单片机控制的电子密码锁设计

河南大学物理与电子学院开放实验室单片机设计报告基于单片机控制的电子密码锁设计人：开放实验室入室人员目录摘要：........................................................................................................................10前言............................................................................................................................11系统功能....................................................................................................................21.1基本密码锁的功能............................................................................................21.2附加功能............................................................................................................22系统组成....................................................................................................................32.1AT89C51单片机................................................................................................32.2AT24C02芯片....................................................................................................32.3DS1302芯片.......................................................................................................42.4DS18B20芯片....................................................................................................52.5128*64液晶显示屏............................................................................................53系统的功能单元设计................................................................................................53.1开锁机构............................................................................................................53.2按键电路设计....................................................................................................73.3掉电存储单元的设计........................................................................................83.4密码锁的电源电路设计....................................................................................83.5设计总框图......................................................................................................104系统原理..................................................................................................................104.1系统流程图......................................................................................................104.2仿真电路图......................................................................................................114.3实物图..............................................................................................................134.4具体程序代码..................................................................................................135结论..........................................................................................................................17参考文献......................................................................................................................17河南大学·物理与电子学院·开放实验室·单片机设计报告1基于单片机控制的电子密码锁开放实验室入室人员（河南大学物理与电子学院，河南开封，475004）摘要：电子密码锁主要由AT89C51单片机、AT24C02存储芯片、128*64液晶显示屏、DS1302时钟芯片、DS18B20温度传感器、4*4矩阵键盘和蜂鸣器报警系统组成。系统能完成开锁、超时报警、超次锁定、管理员解密、修改用户密码等密码锁的基本功能。除上述基本的密码锁功能外，还具有掉电存储密码、显示日历和温度等功能。关键词：电子密码锁；单片机；液晶显示屏；温度传感器；自动控制ElectronicCodedLockControledbyMCULiuL.g(SchoolofPhysicsandElectronics，HenanUniversity，HenanKaifeng475004，China)Abstract:ElectroniccodedlockconsistsofAT89C51microcomputer,4*4matrixkeyboard,128*64LCDdisplay,AT24C02Flash,DS1302clockchip,DS18B20temperaturetransmitterandalarmsystem.Thisdesignhasthebasicfunctionsofcompletingthelock,timeoutalarm,timesoverlocked,theadministratordecrypt,modifingthebasicuserpasswordlockfunction.Andusercaninputpasswordthroughthe4*4matrixkeyboard.Inadditiontothebasiclockfunction,alsocanstorethepasswordwhenpowerisbroken,candisplaycurrentcalendarandindoortemperatureandsoon.Keywords:AT89C51;AT24C02;128*64LCD;temperaturesensor;automaticcontrol0前言目前，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，故钥匙齿牙相同的几率较大，安全性较低。根据国外的统计资料，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。二是钥匙一旦丢失，无论谁捡到都可以将锁打开。三是机械锁钥匙易于复制，不适于河南大学·物理与电子学院·开放实验室·单片机设计报告2诸如宾馆等公共场所使用。出于安全、方便等方面的需要，许多智能锁(如指纹辨别、IC卡识别)已相继问世，但这类产品的特点是针对特定指纹或有效卡，只能适用于保密要求高且仅供个别人使用的箱、柜、房间等。另外，卡片式的IC卡易丢失，加上其成本一般较高，在一定程度上限制了这类产品的普及和推广[1]。电子密码锁用密码代替钥匙，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。如果采用8位密码，则密码组合可达到10的8次方，每增加1位，密码组合就增加10倍；同时可设多组密码，其中有一组是管理员密码，可以增加用户密码又清除所有用户密码。本文设计的电子密码锁具有掉电保护密码功能，可将设置的密码存入能掉电保护数据的RAM中，从而克服了旧式电子密码锁电路断电后所设置密码丢失的缺点。另外，该锁还具有报警、时钟、显示时间和温度等辅助功能。1系统功能本系统组成元器件简单，主要运用了大学所学的模拟电子、数字电子和单片机应用等课程知识，基本上实现了作为一个密码锁的功能，并在此基础上还实现了一些额外的功能。1.1基本密码锁的功能开锁：用户可以通过键盘来输入密码，具体情况就是在自己门上固定一个简易的按键键盘来输入数字，同时键盘上面也有相应的取消、更改、确认等按键。修改用户密码：当用户需要修改密码的时候需要重新输入原始密码，用户修改后的密码将会被保存在独立的存储芯片里面，即使系统断电密码也不会丢失。用户每次输入密码验证的时候，系统都会去独立的存储芯片里面读取密码。超次报警：当输入密码错误的次数超过一定的次数，系统就会出现死锁，同时系统的蜂鸣器就会发出预警,密码锁将不会被开启，这就预防了非法用户的侵犯。管理员解密：当系统出现死锁的时候就需要输入管理员密码来解锁。管理员密码理论上可以修改，但不建议修改。1.2附加功能显示日历：系统具有显示当前日历的功能，能具体显示年、月、日、时、分、秒，用户无需自己调整时间。河南大学·物理与电子学院·开放实验室·单片机设计报告3显示温度：系统能显示屋内的实时温度，能给用户以提示。2系统组成本系统主要有AT89C51单片机、AT24C02芯片、DS1302芯片、DS18B20芯片、128*64液晶显示屏、矩阵键盘等元器件组成。2.1AT89C51单片机AT89C51具有如下特点：40个引脚，4kBytesFlash片内程序存储器，128bytes的随机存取数据存储器(RAM)，32个外部双向输入/输出(I/O)口，5个中