电子密码锁设计
电子密码锁设计
基于C语言STC89C52单片机控制的电子密码锁
学院：信息工程学院
组长：王欣
组员：步雨辰池欣宇吴阳
摘要：介绍一种通过Protues软件成功仿真的电子密码锁的实现过程。它采用高可靠性的STC89C52单片机来实现开锁和密码的识别, 采用具备I2C总线接口的
AT24C02 芯片来完成密码的存储, 通过四位七段LED显示器提示程序运行状态和使用步骤, 利用蜂鸣器模拟报警, 发光二极管模拟锁的开关。该系统用C语言编写程序, 与汇编语言相比具备更好的移植性和可读性, 便于修改和增减功能。关键词：Protues; 密码锁; 单片机; C语言
Abstract:The implementation of an electronic code lock which was successfully simulated by Protues is introduced. It uses high reliable microcontroller STC89C52 to achieve the unlocking and identification of the code, adopts I2C bus based AT24C02 chip to complete the codes storage. Uses 7SEG-MPX4-CA to prompt the programs running state and working procedures. Adopts buzzer to imitate the alarm and LED to imitate the switch. It is convenient to modify and add function by using C language program, Which is more transplantable and reliable compared to assembly language.
Keywords: Protues; code lock; single chip microcomputer ; C language
第一章前言 (3)
第二章总体方案设计 (4)
2.1 方案论证 (4)
2.2 方案选择 (4)
第三章单元模块设计 (5)
3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (5)
3.2 电路参数的计算及元器件的选择 (10)
3.3 特殊器件的介绍 (11)
3.4 各单元模块的联接 (13)
第四章系统调试 (14)
4.1 调试方法 (14)
4.2 调试内容 (18)
第五章系统功能、指标参数 (19)
5.1 系统能实现的功能 (19)
5.2 系统指标参数测试 (19)
5.3 系统功能及指标参数分析 (20)
第六章设计总结 (21)
6.1 设计小结 (21)
6.2 设计收获体会 (21)
6.3 完善设想 (21)
第七章参考文献 (21)
第八章附录 (22)
8.1 系统原理图 (22)
8.2 元器件清单 (23)
随着人们生活水平的提高，电子密码防盗锁作为防盗卫士的作用日趋重要。电子密码防盗锁用密码代替钥匙，不但省去了佩戴钥匙的烦恼，也从根本上解决了普通门锁保密性差的缺点。随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，机械锁的这些弊端为一种新型的锁---电子密码锁，提供了发展的空间。
随着人们对安全的重视和科技的发展，许多电子智能锁已在国内外相继面世。但是这些产品的特点是针对特定的指纹和有效卡，只能适用于保密要求的箱、柜、门等。而且指纹识识别器若在公共场所使用存在容易机械损坏，IC卡还存在容易丢失、损坏等特点。加上其成本较高，一定程度上限制了这类产品的普及和推广。电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的欢迎。鉴于目前的技术水平与市场的接收程度，电子密码锁是这类电子防盗产品的主流。
总体方案设计
2.1方案的论证
2.1.1 显示部分
方案一：采用LED 数码管显示数据，其电路实现比较简单，采用动态显示方式，4位LED 轮流点亮，肉眼无法分别。完全符合本系统中显示的要求。能很好的完成显示功能。
方案二：使用液晶显示，虽然视觉上有较好的感观，但其体积较大，电路复杂，尤其是编程方面，实现上由一定的困难。
2.1.2 程序下载部分
方案一：采用串口下载的方式，实现单片机电路与电脑的直接连接，这种方法虽然会导致电路复杂性的提高，但是其随时可从电脑端在线下载程序的便利性却大大方便了系统的调试与程序的更新。
方案二：采用外部下载器下载的方式，虽然密码锁本身的电路简单了，但是非常不方便程序的调试，每次都要取下单片机才能下载程序，反复的插拔容易导致单片机的损坏。
时钟电路
复位电路
4*4键盘
光提示
声提示
4位LED 显示
断电存储
程序下载 STC89C52
单片机
2.1.2 电源部分
方案一：采用外接电源的方式，通过电源适配器，稳压管将单片机与电源直接相连，虽然增加了元器件的使用，但是电路本身并不复杂，而且能保证将持续稳定的电压提供给单片机。
方案二：采用电池盒供电的方式，密码锁本身的电路得到了化简，但是长时间的调试过程中电池本身并不一定能提供稳定的电压输出，电压的不稳定会给调试过程增加不必要的麻烦。
2.2方案的选择
2.2.1 显示部分
虽然LED数码管使用的接口比较多，但是与液晶显示比较电路容易实现，而且完全可以满足本系统中温度显示的要求。因此采用数码管显示。
2.2.2 程序下载部分
虽然串口下载方式增加了电路的复杂性，但与外部下载器相比，不仅在一定程度上保护了单片机，而且还非常方便系统的调试。因此选择串口下载方式。
2.2.3 电源部分
虽然外接电源增加了元器件的使用，但与电池盒方式想不，它可以提供持续稳定的电源输出，不用经常更换电池不仅给调试过程提供了便利，而且节约能源减少了废旧电池对环境的污染。
2.2.4 单片机部分
采用一种是用以STC89C52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IO端口，及其控制的准确性，不但能实现基本的密码锁功能，还能添加声光提示以及调电存储功能。
单元模块设计
3.1 各单元模块功能介绍及电路设计
显示模块
LED显示器的显示控制方式按驱动方式可分成静态显示方式和动态显示方式两种。对于多位LED显示器，通常都是采用动态扫描的方法进行显示，其硬件连接方式如上图所示。显示电路显示模块需要显示4位密码以及当前状态，因此需要4个数码管。A,B,C,D,E,F,G,Dp 八个段控制引脚分别与单片机 P0口的八个IO口相连。1,2,3,4 四个位控制引脚分别于单片机 P1口的四个IO口相连。
模块使用PNP三极管Q1 ~ Q4控制LED数码管轮流点亮。由于单片机复位期间，I/O引脚输出高电平，使用PNP三极管可避免复位时显示乱码。
按键模块采用4*4行列矩阵结构，由4条行线和4条列线构成。行线和列线共有16个交叉点，每个交叉点可以放置一个按键，这样共可放置16个按键。按键电路如上图：
KEYL0~KEYL3是行线，分别接单片机的P2.0~P2.3；KEYR0~KEYR3是列线，分别接单片机的P2.4~P2.7。软件编程采用反转法，但是该方法要求行线列线都要有上拉电阻。由于STC89C52单片机的牌P2口内部集成上拉电阻，所以系统未加。S1~S10分别表示0~9字符键，S11表示随机数键，S12表示重设密码键，S13表示显示方式切换键，S14表示退格键，S15表示闭锁键，S16表示确认键。
KEYR3
KEYR2
KEYR1 KEYR0 KEYL1 KEYL2 KEYL3 KEYL0 S1 S2
S6 S7
S16
S12 S8 S3 S4
S11
S15
S10 S14
S13 S9 S5
时钟电路为单片机内部各部分的工作提供系统时钟信号，在单片机外部，XTAL1和XTAL2之间跨接石英晶体振荡器和微调电容，从而构成一个稳定的自激振荡器，这就是单片机的时钟电路。
复位电路
单片机的复位条件是使RST引脚加上持续两个机器周期的高电平。上图为按键复位电路，若要复位，只需按下RESET键，此时电源VCC经电阻R1、R2分压，在RESET端产生一个复位高电平。
整个电路的芯片使用5V电压，所以电源电路将外部的9V的输入电压，稳压后形成5V供系统使用。稳压芯片种类较多，系统采用线性稳压芯片LM7805CT。
LM7805CT是美国国家半导体公司生产的降压式三端稳压芯片，输入电压范围7.5V~30V，最大输入电流1A，内部过热、短路保护电路，需要较少的外接元件方便使用。系统电源电路如上图。
为了保证电路的持续供电，我们未采用传统的电池盒模式，而是采用了交流220V转直流9V变压器。
声光报警模块
ALARMCON
1
2
报警电路主要由PNP三极管和蜂鸣器构成。报警电路如图：
由于蜂鸣器的工作电流一般比较大，以致于单片机的I/O 口是无法直接驱动的，所以要利用放大电路来驱动，一般使用三极管来放大电流就可以了。
LS1是一个5V的电压蜂鸣器，当对其1、2号引脚施加5V电压时，便会鸣叫。由图可知，当ALARMCON输出低电平时，三极管Q7饱和导通，蜂鸣器响；输出高电平时，Q7截至，蜂鸣器停止鸣叫。通过控制ALARMCON输出低电平的时间长短来控制蜂鸣器长叫或短叫。
3.2 电路参数的计算及元器件的选择
1、电源电路模块：
VDD=3.3V,VCC=5V,r=1KΩ,R
外部9V电源接LM7805的1号引脚，+5V电源通过3号引脚输出，2号引脚接地。输入端与输出端通常接两个电容，100uF的容量大的电容用于滤除低频杂波，采用电解电容；0.1uF的容量小的电容用于滤除高频杂波，采用独石电容，J1是为电路板是预留的电源接线端子。
2、键盘电路模块：
本键盘的反转接线方法要求行线和列线都要有上拉电阻，由于STC89C52单片机的P2口内部集成上拉电阻，所以系统未加。
3、显示电路模块：
系统使用PNP三极管Q1-Q4控制LED数码管轮流点亮。单片机复位期间I/O 引脚输出高电平，使用PNP三极管可避免在复位时显示乱码。三极管基极一端接电阻计算如下：
[VDD-V(BEQ)]/(r+βR)=0.1(VCC-V(CEQ))/R
4、报警电路模块：
LS1是一个5V的电压蜂鸣器，当对其1、2号引脚施加5V电压时，便会鸣叫。当ALARMCON输出低电平时，三极管Q7饱和导通，蜂鸣器响；输出高电平时，Q7截至，蜂鸣器停止鸣叫。由上述电阻计算公式同样可得三极管基极一端接
R1=2kΩ的电阻。通过控制ALARMCON输出低电平的时间长短来控制蜂鸣器长叫或短叫。
5、串口通信电路模块：
Max232符合所有的RS-232C技术标准，只需要单一 +5V电源供电，片载电荷泵具有升压、电压极性反转能力，能够产生+10V和-10V电压V+、V- ，功耗低，典型供电电流5mA 。内部集成2个RS-232C驱动器，2个RS-232C接收器6、单片机电路：
电源部分接受外部9V输入，产生5V输出，为单片机及其他模块供电。
单片机采用STC89C52 ，用于接收键盘输入，控制显示、报警、程序下载、断电存储等模块。
3.3 特殊器件的介绍
断电存储模块
作为一种掉电不丢失数据的存储器，EEPROM在单片机系统中具有广泛的应用，AT24C02是ATMEL公司的一款EEPROM产品，内部含有256个8位字节。
AT24C02支持I2C，总线数据传送协议I2C，总线协议规定任何将数据传送到总线的器件作为发送器。任何从总线接收数据的器件为接收器。数据传送是由产生串行时钟和所有起始停止信号的主器件控制的。主器件和从器件都可以作为发送器或接收器，但由主器件控制传送数据（发送或接收）的模式，通过器件地址输入端A0、A1和A2可以实现将最多8个AT24C02器件连接到总线上。
AT24C02的SDA和SCL都接了一个上拉电阻，这是根据SDA和SCL的管脚特性必须接的。单片机的P3.4和P3.5与AT24C02的SDA和SCL相连接，这样，采用两个管脚来模拟I2C协议。
程序下载模块
MAX232芯片是美信公司专门为电脑的RS-232标准串口设计的接口电路,使用+5v单电源供电。
第一部分是电荷泵电路。由1、2、3、4、5、6脚和4只电容构成。功能是产生+12v和-12v两个电源，提供给RS-232串口电平的需要。
第二部分是数据转换通道。由7、8、9、10、11、12、13、14脚构成两个数据通道。其中13脚（R1IN）、12脚（R1OUT）、11脚（T1IN）、14脚（T1OUT）为第一数据通道。8脚（R2IN）、9脚（R2OUT）、10脚（T2IN）、7脚（T2OUT）为第二数据通道。TTL/CMOS数据从T1IN、T2IN输入转换成RS-232数据从T1OUT、T2OUT 送到电脑DB9插头；DB9插头的RS-232数据从R1IN、R2IN输入转换成TTL/CMOS 数据后从R1OUT、R2OUT输出。
第三部分是供电。15脚GND、16脚VCC（+5v）。
3.4 各单元模块的联接
STC89C52的P0口用于输出显示器段码。
P1口的P1.0 ~ P1.3用于控制LED0 ~ LED3的亮灭。
P2口用于构成行列矩阵键盘。
P3.3用于控制蜂鸣器的鸣叫。
P1.6控制红色LED，用于报警模式下的灯光提示。P1.7控制绿色LED，用于模拟电子密码锁开锁后的状态，绿灯亮表示密码锁被打开。
EA端连接电源电路。
RST端连接复位电路。
XTAL1和XTAL2用于连接时钟电路。
T0和T1用于外接断电存储模块AT24C02。
系统调试
4.1 调试方法 按键处理子程序框图
SysMode =？
是否按键 ？
按键处理 Key_Process()
结束 Return;
暗码输入
明码输入
报警模式
大于预设 ？
1、蜂鸣器报警
2、显示器闪烁
重设错误次数
两次输入是否相同？
开锁模式
重设模式1
成功？
重设模式2
1、随机产生
2、用户输入
修改错误次数
返回开锁模式
记录错误次数
字段码和字形对应表
字段码
字形字段码
字形
DpGFEDCBA 十六进制码DpGFEDCBA 十六进制码11000000 0XC0 10001000 0X88
11111001 0XF9 10001100 0X8C 10100100 0XA4 10001111 0X86 10110000 0XB0 11001000 0XC8
10011001 0X99
.
01000111 0X47 10010010 0X92 11000110 0XC6 10000010 0X82 11000001 0XC1 11111000 0XF8 10001110 0X8E 10000000 0X80 10111111 0XBF 10010000 0X90 01111111 0XF7
1.用Keil C51进行软件调试
Keil C51 μVision4集成开发环境是Keil Software，Inc/Keil Elektronik GmbH开发的基于80C51内核的微处理器软件开发平台，内嵌多种符合当前工业标准的开发工具，可以完成从工程建立到管理、编译、链接、目标代码的生成、软件仿真、硬件仿真等完整的开发流程尤其是C编译工具在产生代码的准确性和效率方面达到了较高的水平，而且可以附加灵活的控制选项，在开发大型项目时非常理想。Keil C51集成开发环境的主要功能有以下几点：
μVision4 for Windows：是一个集成开发环境，它将项目管理、源代码编辑和程序调试等组合在一个功能强大的环境中；
C51国际际准化C交叉编译器：从C源代码产生可重定位的目标模块；A51宏汇编器：从80C51汇编源代码产生可重定位的目标模块；BL51链接器/定位器：组合由C51和A51产生的可重定位的目标模块，生成绝对目标模块；LIB51库管理器：从目标模块生成连接器可以使用的库文件；OH51目标文件至HEX格式的转换器，从绝对目标模块生成Intel Hex文件；RTX-51实时操作系统：简化了复杂的实时应用软件项目的设计。
用Keil C51进行软件调试，将写好的代码放入keil中，生成*.hex文件，加载到单片机中进行仿真。如图：
2.用Proteus进行硬件模拟仿真调试
Proteus软件是一种低投资的电子设计自动化软件，提供可仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件和多达30多个元件库。Proteus软件提供多种现实存在的虚拟仪器仪表。此外，Proteus还提供图形显示功能，可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标，例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗，尽可能减少仪器对测量结果的影响，Proteus软件提供丰富的测试信号用于电路的测试。这些测试信号包括模拟信号和数字信号。提供Schematic Drawing、SPICE仿真与PCB设计功能，同时可以仿真单片机和周边设备，可以仿真51系列、AVR、PIC等常用的MCU，并提供周边设备的仿真，例如373、led、示波器等。Proteus提供了大量的元件库，有RAM、ROM、键盘、马达、LED、LCD、AD/DA、部分SPI器件、部分IIC器件，编译方面支持Keil和MPLAB等编译器。
因为其强大的元件库并且支持编译器keil。因此我们选择proteus进行仿真。将keil C51生成的*.hex文件导入到proteus中模拟的单片机中，观察其他元件的是否能按照程序要求工作，从而实现硬件仿真功能。如图
3.用STC-ISP
在使用Keil和Proteus 软件在计算机联调仿真后，就需要进行实际的烧录工作。并且在拥有单片机实验硬件的条件下，也可以将程序烧录到单片机内实际观察运行结果。
STC-ISP 是一款单片机下载编程烧录软件，是针对STC系列单片机而设计的，可下载STC89系列、12C2052系列和12C5410等系列的STC单片机，使用简便，现已被广泛使用。
4.2 调试内容
根据键盘子程序框图，用Keil进行初期代码的编写与调试，生成*.HEX文件。然后在Proteus中绘制仿真电路图，调试过程中根据字段码和字形对应表，看LED显示是否达到预期，以及系统运行过程是否正确。经过不断的实践，最后保留可用于实际仿真的*.HEX文件,在硬件电路焊接无误后，将密码锁通过串口与电脑连接，进入在线下载程序阶段。用STC-ISP将程序下载到单片机后，就可以进行实物的在线调试阶段。最终确定下来一个结构稳定、功能全面、界面友好、操作简单的电子密码锁解决方案。
基于51单片机的无线电子密码锁课程设计[优质文档]
单片机课程设计报告书 基于89C51单片机 课题名称 无线电子密码锁的设计姓名刘武 学号131220330 学院通信与电子工程学院 专业电子信息工程 指导教师祝秋香讲师 2015年12月20日
基于89C51单片机无线电子密码锁的设计 1 设计目的 （1）了解MCS-51单片机使用方法和熟悉蓝牙模块； （2）掌握AT89C51芯片的使用方法及蓝牙模块的连接与使用； （3）熟悉单片机程序仿真软件Proteus的使用； （4）了解MCS-51单片机开发板工作原理以及芯片的组合； （5）熟悉无线电子密码锁的设计及实现。 2设计思路 2.1 选择设计电路 设计51单片机与蓝牙连接的电路。 2.2 所选设计电路的原因 （1）由于无线电子密码锁的设计需要用到蓝牙模块，用到的单片机资源并不是很多，而51单片机的资源有8位CPU、4KB的ROM、128B的RAM、2个16位定时/计数器、4组8位的I/O、1个串口和5个中断源，可以更有效率的利用到51单片机的资源。 （2）可现实无线功能的模块有：蓝牙模块、无线模块、红外遥控模块，因为相对之下，蓝牙模块更容易实现，更容易操作，最后选择蓝牙模块实现手机远程控制。 （3）为了提高效率，可以利用51单片机开发板的硬件，用LED灯模拟密码锁的开关，当LED灯亮起时代表锁已经开启，熄灭则代表密码锁被关闭。应用在实际中可用继电器替代LED的亮灭去控制强电开关。 3 设计过程 3.1 设计总框图 无线电子密码锁分为两个主要功能模块：51单片机模块，蓝牙实现模块。这两个模块共同工作完成本电路的功能实现。其中利用AT89C51芯片来实现51单片机模块功能，完成数码管、发光二极管的实现，同时利用HC06蓝牙模块来
密码锁课程设计报告
江苏师范大学科文学院本科生课程设计 课程名称：数字电子技术基础 题目：数字密码锁 专业班级： 14电信2班 学生姓名：王坤 学生学号： 148326228 日期： 2016年6月25日 指导教师：魏明生
指导教师签字： 年月日
目录 摘要...................................................................................................II Abstract................................................................................................ II 1 绪论.. (1) 1.1 背景 (1) 1.2 目的 (1) 2 设计方案简述 (1) 2.1 设计任务 (1) 2.2 设计原件需求 (2) 3 详细设计 (2) 3.1 设计原理图 (2) 3.2 密码验证模块 (3) 3.3 计时模块 (4) 3.4 锁定输出 (5) 3.5 逻辑组合 (6) 4 设计结果及分析 (7) 4.1 总电路图 (7) 4.2 问题解决与分析 (7) 4.3 测试数据 (9) 5总结 (10) 参考文献 (11)
摘要 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。在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐代替了传统的机械式密码锁，电子密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点,受到广大用户的欢迎。本次课程设计简述数字密码锁的设计、制作过程，用74LS138为3线-8线译码器、555为计时模块、D触发器74LS175为锁定输出、74LS00为逻辑组合模块构成该数字密码锁的设计思想和实现过程。该课程设计可以预先设定密码和修改密码等方便操作处理，通过发光二级管颜色的转变辨别密码的正确和密码锁的开启。通过该课程设计，主要解决与我们平常生活关系密切的密码锁的问题，且制作该设计所需要元器件的成本较低，适合学生对数字电路的实践所用。 关键词：数字密码锁；74LS138；555；74LS175；74LS00 Abstract In daily life and work, security, residential units and departments of the documents, financial statements, and some personal information in order to save more than locking solutions. If the use of traditional mechanical key to unlock, people often need to carry multiple keys, a very inconvenient to use, and after the loss of key security that is greatly reduced. In the field of security and protection, anti-theft alarm function electronic combination lock gradually replace the traditional mechanical combination lock, electronic lock has the advantages of high safety, low cost, low power consumption, easy to operate, welcomed by the majority of users. The curriculum design of digital code lock design, process, using 74LS138 for 3 -8 decoder, 555 for the timing module, D triggers 74LS175 lock output, 74LS00 logic combination module design idea of the digital password lock and implementation process. The curriculum design can be pre-set password and modify passwords and other convenient operation, opening by discerning the password change light emitting two tubes of color and correct password lock. Through the curriculum design, mainly to solve the daily life with our close locks, and making the design required components with low cost, suitable for students to use the practice of digital circuit. Key words: the digital combination lock; 74 ls138; 555; 74 ls175; 74 ls00
密码锁课程设计
课程设计报告 课程设计题目：4位串行数字密码锁 学号 学生姓名：谢渊良 专业：通信工程 班级：1421302 指导教师：钟凯 2017年1月5日 1.摘要 随着科技的发展数字电路的各种产品广泛应用，传统的机械锁由于其构造的简单，安全性不高，电子密码锁其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，使用方便，将会是未来使用的趋势。本设计使用EDA设计使设计过程廷到高度自动化，其具有强大的设计功能、测试、仿真分析、管理等功能。使用EDA环境完成电路的系统综合设计和仿真。用VHDL可以更加快速、灵活地设计出符合各种要求的密码锁。本设计基于Verilog HDL 语言来设计密码锁，先介绍设计要求和整体设计思想，随后对所使用各模块分别为键盘模块、连接模块、控制模块进行了介绍，给出各个模块的主要代码，在对各个模块的功能进行仿真。 关键字：密码锁 Verilog HDL 2.设计内容 设计一个4位数字密码锁子系统 1）1.2设计要求开锁密码为4位二进制，当输入密码与锁内给定的密码一致时，方可开锁。否则进入“错误”状态，发出报警信号。 2）锁内的密码可调。 3）串行数字密码锁的报警，直到按下复位开关，才停下。此时，数字密码锁又自动等待下一个开锁状态。 3.系统设计 本设计中，FPGA系统采用硬件描述语言Verilog按模块化方式进行设计，并用modersim软件对各个模块进行编写仿真。 3.1键盘模块 键盘电路理想接口图： Set
本模块采用2×2的扫描键盘电路，对输入信号进行采集，此模块的主要功能是每按下一个按键，flag产生一个矩形波，作为连接模块的触发信号。同时key_value值为所按下键的编码值，与flag一同传入连接模块。 实际设计接口图： 当输出kevalue:11值的时候，flag再次出现上跳沿。实际上，上面的图写的测试文件是有一点错误的，当a扫描到第三个值（01）时，b在实际电路中应该是01而不是11，此时根据程序flag应置为1，当然此时flag本来就是1，不会发生错误。在实际中，时钟频率跳的如此之快，人按一下按键的持续时间还是有的，所以flag应在按键按完后再下降下来。不然多出很多无用的矩形波，这个装置就没用了。 3.2连接模块 连接模块接口图： keyvalue 送入连接模块进行运算，当连续四个0和1键按下时，中，如果按下的是set键，则set置1，如果按下的是0键，则a_led置1，若是1键，则b_led 置1。 这里有一个需要注意的点是，当第一次按了0键后马上按reset键，再按一下1键时，a的值是1，而不是0。每次按了reset或set，a,b,c,d都是要重新赋值的，这才符合实际情况。 3.3控制模块： 因为这个密码锁是循环使用的，就一定有不同的状态。这里采用有限状态机的方法进行设计。所以把开锁过程分为三个部分： 1.等待输入状态； 2.重设密码状态； 3.输出结果状态； 状态转换图如下所示： 控制模块接口图： flag2 ena
电子密码锁单片机课程设计
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单片机原理与应用技术课程设计报告 电子密码锁设计 专业班级：电气 124 姓名： 时间：2015年1月2日 指导教师：秦国庆 2015年1月2日
电子密码锁课程设计任务书 1．设计目的与要求 设计出一个电子密码锁。准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下功能： （1）状态显示功能：锁定状态时系统用3位数码管显示OFF， 用3位码管显示成功开锁次 数；成功开锁时用3位数码管 显示888，用3位数码管显示 成功开锁次数。 （2）密码设定功能：通过一个4×4的矩阵式键盘可以任意设 置用户密码（1-26位长度）， 同时系统掉电后能自动记忆 和存储密码在系统中。（3）报警和加锁功能：密码的输入
时间超过12秒或者连续3次 输入失败，声音报警同时锁定 系统，不让再次输入密码。此 时只有使用管理员密码方能 对系统解锁。 2．设计内容 （1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系； （2）确定元器件及元件参数； （3）进行电路模拟仿真； （4）SCH文件生成与打印输出； 3．编写设计报告 写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。 4．答辩 在规定时间内，完成叙述并回答问题。 1
电子密码锁 电气124 赵政权 摘要：电子密码锁是一种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、闭锁任务的电子产品。本设计利用51单片机编程控制原理，采用矩阵键盘、数码管显示、数据存储器和报警系统构成电子密码锁的设计成品。其中数码管使用两组三位一体共阳数码管，数据存储器使用AT24C04芯片通过IIC协议实现数据的传输，矩阵键盘用执行效率极高的代码扫描控制。使用Keil4.6编写程序代码，用Proteus进行仿真，无误后使用Altium制图，最终做成能使用的成品。 关键词： 51单片机 IIC协议矩阵键盘动态显示 Keil Proteus Altium 2
电子密码锁设计
《嵌入式系统》课程设计报告 题目 院系：机电学院 学生姓名：任 专业： 班级： 1 1 1 指导教师： 完成时间：2014-10-17
目录 1 系统总体方案设计 0 2 硬件电路设计 (2) 2.1 键盘电路设计 (2) 2.2 LCD1206显示电路 (3) 2.3 响应电路 (5) 3 软件设计 (6) 3.1软件设计思路 (5) 3.2 子程序 (6) 4 系统调试 (9) 5 心得体会 (10) 6 参考文献 (11) 附录 (12) (1)源程序 (12) (2)硬件原理图 (15)
摘要：随着人们对安全的重视和科技的发展，许多电子智能锁（指纹识别、IC卡辨认）已在国内外相继面世。但是这些产品的特点是针对特定的指纹和有效卡，只能适用于保密要求的箱、柜、门等。而且指纹识识别器若在公共场所使用存在容易机械损坏，IC卡还存在容易丢失、损坏等特点。加上其成本较高，一定程度上限制了这类产品的普及和推广。鉴于目前的技术水平与市场的接收程度，电子密码锁是这类电子防盗产品的主流。 关键词：4×4矩阵键盘；stm32；密码锁；LCD1602
1 系统总体方案设计 1.1采用数字电路控制 其原理方框图如图1－1所示。 图1.1 数字密码锁电路方案 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、键盘输入次数锁定电路。 1.2 采用一种是用以stm32为核心的控制方案 利用其灵活的编程设计及其控制的准确性，不但能实现基本的密码锁功能，还能添加调电存储、声光提示甚至添加遥控控制功能。其原理如图1.2所示。 图1.2 stm32控制方案
电子电路课程设计密码锁(满分实验报告)
密码锁设计报告 摘要： 本系统是由键盘和报警系统所组成的密码锁。系统完成键盘输入、开锁、超时报警、输入位数显示、错误密码报警、复位等数字密码锁的基本功能。 关键字：数字密码锁GAL16V8 28C64 解锁与报警 1
目录： 一、系统结构与技术指标 1、系统功能要求 (4) 2、性能和电气指标 (5) 3、设计条件 (5) 二、整体方案设计 1、密码设定 (6) 2、密码判断 (6) 3、密码录入和判断结果显示 (6) 4、系统工作原理框面 (7) 三、单元电路设计 1、键盘录入和编码电路图 (8) 2、地址计数和存储电路 (12) 3、密码锁存与比较电路 (12) 2
4、判决与结果显示电路 (14) 5、延时电路 (15) 6、复位 (17) 7、整机电路图 (19) 8、元件清单……………………………………………19四、程序清单 1、第一片GAL (21) 2、第二片GAL (23) 五、测试与调整 1、单元电路测试 (25) 2、整体指标测试 (26) 3、测试结果 (26) 六、设计总结 1、设计任务完成情况 (27) 2、问题及改进 (27) 3、心得体会 (28) 3
一、系统结构与技术指标 1.系统功能要求 密码锁：用数字键方式输入开锁密码，输入密码时开锁；如 果输入密码有误或者输入时间过长，则发出警报。 密码锁的系统结构框图如下图所示，其中数字键盘用于输入 密码，密码锁用于判断密码的正误，也可用于修改密码。开锁LED1亮表示输入密码正确并开锁，报警LED2亮表示密码有误或者输入时间超时。 开锁green 键盘密码锁 错误red 4
密码锁-单片机课程设计
1 绪论 随着科技和人们的生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统机械锁由于构造简单，被撬事件屡见不鲜；电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的青睐。电子锁可以在日常生活和现代办公中，住宅与办公室的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存等多种场合使用。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，增加其安全性和方便性，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、易操作等优点随着人们对安全的重视和科技的发展，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。具有报警功能的电子密码锁保密性高，使用灵活性好，安全系数高，密码锁设计方法合理，简单易行，成本低，符合住宅、办公室用锁要求，具有推广价值。电子密码锁采取电子电路控制，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、闭锁任务。 本次设计使用AT89S52单片机构成最小系统，接以键盘，报警系统，液晶显示构成人性化的方便易用的电子密码锁。
2 设计任务、功能要求说明及总体方案介绍 2.1 设计目的与任务 本设计采用AT89S52单片机为主控芯片，结合外围电路矩阵键盘、液晶显示器LCD 1602A等部分组成。其中矩阵键盘用于输入数字密码和进行各种功能的实现。由用户通过连接单片机的矩阵键盘输入密码，后经过单片机对用户输入的密码与自己保存的密码进行对比，从而判断密码是否正确，然后控制引脚的高低电平传到开锁电路或者报警电路控制开锁还是报警，组成的电子密码锁系统。 2.2 设计内容及要求 （1）课程设计中，锁体用LED代替（如“绿灯亮”表示开锁，“红灯亮”表示闭锁）。 （2）其密码为方8位十进制代码（代码自设定）。 （3）开锁指令为串行输入码，当开锁密码与存储密码一致时，锁被打开。当开锁密码与存储密码不一致时，电路则报警并实现自锁。（报警动作为响1分钟，停10秒） （4）选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。安装调试设计电路，查阅至少5篇参考文献。按《湖南工学院课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。 2.3 设计总体方案及工作原理说明 采用以单片机AT89S52为核心的控制方案，总体框图见图1。 单片机作为本装置的核心器件，在系统中起到控制声光报警、以及数码动态显示的作用。一般来说在选择单片机时下面几个方面考虑：性能、存储器、运行速度、I/O口、定时/计数器、串行接口、模拟电路功能、工作电压、功耗、封装形式、抗干扰性、保密性，除了以上的一些还有一些最基本的比如：中断源的数量和优先级、工作温度范围、有没有低电压检测功能、单片机内有无时钟振荡器、有无上电复位功能等。在开发过程中单片机还受到：开发工具、编程器、开发成本、开发人员的适应性、技术支持和服务等等因素。基于以上因素本设计选用单片机AT89S52作为本设计的核心元件，利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O 端口，以及控制的准确性，实现基本的密码锁功能。在单片机的外围电路外接加
数字电子技术课程设计电子密码锁
课程设计说明书 课程名称: 数字电子技术课程设计 题目：电子密码锁 学生姓名： 专业: 班级： 学号： 指导教师： 日期：年月日
电子密码锁 一、设计任务与要求 1.用电子器件设计制作一个密码锁，使之在输入正确的代码时开锁。 ２．在锁的控制电路中设一个可以修改的４位代码,当输入的代码和控制电路的代码一致是锁打开。 ３.用红灯亮、绿灯灭表示关锁，绿灯亮、红灯灭表示开锁 ４.如5s内未将锁打开,则电路自动复位进入自锁状态,并发报警信号. 二、方案设计与论证 1、用按键输入四位十进制数字，输入密码要存储。 2、比较输入密码和原始密码.当输入正确密码时，给出开锁信号，开锁信号用一个绿色指示灯表示，绿灯亮表示密码输入正确；如果输入密码不正确，用红灯表示。 ３、锁的开关用红灯和绿灯表示,一次只能亮一盏。红灯亮、绿灯灭表示关锁,绿灯亮、红灯灭表示开锁。 4、设置倒计时电路和自锁电路。如果密码在５ｓ内未能输入正确则发出报警声,并且自锁电路。 5、设置密码设置开关，开关闭合后，允许设置密码,设置好密码后，打开此开关。 6、需要在输入密码开始时识别输入,并由此触发计时电路. 方案一用74LS147译码器来把按键输入转化为二进制。通过８片四位寄存器74LS194实现密码功能，其中四片用来存储预置密码，另四片则用来存储输入的密码。当密码开始输入时开始计时,通过7４LS1９2计数器实现计时功能；然后在密码输入期间,用74ＬS1３8数据选择器来选片存储。数据选择器的输入端又一个两位的二进制的加法计数器来控制,当键盘有按键输入时计数器就加1，当一个按键按完后会轮到下一个芯片存储。自锁功能利用７４ＬS138来控制.通过四片7４LS85芯片判断原始密码和输入密码是否相同,接着用指示灯来表示密码的输入正确与否，如果密码没有输入正确的话,则红灯亮，否则则绿灯亮。若是没在规定时间输入正确密码，则会发出警报信号(蜂鸣器响）.
基于51单片机电子密码锁设计
一、设计目的 1.1课题简介 如何实现防盗是很多人关心的问题，传统的机械锁由于其构造简单，被撬的事件屡见不鲜，使人们的人身及财产安全受到很大威胁。电子密码锁是一种依靠电子电路来控制电磁锁的开和闭的装置，开锁需要输入正确密码，若密码泄露，用户可以随时更改密码。因此其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，可以满足广大用户的需要，现在广泛使用的有红外遥控电子密码锁，声控密码锁，按键密码锁等。 1.2课题研究目的 本设计是一种基于单片机的密码锁方案，根据基本要求规划单片机密码锁的硬件电路和软件程序，同时对单片机的型号选择、硬件设计、软件流程图、单片机存储单元的分配等都有注释。现在很多地方都需要密码锁，电子密码锁的性能和安全性大大超过了机械锁，为了提高密码的保密性，必须可以经常更改密码，以便密码被盗时可以修改密码。 本次设计的密码锁具备的功能：LED数码管显示初始状态“——————”，用户通过键盘输入密码，每输入一位密码，LED数码管相应有一位变为“P”，若想重新输入密码，只需按下“CLR”键。密码输入完毕后按确认键“#”，密码锁控制芯片将输入的密码和密码锁控制芯片中存储的密码相比，若密码错误，则不开锁，会有红灯亮提示，同时显示“Error”。若正确，则开锁，会有绿灯亮提示，同时显示“PASS”。用户可以根据实际情况随意改变密码值或密码长度，密码输入正确后可以按下“CHG”修改密码，输入新密码时每输入一位新密码相应有一位变为“H”，以便提示用户此时输入的是新密码，修改新密码时若想重新输入新密码只需按下“CLR”键即可。输入新密码后按确认键即修改成功，新密码写入单片机内部RAM中，以便以后用来确认密码的正确性。按下复位键，系统恢复初始状态，密码也恢复初始密码，本设计中初始密码是“096168”。 本次设计中硬件主要由我完成，软件主要由张振完成。 二、硬件设计 2.1概述 本系统主要由单片机最小系统、电源电路、输入键盘电路、输出显示电路、开锁电路等组成,系统框图如图1所示:
单片机电子密码锁课程设计
单片机技术及应用综合训练 （设计报告）
前言 随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变得尤为突出。在科学技术不断发展的今天，电子密码防盗锁作为防盗卫士的作用显得日趋重要。 本文从经济实用的角度出发，系统由STC89C52与低功耗CMOS型E2PROM AT24C02作为主控芯片与数据存储器单元，结合外围的键盘输入、LCD显示、报警、开锁等电路模块。它能完成以下功能：正确输入密码前提下，开锁；错误输入密码情况下，报警；密码可以根据用户需要更改。用C语言编写的主控芯片控制程序与EEPROM AT24C02读写程序相结合，并用Keil软件进行编译，设计了一款可以多次更改密码，具有报警功能的电子密码控制系统。 本密码锁具有设计方法合理，简单易行，成本低，安全实用，保密性强，灵活性高等特点，具有一定的推广价值。 关键词：电子密码锁、报警、液晶显示
目录 一、选题要求 (1) 二、硬件电路设计 (1) 2.1 51单片机 (2) 2.2 键盘电路 (2) 2.3 液晶显示电路 (2) 2.4 警报电路 (3) 2.5 密码储存电路 (3) 2.6 晶振、复位及关锁 (3) 三、软件设计 (4) 四、软硬件调试结果 (9) 4.1 电路总原理图 (9) 4.2 调试结果 (10) 五、总结 (11)
一、选题要求 本文从经济实用的角度出发，设计采用单片机为主控芯片，结合外围电路，组成电子密码控制系统，密码锁共6位密码，每位的取值范围为0~9，用户可以自行设定和修改密码。用户想要打开锁，必先通过提供的键盘输入正确的密码才可以，密码输入错误有提示，为了提高安全性，当密码输入错误三次将报警，期间输入密码无效，以防窃贼多次试探密码。6位密码同时输入正确，锁才能打开。锁内有备用电池，只有内部上电复位时才能设置或修改密码，因此，仅在门外按键是不能修改或设置密码的，因此保密性强、灵活性高。其特点如下： 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，用户可以随时更改密码，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，当输入密码多次错误时，报警系统自动启动。 4) 无活动零件，不会磨损，寿命长。 5) 使用灵活性好，不像机械锁必须佩带钥匙才能开锁。 6) 电子密码锁操作简单易行，一学即会。 二、硬件电路设计 下面是整个设计的流程图：
电子密码锁课程设计
目录 摘要 本次课程设计的题目是电子密码校验设计，由输入密码、设定密码、寄存电路、比较电路、显示电路、修改密码等模块组成。 该电子密码锁利用数字逻辑电路，实现对锁的电子控制，突破了传统的机械锁的单一性、保密性低、易撬性的缺点，数字电子密码锁具有保密性高、使用灵活性好、安全系数高的优点。
主要工作部分是将输入密码与正确密码进行比较，密码正确时绿色发光二极管亮，密码错误则红色发光二极管亮。输入电路将6位密码并行输入，密码是否相等利用与非门将输入的密码和预定密码进行比较，当相等时便触发绿色发光二极管，不相等则作用到红色发光二极管和蜂鸣器。 1.设计目的 本课程为电子、通信类专业的独立实践课，该课程设计建立在电路基础、低频与高频电子线路等课程的基础上，主要让学生加深对电子线路理论知识的掌握，使学生能把所学的知识系统地、高效地贯穿到实践中来，避免理论与实践的脱离，同时提高学生的动手能力，并在实践中不断完善理论基础知识，有助于培养学生综合能力。 2.设计要求 1)要求电子器件设计制作密码锁的控制电路，使之在输入正确的代码时，输出信号以 启动执行机构动作，并且用红、绿LED指示关锁、开锁状态。 2)密码锁控制器中存储一个4位代码，当开锁按钮开关设置9位，其中只有4位有效） 的输入代码等于存储代码时启动开锁控制电路，并且用绿灯亮、红灯灭表示开锁状态。 3)从第一个按钮触动后的5秒内若未能将锁打开，则电路自动复位并由扬声器发出 20秒的报警信号，同时用绿灯灭、红灯亮表示关锁状态。 4)要求性能可靠、操作简便。 5)密码锁控制器中存储的4位密码可以修改。 3.方案选择 第一方案555集成电路构成的密码锁电路 图3-1555时基集成电路组成的电子密码锁电路
电子密码锁的设计与制作
天津大学网络教育学院 专科毕业论文 题目：电子密码锁的设计与制作 完成期限：2016年1月8日至 2016年4月20日 学习中心：嘉兴 专业名称：电气自动化技术 学生姓名：张伟强 学生学号：132092433077 指导教师：刘斌
电子密码锁的设计与制作 第1章方案选择和总体设计 1.1 国内外现状 目前，最常用的锁是20世纪50年代意大利人设计的机械锁，其机构简单、使用方便、价格便宜。但在使用中暴露了很多缺点：一是机械锁是靠金属制成的钥匙上的不同齿形与锁芯的配合来工作的。据统计，每4000把锁中就有两把锁的钥匙齿牙相同或类似，故安全性低。二是钥匙一旦丢失，无论谁捡到都可以将锁打开。三是机械锁的材料大多为黄铜，质地较软，容易损坏。四是机械锁钥匙易于复制，不适于诸如宾馆等公共场所使用。由于人们对锁的安全性，方便性等性能有更高的要求，许多智能锁（如指纹辨别、IC卡识别）也相继问世，但这类产品的特点是针对特定指纹或有效卡，但能适用于保密要求高且仅供个别人使用的箱、柜、房间，其成本一般较高，在一定程度上限制了这类产品的普及和推广。 随着人们生活水平的提高，电子密码防盗锁作为防盗卫士的作用日趋重要。电子密码防盗锁用密码代替钥匙，不但省去了佩戴钥匙的烦恼，也从根本上解决了普通门锁保密性差的缺点。根据国外的统计资料显示,装有电子防盗装置的商业区或居民区盗窃犯罪率平均下降30%左右。目前西方发达国家已经大量地应用这种智能门禁系统，但在我国的应用还不广泛，成本还很高。 1.2设计目标 利用51系列单片机为核心，采用矩阵键盘作为数字输入；6位数字密码显示；可重新设置新密码，EPROM存储密码，掉电不丢失；当输入密码与存储密码一致时，开锁，并响音乐，若连续三次输入错误，则报警灯亮并且蜂鸣器响。
简易电子密码锁课程设计
江西理工大学应用科学学院 微机控制系统课程设计报告 题目：简易电子密码锁 姓名： 学号： 专业班级： 指导教师： 完成时间： 设计报告综合测试平时总评 格式（10分） 内容 （10分） 图表 （5分） 功能测试 （35分） 答辩 （20分） 考勤 （20分）指导教师签名：
目录 摘要.................................................... - 1 - 第一章系统概述.. (2) 第二章基本功能设计.................................... - 3 - 2.1 实验任务........................................ - 3 - 2.2 基本设计要求.................................... - 3 - 2.2.1 基本要求.................................. - 3 - 2.2.2发挥部分 .................................. - 3 - 2.3 主要元件介绍 (3) 2.3.1 P89C51芯片 (3) 2.4 系统框图 (5) 第三章硬件设计 (5) 3.1 硬件电路的设计 (5) 3.1.1 硬件工作接线口 (5) 3.1.2 LED显示器结构与原理 (5) 3.1.3 复位电路 (7) 3.1.4 振荡电路 (7) 3.1.5 按键设置 (8) 3.1.6 报警器和发光二极管 (9) 3.2 硬件电路图 (9) 第四章软件设计 (11) 4.1 系统软件设计 (11) 4.1.1密码开锁功能 (12) 第五章系统PROTUSE仿真图 (13) 第六章设计总结 (16) 参考文献 (17) 附录 (18)
数字逻辑电路课程设计电子密码锁
数字逻辑电路课程设计 课题：电子密码锁设计 姓名： 班级：13通信 学号： 成绩： 指导教师： 开课时间:
目录 摘要 (1) 一课程设计目的内容及安排 (2) 1.1设计目的 (2) 1.2设计内容 (2) 1.3设计安排 (2) 1.4设计内容 (2) 二电子密码锁设计要求及总框图 (3) 2.1设计要求 (3) 2.2总框图 (4) 三各模块电路设计 (5) 3.1密码输入存储比较模块 (5) 3.2五秒计时电路 (6) 3.3二十秒计时电路 (8) 3.4报警电路 (10) 3.5总电路 (11) 四设计心得 (12) 五参考文献 (13)
电子密码锁 摘要：设计一个密码锁的控制电路，当输入正确代码时，输出开锁信号以推动执行机构工作，用红灯亮、绿灯熄灭表示关锁，用绿灯亮、红灯熄灭表示开锁；在锁的控制电路中储存一个可以修改的4位代码，当开锁按钮开关（可设置成6位至8位，其中实际有效为4位，其余为虚设）的输入代码等于储存代码时，开锁；从第一个按钮触动后的5秒内若未将锁打开，则电路自动复位并进入自锁状态，使之无法再打开，并由扬声器发出持续20秒的报警信号。密码输入存储及比较部分使用芯片74LS194及74LS85。五秒及时部分采用芯片74LS161和数码显示管。二十秒报警电路由74LS160，555定时器组成的多谐振荡器，LED灯和蜂鸣器组成。利用multisim对电路进行仿真可以得到结果。 关键词：电子密码锁，计时电路，报警电路
一课程设计目的内容及安排 1.1设计目的 1 根据设计要求，完成对交通信号灯的设计。 2 加强对Multisim10仿真软件的应用。 3 掌握交通信号灯的主要功能与在仿真软件中的实现方法。 4 掌握74LS160,74LS192等功能。 1.2 设计内容 设计一个密码锁的控制电路，当输入正确代码时，输出开锁信号以推动执行机构工作，用红灯亮、绿灯熄灭表示关锁，用绿灯亮、红灯熄灭表示开锁； 在锁的控制电路中储存一个可以修改的4位代码，当开锁按钮开关（可设置成6位至8位，其中实际有效为4位，其余为虚设）的输入代码等于储存代码时，开锁； 从第一个按钮触动后的5秒内若未将锁打开，则电路自动复位并进入自锁状态，使之无法再打开，并由扬声器发出持续20秒的报警信号。 1.3设计安排
密码锁verilog课程设计
课程设计报告课程设计题目：4位串行数字密码锁 学号：201420130326
学生姓名：谢渊良 专业：通信工程 班级：1421302 指导教师：钟凯 2017年1月5日 1.摘要 随着科技的发展数字电路的各种产品广泛应用，传统的机械锁由于其构造的简单，安全性不高，电子密码锁其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，使用方便，将会是未来使用的趋势。本设计使用EDA设计使设计过程廷到高度自动化，其具有强大的设计功能、测试、仿真分析、管理等功能。使用EDA环境完成电路的系统综合设计和仿真。用VHDL可以更加快速、灵活地设计出符合各种要求的密码锁。本设计基于Verilog HDL语言来设计密码锁，先介绍设计要求和整体设计思想，随后对所使用各模块分别为键盘模块、连接模块、控制模块进行了介绍，给出各个模块的主要代码，在对各个模块的功能进行仿真。 关键字：密码锁Verilog HDL
2.设计内容 设计一个4位数字密码锁子系统 1）1.2设计要求 开锁密码为4位二进制，当输入密码与锁内给定的密码一致时，方可开锁。否则进入“错误”状态，发出报警信号。 2）锁内的密码可调。 3）串行数字密码锁的报警，直到按下复位开关，才停下。此时，数字密码锁又自动等待下一个开锁状态。 3.系统设计 本设计中，FPGA 系统采用硬件描述语言Verilog 按模块化方式进行设计，并用modersim 软件对各个模块进行编写仿真。 3.1键盘模块 键盘电路理想接口图： flag Set Reset key_value
设计原理： 本模块采用2×2的扫描键盘电路，对输入信号进行采集，此模块的主要功能是每按下一个按键，flag 产生一个矩形波，作为连接模块的触发信号。同时key_value 值为所按下键的编码值，与flag 一同传入连接模块。 实际设计接口图： flag key_value 键盘模块仿真图：
课程设计-密码锁
课程设计课程名称： 设计题目： 专业： 姓名： 学号：
一、设计内容和要求 题目：密码锁 该锁有4个密码拨动开关（设定0和1）来设置密码，一个开箱钥匙孔（能接通电池）。当用钥匙开箱时，如果输入的4位密码正确，箱被打开；否则，电路将发出警报（发光二极管亮表示）。要求锁的密码在第一次使用时能由用户自行进行一次性设定（机械方式）。 具体要求： 1）写出该组合逻辑电路的分析和设计方法； 2）画出电路原理图，标明要使用的芯片。 二、电路设计 1.题目分析 从题目要求来看，该密码锁必须具备以下几个条件： （1）.所设置的密码必须为4位，例如1000。 （2）.密码错误时，必须发出警报，此时二极管亮。 （3）.可以进行密码设定。 2.设计思路 因为每一位密码只有两个状态，即0和1，因此可以用单刀双掷开关结合高低电平来实现密码的设定以及输入，而设定密码与输入密码的比对可以通过异或门来实现。具体可以是4个异或门连接输入端，然后与反向器相连接，再连接4输入与非门，最后连接一个开关，一个500欧姆的限流电阻，一个发光二极管。 3.具体电路 总电路图如下图所示：
开始的8个单刀双掷开关和VCC以及GND部分是密码的设定以及输入部分，期中J2-J5是密码的设定，J6-J9是密码的输入。开关拨到上输入1，开关拨到下输入为0。上图的设定密码为1010，此时输入密码也为1010，密码正确，因此发光二极管不亮。如果输入密码为1011，此时与设定密码不相符，就会发出警报，表现为二极管发光，如下图： 从图可以看出，二极管发出绿光，说明密码错误，需要重新输入。 开关J1与开箱钥匙孔相连接。当用钥匙开箱时，开关J1闭合，电路接通。 如果密码错误二极管就会发光。 4.电路分析 异或门电路的性质：两个引脚输入相同时输出为0，输入相异时输出为1。由此可知，如果设置密码与输入密码相同时，U9A的输出电平为低电平，因此发光二极管不发光。如果设置密码与输入密码不同，则U9A的输出电平为高电平，此时二极管发光。如果J1断开，即不用钥匙开箱，则无论输入是什么，都不可能发光。如果J1接通，即用钥匙开箱，则需要满足输入与设定不同是才会发光。 5.芯片需求 54LS86是一个有4二输入异或门的芯片，引脚图如下：
单片机电子密码锁课程设计
单片机电子密码锁 课程设计 1
基于单片机的电子密码锁设计 一、设计要求和条件 1.1 设计要求 根据单片机开发板所提供的元件特性和硬件电路, 编写相关的程序, 经过实验开发板实现电子密码锁在LCD1602上显示的功能。 1.搭建proteus仿真电路图平台, 模拟单片机要实现的功能; 2.焊接单片机系统开发板; 3.编写程序, 实现密码锁相关功能; 4.下载并调试程序, 实现密码锁的具体功能。 1.2 设计目的 1.熟练掌握KEIL软件的使用方法; 2.熟练掌握PROTEUS软件的使用方法; 3.掌握单片机I/O接口的工作原理; 4.掌握中断系统的工作原理; 5.掌握液晶LCD1602的工作原理及编程方法; 6.掌握蜂鸣器的编程使用; 2
7.掌握行列式键盘的工作原理及编程使用方法; 8.掌握单片机的ISP下载使用方法。 1.3 功能概述 本设计是基于单片机的密码锁设计方案, 根据要求, 给出了该单片机密码锁的硬件电路和软件程序, 同时给出了硬件设计方案、软件流程图、C语言源程序及详细注释等内容, 由于单片机实验板上的矩阵键盘为3*3的, 则规定0-5号键为数字键, 6-8号键为功能键, 其中该密码锁的具体功能介绍如下: (1)按”8”号键则输入密码, 初始密码为012345, 在LCD1602上显示密码值为”******”( 密码是保密的) , 输完6位后键盘就锁定, 在LCD1602上显示密码是否正确, 若输入的密码长度小于6位, 则1602等待密码输入。 (2)若密码输入正确后, 则绿色的发光二极管亮表示开锁, 而且1602上显示”you are right!”, 等待是否修改密码。 (3)密码输入错误时显示”code is wrong”, 接着会给你第二、第三次机会输入密码, 如果三次密码都错误时, 发出”叮咚”的报警声, 且红色报警指示灯不停闪烁, 按复位键清除报警。 3
电子密码锁设计报告概要
课程设计说明 书 课程名称：《单片机技术》设计 题目：基于51单片机的电子密码锁 院（部）：学生姓名：电子信息与电气工程学院 马亚林 学号： 专业班级：指导教师：12 通信工程（专升本） 丁莹亮 2013 年05月17日
设计题目 课 程 设 计 任 务 书 基于 51 单片机的电子密码锁 学生姓名 设计要求： 12 通信工程（专 升本） 设计以单片机 AT89C51 为核心的电子密码锁，包括电子密码锁完整的设计过程以及外围 的开锁电路和报警电路的设计。 电子密码锁要完成以下部分的设计：按键接口电路、电子密码锁的控制电路、输出 八段显示电路。 电子密码锁控制电路能完成以下功能设计：数字按键的数字输入、存储和清除、功 能按键的功能设计、密码的清除和复位、报警信号产生电路密码核对、解除电锁电路、 输出八段显示电路完成以下电路设计：数据选择电路、八段显示器扫描电路。 学生应完成的工作： 1. 2. 3. 4. 5. 运用 Proteus 软件设计电路原理图； 用 Proteus 软件进行仿真； 焊接电路板并调试实现其功能； 完成实习报告； 我的任务是设计电路原理图并仿真。 参考文献阅读： [1] 杜尚丰. CAN 总线测控技术及其应用.北京：电子工业出版社，2007.1 [2] 杜树春.单片机 C 语言和汇编语言混合编程实例详解.北京：北京航空航天大学出版社，2006.6 工作计划： 2013.5.6 熟悉课题并查阅相关资料，同时消化吸收资料内容； 2013.5.7——2013.5.8 2013.5.9——2013.5.10 根据设计题目确定硬件设计方案，并交与指导老师修改； 开始着手课题的软件设计，与指导老师进行沟通； 2013.5.13 申请领用元器件； 2013.5.14——2013.5.17 进行实物制作，并撰写课程设计报告。 任务下达日期：2013 年 5 月 6 日 任务完成日期：2013 年 5 月 17 日 指导教师（签名）： 学生（签名）：王立斌 王立斌 所在院部 基于 51 单片机 的电子密码锁 专业、年级、 班
电子密码锁课程设计报告新编
电子密码锁设计任务书1、设计目的 （1）掌握电子密码锁工作原理。 （2）熟悉数字集成电路的设计和使用方法。 （3）熟悉Protel/multisim软件的使用。 2、设计任务 （1）用电子器件设计制作一个密码锁，使之在输入正确的代码时开锁。 （2）在锁的控制电路中设一个可以修改的8位代码，当输入的代码和控制电路的代码一致时锁打开。 （3）用红灯亮、绿灯灭表示关锁，绿灯亮、红灯灭表示开锁。 （4）当开锁输入码与密码不一致时发出报警信号。连续3次输入错误则进入自锁状态。（5）其他功能可以自行扩展。 3、设计要求 （1）合理的设计硬件电路，说明工作原理及设计过程，画出相关的电路原理图；（2）选择常用的电器元件（说明电器元件选择的过程和依据）； （3）进行数字电路仿真； （4）按照规范要求，按时提交课程设计报告（打印或手写），并完成相应答辩。 4、参考资料 （1）毕满清主编.电子技术实验与课程设计.北京：机械工业出版社，2005 （2）胡奕涛主编.电子技术实践教程.北京：北京邮电大学出版社，2007 （3）苏文平，等编着.电子技术实践与制作教程.北京：国防工业出版社，2007 （4）康华光主编.电子技术基础:模拟部分.北京:高等教育出版社,1988 电子密码锁设计报告 目录 一．设计任务和要求 (3) 二．设计的方案的选择与论证 (3) 电路设计的多种方案 (3)
方案论证 (4) 方案选择 (4) 三．电路设计计算与分析 (5) 开关编码电路 (5) 密码存储及显示电路 (7) 密码验证电路 (10) 开关锁报警电路 (10) 密码锁定电路 (12) 四．总结及心得 (13) 五．附录 (16) 电路原理图 (16) 元器件明细表 (17) 六．参考文献 (18) 一．设计任务和要求 用电子器件设计制作一个数字密码锁，红灯亮、绿灯灭表示关锁，绿灯亮、红灯灭表示开锁。具体要求如下： （1）在锁的控制电路中设一个可以修改的8位数字密码； （2）设置密码时指示灯不亮，也不会发出报警信号；设置完密码后密码锁处于关锁状态（即红灯亮，绿灯灭），此后输入正确密码时密码锁开锁且不报警，输入错误时密码锁保持关锁状态并报警； （3）连续3次输入错误时，密码锁立刻自动锁定30秒钟，即在30秒内输不进去密码，因此也开不了锁；30秒之后密码锁自动退出锁定状态，此时可以正常输入密码； （4）输入密码的过程中不会报警，只有在输入完成后，密码锁才会判断密码是否正确以及执行开/关锁和是否报警的操作。 二．设计的方案的选择与论证 电路设计的多种方案