单片机的密码锁的设计与实现
我的设计是基于52单片机的电子式密码锁系统，本系统中的硬件组成包括52单片机及它的单片机最小系统、4x4键盘模块、液晶显示模块（LCD1602）、报警模块、继电器模块以及灯光指示模块组成。我的系统能够进行六位数字密码的设置，采用设置按键能够修改密码；我的系统具有报警自锁的功能，当密码输入错误达到三次的时候键盘就会自锁并同时使蜂鸣器发出警报，本设计的自锁时间为一分钟；我的设计具有掉电自动保存的功能，当密码输入的时候能够顺次清除输入的数字；我的设计具有双重保护功能；当密码忘记的时候，能够采用设置管理员密码且同时按下还原键把密码还原成初始的密码。本设计从自锁与双重保护方面完善密码锁的设计，在现实生活中具非常广泛的用途，因此它的设计具有一定的价值意义。摘要 3
目录
一、 前言 1
（一） 研究背景 1
（二） 研究现状 1
（三） 研究任务 2
二、 整体方案设计 3
（一）方案论证 3
1. 控制模块 3
2. 显示模块 3
3. 电源模块 4
4. 报警模块 4
（二） 最终方案 4
三、 硬件系统设计 5
（一） 单片机最小系统的设计 5
（二） 输入模块 6
（三） 显示模块 6
（四） 报警模块 7
（五） 存储模块 7
（六） 闭锁电路 8
四、 软件设计 9
（一） 开锁子程序 10
（二）使用Keil c51编写程序 10
五、 系统调试 12
（一） 调试步骤 12
（二）调试的注意事项 13
（三）软件调试 13
（四） 制作问题 14
结束语 15
参考文献 16
致谢词 17
附录一 原理图 18
附录二 PCB图 19
附录三 元器件清单 20
附录四 实物图 22
附录五 C语言程序 23
一、 前言
（一） 研究背景
当今
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
社会，在我们的日常生活中，越来越多的住宅都有防盗锁，越来越多的财务室都有保险柜等，由此看来密码锁已经成为我们日常生活中必不可少的安全防范工具。通过调查，人们过去使用的都是传统的机械式的密码锁，这种锁不仅不方便使用，而且也存在很多安全性方面的隐患，现在越来越多的盗窃犯可以使用万能钥匙打开几乎所有的传统的机械锁。这给保护人民生命财产安全带来了巨大的隐患。
伴着目前社会科技的发展的越来越快，用户在日常生活中的安全防护意识不断加强，也因此加强了锁的防盗要求。因此为了达到用户在安全性能方面的的要求和达到人们对于单片机等技术的要求。于是使用科学技术制作的密码锁就出现在人们的眼前。电子式密码锁有着比较高的安全性能且使用比较简单方便，成本比较低。
通过研究，根据市场对于密码锁的不断的大量的需求，通过单片机来控制电路，从而来控制机械锁的开关，以至于达到开锁和关锁的要求。目前市场上的密码锁有很多的种类，有简易的拨码式密码锁，也有芯片控制密码输入式的密码锁。目前的市场上大部分都是数字式和钥匙式两者相结合的密码锁，此种电子式密码锁的核心一般情况下都是芯片，实现密码锁产品的研究与开发需要通过编程使用语言程序。和比较传统的机械锁进行比较，此类型的电子式密码锁的安全性能比较高，操作起来更简单方便。
跟传统的机械锁相比，电子式的密码锁具有以下几个优点：
(1)保密性能较好，由数量多且复杂的编程构成的电子式密码锁，使得密码锁具有很低的开锁几率。
(2)密码可以随时重新设置，密码锁的安全性得到提高，有效防止了密码泄露造成的安全隐患的出现。
(3)在安全防护的功能方面，当密码在输入错误的情况下，我的设计就能够自主触发警报功能产生警报在此时把键盘锁定。
(4)这种密码锁系统使用起来很简易，成本比较低，它的安全性能很高。
（二） 研究现状
随着微机技术以及计算机技术的迅速发展，单片机等集成芯片技术也在不断的提高，各项单片机技术也在不断的完善。它的性价比很高，它的控制能力也很强，它在人们的日常生活中单片机的应用越来越多。我的设计中的的硬件部分包括52单片机及其单片机最小系统、4x4键盘模块、液晶显示模块（LCD1602）、报警模块、继电器模块以及灯光指示模块组成。以达到密码锁的相应的要求。单片机使用起来比较简单方便，价格比较低，对于日后的市场推广非常有帮助。
当今的西方发达国家，电子式密码锁技术是非常的先进的，不仅产品是先进的而且它具有很多的种类。数字密码式的密码锁被广泛的运用在人们的日常生活、工作、学习中。特别是在门禁系统、以及在保险箱等地方都得到了非常广泛的运用。在提高密码锁的安全性性能方面，使用了更为复杂的编程语言和多层次防御保护等手段，密码锁的安全性性能得到更加安全可靠的提高。
但是我国目前的成本价格也是一路的飙升。主要是因为电子式密码锁的整体水平比较落后以及稀缺性的技术所导致的。当前生活、学习和工作中的密码锁大多都还是按键密码锁，虽然国际先进的那些刷卡以及先进的生物式一体的密码锁技术已经被引进了。但是国内自主研究开发的电子式密码锁的技术都还是比较欠缺的。通过引进国外先进的技术，发展的前景还是非常的可观的。希望通过技术的研究开发能够普及我国的密码锁的技术。
（三） 研究任务
本系统的设计是基于单片机的密码锁的设计和实现，第一步要做的是根据本系统设计的目标绘制出与之相对应的原理图，来对各个模块的硬件需要根据本系统设计的原理图以及其价格、功能、元器件等一系列要求来选择的。接下来要对本系统设计的软件部分进行设计，最后一步是根据设计的目标来进行实物的调试。
本设计结束后要进行接下来的步骤：
1）了解本系统中的52单片机的有关功能，采用C语言和KEIL软件对程序进行编写；
2）根据本系统的设计目标绘制与之相对应的原理图，根据原理图画出与之相对应的仿真图；
3）编写相应的程序，进行仿真；
4）焊接相对应的实物，进行电路实际操作；
二、 整体方案设计
我的系统设计以单片机为核心，本系统的硬件部分是由52单片机及其单片机最小系统、4x4键盘模块、报警模块、LCD1602液晶显示模块、继电器模块和灯光指示模块组成的。本系统能够设置六位数字的密码，经过按键的设置能够将密码进行修改；我的系统设计有着报警自动上锁的功能，在输入密码的错误达到三次的时候键盘会自动上锁同时触发蜂鸣器产生报警；我的系统设计有着掉电自动保存的功能。系统整体框图如图21
图21 整体框图
（一）方案论证
1. 控制模块
作为我的系统设计的控制核心，满足密码锁的控制精度的要求和多样性的功能的条件是达到高性能密码锁的基本条件。
方案一 使用52单片机作为我的设计系统的微处理器。52单片机的运算速度快，功耗比较低，它的抗干扰能力很强。采用C语言进行编写的程序，依照输入的密码与内存设置密码进行比较，若密码正确就会使驱动继电器打开电磁锁。
目录
一、 前言 1
（一） 研究背景 1
（二） 研究现状 1
（三） 研究任务 2
二、 整体方案设计 3
（一）方案论证 3
1. 控制模块 3
2. 显示模块 3
3. 电源模块 4
4. 报警模块 4
（二） 最终方案 4
三、 硬件系统设计 5
（一） 单片机最小系统的设计 5
（二） 输入模块 6
（三） 显示模块 6
（四） 报警模块 7
（五） 存储模块 7
（六） 闭锁电路 8
四、 软件设计 9
（一） 开锁子程序 10
（二）使用Keil c51编写程序 10
五、 系统调试 12
（一） 调试步骤 12
（二）调试的注意事项 13
（三）软件调试 13
（四） 制作问题 14
结束语 15
参考文献 16
致谢词 17
附录一 原理图 18
附录二 PCB图 19
附录三 元器件清单 20
附录四 实物图 22
附录五 C语言程序 23
一、 前言
（一） 研究背景
当今
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
社会，在我们的日常生活中，越来越多的住宅都有防盗锁，越来越多的财务室都有保险柜等，由此看来密码锁已经成为我们日常生活中必不可少的安全防范工具。通过调查，人们过去使用的都是传统的机械式的密码锁，这种锁不仅不方便使用，而且也存在很多安全性方面的隐患，现在越来越多的盗窃犯可以使用万能钥匙打开几乎所有的传统的机械锁。这给保护人民生命财产安全带来了巨大的隐患。
伴着目前社会科技的发展的越来越快，用户在日常生活中的安全防护意识不断加强，也因此加强了锁的防盗要求。因此为了达到用户在安全性能方面的的要求和达到人们对于单片机等技术的要求。于是使用科学技术制作的密码锁就出现在人们的眼前。电子式密码锁有着比较高的安全性能且使用比较简单方便，成本比较低。
通过研究，根据市场对于密码锁的不断的大量的需求，通过单片机来控制电路，从而来控制机械锁的开关，以至于达到开锁和关锁的要求。目前市场上的密码锁有很多的种类，有简易的拨码式密码锁，也有芯片控制密码输入式的密码锁。目前的市场上大部分都是数字式和钥匙式两者相结合的密码锁，此种电子式密码锁的核心一般情况下都是芯片，实现密码锁产品的研究与开发需要通过编程使用语言程序。和比较传统的机械锁进行比较，此类型的电子式密码锁的安全性能比较高，操作起来更简单方便。
跟传统的机械锁相比，电子式的密码锁具有以下几个优点：
(1)保密性能较好，由数量多且复杂的编程构成的电子式密码锁，使得密码锁具有很低的开锁几率。
(2)密码可以随时重新设置，密码锁的安全性得到提高，有效防止了密码泄露造成的安全隐患的出现。
(3)在安全防护的功能方面，当密码在输入错误的情况下，我的设计就能够自主触发警报功能产生警报在此时把键盘锁定。
(4)这种密码锁系统使用起来很简易，成本比较低，它的安全性能很高。
（二） 研究现状
随着微机技术以及计算机技术的迅速发展，单片机等集成芯片技术也在不断的提高，各项单片机技术也在不断的完善。它的性价比很高，它的控制能力也很强，它在人们的日常生活中单片机的应用越来越多。我的设计中的的硬件部分包括52单片机及其单片机最小系统、4x4键盘模块、液晶显示模块（LCD1602）、报警模块、继电器模块以及灯光指示模块组成。以达到密码锁的相应的要求。单片机使用起来比较简单方便，价格比较低，对于日后的市场推广非常有帮助。
当今的西方发达国家，电子式密码锁技术是非常的先进的，不仅产品是先进的而且它具有很多的种类。数字密码式的密码锁被广泛的运用在人们的日常生活、工作、学习中。特别是在门禁系统、以及在保险箱等地方都得到了非常广泛的运用。在提高密码锁的安全性性能方面，使用了更为复杂的编程语言和多层次防御保护等手段，密码锁的安全性性能得到更加安全可靠的提高。
但是我国目前的成本价格也是一路的飙升。主要是因为电子式密码锁的整体水平比较落后以及稀缺性的技术所导致的。当前生活、学习和工作中的密码锁大多都还是按键密码锁，虽然国际先进的那些刷卡以及先进的生物式一体的密码锁技术已经被引进了。但是国内自主研究开发的电子式密码锁的技术都还是比较欠缺的。通过引进国外先进的技术，发展的前景还是非常的可观的。希望通过技术的研究开发能够普及我国的密码锁的技术。
（三） 研究任务
本系统的设计是基于单片机的密码锁的设计和实现，第一步要做的是根据本系统设计的目标绘制出与之相对应的原理图，来对各个模块的硬件需要根据本系统设计的原理图以及其价格、功能、元器件等一系列要求来选择的。接下来要对本系统设计的软件部分进行设计，最后一步是根据设计的目标来进行实物的调试。
本设计结束后要进行接下来的步骤：
1）了解本系统中的52单片机的有关功能，采用C语言和KEIL软件对程序进行编写；
2）根据本系统的设计目标绘制与之相对应的原理图，根据原理图画出与之相对应的仿真图；
3）编写相应的程序，进行仿真；
4）焊接相对应的实物，进行电路实际操作；
二、 整体方案设计
我的系统设计以单片机为核心，本系统的硬件部分是由52单片机及其单片机最小系统、4x4键盘模块、报警模块、LCD1602液晶显示模块、继电器模块和灯光指示模块组成的。本系统能够设置六位数字的密码，经过按键的设置能够将密码进行修改；我的系统设计有着报警自动上锁的功能，在输入密码的错误达到三次的时候键盘会自动上锁同时触发蜂鸣器产生报警；我的系统设计有着掉电自动保存的功能。系统整体框图如图21
图21 整体框图
（一）方案论证
1. 控制模块
作为我的系统设计的控制核心，满足密码锁的控制精度的要求和多样性的功能的条件是达到高性能密码锁的基本条件。
方案一 使用52单片机作为我的设计系统的微处理器。52单片机的运算速度快，功耗比较低，它的抗干扰能力很强。采用C语言进行编写的程序，依照输入的密码与内存设置密码进行比较，若密码正确就会使驱动继电器打开电磁锁。
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