目录
简易电字密码锁 .................................................................................................................... 2 一、绪论 ............................................................................................................................... 2
1.1 引言 ....................................................................................................................... 2 1.2 课题的背景及意义.................................................................................................. 2 1.3 电子密码锁发展趋势 .............................................................................................. 3 二、 总体设计方案 .............................................................................................................. 5
2.1基于单片机的电子密码锁功能实现要求 .................................................................. 5 2.2按键说明 ................................................................................................................. 5 2.3操作说明 ................................................................................................................. 5 2.4系统结构框图 .......................................................................................................... 6 三、 硬件设计 ...................................................................................................................... 6
3.1 AT89C51单片机的简介 ........................................................................................... 7
3.1.1 主要特性 ..................................................................................................... 7 3.1.2 管脚说明 ..................................................................................................... 8 3.2振荡器和时钟电路 ................................................................................................ 11 3.3 单片机复位电路 ................................................................................................... 11 3.4 键盘电路设计 ....................................................................................................... 12 3.5 液晶显示电路设计................................................................................................ 13 3.6 存储芯片电路设计................................................................................................ 13 四、系统软件设计 .............................................................................................................. 14 五、课程总结及心得体会 ................................................................................................... 31 参考文献 ............................................................................................................................. 32
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简易电字密码锁
一、绪论
1.1 引言
在日常的生活和工作中,住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。若使用传统的机械式钥匙开锁，人们常需携带多把钥匙,使用极不方便,且钥匙丢失后安全性即大打折扣。随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。
根据本设计要求，通过密码输入来控制电路或是芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁等任务。它的种类很多，有简易的电路产品，也有基于芯片的性价比较高的产品。现在应用较广的数字密码锁是以芯片为核心，通过编程来实现的。其性能和安全性已大大超过了机械锁。 其主要优点有：
(1)保密性好,编码量多,远远大于弹子锁。随机开锁成功率几乎为零。 (2)密码可变。用户可以经常更改密码，防止密码被盗，同时也可以避免因人员的更替而使锁的密级下降。
(3)误码输入保护。当输入密码错误时，系统会报警。 (4)操作简单易行，一学即会。 1.2 课题的背景及意义
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个领域均得到了广泛的应用。本设计利用单片机及附加器件实现数据采集和控制算法，来完成某一实际功能，检验并提高同学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。同时也加强对数字电路、
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单片机和微机原理等课程知识的实际应用能力，也为同类产品的进一步发展奠定理论和实践基础。
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70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。 1.3 电子密码锁发展趋势
电子密码锁应用于金融业，其根本的作用是“授权”，即被“授权”的人才可以存取钱、物。广义上讲，金融业的“授权”主要包括以下三种层次的内容：1、授予保管权，如使用保管箱、保险箱和保险柜；2、授予出入权，如出入金库、运钞车和保管室；3、授予流通权，如自动存取款。目前，金融行业电子密码锁的应用主要集中在前两个层面上。下面将介绍几种在金融行业中使用较多的电子密码锁以及它们的技术发展方向。当然，以上所说的授权技术再高超，都必须由精良的“锁具”担当承载结构部件，实现开启、闭锁的功能，而且承担实体防护作用，抵抗住或尽量延迟破坏行为，让电子密码锁“软、硬不吃”。一般情况下，锁具防盗的关键是锁身外壳、闭锁的部件的强度、锁止型式、配合间隙和布局。提高电子密码锁之防护能力的必然途径是报警，在金融业的许多场所有人值守、有电视监控，具有报警功能，可以综合物理防范和人力防范两种作用。报警的前提是具备探测功能，根据电子密码锁的使用场所和防护要求，可选择多种多样的探测手段。在中国的城市金融业中，实现联网报警已经成为对各金融网点的基本要求。根据国内外的实践经验，金融业实行安全防范风险等级很有必要，即依据
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使用的防盗报警器材的性能、安装布局和人员值守状况等，可以评估被防护物或区域的防护能力，得出风险等级，其中，电子密码锁的性能至关重要。
由于数字、字符、图形图像、人体生物特征和时间等要素均可成为钥匙的电子信息，组合使用这些信息能够使电子密码锁获得高度的保密性，如防范森严的金库，需要使用复合信息密码的电子密码锁，这样对盗贼而言是“道高一尺、魔高一丈”。组合使用信息也能够使电子密码锁获得无穷扩展的可能，使产品多样化，对用户而言是“千挑百选、自得其所”。
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二、 总体设计方案
2.1基于单片机的电子密码锁功能实现要求
1、设置6位密码，密码通过键盘输入，若密码正确，则将锁打开。 2、密码可以由用户自己修改设定（只支持6位密码），锁打开后才能修改密
码。修改密码之前必须再次输入密码，在输入新密码时候需要二次确认，以防止误操作。
3、报警、锁定键盘功能。密码输入错误显示器会出现错误提示，若密码输
入错误次数超过3次，蜂鸣器报警并且锁定键盘。 4、AT24C02保存密码，支持复位保存，掉电保存功能。 2.2按键说明
如图示：采用4X4键盘输入，键盘对应名称如下：
1 2 3 A 4 5 6 B 7 8 9 C # 0 * D
其中， 【0—9】为数字键，用于输入相应的密码， 【#】号键为取消当前操作 【*】号键为确认 【D】键为修改密码 其它键无功能及定义 2.3操作说明
密码锁初始密码为：000000.
1、开锁：插上电源后，程序自动调入初始密码，此时依次输 入：000000，然后按【*】（确认）键，此时锁会打开，可以看到显示open，密码锁打开。 2、退出并关锁：按下【#】（取消）键，此时锁关闭，所有输入清除。 3、修改密码：在开锁状态下，再次输入正确的密码并按下【*】（确认）键，此时听到两声提示，输入新的六位密码并按【D】（重设）键，再重复输入一次新密码并按【D】，会听到两声提示音，表示重设密码成功，内部保存新密码并存储到AT24C02。（如两次输入的新密码不一样，则重设密码失败）。 4、报警并锁定键盘：当输入密码错误后，报警并锁定键盘3秒，如3秒内又有按键，3秒再启动。
当重置新密码时，新密码会保存于AT24C02存储器里。
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