基于单片机的多功能电子密码锁设计

 2023-08-07 10:08

论文总字数:10969字

摘 要

电子密码锁相较于传统的机械锁用起来更加安全,使用也更加便捷。本次电子密码锁是基于单片机STC89C52设计而成的,使用者可以根据自己的需求自行更改,重新设置密码,如果密码错误三次蜂鸣器就会发出声音警告。具体的使用方法是:用户可以通过行列式键盘输入密码,密码在单片机中输出,将输入的密码内容与位数与存储芯片AT24C02C中的密码进行比较。如果正确,那么红灯亮一下,锁开,液晶显示屏则会显示true。如果密码输入错误,那么液晶显示屏则会显示error。

关键词: 密码锁,单片机,矩阵键盘,LCD1602

Abstract:Electronic locks are safer and easier to use than our commonly used mechanical locks. The electronic code lock designed this time is designed based on the single-chip microcomputer STC89C52. The user can change it according to his own needs and reset the password. If the password is wrong, the buzzer will sound a warning three times. The detailed design method is: the user can enter the password through the determinant keyboard, and the password is output in the single-chip microcomputer, and the input password content and the number of bits are compared with the password in the memory chip AT24C02C. If it is correct, the red light will be on and it will be unlocked and the LCD will show true. If it is worry, the LCD will show true.

Keywords :code lock,single chip microcomputer,matrix keyboard,LCD1602

目录

1 绪论 5

1.1 课题背景 5

1.2 课题的目的和意义 5

1.3 电子密码锁发展趋势  6

1.4 本设计完成的工作 6

2 系统设计 7

2.1 系统总设计结构图 7

2.2 系统概述 7

3 系统硬件设计 8

3.1 最小系统电路 8

3.1.1 STC89C52简述 8

3.1.2 STC89C52引脚说明 8

3.1.3 最小系统电路 10

3.2 显示模块 12

3.2.1 1602液晶简介 12

3.2.2 1602液晶引脚说明 13

3.2.3 显示模块电路 13

3.3键盘输入模块 14

3.4 密码存储模块EEPROM 15

3.4.1 24C02芯片简介 15

3.4.2引脚说明 16

3.4.3 24C02C芯片的存储方式 16

3.5报警电路和开锁电路 17

4 系统软件设计 18

4.1 总体设计 18

4.2 开锁软件设计 19

4.3键功能程序流程图 20

5 硬件组装与调试 21

5.1 安装步骤 21

5.2 调试 21

5.2.1 Proteus仿真图 21

5.2.2硬件图 22

结论 24

参考文献 25

致谢 26

1 绪论

1.1 课题背景

平时生活中,锁常常被用来保管财务,重要的文件以及保护家的安全。如果没有锁的话,那么国家的安全和个人的隐私都会受到伤害,所以锁在人们的生活中至关重要。如果使用传统的机械锁来存放东西,那就必须带很多钥匙,这样的话并不方便携带。因此本次设计的目的是利用用单片机做出电子密码锁,使得人们出行携带更加的方便。相较于机械锁,电子密码锁有以下四个优点:

(1) 密码位数多,安全性高。

(2) 用户可更改密码,避免安全隐患。

(3)不需要随身携带钥匙

(4)使用寿命长。[4]

1.2 课题的目的和意义

在现代,随着科学技术不断发展,人们期望更高效、更便捷的生活。因此,电子产品在人们的工作和生活中得到了蓬勃发展。尤其是在科技发达的国家,如多功能电子密码锁、自动窗帘、智能马桶、电动牙刷等电子产品已被普及推广。而电子密码锁在中国起步较晚,发展速度比较缓慢,大多数家庭使用的依旧是传统的机械锁,因此在国内拥有更广阔的市场和前景,更加值得推广和应用。现今的21世纪,人们对于生活有了更高品质的追求,我相信在未来会有呈现功能多样化、产品多变化的电子密码锁。

伴随着现代社会各个方面的飞速发展,体积小巧、价格低廉、运行速度快、功率低、容易控制的单片机,得到了社会各个方面的应用。本设计利用单片机STC89C52,行列式键盘,液晶显示屏,只读存储器EEPROM和蜂鸣器组成的电子密码锁。本次设计就是希望能够用电子密码锁取代传统机械锁,为人们的生活提供便利。

1.3 电子密码锁的历史 

自1930年起,电子密码锁出现在大众的视野,已经在小范围内被人所接受。由于电子密码锁有298万种复杂的数字组合,再加上多重钥匙的组合,就算钥匙丢失,也不怕机密被泄露。电子密码锁的密码是无形的,方便携带和使用。

到了80年代后,电子密码锁的研究到达了瓶颈。虽然适用范围得到了推广,但是成本比较高而且需要电源提供能量,所以难以被大众使用。

到了90年代,发达国家如英国,德国等国家的科技水平的迅速提高,使得电子密码锁走向了大众应用的初步阶段。

到了现代,此电子应用技术逐渐成熟,在现代化强国中,已经大部分应用于智能门禁系统,实现现代智能化。

1.4 本设计完成的工作

(1)谙熟51微控制器集成电路的功能,学会使用Proteus软件仿真;

(2)查阅资料,完成相关模块电路的设计;

(3)分析密码锁的原理,理清设计的思路;

(4)使用者利用键盘输入字符,若字符内容与个数与之一致,锁打开;

(5)若密码输入错误三次,报警提示并智能锁定键盘。

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