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1、南 阳 理 工 学 院本科生毕业设计 (论文)学 院：电子与电气工程学院专 业： 自 动 化 学 生： 指导教师： 完成日期 2014 年 5 月南阳理工学院本科生毕业设计（论文） 电子密码锁设计与实现Design and implementation of Electric Password Lock 总 计： 29页 表 格： 2个 插 图： 21幅南 阳 理 工 学 院 本 科 毕 业 设 计（论文） 电子密码锁设计与实现Design and implementation of Electric Password Lock 学 院： 电子与电气工程学院 专 业： 自 动 化 学 生 姓
2、名： 学 号： 指 导 教 师（职称）： 评 阅 教 师： 完 成 日 期： 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology电子密码锁设计与实现电子密码锁设计与实现摘 要 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。系统由AT89S51与 AT24C02作为主控芯片与数据存储器单元，结合外围的矩阵键盘输入、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EEPR
3、OM 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。关键词 电子密码锁；报警；LCD显示；矩阵键盘 Design and implementation of Electric Password Lock Automation Specialty JIANG Zhong-yangAbstract:As peoples living standards improve, the question how to achieve home security has become particularly prominent. In
4、science and technology is developing continuously, electronic code lock as a security guards role is increasingly important. This article from the economical point of view, the system by the AT89S51 he master chip and the data memory unit, combined with the external keyboard, LCD display, alarm, unl
5、ock and other circuit modules. It performs the following functions: enter the password correctly under the premise of unlocking; wrong password case the alarm; password can be changed according to user needs. Master in C language control program and EEPROM AT24C02 chip to read and write process are
6、combined and compiled with the Keil software, designed a number you can change the password, the password with an electronic alarm control system. Key Words：Electric Password lock; Alarm; LCD Display; Matrix keyboard1 目录1 引言11.1 课题背景和意义11.2 国内外发展现状21.3 电子密码锁的特点22 系统整体方案设计32.1 设计方案32.2 主控部分的选择33 硬件系统
7、设计43.1 主控芯片AT89S5143.2 液晶显示模块电路设计53.3 存储模块电路设计63.4 矩阵键盘电路的设计73.5 报警电路设计83.6 开锁模块的设计84 软件程序设计104.1主程序设计104.2 按键软件设计114.3 密码设置软件设计124.4 开锁软件设计125 系统仿真、调试135.1 程序调试135.2 仿真调试155.3 调试结果及分析15附录A17附录B18结束语27参考文献28致谢291 引言在当今社会，安全防盗已成为社会问题，而锁自古以来就是防盗的重要工具，目前国内大部分人使用的还是传统的机械锁，然而，眼下假冒伪劣的机械锁互开率非常之高，此外，即使是一把质量
8、过关的机械锁，通过急开锁，甚至可以在不损坏锁的前提下将锁打开。机械锁的这些弊端为一种新型的锁电子密码锁，提供了很大的发展空间。从目前的技术水平和市场认可程度看，使用最为广泛的是键盘式电子密码锁，该产品主要应用于保险箱、保险柜和取款机，由于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、损坏等缺点，再加上其成本较高，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受程度，键盘式电子密码锁是这类
9、电子防盗产品的主流。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也日趋重要。电子密码锁是集计算机技术、电子技术、数字密码技术为一体的机电一体化高科技产品，具有安全性高，使用方便等优点。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。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。现在应用较广的电子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。本次毕业论文主要分为两大模块，一是硬件系统电路部分，另一个是用C语言编写的软件程序部分，基本能完成电子密码锁的开锁、修改密码、密码错误报警等
10、主要功能，成本低，可靠性高，具有很好的市场应用价值。1.1 课题背景和意义20世纪30年代以前锁不论其形状如何，都是把守门户的铁将军。随着科学的发展、社会的进步，锁不仅要具有高度的安全性而且要方便携带。这就暴露出传统式机械锁的一些弊病，例如：携带不便和安全性不高。因此，具有高安全性和不需携带的电子类密码锁就出现了。这种锁可以避免携带时钥匙易丢失，或者锁很容易被损坏而使物件被盗。鉴于以上，电子密码锁被很多的国家和地区作为重点发展对象。电子密码锁不仅因其以上特点而广泛运用还因其可以随意改密而倍受青睐。用户可以根据自己意愿来修改密码，这也是电子密码锁区别于传统锁的一个显著特点。电子锁的类型很多，例如
11、：生物式锁，电子密码锁等。但较大部分购买者在选购时，会选择后者。11.2 国内外发展现状20世纪末至今以来，随着电子事业的发展，集成电路的出现，致使电子密码锁的安全性不断提高，体积不断缩小，但是成本较高，只应用于安全要求较高的场合。由于其运用时需要供电，因此其应用具有一定的局限行，难以大规模实用，以至于电子密码锁的发展没有飞跃性的进展。放眼观看电子密码锁的发展情景，西方发达国家在这方面处于顶尖地位，种类不仅齐全，而且被广泛的应用在智能防盗系统中，可以选择多种加密方式，更安全、更可靠。而国内的这方面研究并不尽如人意，技术落后、其成本很高。至于国内关于电子锁的研究，主要在于键盘式的，其他形式的电子
12、锁虽然也有涉及但是成就不高。目前国内电子锁行业的发展前景非常可观。国内自行研发的电子锁有不少引进世界先进的科学技术，市场前景非常乐观。希望通过国内电子锁类产品的不断发展，使我国的在这方面的研究跃居前列。1.3 电子密码锁的特点 随着电子密码锁的发展，不管是集成电路型的，还是芯片型的，其特点大体相同。基于芯片的密码锁不仅价格低廉，而且其安全性能也好不逊色。因此，以芯片为主要组成部分的电子密码锁得到了广泛的应用。其种类繁多，构造简单，可通过软件编程来实现其加密功能。所以其大致有如下特点：（1）安全性能高：用户可自定多种密码，比机械式锁安全。（2）可以修改密码：用户可以根据自己意愿随时修改密码，这样
13、不用担心密码被盗用或者因为人员调用致使锁的保密性降低。（3）易学易懂：电子密码锁的操作只需用户按照操作步骤操作即可实现解密和加密功能。（4）可实现自我安全保护：如果用户连续错误输入超过规定误输范围，则会自动锁屏。（5）紧急救济功能：当遇到突发时间如火灾等，用户只需要特定的动作，即可用手机械式开锁，使人员迅速逃生。（6）防偷盗、破碎功能：当密码锁处于正常工作状态时，有人恶意损毁时会自动鸣笛警告。（7）具有火灾报警功能：当室内失火并达到规定范围时，会自动报警，并开起密码门锁。（8）具有内外锁定功能：外部锁定;当用户外出时内部强制关闭，以防外人入侵。2 系统整体方案设计2.1 设计方案 本设计采用AT89S51单片机为主控芯片，结合外围电路矩阵键盘、液晶显示器LCD1602和密码存储AT24C02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
