电子密码锁的方案设计书与实现[1]

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1、沈阳理工大学创新实践周课程设计20沈阳理工大学创新实践周课程设计198结论设计优缺点及改进方法总结如下：设计，一般实现预设要求，从主题到编程，从绘制电路图到模拟，到最终硬件生产，完成系统的单片机模拟研究，是一种极其有意义的经验和经验。然而，由于缺乏自己的经验，对单片机模拟和硬件生产缺乏一定的了解，所以研究只关注单片机密码锁最基本的方面，即密码初始化、输入密码、密码正确解锁，所以只有密码666固化在程序中，不可修改，这对真正的密码锁研究有很大的局限性，即忽略修改密码和输入报警，总体考虑不是很完整，所以有很大的变化。

2.进入空间。今后要加强对单片机知识的学习，加深对单片机界面定义和串行并行工作原理的理解。一方面，这是未来单片机设计中需要考虑的问题。何宏主编参考文献1.单片机原理及接口技术.北京：国防工业出版社：.2006.072杨西明，朱琦主编.单片机编程与应用介绍.北京：机械工业出版社：.2004.063叶启明.单片机生产的新型安全密码锁J.郭海英，2005，(10)4.基于单片机电子安全密码锁的设计M.2005年，现代电子技术，(13)5李明喜.新型电子密码锁的设计J.2004年(03)6董继成机电产品开发创新.一种新型安全的单片机密码锁J.2004年(03)7路电子技术红.专用集。

3.自动化成电路设计和电子设计.北京:2004沈阳理工大学创新实践周课程设计18图9硬件电路输入密码666后，解锁电路控制的锁芯结构会自动弹出，演示解锁过程。但请注意，只有当密码正确时，电子锁中的微继电器才能被单片机吸起。当继电器吸起后，带动锁杆伸缩时，锁钩在弹簧的作用下弹起，完成解锁。如图所示，沈阳理工大学创新实践周课程设计177硬件制作与调试Ptotues模拟正确后，可以选择材料制作硬件。以万用电路板为载体，选用相关电阻、电容、与门电路、芯片等，注意单片机程序的烧录。焊接过程一定要细心、耐心。实物硬件制作的电子密码锁。

4.中间，可以扔掉以前模拟中使用的开锁模拟的发光LED灯具，用微电继电器的锁芯结构代替，生动真实地模拟解锁过程。本次电路焊接较为复杂，鉴于经验缺乏，焊接出来的电路较为凌乱，以后需要不断改进，但是基本实现了所有功能。具体硬件电路如下图所示：沈阳理工大学创新实践周课程设计162按钮。输入密码666后，数字管显示如图所示。图7显示输入的密码输入四位密码666后，用于替换电磁锁，因为密码输入正确。LED发光管D会发光并持续一段时间，说明密码输入正确，解锁正确。如图8所示，沈阳理工大学创新实践周课程设计156软件程设计156软件模拟结果Protu。

5、es软件仿真。首先设计电子密码锁的源程序，编译后生成的目标文件经过模拟调试。相关调试和模拟可在完成后进行。1系统上电后，初始状态如图所示，显示四位0。图6初始状态沈阳理工大学创新实践周课程设计14num=0；if(num=keyword)dian=1；delay(5000)；dian=0；5延时程序voiddelay(uinti)uintj；for(；i0；i-)for(j=0；j沈阳理工大学创新实践周课程设计12999delay(10)；temp=P1；temp&=0x0f；if(temp!=0x0f)temp=P1；temp&=0x0f；switch(temp)case。

6、0x0e:keynum=8；break；case0x0d:keynum=9；break；case0x0b:keynum=10；break；case0x07:keynum=11；break；while(temp!=0x0f)temp=P1；temp&=0x0f；returnkeynum；数字管显示子程序voidDisplay(uintnum)uintge,shi,bai,qian；qian=num/1000；P0=tableqian；P2=0xfe；沈阳理工大学创新实践周课程设计11temp=P1；temp&=0x0f；if(temp!=0x0f)delay(10)；temp=P1；temp&。

7、=0x0f；if(temp!=0x0f)temp=P1；temp&=0x0f；switch(temp)case0x0e:keynum=4；break；case0x0d:keynum=5；break；case0x0b:keynum=6；break；case0x07:keynum=7；break；while(temp!=0x0f)temp=P1；temp&=0x0f；P1=0xff；P15=0；/*扫描第三行*temp=P1；temp&=0x0f；if(temp!=0x0f)沈阳理工大学创新实践周课程设计10uchartemp,keynum；P1=0xff；P17=0；/*扫描第一行*temp=P。

8、1；temp&=0x0f；if(temp!=0x0f)delay(10)；temp=P1；temp&=0x0f；if(temp!=0x0f)temp=P1；temp&=0x0f；switch(temp)case0x0e:keynum=0；break；case0x0d:keynum=1；break；case0x0b:keynum=2；break；case0x07:keynum=3；break；while(temp!=0x0f)temp=P1；temp&=0x0f；P1=0xff；P16=0；/*扫描第二行*沈阳理工大学创新实践周课程设计95.1基本设计思路电子密码锁工作的主要过程是由数。

9.码管开始输入密码，通过键盘输入密码。同时，数字管显示密码输入。按下确认键后，判断密码的正确性，解锁或其他处理。密码的设置是一个非常重要的部分，在这个程序中，密码是固定的666具体设计包括头文件及其相关定义、键盘扫描子程序、数字管显示子程序、中断程序、延迟程序和主程序设计。编写后，使用Keil编译和生成软件.hex文件。相关的一些关键子程序设计如下。5.每个子程序设计的一个文件是相关定义#include#defineuintunsignedint#defineucharunsignedcharsbitP17=P17；sbitP16=P16；sbi。

10、tP15=P15；sbitP14=P14；sbitdian=P30；uintcount=0,num=0,k,keyword=6666；Uchartable=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71.2键盘扫描子程序uintkeyscan()沈阳理工大学创新实践周课程设计8图5开锁电路沈阳理工大学创新实践周课程设计7图4数字管显示电路4.3在本设计中，基于节约材料的原则，暂时使用解锁电路LED在实际设计中，发光管实际设计中，用继电器代替电子锁模拟解锁过程)，发光管亮，表。

11.解锁；灭绝，说明没有解锁。如5所示。发光管发光，即密码输入正确，解锁；密码输入错误，LED发光管不亮。沈阳理工大学创新实践周课程设计6键，确认是否按键。确认按下按钮后，下一步就是确定按下哪个按钮。识别钥匙通常有两种方法：一种是常用的逐行扫描查询方法；另一种是快速线反转方法。对照图3所示的44键盘，说明了逐行扫描法和线反转法的工作原理。1扫描原理：即将每个键分为水平和垂直的两端访问。例如，扫描码是从垂直输入的，这意味着该行收到的扫描码是相同的bit，读取扫描码的是水平。扫描动作是先输入扫描码，然后读取输入值。比较后，您可以知道按下哪个键。比如。

12.说扫描码送到01111111，0111代表此时扫描第一行P1.0列，后面的1111是先把读取的4行接脚设置为VDD，如果按下第一行第三列按钮，读取结果将变为0111101(注意1111变为1101)LSB的第三个bit这是因为按下按钮后，它将从1变为0，垂直扫描码电位short，而把读取的LSB的bit这就是扫描原理。因为这个按钮是一个机械开关，当按下按钮时，按钮会振动一段时间以稳定。为了避免系统误判为多次输入相同的按钮，我们必须检测到按下按钮Delay短时间内，使键盘处于稳定状态，然后判断按下的键，使键盘输入稳定。因为这个按钮是一个机械开关，当按下按钮时，按钮会振动一段时间以稳定。为了避免系统误判为多次输入相同的按钮，我们必须检测到按下按钮Delay短时间内，使键盘处于稳定状态，然后判断按下的键，使键盘输入稳定。

13.线反转法原理:首先区分键盘中是否有按钮，有单片机I/O将全扫描字送到键盘，然后读入行线状态进行判断。方法是将全扫描字000输出到行线H，将所有列线放置为低电平，然后将列线的电平状态读入累加器A。如果按下按钮，总会有一个行线电平被拉到低电平，导致行线不全为1。判断键盘中哪个键被按下，以便在将列线逐列置于低电平后，检查行输入状态。方法是：依次向列线发送低电平，然后检查所有行线状态。如果全部为1，则按下的按钮不在此列中；如果不是全部为1，则按下的按钮必须在此列中，并且是与零电平行线交叉口的按钮。本设计采用键盘逐行扫描法。4.本系统设计的显示电路是为了给用户提示而设置的。本系统的。

14.单片机的显示功能可以通过串行显示和单片机的串行口来完成。并使用四位共阳极数码管作为输入密码显示，非常直观、清晰。显示电路的电路原理图如图4所示。沈阳理工大学创新实践周课程设计54电路原理设计4.1键盘电路设计采用矩阵键盘，因此本设计采用行列键盘，也可以减少键盘与单片机接口的占用I/O当按键较多时，通常会使用线的数量。原理如图3所示。图3矩阵键盘的每个水平（线）与垂直线（线）的交叉点不相连，而是通过按钮连接。使用这种行列矩阵结构只需要N条线和M条线就可以形成NM按键键盘。键盘处理程序首先是在非键盘编码的单片机系统中。

15.按照沈阳理工大学创新实践周课程设计等待4调电存储、声光提示，甚至增加遥控功能。原理如图2所示。通过比较上述两种方案，单片机方案具有较大的活动空间，不仅可以实现所需的功能，而且可以在很大程度上扩展功能，而且可以方便地升级系统，因此我们采用了后一种方案。本方案采用一种AT89C52是单片机控制方案的核心。灵活的编程设计和丰富的单片机I/O实现基本密码锁功能的端口及其控制精度。初步设计思路如下：用矩形键盘输入密码，包括数字键和功能键。数码管显示输入的四位密码，用四位共阳极数码管发光显示数码，从而控制显示器显示。用发光二极管代替开锁电路，光表。

16、示开锁。打开电源后，显示器显示“0000”，设原始密码为“6666”，只要输入此密码便可开门。按“0”键，清除显示器为“0000”。软件的设计主要包括键盘键值的读取、数码管显示程序、密码比较程序、中断程序和延时程序等。开锁控制电路AT89C52单片机电源接入数码管显示电路矩阵键盘控制指示电路沈阳理工大学创新实践周课程设计33总体方案设计开始设计的时候，考虑到两个设计方案，分别如下：方案一：采用数字电路控制。其原理方框图如图1所示。图1数字密码锁电路方案采用数字密码锁电路的好处就是设计简单。用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路作为密码锁的核心控制，共设了9个用户输入键，其中只有4个是。

17、有效的密码按键，其它的都是干扰按键，若按下干扰键，键盘输入电路自动清零，原先输入的密码无效，需要重新输入；如果用户输入密码的时间超过40秒(一般情况下，用户不会超过40秒，若用户觉得不便，还可以修改)电路将报警80秒，若电路连续报警三次，电路将锁定键盘5分钟，防止他人的非法操作。电路由两大部分组成：密码锁电路和备用电源(UPS)，其中设置UPS电源是为了防止因为停电造成的密码锁电路失效，使用户免遭麻烦。密码锁电路包含：键盘输入、密码修改、密码检测、开锁电路、执行电路、报警电路、键盘输入次数锁定电路。方案二：采用一种是用以AT89C52为核心的单片机控制方案。利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/。

18、O端口，及其控制的准确性，不但能实现基本的密码锁功能，还能添加沈阳理工大学创新实践周课程设计22功能设计1完成相应C语言程序的编写。定义相关函数，具体包括延时函数、中断函数、扫描函数、数码管显示函数和主函数等。2在Keil环境下编译程序，生成.hex文件，要求程序编译正确，原理清楚。3设计电子密码锁原理图，尽量有一定复杂度和难度，要求设计简洁、易懂。4在Protues环境下完成电路原理图的绘制与仿真。要求正确绘制电路图，完成其参数的定义与元器件的连接，注意为单片机加载.hex文件，其他包括键盘扫描电路，数码管显示电路和开锁电路的设计等等。系统上电后，要求正确仿真，即输入所需求的四位密码，系统正。

19、确运行，模拟开锁。分析仿真结果，并为硬件的制作打下基础。5硬件制作与调试。要求自己选用相关元件，选用电路板等实现硬件的制作。完成后，自己调试运行，要求接入12V直流电源，输入四位密码，完成开锁的模拟实现过程。找出相关问题，并进行改进。6结果分析。总体完成后，对整个系统进行总结，分析优点与缺点，撰写、完善实验报告，得出实验结论。沈阳理工大学创新实践周课程设计1电子密码锁的设计与实现1背景与意义随着电子技术和计算机技术的飞速发展，单片机性能不断完善，性能价格比显著提高，技术日趋完善。由于单片机具有体积小、重量轻、价格便宜、功耗低、控制功能强及运算速度快等特点，因而在国民经济建设、军事及家用电器等各。

20、个领域均得到了广泛的应用。本设计利用单片机及附加电子元器件实现数据采集和控制算法，来完成某一实际功能，检验并提高学生对整体电路设计和把握能力，了解单片机系统设计流程，以及电路板的实际制作和调试能力。随着人们生活水平的提高和安全意识的加强，对安全的要求也就越来越高。锁自古以来就是把守护门的铁将军，人们对它要求甚高，既要安全可靠的防盗，又要使用方便，这也是制锁者长期以来研制的主题。随着电子技术的发展，各类电子产品应运而生，电子密码锁就是其中之一。据有关资料介绍，电子密码锁的研究从20世纪30年代就开始了，在一些特殊场所早就有所应用。这种锁是通过键盘输入一组密码完成开锁过程。研究这种锁的初衷，就是为。

21、提高锁的安全性。由于电子锁的密钥量(密码量)极大，可以与机械锁配合使用，并且可以避免因钥匙被仿制而留下安全隐患。电子锁只需记住一组密码，无需携带金属钥匙，免除了人们携带金属钥匙的烦恼，而被越来越多的人所欣赏。电子锁的种类繁多，例如数码锁，指纹锁，磁卡锁，IC卡锁，生物锁等。但较实用的还是按键式电子密码锁。20世纪80年代后，随着电子锁专用集成电路的出现，电子锁的体积缩小，可靠性提高，成本较高，是适合使用在安全性要求较高的场合，且需要有电源提供能量，使用还局限在一定范围，难以普及，所以对它的研究一直没有明显进展。目前，在西方发达国家，电子密码锁技术相对先进，种类齐全，电子密码锁已被广泛应用于智能。

22、门禁系统中，通过多种更加安全，更加可靠的技术实现大门的管理。在我国电子锁整体水平尚处于国际上七八十年代左右，电子密码锁的成本还很高，市场上仍以按键电子锁为主，按键式和卡片钥匙式电子锁已引进国际先进水平，现国内有几个厂生产供应市场。但国内自行研制开发的电子锁，其市场结构尚未形成，应用还不广泛。国内的不少企业也引进了世界上先进的技术，发展前景非常可观。希望通过不断的努力，使电子密码锁在我国也能得到广泛应用。目录1背景与意义.12功能设计.23总体方案设计.34电路原理图设计.54.1键盘电路设计.54.2数码管显示电路设计.64.3开锁电路设计.75程序设计.95.1基本设计思路.95.2各子程序设计.96软件仿真结果.157硬件制作与调试.178结论.19参考文献.19。