论文总字数：8931字

摘 要

随着科技和社会的发展，在日常的生活工作中,锁已经成为了生活中必不可少的物件。锁的主要功能是防盗，在生活中我们十分需要它。随着微电子技术的发展，锁的体积越来越小，功能也越来越强大。本设计提出的电子密码锁，由AT89S51单片机系统、LCD1602显示器和报警系统以及4*4的矩形键盘等组成，具有设置、修改六位用户密码、超次报警、超次锁定、密码错误报警等功能，系统成本低廉，功能实用。

关键词 ： AT89S51，LCD1602，电子密码锁，4×4矩阵键盘

Abstract：With the development of science and technology and society locks have become an indispensable part of life in everyday work. The main function of the lock is to prevent theft. We need it very much in our life. With the development of Microelectronics technology, the size of the lock is getting smaller and smaller, and the function is getting more and more powerful. The electronic password lock proposed in this design consists of the AT89S51 single-chip microcomputer system, the LCD1602 display and alarm system, and the 4 * 4 rectangular keyboard. It has the functions of setting and modifying the six-user password, super-alarm, super-lock, and password error alarm. The system has low cost and practical function.

Key words ： AT89S51,LCD1602,Electronic,password lock,4×4 keyboard

目录

1绪论 4

1.1课题背景和意义 4

1.2电子密码锁发展趋势 4

2 总体设计方案的确定 4

2.1 电子密码锁设计的具体要求 4

2.2总体设计方案选定 4

3 系统硬件设计 5

3.1 单片机AT89S51简介 5

3.2单片机AT89S51主要特性 6

3.3 电路功能说明 6

3.4液晶显示LCD1602的介绍 8

3.5硬件电路的设计 10

4 系统软件设计 15

4.1主程序模块 16

4.2 键盘扫描及识别子程序 16

4.3 系统模块密码设置子程序 17

结论 21

参考文献 22

致谢 23

附录1 24

1绪论

1.1课题背景和意义

之前人们大多用的是传统锁，需要佩带钥匙，十分的不方便，还会经常有丢失，盗窃等现象，安全性方面也不是很强。后来随着科技的发展，人们对锁的要求也越来越高。电子锁的研究开始广泛。

1.2电子密码锁发展趋势

在远古时代，人类就有了安全意识，知道保护自己食物，用石头堵住自己的洞穴，防止野兽来袭击。

   在古代，古人用的是木结构的锁，安全性极差。到后来发展到铁锁，坚固安全了很多，但是仍有很多的不足，不方便的地方。随着电子科技的发展，锁的技术也在进步。人们对锁的要求越来越高，繁琐笨重的锁不能再满足当代人的需求，于是，基于单片机的体积小，安全性高，方便的电子锁开始进入人们的眼球，并迅速流行开来。取代笨重繁琐的锁已成必然趋势。

西方的电子锁科技一开始总强于我们，但经过我国改革开放经济的发展，科技也迅速提上日程.我国的电子锁也取得了巨大进步，以后发展的也越来越好，越来越人性化。所以，密码锁一直朝着更安全可靠性更高的方向发展。

2 总体设计方案的确定

2.1 电子密码锁设计的具体要求

• 1. 当用户输入密码时，输入的是正确的密码就显示OPEN，则锁开。输入的是错误的密码，显示屏显示ERROR。在输入密码之前，打开开关后，屏幕上自动显示INPUT PASSWORD。
  2. 在输入密码的时候，每次输进去的密码显示为*，防止他人盗取密码，造成用户的安全隐患。
  3. 电子密码锁的密码位数设为六位。
  4. 最多允许两次输错，第三次输入错误立即锁定。
  5. 电子锁的键盘设为4*4的矩形键盘，上面有A-D的字母和0-9的数字。
  6. 当输入密码的错误的次数超过3次，报警器就会想起，指示灯亮。
  7. 修改密码时需要在等亮的情况下。先输入正确的密码灯亮，然后在输入修改的密码，需要输入两次以确认防止出现错误。^[1]

2.2总体设计方案选定

采用一种是用以AT89S51为核心的单片机控制方案。

选用单片机AT89S51作为本设计的核心元件，单片机硬件优点有很多，它电路简单，功能多，拓展方便，编程设计灵活多样，并能控制控制的十分准确，可以较好的实现密码锁的功能。外部所接的芯片是用来存储密码的，外部接的LCD1602是显示出密码等提示操作的。输入密码后需要按下确认键，然后单片机会将输入的密码和芯片存储的正确密码进行比较。如果输入正确，指示灯就会亮，屏幕提示正确。若不正确则返回。其原理如下图2.1所示：

图2.1 单片机控制密码锁原理图

3 系统硬件设计

3.1 单片机AT89S51简介

AT89S51是一款低功耗，高性能的CMOS 8位单片机，具有可反复擦写1000次的4KBFlash只读程序存储器，采用高密度，非易失性存储技术制造，80S51引脚结构以及兼容MCS-51指令系统的器件，AT89S51是一款高性价比的单片机^[2].

3.2单片机AT89S51主要特性

单片机AT89S51主要特性如表3.1所示：

表3.1 单片机AT89S51主要特性

3.3 电路功能说明

单片机引脚图如下图3.1所示：

图3.1片机引脚图

P0口：

引脚32-39是p0.0-p0.7输入/输出引脚。p0端口是较低的8位地址总线的双向8位数据总线和时分复用端口。

P1口：

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