基于AT89S52单片机技术的电子密码锁设计
基于AT89S52单片机技术的电子密码锁设计[20200131185327]
【摘要】
随着科技和人们的生活水平的提高和科学技术的进步，怎么样防止家庭和一些公共设施以及一些私人财产被盗这一问题变得最为的突出；电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，稳定性能好，使用方便，安用途最为广泛的就是银行的自动取款机和手机电脑用户登录的密码等，所以电子密码锁受到了广大用户的欢迎。
本次论文设计是使用单片机AT89S52作为该作品的控制器。分为控制器和执行系统以及连接控制器的存储芯片AT24C02，所用数字密码通过矩阵键盘的输入代替传统的钥匙，这使人们的生活非常的方便。在系统完成后，首先对系统初始化，然后利用AT24C02存储数据的功能，存储所设置的初始密码。然后通过S52单片机之间的通讯原理便于对个人所设置的信息进行加密，同时利用S52单片机采用数字编码便于调试，功率消耗低，速度快，稳定性高，应用的途径比较广泛。总而言之，它的简单便捷以及稳定可靠，现在越来越受到大众的喜爱。在设计好该作品通过检测表示已达到所要求的目标。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】AT89C52单片机,密码锁,3*4矩阵键盘,EEPROM储存芯片
引 言 1
一、总体设计方案 1
二、主要选用芯片介绍 2
（一）、AT89S52性能特性 2
（二）、储存芯片AT24C02 4
三、系统各模块电路设计 6
（一）、键盘输入电路 6
（二）、显示电路 6
（三）、密码储存 7
（四）、警报电路和开锁电路 8
四、系统软件实现 8
(一).主程序设计 8
(二).键功能程序流程图 9
五、系统的调试与测试 10
六、结束语 10
参考文献 12
附录 13
录1:主要程序清单 13
附录2：原理图 20
附录3：PCB布线图及装配图 21
引 言
随着科技和人们的生活水平的提高和科学技术的进步，怎么样防止家庭和一些公共设施以及一些私人财产被盗这一问题变得最为的突出；电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，用途最为广泛的就是银行的自动取款机和手机电脑用户登录的密码等，所以电子密码锁受到了广大用户的青睐。电子密码锁具发展到现在已有若一段的历史了，因为人们根据所的结构、原理也很透彻，然后逐渐发展成不用钥匙就能打开的方法和工具也层出不穷。使广大居民防不胜防。
一、总体设计方案
本设计主要由密码存储AT24C02、矩阵键盘、LCD1602和单片机AT89C52等部分组成。其中矩阵键盘用于进行各种功能的实现和输入数字密码。由使用者在进行开锁前，首先通过键盘输入密码，然后矩阵键盘发出信号给单片机，然后经过单片机产生信号对使用者输入的密码与事先保存在AT24c02的密码进行比较，接着单片机来判断密码是否正确，然后控制它引脚会产生高低电平传到开锁电撸即下文中的接在开锁电路中的负载电路选择开锁还是报警，实际上只要在了开锁电路上接负载然后通过输出的高低电平使负载电路发生变化来代替开锁电路。系统整体框图如图1所示。
图1 系统的总体硬件框图
1．电子密码锁输入信号电路：主要功能用于信号的输入（输入密码和各个功能键的输入），来实现电子密码锁的密码输入功能。
2．密码存储电路：该电路用于在电路掉电时存储数据以及存储设置密码和修改密码的功能。
3．复位电路：用于系统电路的初始化和复位功能。
4．系统输出电路（开锁和报警电路）：所接的负载电路实现所设计的开锁和报警功能。
5．LCD显示电路：用于实现对系统输入信号的显示（提示）以及操作功能提示。
6．其他部分电路：主要包括电源和断电时供电电路等。
二、主要选用芯片介绍
（一）、AT89S52性能特性
AT89S52芯片是一款节能的和8位的高性能单片机，片内含有可擦写上千次的FLASH只读程序存储器。具有非易性存储技术。他的优点是全双工串行口、256字节RAM、一个6向量2级中断结构、2个数据指针和个16位定时器/计数器等等。具有静态时钟方式、错误编程亦无废品产生、还可以进行反复的实验，用89的单片机每次实验可以编入不同的程式，同时还可以对这些程式修改。它的8031 CPU与MCS-51 兼容。由于它的兼容性比较好，在一些类似的种类的单片机上可以直接取代。他的内部结构有8031CPU、振荡电路片内存储器和RAM，还有定时器以及串并行I/O接口。
1．主要特性：
AT89S52可以兼容MCS51的指令系统等等，并且它内部的ISP FLASH ROM是8K同时反复擦写超过一千。他的双向I/O接口达到了32个。外接时钟电路，时钟频率在0到33ＭHZ，还可以进行更高级的加密，采用的是双数据寄存器指针。 2．管脚说明：如图2所示。
图2 AT89C52管脚图
（二）、储存芯片AT24C02
AT24C02是一款来自Atmel公司的低功耗CMOS型E2PROM，它的、擦写次数大于10000次、写入速度小于10 ms、抗干扰能力强、处理信息是比较稳定、数据不易丢失等特点。它的工作电压、大约不低于3V和不高于5V，一般为5V。抗干扰能力强、擦写次数大于一万次、写入速度小于10 ms、抗干扰能力强、处理信息是比较稳定、数据不易丢失等特点。并且该款芯片使用I2C总线式进行数据读写的串行器件，所占用的资源和I/O接口很少，可以在线编程，然后由发出的控制字来控制总线传送的方向。AT24C02是片内地址寄存器。I2C总线是用来连接IC器件之间的二线制总线。I2C总线通过SDA、及SCL两根线在连到总线之间传送信息，并根据地址来识别器件。它是可读可写的存储器。通过IIC与单片机通信。有2K的储存空间.可进行但字节存，内含存储空间256×8位，单片机控制I2C，挂在I2C总线上可以有很多个并且有独立的地址，A0，A1，A2单片机产生串行时钟信号同时发出控制字，来控制总线的传送方向， 管脚描述：SDL 为串行数据/地址；SCL 为串行时钟发挥着所有单片机的数据的时钟和接受时钟。 地址输入端有 A0、A1、A2： 当24C02被总线寻址，这三个地址输入脚悬空或者接电源。 WP为写保护： 如果WP管脚连接到Vss 或悬空,可以是单片机进行正常的读/写操作，当 WP连接到电源Vcc 所有的内容只能读当。芯片如图3所示
图3 AT24C02引脚图
三、系统各模块电路设计
（一）、键盘输入电路
由于本设计的需要而没有采用独立按键式键盘。因此采用我们曾经都有学习或者接触过的矩阵键盘，它由行和列组成，在按到键盘时，矩阵键盘输入电路会产生对应的信号，由键盘输入来完成密码锁的密码，矩阵键盘的特点是节约很多I/O口。本设计中使用3×4矩阵键盘不仅可以完成密码的输入还能将比分按键作特别功能键使用，只需要根据实际情况，采用相对应的程式就可以完成矩阵键盘输入功能。
下面图4所示３×４矩阵键盘输入电路。
图4 3*4矩阵键盘
（二）、显示电路
LCD显示电路由液晶显示器LCD1602和保护电阻组成，它取代普通的数码管完成该电路。开锁时就需要和正常的设备一样按下键盘上的开锁按键后，利用键盘上的数字键1－9输入密码，每按下一个数字键后对应的在显示器上显示。当密码输入完成时，按下确认键，如果输入的密码正确的话， LCD显示上面会出现提示信息显示开锁，单片机其中P2.0引脚就会接受到命令会输出低电平，使三极管T2导通，电磁铁吸合，继电器开关跳转，电子密码锁被打开，如果密码不正确，LCD显示屏会显示所应该显示的报警信息，P2.0输出的是高电平，负载电路的二极管处于开路状态,并且蜂鸣器会发出报警信号。ＬＣＤ显示屏会很清楚的显示所输入的密码及其密码是否正确。
下面图５所示LCD显示电路。
图5 ＬＣＤ显示电路
（三）、密码储存
AT24C02的1、2、3脚是三条地址线，用于确定芯片的硬件地址。在AT89S5２试验开发板上都接地，SDA接正电源和SCK脚接负电源。串行数据输入/输出的脚为SDL既8号脚，数据通过这条双向I2C总线串行传送， I2C总线由单片机控制，但单片机发送地址后，该地址被激活，向单片机输入信号，然后进行该设计物的操作任务，密码储存芯片和单片机的P3.6连接。WP为时钟输入线，如果和Ｓ５２的P3.7脚连接。SDL和SCL在接正电源间连接的时候，必须各接一个5.1K的上拉电阻。第6脚接P3.5。AT24C02中带有片内地址寄存器。
【摘要】
随着科技和人们的生活水平的提高和科学技术的进步，怎么样防止家庭和一些公共设施以及一些私人财产被盗这一问题
本次论文设计是使用单片机AT89S52作为该作品的控制器。分为控制器和执行系统以及连接控制器的存储芯片AT24C02，所用数字密码通过矩阵键盘的输入代替传统的钥匙，这使人们的生活非常的方便。在系统完成后，首先对系统初始化，然后利用AT24C02存储数据的功能，存储所设置的初始密码。然后通过S52单片机之间的通讯原理便于对个人所设置的信息进行加密，同时利用S52单片机采用数字编码便于调试，功率消耗低，速度快，稳定性高，应用的途径比较广泛。总而言之，它的简单便捷以及稳定可靠，现在越来越受到大众的喜爱。在设计好该作品通过检测表示已达到所要求的目标。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】AT89C52单片机,密码锁,3*4矩阵键盘,EEPROM储存芯片
引 言 1
一、总体设计方案 1
二、主要选用芯片介绍 2
（一）、AT89S52性能特性 2
（二）、储存芯片AT24C02 4
三、系统各模块电路设计 6
（一）、键盘输入电路 6
（二）、显示电路 6
（三）、密码储存 7
（四）、警报电路和开锁电路 8
四、系统软件实现 8
(一).主程序设计 8
(二).键功能程序流程图 9
五、系统的调试与测试 10
六、结束语 10
参考文献 12
附录 13
录1:主要程序清单 13
附录2：原理图 20
附录3：PCB布线图及装配图 21
引 言
随着科技和人们的生活水平的提高和科学技术的进步，怎么样防止家庭和一些公共设施以及一些私人财产被盗这一问题
一、总体设计方案
本设计主要由密码存储AT24C02、矩阵键盘、LCD1602和单片机AT89C52等部分组成。其中矩阵键盘用于进行各种功能的实现和输入数字密码。由使用者在进行开锁前，首先通过键盘输入密码，然后矩阵键盘发出信号给单片机，然后经过单片机产生信号对使用者输入的密码与事先保存在AT24c02的密码进行比较，接着单片机来判断密码是否正确，然后控制它引脚会产生高低电平传到开锁电撸即下文中的接在开锁电路中的负载电路选择开锁还是报警，实际上只要在了开锁电路上接负载然后通过输出的高低电平使负载电路发生变化来代替开锁电路。系统整体框图如图1所示。
图1 系统的总体硬件框图
1．电子密码锁输入信号电路：主要功能用于信号的输入（输入密码和各个功能键的输入），来实现电子密码锁的密码输入功能。
2．密码存储电路：该电路用于在电路掉电时存储数据以及存储设置密码和修改密码的功能。
3．复位电路：用于系统电路的初始化和复位功能。
4．系统输出电路（开锁和报警电路）：所接的负载电路实现所设计的开锁和报警功能。
5．LCD显示电路：用于实现对系统输入信号的显示（提示）以及操作功能提示。
6．其他部分电路：主要包括电源和断电时供电电路等。
二、主要选用芯片介绍
（一）、AT89S52性能特性
AT89S52芯片是一款节能的和8位的高性能单片机，片内含有可擦写上千次的FLASH只读程序存储器。具有非易性存储技术。他的优点是全双工串行口、256字节RAM、一个6向量2级中断结构、2个数据指针和个16位定时器/计数器等等。具有静态时钟方式、错误编程亦无废品产生、还可以进行反复的实验，用89的单片机每次实验可以编入不同的程式，同时还可以对这些程式修改。它的8031 CPU与MCS-51 兼容。由于它的兼容性比较好，在一些类似的种类的单片机上可以直接取代。他的内部结构有8031CPU、振荡电路片内存储器和RAM，还有定时器以及串并行I/O接口。
1．主要特性：
AT89S52可以兼容MCS51的指令系统等等，并且它内部的ISP FLASH ROM是8K同时反复擦写超过一千。他的双向I/O接口达到了32个。外接时钟电路，时钟频率在0到33ＭHZ，还可以进行更高级的加密，采用的是双数据寄存器指针。 2．管脚说明：如图2所示。
图2 AT89C52管脚图
（二）、储存芯片AT24C02
AT24C02是一款来自Atmel公司的低功耗CMOS型E2PROM，它的、擦写次数大于10000次、写入速度小于10 ms、抗干扰能力强、处理信息是比较稳定、数据不易丢失等特点。它的工作电压、大约不低于3V和不高于5V，一般为5V。抗干扰能力强、擦写次数大于一万次、写入速度小于10 ms、抗干扰能力强、处理信息是比较稳定、数据不易丢失等特点。并且该款芯片使用I2C总线式进行数据读写的串行器件，所占用的资源和I/O接口很少，可以在线编程，然后由发出的控制字来控制总线传送的方向。AT24C02是片内地址寄存器。I2C总线是用来连接IC器件之间的二线制总线。I2C总线通过SDA、及SCL两根线在连到总线之间传送信息，并根据地址来识别器件。它是可读可写的存储器。通过IIC与单片机通信。有2K的储存空间.可进行但字节存，内含存储空间256×8位，单片机控制I2C，挂在I2C总线上可以有很多个并且有独立的地址，A0，A1，A2单片机产生串行时钟信号同时发出控制字，来控制总线的传送方向， 管脚描述：SDL 为串行数据/地址；SCL 为串行时钟发挥着所有单片机的数据的时钟和接受时钟。 地址输入端有 A0、A1、A2： 当24C02被总线寻址，这三个地址输入脚悬空或者接电源。 WP为写保护： 如果WP管脚连接到Vss 或悬空,可以是单片机进行正常的读/写操作，当 WP连接到电源Vcc 所有的内容只能读当。芯片如图3所示
图3 AT24C02引脚图
三、系统各模块电路设计
（一）、键盘输入电路
由于本设计的需要而没有采用独立按键式键盘。因此采用我们曾经都有学习或者接触过的矩阵键盘，它由行和列组成，在按到键盘时，矩阵键盘输入电路会产生对应的信号，由键盘输入来完成密码锁的密码，矩阵键盘的特点是节约很多I/O口。本设计中使用3×4矩阵键盘不仅可以完成密码的输入还能将比分按键作特别功能键使用，只需要根据实际情况，采用相对应的程式就可以完成矩阵键盘输入功能。
下面图4所示３×４矩阵键盘输入电路。
图4 3*4矩阵键盘
（二）、显示电路
LCD显示电路由液晶显示器LCD1602和保护电阻组成，它取代普通的数码管完成该电路。开锁时就需要和正常的设备一样按下键盘上的开锁按键后，利用键盘上的数字键1－9输入密码，每按下一个数字键后对应的在显示器上显示。当密码输入完成时，按下确认键，如果输入的密码正确的话， LCD显示上面会出现提示信息显示开锁，单片机其中P2.0引脚就会接受到命令会输出低电平，使三极管T2导通，电磁铁吸合，继电器开关跳转，电子密码锁被打开，如果密码不正确，LCD显示屏会显示所应该显示的报警信息，P2.0输出的是高电平，负载电路的二极管处于开路状态,并且蜂鸣器会发出报警信号。ＬＣＤ显示屏会很清楚的显示所输入的密码及其密码是否正确。
下面图５所示LCD显示电路。
图5 ＬＣＤ显示电路
（三）、密码储存
AT24C02的1、2、3脚是三条地址线，用于确定芯片的硬件地址。在AT89S5２试验开发板上都接地，SDA接正电源和SCK脚接负电源。串行数据输入/输出的脚为SDL既8号脚，数据通过这条双向I2C总线串行传送， I2C总线由单片机控制，但单片机发送地址后，该地址被激活，向单片机输入信号，然后进行该设计物的操作任务，密码储存芯片和单片机的P3.6连接。WP为时钟输入线，如果和Ｓ５２的P3.7脚连接。SDL和SCL在接正电源间连接的时候，必须各接一个5.1K的上拉电阻。第6脚接P3.5。AT24C02中带有片内地址寄存器。
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