基于单片机的密码锁
在日常的生活和工作中, 住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。

若使用传统的机械式钥匙开
锁，人们常需携带多把钥匙, 使用极不方便, 且钥匙丢失后安全性即大打折扣。

随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。

为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。

密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。

在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐代替传统的机械式密码锁，克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点，使密码锁无论在
技术上还是在性能上都大大提高一步。

随着大规模集成电路技术的发展，特别是
单片机的问世，出现了带微处理器的智能密码锁，它除具有电子密码锁的功能外，
还引入了智能化管理、专家分析系统等功能，从而使密码锁具有很高的安全性、
可靠性，应用日益广泛。

随着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。

而且指纹识识别器若在公共场所使用存在容
易机械损坏，IC卡还存在容易丢失、损坏等特点。

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收程度，电子
密码锁是这类电子防盗产品的主流。

基于以上思路，本次设计使用ATMEL公司的AT89C51实现一基于单片机的电子密码锁的设计，其主要具有如下功能：
（1）设置6位密码，密码通过键盘输入，若密码正确，则将锁打开。

（2）密码可以由用户自己修改设定（只支持6位密码），锁打开后才能
修改密码。

修改密码之前必须再次输入密码，在输入新密码时候需要
二次确认，以防止误操作。

（3）报警、锁定键盘功能。

密码输入错误数码显示器会出现错误提示，
若密码输入错误次数超过3次，蜂鸣器报警并且锁定键盘。

电子密码锁的设计主要由三部分组成：4×4矩阵键盘接口电路、密码锁的控制电路、输出八段显示电路。

另外系统还有LED提示灯，报警蜂鸣器等。

密码锁设计的关键问题是实现密码的输入、清楚、更改、开锁等功能：
（1）密码输入功能：按下一个数字键，一个“－”就显示在最右边的
数码管上，同时将先前输入的所有“－”向左移动一位。

密码清除功能：当按下清除键时，清除前面输入的所有值，并清（2）
除所有显示。

（3）密码更改功能：将输入的值作为新的密码。

（4）开锁功能：当按下开锁键，系统将输入与密码进行检查核对，如
果正确锁打开，否则不打开。

主要的设计实施过程：首先，选用ATMEL公司的单片机AT89C51，以及选购其他电子元器件。

第二步，使用DXP 2004设计硬件电路原理图，并设计PCB图完成人工布线（后因PCB板损坏决定采用万能板焊接的方法）。

第三步，使用Keil uVision3软件编写单片机的C语言程序、仿真、软件调试。

第四部，使用
PROTEUS软件进行模拟软、硬件调试。

最后，联合软、硬件调试电路板，完成本
次毕业设计。

关键词：4×4矩阵键盘；AT89C51；密码锁；密码二次确认
随着社会物质财富的日益增长，安全防盗已成为社会问题。

而锁自古以来
就是把守门户的铁将军，人们对它要求甚高，既要安全可靠地防盗，又要使用方
便，这也是制锁者长期以来研制的主题。

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泛滥成灾，互开率非常之高。

所谓互开率，
是各种锁具的一个技术质量标准，也就是1把钥匙能开几把锁的比率。

经国家工
商局、国家内贸局、中国消协等部门对锁具市场的调查，发现个别产品的互开率
居然超标26倍。

为何弹子锁的“互开率”会如此之高？据有关专家人士剖析，弹子锁质量好坏主要取决于弹子数量的多少以及弹子的大小，而弹子的多少和大小受一定条件
的限制。

此外，即使是一把质量过关的机械锁，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
了发展的空间。

1.2 电子锁
电子锁是采取电子电路控制，以电磁铁或者卫星电机和锁体作为执行装置的机电一体化锁具，相比传统的机械锁具，电子锁不使用金属钥匙，保密性、精度
都有很大提高。

电子锁的发明思路，源自古代发明的自动机械，例如古希腊数学家赫伦的液
压自动门，中国古代诸葛亮的木牛流马，它们以重力或蒸汽压力驱动，最广泛的
用途乃是用在古代墓道的地下机关。

电子工业的诞生，使得以微小电量驱动机械
成为可能，于是有了电子锁一日千里的跃进。