等金属制作而成，简单的结构，不够过硬的加工制作使的这种锁很容易被损坏；(2)机械锁的互开率也比较的高,有自称为“开锁大王”的人说只要是机械锁，他就能打开；(3)钥匙也比较容易丢失，而且任何人只要持有该钥匙就可以将锁打开；(4) 机械锁的钥匙也比较容易复制，一般用于安全系数要求比较低的场合。由于人们对锁具提出了更高的安全性和方便性等性能要求，各种各样的锁机械密码锁，智能锁等一个个接踵出现，但是智能锁主要用于那些安全系数要求比较高的场所，单价也比较的高，在一定程度上限制了这类产品的大众化。随着科技的不断发展，人们财富值的不断提高，电子密码锁在安全防盗方面的地位也在不断提高。由于电子密码锁用密码取代了钥匙，既少了戴钥匙的麻烦，又解决了普通门锁安全性能差的缺点。越来越重要的防盗问题，耐用性差的机械锁频繁发生的被撬事件，机械锁所暴露出来的种种弊端将一种新型的锁电子密码锁，推向了历史的舞台。1.2国内外研究现状锁，一直是人们在日常生活中不可或缺的安全卫士，在家庭、学校、银行、宾馆等场所都要运用到各式各样的锁。传统的机械锁由于使用铜、铁、铝、锌等金属材料制成的，而且每把锁到要佩戴一把钥匙，钥匙多的话携带起来不方便，而且还极其容易丢失，也很容易被人们复制。随着国民经济的改善，科技的不断发展，人们对锁的安全性能的要求越来越高。社会上发生的撬锁盗窃和开锁大王开锁事件以及密码代替钥匙的思想的出现。使得一种新的锁具密码锁应运而生。密码锁具有操作简单、价格较低、安全性高等优点。在一些安全系数要求较高的场所，各式各样的电子密码锁已经应用的极为普遍了，渐渐取代了传统的机械锁和机械式密码锁，电子密码锁有密码数量多，安全系数高等优点，这些也是机械锁和机械式密码锁所远远不能相比的。随着单片机的出现，更多的智能密码锁出现了。它不仅具有电子密码锁的功能，而且还引入了专家分析系统、智能化管理等功能。从而使密码锁有了更高的安全性、可靠性，生活中的运用也越来也普遍。随着科技的不断发展，人们在电子密码锁方面的技术也成熟很多，许多电子智能锁如指纹识别、IC卡辨认等已在国内外相继面世。但这些产品只是针对特定的指纹和有效卡，仅限于安全系数要求高的场所使用。而且在公共场所使用指纹识别器容易机械损坏，IC卡也容易丢失和损坏。再加上其成本比较高也就限制了它的大众化。但是一种新型的更加智能化的电子密码锁走进了我们的生活，它用单片机作为它的主控芯片。从现在的科技情况和市场的使用情况来看，键盘式电子密码锁在国内外的使用最为普遍。这种密码锁简单易懂，安全性高，价格适中，用户可随意修改和设定密码等，被广泛用在家庭、学校、银行、宾馆等场场合。1.3电子密码锁的发展趋势以前开发的电子密码锁，由于技术和器件的限制，控制系统种类较少，保密性能较差，最简单的就是用模拟电子开关来实现的，制作简单而且安全性能差，后来的控制系统用EDA来实现，但是电路中的器件多，连接复杂，那时候也有用AT89C2051单片机来实现的，由于密码数量少，安全性低，推广受到了一定的限制。伴着科学技术的提高，电子器件的种类也多了，功能也多了，性能也好了，供选择的空间也大了。由以前的单键盘输入到现在的用密码和各种感应元件结合起来实现，真正起到了电子密码锁的电子加密，安全性能也越来越受人们的信赖了。根据目前的科学技术和市场上人们所用的类型，键盘式的电子密码锁占着主导地位。其具有简单易学的特点，这也是其占有一定市场地位的主要原因。由数字、字符、图像、人体生物特征和时间等要素组合来作为电子信息使用，是电子密码锁的保密性变得更好了。电子信息的组合使用给电子密码锁系统功能的扩展提供了无穷的空间，这也将会成为将来的市场主流。1.4本文完成的工作电子密码锁是一种由主控芯片单片机AT89C51结合外围电路通过用户对键盘的密码输入来使电路和芯片工作，进而控制电磁阀的开与关，实现开锁、闭锁任务的电子产品。电子密码锁的特点如下：1. 编码数量多，其中可以设一组管理员密码，性能远大于了机械锁。随机开锁率接近于零。2. 用户可以根据需要对密码锁进行密码修改，不仅可以防止密码被盗，而且也避免替换人员后降低了系统的保密性。3. 当用户几次密码输入错误后，系统会启动报警并锁定键盘一段时间。4. 活动零件少，减少了磨损，使其更耐用。5. 使用方便灵活，只要记好密码就能开锁。6. 电子密码锁操作简单，容易掌握。本设计的主控芯片采用AT89C51单片机与存储器AT24C02，结合外围电路模块，再通过程序软件设计，该密码锁能够实现：1 用户输入密码正确时，开锁提示；2 用户输入密码错误时，蜂鸣器报警；3 用户可以根据需要对密码进行更改。2 电子密码锁设计2.1设计方案本课题选用AT89C51单片机作为系统的核心部件，实现控制和处理的功能。单片机具有容易编程、引脚资源丰富、处理速度快等优点。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LCD液晶显示，4*4键盘等实现数据的处理传输和显示功能，能实现设计的工作要求。本设计主要由AT89C51单片机、4*4键盘、存储模块等部分组成。其中4*4键盘用于输入密码和实现相应功能。由用户通过4*4键盘输入密码，经过单片机对用户输入的密码与自己保存的密码进行比较，来判断密码是否正确，然后控制引脚的高低电平传到开锁电路或报警电路，控制开锁还是报警。系统整体框图如图2-1所示：存储模块AT89C51键盘模块最小系统开锁模块显示模块报警模块 图2-1 系统结构框图各模块功能如下：1键盘模块：分为数字键和功能键，用于实现密码锁的输入功能。2显示模块：用于实现对系统状态显示及操作提示功能。3最小系统：使系统复位并产生时钟信号。4报警模块：用于输错密码时报警。5存储模块：用于实现掉电存储功能，使修改的密码断电后仍能保存。6开锁模块：应用继电器及发光二极管模拟开锁，实现开锁和开锁提示。2.2 主要芯片介绍2.2.1主控芯片AT89C51性能简介AT89C51是一种带4k字节闪烁可编程、可擦除只读存储器FPEROM(Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS8位微处理器。Flash存储器是一种可以电擦除和电写入的闪速存储器（简记Flash ROM），读写方便，可多次擦写，在系统的开发过程中可以十分容易的进行程序的修改，这是开发调试更为方便。因此89系列单片机越来越受人们的瞩目，其市场份额逐年提高。AT89C51具有如下特性：片内4KB Flash ROM程序存储器；128 B的片内数据存储器；40个引脚； 4个并行I/O 口，共32条可单独编程的I/O线；5个中断源， 2个中断优先级；一个全双工的异步串行口；2个16位定时/计数器；以及片内振荡器和时钟。图2-1 AT89C51芯片引脚图AT89C51引脚功能说明：1. VCC：电源端，为+5V。2. GND：接地端。3. RST：复位信号端，高电平有效。当此输入端保持两个机器周期（24个时钟振荡周期）的高电平时，就可以出现RST引脚使单片机复位。4. ALE/PROG)(_)：地址锁存允许端。当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出频率为振荡器频率的1/6的正脉冲信号。5. PSEN)(_)：程序储存允许， PSEN)(_)输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C51由外部程序存储器取指令或数据时，每个机器周期两次PSEN)(_)有效(即输出两个脉冲)。但此期间访问外部数据存储器时，这两次有效的PSEN)(_)信号将不出现。6. EA)(_)/VPP：外部访问允许。当EA)(_)保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源VPP。7. XTAL1：振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。8. XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。9. P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8个TTL门电流。10. P1口：是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4个TTL门电流。11. P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。12. P3口： P3口输出缓冲级可吸收4个TTL逻辑门电流。对P3口写入“1”时，P3口被内部上拉电阻拉高，可作为输入端口。P3口不仅可以做I/O口线，最重要是它的第二功能，P3口的第二功能如下表2-1。表2-1 为 P3口的第二功能端口功能第二功能RXD（P3.0）串行输入口TXD（P3.1）串行输出口INT0)(_)（P3.2）外中断0INT1)(_)（P3.3）外中断1T0（P3.4）定时/计数器0外部输入T1（P3.5）定时/计数器1外部输入WR)(_)（P3.6）外部数据存储器写选通RD(_)（P3.7）外部数据存储器读选通2.2.2存储芯片AT24C02存储芯片AT24C02能够在电源断开后，存储刚刚设定的信息。AT24C02是ATMEL公司的2KB的电可擦除存储芯片，采用两线串行的总线和单片机通信，电压最低可以到2.5V，额定电流为1mA，芯片内的资料可以在断电的情况下保存40年以上，而且大多数采用8脚的DIP封装，使用方便。管脚描述：SCL 为串行时钟输入：SCL同步数据传输，上升沿数据写入，下降沿读出。SDA 为串行数据和地址输入/输出：是用于器件所有数据的发送或接收双向串行数据传输引脚。A0、A1、A2 为器件地址输入端：这些输入端用于多个器件的级联和寻址，这三个地址输入脚A0、A1、A2可悬空或连接到GND。WP为写保护：如果WP管脚连接到VCC 所有的内容都被写保护只能读，当WP脚连接到GND或悬空，允许器件进行正常的读/写操作。管脚图如图2-3所示。图2-3 AT24C02引脚图2.2.3 LCD1602显示器LCD1602液晶显示由于显示效果好,体积小，损耗小等特点成为很多设计中的常选器件。LCD1602液晶显示的主要参数: 显示容量为16×2个字符；接5V电压时的工作电流为2mA；字符尺寸为2.95×4.35(WXH)mm；模块最佳工作电压为5V；芯片工作电压为4.55.5V。LCD1602液晶显示器的接口信号说明如表2-2所示。表2-2 1602型LCD的接口信号说明引脚1GND地引脚9D2 I/O线引脚2VCC +5V电源引脚10D3 I/O线引脚3VO 液晶显示偏压信号引脚11D4 I/O线引脚4RS 数据/命令选择端引脚12D5 I/O线引脚5R/ W 读/写 选择端引脚13D6 I/O线引脚6E 使能端引脚14D7 I/O线引脚7D0 I/O线引脚15BG VCC 背光源正极引脚8D1 I/O线引脚16BG GND 背光源负极基本操作程序：读状态：令RS=L，RW=L， E=H 输出：D0D7=状态字读数据：令RS=H，RW=H， E=H 输出：无写指令：令RS=L，RW=L，D0D7=指令码，E=高脉冲 输出：D0D7=数据写数据：令RS=H，RW=L，D0D7=数据，E=高脉冲 输出：无2.3单片机最小系统2.3.1复位电路该密码锁在正常环境中处于初始化状态 ，不会有任何变化，只有在密码锁键盘上对其进行相应操作时，才能将其唤醒，才进入到解码比对状态，在通电的瞬间，由于复位电路的电解电容瞬间相当于短路，则使电路复位，当电容充电完毕后，电路有自动断开，则复位接口为低进入正常工作状态。在将系统从初始状态中唤醒的过程中，为使操作准确，应使振荡器起振后充分稳定，则就要是复位电路中的VCC在正常工作电压范围内保持110ms就可以了。增加手动复位按键是为了避免死机时无法可靠复位。当复位按键按下后电容C3通过R5放电。R5的作用在于限制按键按下瞬间电容C3的放电电流，避免产生火花，以保护按键触电。当电容C3放电结束后，RST端的电位由R5与R6分压比决定。因为R5远远小于R6，所以RST处于高电平时，CPU处于复位状态，松手后，电容C3充电，RST端电位下降，CPU脱离复位状态。其电路原理图如图2-4所示。图2-4复位电路原理图2.3.2晶振时钟电路 晶体时钟电路与AT89C51单片机的连接方式如图2-5所示。晶体时钟电路中又石英晶晶振体、C1，C2电容和片内与非门组成了三点式振荡器，石英晶振体的频率和两个电容的频率决定着晶体时钟电路产生的振荡信号的频率，但是决定性因素是石英晶振体的频率(一般为033MHz)，电容C1、C2（一般为530pF）则处于次要因素的位置。在本设计中石英晶振体的频率选为12MHZ。电容的容量选为为20pF。晶振时钟电路如图2-5所示。图2-5 晶振时钟电路原理图2.4电源模块密码锁主控制部分电源需要用5V直流电源供电，把频率为50Hz、有效值为220V的单相交流电压转换为幅值稳定的5V直流电压。其主要原理是把单相交流电经过电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路转换成稳定的直流电压。220V的电网电压通过变压器变成12V的交流电压，经过整流电路把12V交流电压转换成5V直流电压。需要经过滤波电容C4和C5两次滤波后，在经过集成稳压芯片7805的稳压后，使7805Vout管脚输出平滑的5V直流电压。整流后的电压含有的交流分量经过滤波电路后变成了稳定平滑的5V直流电压，避免了交流分量影响到负载部分的正常工作。稳压电路的功能是是输出的直流电压不受电网电压和负载电阻变化的影响，从而获得较高稳定性的直流电压。电容C6和C7的设置在一定程度上也起到了滤波作用R8作为限流电阻，再用D2显示，做电源指示。电源模块电路如图2-6所示图2-6 电源模块电路图2.5键盘模块 本设计采用矩阵式键盘，也称行列式键盘，每一条行线与列线的交叉点不相通，而是通过一个按键来连通，利用这种行列式矩阵结构只需4条行线和4条列线就可以组成4*4个按键的键盘。与独立式按键键盘相比，要节省很多I/O口。在图中行线所接的单片机4个I/O口作为输出端，而列线所接的I/O口则作为输入端。当按键没有被按下时所有的输出端都是高电平，代表无键按下。一旦有键按下，则输入线就会被拉低，这样通过读入输入线的状态就可知是否有键按下。0-9是数字键用来输入密码，另外6个功能键分别是：CLR、EN、F1、F2、F3、F4。其中CLR键的功能，是当输入密码错误的时候，清除前面已经输入的数据，重新输入。EN键的功能，是确认输入的密码。F1 是管理模式切换键，当用户不小心3次输入密码都错误，键盘被锁定，这个时候就可以启动管理模式，使用管理员的密码来开门。F2 是用来进入设置/修改密码状态的。F3 用来关闭/开启显示器，一来可以节省电量，另外也可以防止不法分子偷窥密码。F4 用来作开锁键。键盘模块如图2-7所示图2-7键盘模块原理图2.6存储模块图中引脚A0、A1、A2、WP和GND都是接地的，引脚8接的是电源正极，SCL和SDA均通过5.1K的上拉电阻R4、R3与电源正极相连接，R3、R4 使AT24C02的静态损耗减少了很多。SCL、SDA分别与单片机AT89C51的P3.6、P3.7连接。SCL和 SDA分别是串行时钟输入与串行数据和地址输入/输出，AT24C02也是用这两根线进行数据传输的。存储器AT24C02在电源断开时，能够存储刚刚设定的信息。设定的密码可以在其芯片内保存几十年的时间，每次修改后它都会自动保存。其电路如图2-8所示。图2-8 存储模块电路图2.7显示模块为了提高密码锁的显示效果，本设计的显示部分用液晶显示器LCD1602来完成。当用户要开锁时，按下键盘上的F4键后利用键盘上的数字键0-9输入密码，按一个数字键就在LCD上显示一个*，输入几位就显示几个*。密码输完后，按下EN键，若输入的密码正确， LCD显示“RIGHT”，单片机其中P2.0引角会输出低电平，使三极管T2、T3导通，电磁铁吸合，实现开锁，若密码输入错误，LCD显示屏会显示“ERROR”， P2.0输出的是高电平，不能打开电子密码锁。按下键盘上的F3键，显示器开启，再按下F3键显示器关闭，否则显示器将一直处于初始状态。通过LCD显示屏，可以清楚的判断出密码锁所处的状态 。其显示部分引脚接口如图2-9所示：图2-9 显示模块电路图2.8报警模块蜂鸣器功率较大故通过8050 三极管驱动。报警部分由陶瓷压电发声装置及外围电路组成，加电后不发声，密码正确时，不发声直接开锁，当密码输入错误时，单片机的P2.1引脚为低电平，三极管T3导通蜂鸣器发声报警。当按下按键时蜂鸣器会发出“嘀”的提示音，当再报警状态其会发出“嘀、嘀”的报警声如图2-10所示：图2-10 报警模块电路图2.9开锁模块本设计中利用键盘操作，通过单片机AT89C51把开锁信号传送到开锁驱动电路，电路响应使电磁锁吸合，实现开锁。密码锁开锁机构原理如图2-11所示。当用户正确输入密码，并在规定的时间（本设计定为10s）输入的话，单片机AT89C51就会输出开门信号，同时将开门信号由与开锁模块连接的P2.0引脚传送给开锁驱动电路，进而驱动电磁锁，使电磁锁吸合实现开锁。密码锁开锁机构电路如图2-12所示。由驱动电路和执行开锁电路两部分电路组成了开锁模块。驱动电路由D4、R9、T2组成，其中D4用作开锁指示，在本设计中T2选用的是9014小功率三极管；执行开锁电路由D3、C8、T3组成。设计中T3选用的是中功率的三极管8050来驱动开锁，而D3、C8 是为了消除电磁锁可能产生的反向高电压及可能产生的电磁干扰。在一般设计和实际中要根据实际情况选用有足够吸合力的电磁锁，并且选用的电磁锁妖恰到好处。当单片机输入开门信号时驱动电路T2导通从而D4发光提示开锁, 同时驱动T3, T3导通执行开锁。在本次设计中，考虑到材料的选择，暂时用发光二极管代替电磁锁来模拟开锁过程，开锁用发光管亮表示；没有开锁用发光管灭来表示。单片机AT89C51密码正确？开锁驱动电路返回电磁锁YN图2-11 密码锁开锁机构示意图图2-12 密码锁开锁机构电路图3 系统软件设计3.1主程序设计在正常状态下要开锁， 先按开锁按钮，再输入密码，然后按确定键开锁，完毕后按关锁键关锁。密码限输入三次，如果输错三次，则报警。如果要修改密码和用户号，必须是在开锁的状态下。方法是：先按修改密码或修改用户键，输入内容，按下确定键确定修改，然后可以关锁。如果忘记密码，可以先按管理员键，输入管理员密码开锁后可进行密码修改操作。主程序设计流程图如图5-1所示。3.2按键功能子程序如图3-2为按键功能子程序，在按键当中，有与CLR（清除）、EN（确认）、F1（管理模式切换键）、F2（设置/修改）、F3（关闭/开启）、F4（开锁）的程序相对应的按键，并按顺序与输入的数相比较，当输入正确时，进入密码程序，错误时进行清除，输入两次正确的，可进行重新设置，最后确认程序。键功能子程序如图3-2所示。3.3密码设置子程序如图3-3为密码设置子程序，开始按下F2键，启动了定时，输入原密码，若错误，且达到三次，则报警并锁定键盘。若输入正确，可以改密码，需要两次确认若两次输入一样，则更改成功。3.4开锁子程序如图3-4为开锁子程序，开始时按F4键，输入密码，如果输入正确，则开锁成功。如果输入错误累计达到三次，则执行报警程序。当用户不小心3次输入密码都错误，键盘被锁定，这时就可以启动管理模式，使用管理员的密码来开门。3.5显示子程序 此模块包括液晶初始化、命令的输入、显示数据的输入。其中命令是用于控制液晶状态是否显示光标, 光标是否闪烁, 是否清除原来数据以及显示的具体位置。数据显示主要是将要显示的信息按需要准时显示出来。初始化键盘扫描密码比较开锁修改密码输入次数加1报警NYYYYYNNNNF1管理员开始返回正确输入密码EN（确认）次数>3?F4(开锁)F2(设置)YN图3-1主程序流程图输入密码程序转对应功能键管理模式切换程序设置/修改程序关闭/开启程序确认程序清除程序开锁程序YNNYYNNNNNNNYYYYYY返回开始有键按下?数字键？功能键？F1键？F2键？F3键？EN键？CLR键？F4键？启动定时图3-2 键功能子程序按F2键启动定时输新密码返回主程序< 3?显示ERROR显示RIGHTY比较密码NY开始N按EN再输一次输入权限减1报警程序调用LCD显示重新输入按EN调用LCD显示输原密码图3-3密码设置子程序初始化输入密码按EN正确？Y开始输入权限减1< 3?报警程序返回主程序NYN按F4键按F1键启动定时NNYY图3-4开锁子程序开始密码计数值为零吗？指向第一个输入密码设置扫描码初始值取欲显示的密码取扫描码送显示是否显示完已输入的密码？返回主程序扫描码移动一位指向下一个已输入的密码YNYN图3.5 显示子程序结论以上为毕业期间所设计的电子密码所，它经过大量的查阅资料以及反复的修改和整理，终于可以满足设计的基本要求。本文的主要内容如下所述：设计中使用单片机AT89C51实现了一种电子密码锁，其主要具有如下功能：（1）通过键盘设置6位密码，输入密码正确，则开锁；（2）用户可以根据需要对密码锁进行密码修改和设定，修改密码前必须先开锁；（3）修改密码是要进行两次输入，第二次主要是为了确认第一次的输入，以免误操作；（4）此密码锁具有光报警功能，密码输入错误LCD1602显示器会出现错误提示同时LED发光；（5）输入密码时，若3次输入错误，则报警，输入时，LCD显示为“*”，也可进行管理员切换，修改密码时显示的是数字。此次设计的密码锁克服了机械式密码锁设置密码数量少，安全性低等缺点，可以说是一种全新的科技产品，各种性能都有了很大的提高。随着科技的不断发展，人们在电子密码锁方面的技术也成熟很多，一种新型的更加智能化的电子密码锁走进了我们的生活，它用单片机作为他的主控芯片。从现在的科技情况和市场的使用情况来看，键盘式电子密码锁在国内外的使用最为普遍。这种密码锁简单易懂，安全性高，保密性好，用户可随意修改和设定密码等特点，被广泛用在防盗门、保险箱、个人住宅和银行等场合。受到本人水平的限制，此次设计的密码所还存在很多的问题：（1）密码锁的密码和用户号必须牢牢记住，否则自己锁上的密码锁也将无法打开；（2）设计中没有使用更加智能或者具有感应能力的模块，仅仅是最基本的设计而已。本系统用的是6位密码输入，有106种密码输入方案，由于他人不知道密码和密码的位数，并且要求在规定的时间内把密码输入正确，所以他人开锁的几率很小。由于使用的是单片机作为核心的控制元件，配合其它器件，使本密码控制系统具有功能强、性能可靠、电路简单、成本低的特点，加上经过优化的程序，使其有很高的智能化水平。对于存在的不足之处，希望后人将其更加完善，更加先进。给密码锁结合一些人体的指纹、声音、视网膜等信息，那样组合起来更加使其智能化，还往后人的开发与研究。致谢本设计花费了自己大量的时间终于完成了，能够最终完成这个设计，获得这份劳动成果，与帮助过我的老师、同学、朋友的关系是离不开的。回想起做论文是的辛勤努力，品味现在获得的喜悦，一个个帮助过我的人，关心过我的人也都一个个浮现在了我的脑海里。首先我得感谢我的指导老师郭红霞老师。在我们做论文的过程中郭老师总是不厌其烦的给我们进行论文指导，并多次把我们小组成员叫过去，给我们进行修改论文，非常关心我们的论文进度和设计情况。占用了她很多的私人时间，但她仍不忘记在指导论文的过程中给我提一些可行性的意见和建议，再次感谢我的指导老师郭老师。再是我要感谢大学四年来伴我成长的给位老师，感谢一直支持我的父母、亲戚、朋友和同学，也感谢答辩组的各位老师，感谢母校对我的培养，我要用我的所学，来回报母校，回报社会。参考文献1 宁爱民，应用AT89C2051单片机设计电子密码锁J,淮海工学院学报，2003（6）。2 邱玉鹃，用串行ROM 和AT89C51实现电子密码锁J,江阴职业技术学院学报,2005（4）。3 张云等，基于AT89S51的多功能电子密码锁设计J，电子设计工程，2009。4 肖景和,数子集成电路应用精粹M,人民邮电出版社，2002。5 潘永雄,电子线路CAD实用教程M,西安：西安电子科技大学出版社，2002。6 林申茂,8051单片机彻底研究基础篇M,人民邮电出版社，2004。7 阎石,数字电子技术基础M,高等教育出版社，1998。8 童诗白,模拟电子技术基础M,高等教育出版社，1998。9 候振鹏,嵌入式C语言程序设计M,人民邮电出版社，2006。10 徐士良,C语言程序设计教程M,人民邮电出版社，2001。11 唐晨光等, 单片机原理与应用及上机指导M, 清华大学出版社，2010。12 陈志旺等, 51系列单片机系统设计与实践M, 电子工业出版社，2010。13 魏丑君.CMOS 4000系列60种常用集成电路的应用M,人民邮电出版社，1995。14 吴桂秀.传感器应用制作入门M,浙江科学技术出版社，2004。15 李建忠,单片机原理及应用M,西安电子科技大学出版，2002。附录1总原理图附录2部分程序1）按键程序：#include <reg51.h>#include "Key.h"#include "Lcd.h"static void _delay_ms(uchar t)uint m,n;for(n=0;m<q;q+)m=1000;while(-m);uchar Key_Status()Wr_Row(0xf);Wr_Col(0x0);if(Rd_Row=0xf)return 0;else return 1;uchar get_value(uchar q)uchar value=0;switch(q)case 1:value=1;break;case 2:value=2;break;case 4:value=3;break;case 8:value=4;break;default :value=0;break;return value;uchar read_Key()uchar Row=0,Col=0;Wr_Row(0xf);Wr_Col(0);Row=(Rd_Row)&0xf;Wr_Col(0xf);Wr_Row(0);Col=(Rd_Col)&0xf; _delay_ms(5);Col=get_value(Col);Row=get_value(Row);return (Col-1)*4+R