电子密码锁设计实现【字数：7539】
摘 要随着时代的发展，传统机械锁的钥匙容易丢失，更换困难，一旦丢失会造成重大安全隐患等诸多缺点，使其已经无法满足住宅防范、档案管理以及考勤门禁多样的安全需求。得益于科技的不断进步，单片机的体积小、成本低、低功耗的特点使得基于单片机的电子密码锁成为现实。本系统采用STC89C52微处理器（因较STC89C51拥有更大的Flash,故实际采用）、AT24C02存储芯片（存储的密码掉电保存）、4×4键盘用于数字输入、LCD1602显示器用于显示作用和蜂鸣器报警模块等组成。具有输入密码开锁，错误提示，密码输入错误三次报警锁死及设置管理员密码的功能。
目 录
1.绪论 1
1.1 课题研究背景和意义 1
1.2 电子密码锁发展趋势 1
2.社会影响 2
3.总体方案 3
3.1设计目标 3
3.2 方案选定 3
4.系统硬件设计 4
4.1主要元件简介 4
4.1.1 单片机STC89C52 4
4.1.2 LCD1602显示模块 7
4.1.3 AT24C02存储芯片 7
4.2 硬件电路 8
4.2.1 单片机最小系统 8
4.2.2 显示电路 9
4.2.3 键盘电路 9
4.2.4 密码存储电路 10
4.2.5 报警电路 11
4.2.6 复位电路 11
4.2.7 晶振电路 11
4.2.8 开锁电路 12
5.系统软件设计 13
5.1 主程序模块 13
5.2 按键子程序 13
5.3 密码设置子程序 16
5.4 开锁子程序 18
6.系统调试与实现 21
6.1 焊接 21
6.2 软件调试 23
6.3 硬件调试 24
7.结果 25
7.1 成果 25
7.2 用户操作说明 26
8.总结与展望 27
参考文献 28
致谢 29 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
附录Ⅰ原理图 30
附录Ⅱ元件清单 31
1.绪论
1.1 课题研究背景和意义
随着电子信息技术的迅速发展，单片机技术日趋进步和成熟，其体积小、功耗低及造价便宜的特点使得单片机在许多领域得到了广泛应用，对社会产生了深远的影响，也极大地方便了人们的生活。电子密码锁就是其中一例。
人们的生活水平随着科技进步而提高，对安全的要求比以往更加严格，对锁产生了新的、多样的要求。传统机械锁安全性低、使用不便、密钥更换复杂，电子密码锁应运而生。由于其密码量极大，较难破解；只需记忆密码，免除携带钥匙的烦恼且更改方便。许多对安全性要求较高的场合早有使用，例如银行、证券机构等。电子密码锁发展迅速，从单纯的键盘锁衍生出了繁多种类。如红外锁，IC卡锁，利用生物信息的指纹、虹膜和面部识别锁等。目前，由于西方对电子密码锁技术探索较早，积淀较深，技术和市场都更加成熟。电子锁技术已经广泛应用于家庭安全，银行保险，档案储存等系统中。国内尚以按键式电子锁为主流，但随着智能家居系统的热潮也渐渐步入家庭，预计电子锁的研究发展具有广泛的前景。希望通过本课题研究，设计实现一款安全实用、价格低廉、易于推广，能够被市场认可的电子密码锁。同时也是顺应物联网热潮的一次积极的、有一定现实意义的探索。
1.2 电子密码锁发展趋势
如今人们的生活与智能嵌入式系统密不可分，智能家居开始走进人们的生活。单一的数字键盘密码锁难以满足现代社会多样的、个性化的需求。我们有理由相信，未来的电子密码锁必定是在更加安全的基础上，功能越来越细分，越来越智能和人性化。基于前人的探索与努力，目前不仅仅是数字字符，如声音、指纹、虹膜甚至皮下静脉等人体生物特征均可被利用作为密匙的电子信息。如果将这些要素有机地组合起来，不仅能够获得高度的安全性，而且可以使产品更加多样化和差异化。用户可根据需求选择定制个性化的产品。例如公司门禁可以选用授权IC卡系统；私人住宅可以选择数字密码与指纹相组合带有远程控制的智能门禁系统。电子密码锁取代机械锁已是必然趋势，可以预见，凭借智能电子锁的技术优势，未来人们的生活会更加安全便利。
2.社会影响
18年末，“基因婴儿编辑”事件牵动人心，在社会上掀起轩然大波。防止技术滥用，合乎道德规范，恪守法律底线显得尤为重要。
本课题从设计之初就以人们居家安全为设计目标，为人们生活服务为宗旨。旨在打造一款安全可靠，便捷实用的电子密码锁。设计过程中，使用日趋成熟，为社会广泛接受和采用的单片机技术，并无侵犯社会道德及法益的风险。经过反复测试，本产品低功耗，安全可靠，具有一定的推广价值。本设计符合现代社会人们对安全、隐私的保护需求，以人为本，极大的方便了人们的生活。
3.总体方案
3.1设计目标
1、用户键入正确的密码以打开锁，用继电器电磁负载和LED灯光模拟开锁。
2、如果密码输入错误屏幕会显示ERROR；倘若错误三次，蜂鸣器会发出报警声，锁定整个系统。
3、输入密码时LCD实际显示的是*号，目的是为了密码不被窥窃。
4、只有将锁打开后用户方可修改密码，而且新密码必须重复输入两次。
5、拥有管理员密码，如果用户忘记密码，可以进行重置。
3.2 方案选定
本设计在设想之初便计划采用基于单片机的设计方案，作为对物联网工程专业所学知识的一次综合检验。查阅了诸多文献资料，考虑到价格、功耗、FLASH空间和抗干扰等因素，决定选择STC89C52RC微处理器作为核心控制元件，存储密码采用具有掉电保存特点的AT24C02芯片，显示功能拟采用LCD1602显示器。利用STC89C52丰富的引脚端口，结合最小系统及外围电路，接入4×4矩阵键盘。预计可以实现密码锁的基本功能，性价比较高，实现难度适中。
目 录
1.绪论 1
1.1 课题研究背景和意义 1
1.2 电子密码锁发展趋势 1
2.社会影响 2
3.总体方案 3
3.1设计目标 3
3.2 方案选定 3
4.系统硬件设计 4
4.1主要元件简介 4
4.1.1 单片机STC89C52 4
4.1.2 LCD1602显示模块 7
4.1.3 AT24C02存储芯片 7
4.2 硬件电路 8
4.2.1 单片机最小系统 8
4.2.2 显示电路 9
4.2.3 键盘电路 9
4.2.4 密码存储电路 10
4.2.5 报警电路 11
4.2.6 复位电路 11
4.2.7 晶振电路 11
4.2.8 开锁电路 12
5.系统软件设计 13
5.1 主程序模块 13
5.2 按键子程序 13
5.3 密码设置子程序 16
5.4 开锁子程序 18
6.系统调试与实现 21
6.1 焊接 21
6.2 软件调试 23
6.3 硬件调试 24
7.结果 25
7.1 成果 25
7.2 用户操作说明 26
8.总结与展望 27
参考文献 28
致谢 29 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
附录Ⅰ原理图 30
附录Ⅱ元件清单 31
1.绪论
1.1 课题研究背景和意义
随着电子信息技术的迅速发展，单片机技术日趋进步和成熟，其体积小、功耗低及造价便宜的特点使得单片机在许多领域得到了广泛应用，对社会产生了深远的影响，也极大地方便了人们的生活。电子密码锁就是其中一例。
人们的生活水平随着科技进步而提高，对安全的要求比以往更加严格，对锁产生了新的、多样的要求。传统机械锁安全性低、使用不便、密钥更换复杂，电子密码锁应运而生。由于其密码量极大，较难破解；只需记忆密码，免除携带钥匙的烦恼且更改方便。许多对安全性要求较高的场合早有使用，例如银行、证券机构等。电子密码锁发展迅速，从单纯的键盘锁衍生出了繁多种类。如红外锁，IC卡锁，利用生物信息的指纹、虹膜和面部识别锁等。目前，由于西方对电子密码锁技术探索较早，积淀较深，技术和市场都更加成熟。电子锁技术已经广泛应用于家庭安全，银行保险，档案储存等系统中。国内尚以按键式电子锁为主流，但随着智能家居系统的热潮也渐渐步入家庭，预计电子锁的研究发展具有广泛的前景。希望通过本课题研究，设计实现一款安全实用、价格低廉、易于推广，能够被市场认可的电子密码锁。同时也是顺应物联网热潮的一次积极的、有一定现实意义的探索。
1.2 电子密码锁发展趋势
如今人们的生活与智能嵌入式系统密不可分，智能家居开始走进人们的生活。单一的数字键盘密码锁难以满足现代社会多样的、个性化的需求。我们有理由相信，未来的电子密码锁必定是在更加安全的基础上，功能越来越细分，越来越智能和人性化。基于前人的探索与努力，目前不仅仅是数字字符，如声音、指纹、虹膜甚至皮下静脉等人体生物特征均可被利用作为密匙的电子信息。如果将这些要素有机地组合起来，不仅能够获得高度的安全性，而且可以使产品更加多样化和差异化。用户可根据需求选择定制个性化的产品。例如公司门禁可以选用授权IC卡系统；私人住宅可以选择数字密码与指纹相组合带有远程控制的智能门禁系统。电子密码锁取代机械锁已是必然趋势，可以预见，凭借智能电子锁的技术优势，未来人们的生活会更加安全便利。
2.社会影响
18年末，“基因婴儿编辑”事件牵动人心，在社会上掀起轩然大波。防止技术滥用，合乎道德规范，恪守法律底线显得尤为重要。
本课题从设计之初就以人们居家安全为设计目标，为人们生活服务为宗旨。旨在打造一款安全可靠，便捷实用的电子密码锁。设计过程中，使用日趋成熟，为社会广泛接受和采用的单片机技术，并无侵犯社会道德及法益的风险。经过反复测试，本产品低功耗，安全可靠，具有一定的推广价值。本设计符合现代社会人们对安全、隐私的保护需求，以人为本，极大的方便了人们的生活。
3.总体方案
3.1设计目标
1、用户键入正确的密码以打开锁，用继电器电磁负载和LED灯光模拟开锁。
2、如果密码输入错误屏幕会显示ERROR；倘若错误三次，蜂鸣器会发出报警声，锁定整个系统。
3、输入密码时LCD实际显示的是*号，目的是为了密码不被窥窃。
4、只有将锁打开后用户方可修改密码，而且新密码必须重复输入两次。
5、拥有管理员密码，如果用户忘记密码，可以进行重置。
3.2 方案选定
本设计在设想之初便计划采用基于单片机的设计方案，作为对物联网工程专业所学知识的一次综合检验。查阅了诸多文献资料，考虑到价格、功耗、FLASH空间和抗干扰等因素，决定选择STC89C52RC微处理器作为核心控制元件，存储密码采用具有掉电保存特点的AT24C02芯片，显示功能拟采用LCD1602显示器。利用STC89C52丰富的引脚端口，结合最小系统及外围电路，接入4×4矩阵键盘。预计可以实现密码锁的基本功能，性价比较高，实现难度适中。
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