1、 电子信息工程实验教学中心 电子技术课程设计设计报告 设计题目 电子密码锁 年级 专业 学 号 姓 名 成 绩 2011 电子 2011 电子 2011 电子 2011 电子 评语： 完成日期： 目录 目录 2 摘要 - 1 - 1 绪论 . - 2 - 1.1 课题背景 . - 2 - 1.2 课题设计目标 - 2 - 2 原理分析 - 2 - 3 设计方案论证 . - 3 - 3.1 主控部分的选择 . - 3 - 3.2 密码输入方式 - 3 - 4 电路原理图与仿真 . - 4 - 4.1 主要芯片介绍 - 4 - 4.2 电路原理图 - 11 - 4.3 各部分原理图 - 11 -
2、5 综合调试 - 14 - 5.1 硬件调试 - 14 - 5.2 软件调试 . - 15 - 5.3Proteus 仿真 - 16 - 6 总结 . - 18 - 附录：设计所用程序 . - 20 - 参考文献. - 40 - - 1 - 摘要 本系统由单片机系统、矩阵键盘、LED 显示和报警系统组成。系统能完成开锁、 超次锁定、报警、修改用户密码基本的密码锁的功能。除上述基本的密码锁功能外， 还具有掉电存储、声光提示等功能。本系统成本低廉，功能实用。 关键词： AT89C51 、AT24C02、 电子密码锁 - 2 - 1 绪论 随着人们生活水平的提高和安全意识的加强，对安全的要求也就越来
3、越高。锁自 古以来就是把守护门的铁将军，人们对它要求甚高，既要安全可靠的防盗，又要使用 方便，这也是制锁者长期以来研制的主题。随着电子技术的发展，各类电子产品应运 而生，电子密码锁就是其中之一。 1.1 课题背景 由于电子锁的密钥量（密码量）极大，可以与机械锁配合使用，并且可以避免因 钥匙被仿制而留下安全隐患。电子锁只需记住一组密码，无需携带金属钥匙，免除了 人们携带金属钥匙的烦恼，而被越来越多的人所欣赏。电子锁的种类繁多，例如数码 锁，指纹锁，磁卡锁，IC 卡锁，生物锁等。但较实用的还是按键式电子密码锁。 1.2 课题设计目标 本设计采用 AT89C51 单片机为主控芯片，通过软件程序组成电
4、子密码锁系统，能够 实现： 1 正确输入密码前提下，开锁提示； 2 错误输入密码情况下，蜂鸣器报警； 3 密码可以根据用户需要更改； 4 断电存储功能。 5. 输入密码时显示“*”。 2 原理分析 本设计主要由单片机、矩阵键盘、液晶显示器和密码存储等部分组成。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， 实际使用时只要将单片机的负载由继电器换成电子密码锁的电磁铁吸合线圈即可。系 统整体框图如图 3.1 所
5、示。 图 2.1 系统结构框图 各模块功能如下： 中央控制芯片 A T89C51 电源电路 AT24C02 密码存 储 键盘输入电路 显示电路 报警电路 - 3 - 1矩阵键盘输入模块：分为密码输入按键与几个功能按键，用于完成密码锁输入功 能。 2显示模块：用于完成对系统状态显示及操作提示功能。 3报警电路：用于完成输错密码时候的警报功能。 4密码存储模块：用于完成掉电存储功能，使修改的密码断电后仍能保存。 5电源模块：用于对系统电路提供+5V 的直流电压。 3 设计方案论证（赵瑜、杨渌） 系统从主控部分和密码输入方式两方面进行论证。 3.1 主控部分的选择 方案一：采用数字电路控制 用以 7
6、4LS112 双 JK 触发器构成的数字逻辑电路作为密码锁的核心控制， 将密码保 存在 JK 触发器中，与输入密码通过比较器比较，判断结果是否相符合。采用数字电 路设计的方案好处就是设计简单，但控制的准确性和灵活性差，故不采用。 方案二：采用以单片机为核心的控制方案 选用单片机作为系统的核心部件，实现控制与处理的功能。单片机具有资源丰富、 速度快、 编程容易等优点。 利用单片机内部的随机存储器 （RAM） 和只读存储器 （ROM） 及其引脚资源，外接液晶显示（LCD） ，键盘输入等实现数据的处理传输和显示功能， 基本上能实现设计指标，因此综合考虑，本系统采用方案二。 3.2 密码输入方式 方案一：指纹输入识别 指纹识别技术主要涉及四个功能：读取指纹图像、提取特征、保存数据和比对。通 过指纹读取设备读取到人体指纹的图像，然后要对原始图像进行初步的处理，使之更 清晰，再通过指纹辨识软件建立指纹的特征数据。软件从指纹上找到被称为“节
