语音电子门锁的设计与实现
目 录
一、绪论 1
(一)课题研究背景 1
(二)课题研究现状 1
(三)课题研究的意义 1
二、语音电子门锁系统设计方案 3
(一)设计方案 3
(二)任务要求 3
(三)单片机选择 3
(四)语音模块 4
(五)LCD液晶显示器 5
三、硬件设计 7
(一)语音电子门锁的设计框图 7
(二) AT89C51单片机最小系统 7
1.时钟电路 8
2.复位电路 8
3.电源电路 8
(三)矩阵按键电路 9
(四)LCD1602液晶显示电路 9
(五)警示电路 10
(六)24C02存储电路 11
(七)开电子门锁驱动电路 11
四、软件设计 13
(一)主程序设计 13
(二)LCD液晶显示器流程 14
(三)电子门锁开程序 14
(四)报警程序流程 15
五、仿真和调试 17
（一）软件仿真设计 17
（二）仿真调试设计 17
六、总结 19
附录1:总设计原理图 20
附录2:程序 21
参考文献 36
致 谢 37
一、绪论
(一)课题研究背景
传统的门锁通过钥匙来打开和关闭，这类的控制方式，一直延承到现在，经过岁月的沉淀，技术保留了下来。后来，人们不在满足于现状，一直期待电子门锁的能实现从非自动化到自动化控制电气控制，这样的控制，在保证可靠和安全的基础上，更加能得到人们的欢迎。于是出现了由电气控制的门径系统，通过身份的识别，来实现门锁的自动开合关。这种电子门锁，在很多的公司和单位被广泛的应用，但是这种电子门锁的价格昂贵，普遍的家庭用户还没有能够接受这种电子门锁。为此需要去设计一款能够让大众都接受电子门锁，以满足人们的需求。
设计的电子门锁价格可控，使用起来要方便快捷，满足电子门锁的功能。这样的电子门锁更容易被世人认可。基于
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全的基础上，更加能得到人们的欢迎。于是出现了由电气控制的门径系统，通过身份的识别，来实现门锁的自动开合关。这种电子门锁，在很多的公司和单位被广泛的应用，但是这种电子门锁的价格昂贵，普遍的家庭用户还没有能够接受这种电子门锁。为此需要去设计一款能够让大众都接受电子门锁，以满足人们的需求。
设计的电子门锁价格可控，使用起来要方便快捷，满足电子门锁的功能。这样的电子门锁更容易被世人认可。基于这种思路，设计的电子门锁能中，用户输入正确的密码指令，通过电子门锁的控制装置验证，最终，识别输入的密码是否正确，如果正确，会语音提示，密码输入成功，同时电子门锁会打开。一旦输入密码错误，并且输入的次数达到了3次，系统会语音提醒，输入密码错误。在输入密码的过程中，可以通过LCD液晶显示器查看输入的数据，并进行输入数据的更正。I同时，该系统应该具有锁存功能，当整个系统掉电后，系统密码数据不会丢失。这样，设计出来的电子门锁才可靠安全。
(二)课题研究现状
门锁在我国发展历程比较久远，其中以铜锁和铁锁居多，固定式的铜锁，被镶嵌在门上，便携式的铜锁有些被固定在行李包，自行车等方面。后来出现了密码锁，人们通过非自动化的密码锁来实现物品的锁存。到如今随着社会的发展，技术在不断的更新和进步，出现了很多的电子门禁锁，通过对电子电路的设计，实现电子门锁的自动化控制。这些电子门锁的出现，给家庭用户带来了便利，人们可以不用钥匙，通过密码验证，打开门锁，进入房内，这种智能的全自动控制方式，会赢得更多的用户。在这种情况下，必须抓住更多的机遇，通过电子门锁技术的改进，赢得更多的市场。
(三)课题研究的意义
电子门锁的到来，改变了人们的生活方式，不在需要像以前一样，通过人工的方式，用钥匙打开门锁。电子门锁，通过电气控制的方式，来实现电子门锁的驱动。这种控制方式，更能满足当下社会的需要。通过设计的的语音电子门锁，当主人或者用户需要开锁时，通过语言按键输入密码，当输入的密码正确时，电子门锁系统接收到指令，密码验证成功，语音提示，密码输入正确，此时，门锁驱动电路，驱动电磁门打开。如果输入密码错误，语音提示，密码输入错误，密码验证一共可以输入3次，超过3次，自动语音门锁就会锁定起来，并且语音报警，报警1分钟后，此时可以重新输密码，打开电子门。通过按键电路可以实现密码的修改，并且，通过24C02锁存器能把修改后的密码锁存起来，掉电以后，密码不会丢失。这种智能的电子门锁控制方式，使用起来更方便，更快捷，满足社会市场的需要，在高档小区，高档酒店以及人们的家庭中，都能被广泛应用，很有研究价值和意义。
二、语音电子门锁系统设计方案
(一)设计方案
本次设计的语音电子门锁系统要通过矩阵按键输入密码，输入密码以后与系统内部的设定的密码比较，验证成功后，通过LCD液晶显示器可以看到密码验证成功后的状态显示，同时语音播报，密码输入成功，此时电子门锁就会被打开。具体设计的方案如下：
语音电子门锁系统，以AT89C51单片机为基础，当用户开锁时，通过矩阵按键输入6位密码，电子门锁系统接收到指令，密码验证成功，语音提示，密码输入正确，驱动电磁门打开。如果输入密码错误，语音提示密码输入错误，密码验证一共可以输入3次，超过3次，自动语音门锁就会锁定起来，并且语音报警，报警1分钟后，此时可以重新输密码，打开电子门。通过按键电路中的密码重置功能可以实现密码的修改，并且，通过24C02存储器能把修改后的密码锁存起来，掉电以后，密码不会丢失。在系统中，通过LCD液晶显示器能了解到输入的数据状态，以及密码验证的对和错。
(二)任务要求
（1）通过4*4的矩阵按键，实现密码的数据输入。
（2）通过LCD液晶显示器实时的显示输入的密码状态，以及最终密码验证的对和错。
（3）在密码输入成功或者错误时，此时系统都会分别提示“密码输入正确”，“密码输入错误”的语音。
（4）密码修改以后，通过24C02锁存器把改后的密码锁存，防止掉电后设计的密码消失。
（5）当密码输入正确后，此时电子门锁的电磁阀门，在驱动电路的作用下，打开。
(三)单片机选择
语音电子门锁的控制系统中，选择AT89C51单片机芯片，来实现电子门锁的驱动设计。
AT89C51是一种低功耗的8位单片机,片内含有4K的存储空间。本系统选用的
一、绪论 1
(一)课题研究背景 1
(二)课题研究现状 1
(三)课题研究的意义 1
二、语音电子门锁系统设计方案 3
(一)设计方案 3
(二)任务要求 3
(三)单片机选择 3
(四)语音模块 4
(五)LCD液晶显示器 5
三、硬件设计 7
(一)语音电子门锁的设计框图 7
(二) AT89C51单片机最小系统 7
1.时钟电路 8
2.复位电路 8
3.电源电路 8
(三)矩阵按键电路 9
(四)LCD1602液晶显示电路 9
(五)警示电路 10
(六)24C02存储电路 11
(七)开电子门锁驱动电路 11
四、软件设计 13
(一)主程序设计 13
(二)LCD液晶显示器流程 14
(三)电子门锁开程序 14
(四)报警程序流程 15
五、仿真和调试 17
（一）软件仿真设计 17
（二）仿真调试设计 17
六、总结 19
附录1:总设计原理图 20
附录2:程序 21
参考文献 36
致 谢 37
一、绪论
(一)课题研究背景
传统的门锁通过钥匙来打开和关闭，这类的控制方式，一直延承到现在，经过岁月的沉淀，技术保留了下来。后来，人们不在满足于现状，一直期待电子门锁的能实现从非自动化到自动化控制电气控制，这样的控制，在保证可靠和安全的基础上，更加能得到人们的欢迎。于是出现了由电气控制的门径系统，通过身份的识别，来实现门锁的自动开合关。这种电子门锁，在很多的公司和单位被广泛的应用，但是这种电子门锁的价格昂贵，普遍的家庭用户还没有能够接受这种电子门锁。为此需要去设计一款能够让大众都接受电子门锁，以满足人们的需求。
设计的电子门锁价格可控，使用起来要方便快捷，满足电子门锁的功能。这样的电子门锁更容易被世人认可。基于
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
全的基础上，更加能得到人们的欢迎。于是出现了由电气控制的门径系统，通过身份的识别，来实现门锁的自动开合关。这种电子门锁，在很多的公司和单位被广泛的应用，但是这种电子门锁的价格昂贵，普遍的家庭用户还没有能够接受这种电子门锁。为此需要去设计一款能够让大众都接受电子门锁，以满足人们的需求。
设计的电子门锁价格可控，使用起来要方便快捷，满足电子门锁的功能。这样的电子门锁更容易被世人认可。基于这种思路，设计的电子门锁能中，用户输入正确的密码指令，通过电子门锁的控制装置验证，最终，识别输入的密码是否正确，如果正确，会语音提示，密码输入成功，同时电子门锁会打开。一旦输入密码错误，并且输入的次数达到了3次，系统会语音提醒，输入密码错误。在输入密码的过程中，可以通过LCD液晶显示器查看输入的数据，并进行输入数据的更正。I同时，该系统应该具有锁存功能，当整个系统掉电后，系统密码数据不会丢失。这样，设计出来的电子门锁才可靠安全。
(二)课题研究现状
门锁在我国发展历程比较久远，其中以铜锁和铁锁居多，固定式的铜锁，被镶嵌在门上，便携式的铜锁有些被固定在行李包，自行车等方面。后来出现了密码锁，人们通过非自动化的密码锁来实现物品的锁存。到如今随着社会的发展，技术在不断的更新和进步，出现了很多的电子门禁锁，通过对电子电路的设计，实现电子门锁的自动化控制。这些电子门锁的出现，给家庭用户带来了便利，人们可以不用钥匙，通过密码验证，打开门锁，进入房内，这种智能的全自动控制方式，会赢得更多的用户。在这种情况下，必须抓住更多的机遇，通过电子门锁技术的改进，赢得更多的市场。
(三)课题研究的意义
电子门锁的到来，改变了人们的生活方式，不在需要像以前一样，通过人工的方式，用钥匙打开门锁。电子门锁，通过电气控制的方式，来实现电子门锁的驱动。这种控制方式，更能满足当下社会的需要。通过设计的的语音电子门锁，当主人或者用户需要开锁时，通过语言按键输入密码，当输入的密码正确时，电子门锁系统接收到指令，密码验证成功，语音提示，密码输入正确，此时，门锁驱动电路，驱动电磁门打开。如果输入密码错误，语音提示，密码输入错误，密码验证一共可以输入3次，超过3次，自动语音门锁就会锁定起来，并且语音报警，报警1分钟后，此时可以重新输密码，打开电子门。通过按键电路可以实现密码的修改，并且，通过24C02锁存器能把修改后的密码锁存起来，掉电以后，密码不会丢失。这种智能的电子门锁控制方式，使用起来更方便，更快捷，满足社会市场的需要，在高档小区，高档酒店以及人们的家庭中，都能被广泛应用，很有研究价值和意义。
二、语音电子门锁系统设计方案
(一)设计方案
本次设计的语音电子门锁系统要通过矩阵按键输入密码，输入密码以后与系统内部的设定的密码比较，验证成功后，通过LCD液晶显示器可以看到密码验证成功后的状态显示，同时语音播报，密码输入成功，此时电子门锁就会被打开。具体设计的方案如下：
语音电子门锁系统，以AT89C51单片机为基础，当用户开锁时，通过矩阵按键输入6位密码，电子门锁系统接收到指令，密码验证成功，语音提示，密码输入正确，驱动电磁门打开。如果输入密码错误，语音提示密码输入错误，密码验证一共可以输入3次，超过3次，自动语音门锁就会锁定起来，并且语音报警，报警1分钟后，此时可以重新输密码，打开电子门。通过按键电路中的密码重置功能可以实现密码的修改，并且，通过24C02存储器能把修改后的密码锁存起来，掉电以后，密码不会丢失。在系统中，通过LCD液晶显示器能了解到输入的数据状态，以及密码验证的对和错。
(二)任务要求
（1）通过4*4的矩阵按键，实现密码的数据输入。
（2）通过LCD液晶显示器实时的显示输入的密码状态，以及最终密码验证的对和错。
（3）在密码输入成功或者错误时，此时系统都会分别提示“密码输入正确”，“密码输入错误”的语音。
（4）密码修改以后，通过24C02锁存器把改后的密码锁存，防止掉电后设计的密码消失。
（5）当密码输入正确后，此时电子门锁的电磁阀门，在驱动电路的作用下，打开。
(三)单片机选择
语音电子门锁的控制系统中，选择AT89C51单片机芯片，来实现电子门锁的驱动设计。
AT89C51是一种低功耗的8位单片机,片内含有4K的存储空间。本系统选用的
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