基于单片机的智能电子密码锁设计(附件)【字数：10400】
摘 要在追求简单快捷方便的现代智能化时代，身边越来越多的东西变得更加智能化以满足人们的需要。以我们家庭为例，大到智能家居小到一个密码门锁无一不是智能化时代的体现。本次设计为单片机密码锁的设计，设计的主要任务是实现密码锁的基本功能。由于电子密码锁具有可靠性高安全系数高成本低的优点，且只需用户记住密码即能开锁。机械锁则需要配备专门的钥匙才能开锁。因此随着电子密码锁的普及它将会受到更多人的喜爱。本次设计的单片机密码锁主要利用单片机控制外部电路来实现密码锁的基本功能。用户提前设定开锁密码，开锁时密码输入正确即可在显示屏上显示并开锁。同时设置了管理员密码，密码锁输入管理员密码后可识别，之后输入管理员下的开锁密码即可开锁。用户输入密码错误时可在显示屏上显示错误，并且每次错误都会有提示音。如果输入三次密码错误蜂鸣器则会一直报警，报警时按键无效，只有复位键或者重新开关机才可以停止报警。修改密码时需输入两次开锁密码输入正确时才可修改，连续输入两次新密码并确认则密码修改成功。
目 录
第一章 绪论 1
1.1密码锁的研究背景 1
1.2密码锁的选题意义与设计特点 1
1.3密码锁的发展趋势 1
1.4本设计密码锁实现的功能 2
第二章 密码锁的系统设计方案 3
2.1密码锁的设计方案 3
2.2单片机类型的选择 3
2.3密码输入方式的选择 4
2.4按键接口的方式选择 5
2.5显示电路的选择 5
2.6密码的存储 5
第三章 密码锁的硬件设计方案 7
3.1电源选择 7
3.2复位电路 7
3.3晶振电路设计 7
3.4键盘输入接口电路 8
3.5屏幕显示电路 9
3.6报警电路 10
3.7密码存储模块 11
3.8实现电路 11
3.9电路原理图 11
第四章 密码锁的系统软件设计 13
4.1软件设计的总思路 13
4.2主程序流程图 13
4.3修改密码流程图 14
4.4按键功能 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
流程图 15
第五章 实物的制作与调试 17
5.1密码锁实物的制作 17
5.2密码锁的调试 19
结束语 23
致 谢 24
第一章 绪论
1.1密码锁的研究背景
锁是我们日常生活中常见常用的物品，它的种类有很多。它的常见分类分为机械式和电子式。最早出现的锁是机械式锁，在我们的生活中应用的也最为广泛。机械锁的优点是稳定耐用并且不需要电源。它的价格随着制造水平的发展工艺的改良以及原材料成本的降低而降低。但是机械锁也有它的缺点如可靠性不高保密性不强易损坏，因此它一般不会用于保密性要求较高的场合。机械锁的钥匙易丢失且容易复制任何拥有钥匙的人都能开锁，因此钥匙的保存应十分小心。随着微电子技术的发展，出现了更符合人们需要的电子密码锁。电子式密码锁具有机械式锁无法比拟的高保密性特点。最主要的是电子密码锁还可根据用户需求设定多种不同的系统和密码，不同的系统通过程序实现设定的逻辑关系控制满足用户需求。密码锁的市场前景相当广阔，从普通的门锁到保险柜保险盒甚至应用到了孩子的玩具中它方便、安全、实用、小巧、精致的特点相信会成为更多用户的明智之选。
1.2密码锁的选题意义与设计特点
单片机主要就是实现电子产品的控制和简单计算的具有很多特殊功能的芯片，我们可以通过编写不同的程序来要求它实现不同的功能。因此单片机的应用领域已经相当广泛了，特别是在通信、工业以及军用上。像我们平时用的智能仪表数字示波器及万用表等也采用单片机控制。我们可以在很多家电中发现它的身影如洗衣机、冰箱、空调以及电视等。可以说单片机的出现使我们的生活更加智能快捷方便起来。
如今在一些智能化场所很少再见到传统的机械式锁，智能化的密码锁取而代之。有的密码锁甚至带上指纹识别人脸识别功能，使得密码锁更加安全也更加便于使用。本次设计的密码锁采用密码识别方式，使得开锁更加方便不用像机械式锁那样需要带钥匙开锁。用户只需记住提前设置好的开锁密码，每次开锁时只需输入密码即可开锁。本次设计的密码锁具有易于实现成本低及方便使用的特点。
1.3密码锁的发展趋势
人们对密码锁的研究从20世纪30年代就开始了。当时也是用于一些特殊场所，但是由于电子密码锁的优点越来越多的人开始对它产生兴趣。到了20世纪80年代之后，由于集成电路的出现密码锁体积小、可靠性高的优点突出，但是由于成本较高所以并未普及。我国也是从90年代才开始了对密码锁的研究，到了如今已经开始普及使用了。应用最多的还是键盘式密码锁主要用于保险箱以及密码门锁中。而如今的密码门锁更是加入了指纹识别人脸识别等功能有了更好的拓展。相信由于电子密码锁的诸多优点会得到广大群众的喜爱，在我们的日常生活中也会用的更加广泛。密码锁也会变得更加智能化成本更加低廉。
1.4本设计密码锁实现的功能
本次设计主要以单片机为核心来设计一款简单实用的密码锁，以实现密码锁的基本功能。用户可事提前设定开锁密码，开锁时密码输入正确即可在显示屏上显示并开锁。还设置了管理员密码，当用户忘记修改的密码时可使用管理员密码。输入管理员密码后密码锁可识别再输入管理员下的开锁密码即可开锁。用户密码输入错误时可在显示屏上显示错误，并且每次错误都会有提示音。如果三次输入密码错误蜂鸣器则会一直报警，报警时按键无效，只有复位键或者重新开关机才可以停止报警。修改密码时需输入两次开锁密码输入正确时才可修改，再连续输入两次新密码并确认则密码修改成功。利用单片机的软件与硬件相结合的方法来实现各项功能。软件的部分主要是通过编程来实现的，硬件部分有设计电路以及焊接电路板。系统能够完成开锁、报警、用户修改密码以及显示的基本功能。本系统主要由单片机系统、矩阵键盘、液晶显示、密码存储和报警系统组成。
第二章 密码锁的系统设计方案
2.1密码锁的设计方案
本次设计主要以STC89C52单片机为主要控制芯片，配有USB的5V电源模块给单片机以及其外围电路供电。并配有单片机最主要的系统组成部分复位电路以及晶振电路部分。依靠4*4的矩阵按键输入模块输入密码及一些控制信息。输出部分有LCD1602的液晶显示模块以及发光二极管的发光显示，液晶显示屏主要显示密码的输入以及开锁状态信息。密码输入错误时的报警电路模块可以报警提醒用户注意有人尝试开锁。如图21所示为密码锁系统的总结构框图。
图21 系统总结构框图
本设计通过按键输入用户密码，内部再比较用户输入的密码与之前设好的密码。如果一致则通过开锁电路开锁并且可以在显示电路中显示开锁状态。用户按错密码可以重新再输入，但是三次都输入错误则会引起报警电路的响应。复位电路是单片机复位时使用的。晶振电路也称为时钟电路可以给单片机提供激励的震荡电路。
目 录
第一章 绪论 1
1.1密码锁的研究背景 1
1.2密码锁的选题意义与设计特点 1
1.3密码锁的发展趋势 1
1.4本设计密码锁实现的功能 2
第二章 密码锁的系统设计方案 3
2.1密码锁的设计方案 3
2.2单片机类型的选择 3
2.3密码输入方式的选择 4
2.4按键接口的方式选择 5
2.5显示电路的选择 5
2.6密码的存储 5
第三章 密码锁的硬件设计方案 7
3.1电源选择 7
3.2复位电路 7
3.3晶振电路设计 7
3.4键盘输入接口电路 8
3.5屏幕显示电路 9
3.6报警电路 10
3.7密码存储模块 11
3.8实现电路 11
3.9电路原理图 11
第四章 密码锁的系统软件设计 13
4.1软件设计的总思路 13
4.2主程序流程图 13
4.3修改密码流程图 14
4.4按键功能 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
流程图 15
第五章 实物的制作与调试 17
5.1密码锁实物的制作 17
5.2密码锁的调试 19
结束语 23
致 谢 24
第一章 绪论
1.1密码锁的研究背景
锁是我们日常生活中常见常用的物品，它的种类有很多。它的常见分类分为机械式和电子式。最早出现的锁是机械式锁，在我们的生活中应用的也最为广泛。机械锁的优点是稳定耐用并且不需要电源。它的价格随着制造水平的发展工艺的改良以及原材料成本的降低而降低。但是机械锁也有它的缺点如可靠性不高保密性不强易损坏，因此它一般不会用于保密性要求较高的场合。机械锁的钥匙易丢失且容易复制任何拥有钥匙的人都能开锁，因此钥匙的保存应十分小心。随着微电子技术的发展，出现了更符合人们需要的电子密码锁。电子式密码锁具有机械式锁无法比拟的高保密性特点。最主要的是电子密码锁还可根据用户需求设定多种不同的系统和密码，不同的系统通过程序实现设定的逻辑关系控制满足用户需求。密码锁的市场前景相当广阔，从普通的门锁到保险柜保险盒甚至应用到了孩子的玩具中它方便、安全、实用、小巧、精致的特点相信会成为更多用户的明智之选。
1.2密码锁的选题意义与设计特点
单片机主要就是实现电子产品的控制和简单计算的具有很多特殊功能的芯片，我们可以通过编写不同的程序来要求它实现不同的功能。因此单片机的应用领域已经相当广泛了，特别是在通信、工业以及军用上。像我们平时用的智能仪表数字示波器及万用表等也采用单片机控制。我们可以在很多家电中发现它的身影如洗衣机、冰箱、空调以及电视等。可以说单片机的出现使我们的生活更加智能快捷方便起来。
如今在一些智能化场所很少再见到传统的机械式锁，智能化的密码锁取而代之。有的密码锁甚至带上指纹识别人脸识别功能，使得密码锁更加安全也更加便于使用。本次设计的密码锁采用密码识别方式，使得开锁更加方便不用像机械式锁那样需要带钥匙开锁。用户只需记住提前设置好的开锁密码，每次开锁时只需输入密码即可开锁。本次设计的密码锁具有易于实现成本低及方便使用的特点。
1.3密码锁的发展趋势
人们对密码锁的研究从20世纪30年代就开始了。当时也是用于一些特殊场所，但是由于电子密码锁的优点越来越多的人开始对它产生兴趣。到了20世纪80年代之后，由于集成电路的出现密码锁体积小、可靠性高的优点突出，但是由于成本较高所以并未普及。我国也是从90年代才开始了对密码锁的研究，到了如今已经开始普及使用了。应用最多的还是键盘式密码锁主要用于保险箱以及密码门锁中。而如今的密码门锁更是加入了指纹识别人脸识别等功能有了更好的拓展。相信由于电子密码锁的诸多优点会得到广大群众的喜爱，在我们的日常生活中也会用的更加广泛。密码锁也会变得更加智能化成本更加低廉。
1.4本设计密码锁实现的功能
本次设计主要以单片机为核心来设计一款简单实用的密码锁，以实现密码锁的基本功能。用户可事提前设定开锁密码，开锁时密码输入正确即可在显示屏上显示并开锁。还设置了管理员密码，当用户忘记修改的密码时可使用管理员密码。输入管理员密码后密码锁可识别再输入管理员下的开锁密码即可开锁。用户密码输入错误时可在显示屏上显示错误，并且每次错误都会有提示音。如果三次输入密码错误蜂鸣器则会一直报警，报警时按键无效，只有复位键或者重新开关机才可以停止报警。修改密码时需输入两次开锁密码输入正确时才可修改，再连续输入两次新密码并确认则密码修改成功。利用单片机的软件与硬件相结合的方法来实现各项功能。软件的部分主要是通过编程来实现的，硬件部分有设计电路以及焊接电路板。系统能够完成开锁、报警、用户修改密码以及显示的基本功能。本系统主要由单片机系统、矩阵键盘、液晶显示、密码存储和报警系统组成。
第二章 密码锁的系统设计方案
2.1密码锁的设计方案
本次设计主要以STC89C52单片机为主要控制芯片，配有USB的5V电源模块给单片机以及其外围电路供电。并配有单片机最主要的系统组成部分复位电路以及晶振电路部分。依靠4*4的矩阵按键输入模块输入密码及一些控制信息。输出部分有LCD1602的液晶显示模块以及发光二极管的发光显示，液晶显示屏主要显示密码的输入以及开锁状态信息。密码输入错误时的报警电路模块可以报警提醒用户注意有人尝试开锁。如图21所示为密码锁系统的总结构框图。
图21 系统总结构框图
本设计通过按键输入用户密码，内部再比较用户输入的密码与之前设好的密码。如果一致则通过开锁电路开锁并且可以在显示电路中显示开锁状态。用户按错密码可以重新再输入，但是三次都输入错误则会引起报警电路的响应。复位电路是单片机复位时使用的。晶振电路也称为时钟电路可以给单片机提供激励的震荡电路。
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