基于单片机的电子密码锁设计

基于单片机的电子密码锁设计院系：机电与自动化学院专业班：机电一体化1002姓名：赵徐学号：20102811056指导教师：李静1、系统结构分析图1-1系统结构框图本设计系统主要由单片机芯片、电源输入部分、键盘输入部分、密码存储部分、复位部分、晶振部分显示部分、报警部分、开锁部分组成。AT89S51键盘输入复位电路密码存储电路晶振电路电源输入显示电路报警电路开锁电路选用单片机AT89S51作为本设计的主控芯片。采用矩阵键盘进行功能按键的输入。外接AT24C02芯片用于密码的存储与修改。利用LCD1602液晶显示器进行显示。利用蜂鸣器进行报警工作。2、方案设计3.1存储芯片AT24C023、硬件电路图3-1AT24C02的电路接线图3.2矩阵键盘采用4*4矩阵式键盘实现密码输入功能。4*4键盘不但能完成密码的输入，还能作特别功能键使用，比如修改密码功能等。3、硬件电路图3-2矩阵键盘3、硬件电路键盘输入原理图如下图所示：图3-3键盘输入原理图3.3电源输入部分3、硬件电路密码锁主控制部分电源需要用5V直流电源供电，其电路如图3-5所示：图3-4电源输入电路原理图3.4复位部分根据实际情况选择如图3-6所示的复位电路。该电路在最简单的复位电路下增加了手动复位按键。3、硬件电路图3-5电源输入电路原理图3、硬件电路3.5晶振部分根据实际情况，本设计中采用12MHZ做为系统的外部晶振,电容取值为20pF。图3-6晶振电路原理图3、硬件电路3.6显示部分为了提高密码锁的密码显示效果能力。本设计的显示部分由液晶显示LCD1602取代普通的数码管来完成。其显示部分引脚接口如图3-8所示：图3-7显示电路原理图3、硬件电路3.7报警部分报警部分由陶瓷压电发声装置及外围电路组成。报警电路原理图如图3-9所示：图3-8报警电路原理图3、硬件电路3.9开锁部分开锁控制电路的功能是当输入正确的密码后将锁打开。图3-9开锁电路原理图4、软件设计本系统软件设计由主程序、初始化程序、LCD显示程序、键盘扫描程序、键功能程序、密码设置程序、EEPROM读写程序和延时程序等组成。4、软件设计4.1系统主程序设计开始初始化键盘扫描启动程序键盘扫描键功能程序结束关闭程序图4-1主程序流程图4、软件设计4.2键功能程序图4-2键功能流程图键功能程序键值＝‘0－9’？键值＝‘开锁’？键值＝‘清除’？键值＝‘设置’？键值＝‘确认’？密码输入程序设置程序清除程序开锁程序确认程序YYYYYN返回NNNN4、软件设计4.3检验密码正误程序图4-3密码设置流程图图4-4开锁流程图初始化按开锁键输入密码确认程序所输入密码正确？Y开锁成功开锁程序输入次数加1次数3?报警程序返回NYN本设计从经济实用的角度出发，采用美国Atmel公司的单片机AT89S51与低功耗CMOS型E2PROMAT24C02作为主控芯片与数据存储器单元，结合外围的键盘输入、显示、报警、开锁等电路并用汇编编写主控芯片的控制程序，研制了一款可以多次更改密码具有报警功能的电子密码锁。设计完全可行可以达到设计目地。使用单片机制作的电子密码锁具有软硬件设计简单，易于开发，成本较低，安全可靠，操作方便等特点，可应用于住宅、办公室的保险箱及档案柜等需要防盗的场所，有一定的实用性。该电路设计还具有按键有效提示，输入错误提示，控制开锁电平，控制报警电路，修改密码等多种功能。可在意外泄密的情况下随时修改密码。保密性强，灵活性高，特别适用于家庭、办公室、学生宿舍及宾馆等场所。经实验证明，该密码锁具有设计方法合理，简单易行，成本低，安全实用等特点，符合住宅、办公室用锁要求，具有推广价值。结论谢谢