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北海职业学院毕业设计（论文）
电子密码锁设计
作者：xxx
【摘要】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，本设计使 用 ATMEL 公司的 AT89S52 实现一基于单片机的电子密码锁的设计。本文介绍一种基于单片机和串行 EEPROM 的智能密码 锁，是密码锁设计中比较简单的一种，其主要功能有键盘输入、LED 数码管显示、加密、修改密码、密码检测、错误报 警等简单易懂、使用方便、安全性能高等。本设计采用 AT89S52 单片机为芯片主体，采用 AT24C08 为掉电存储器的芯片。 这种芯片稳定性高，成本低。它是采用 AT89S52 单片机和 AT24C08 串行 EEPROM，通过 AT89S52 模拟 I2C 总线和 AT24C08 通讯，实现密码锁的功能。
delayNOP();
scl = 1;
delayNOP();
sda = 0;

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delayNOP(); } // 停止位 void stop() {
sda = 0; delayNOP(); scl = 1; delayNOP(); sda = 1; delayNOP(); } //应答// void respons () { unsigned char i; scl=1; delayNOP(); while((sda==1)&&(i<250))i++; scl=0; delayNOP(); } //总线初始化// void init() { sda=1; delayNOP(); scl=1; delayNOP(); } //写字节// void write_byte(unsigned char date) { unsigned char i,temp; temp=date; for(i=0;i<8;i++) { temp=temp<<1; scl=0; delayNOP();
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图 3－1 密码锁开锁示意图 3.12 按键电路设计 由于设计要求使用矩阵键盘，所以本设计就彩行列式键盘，同时也能减少键盘与单片 机接口时所占用的 I/O 口线的数目，在按键比较多的时候，通常采用这样方法。 每一条水平（行线）与垂直线（列线）的交叉处不相通，而是通过一个按键来连通， 利用这种行列式矩阵结构只需要 N 条行线和 M 条列线，即可组成具有 N×M 个按键的键盘。 在这种行列式矩阵键盘非键盘编码的单片机系统中，键盘处理程序首先执行等待按键并确 认有无按键按下的程序段。 当确认有按键按下后，下一步就要识别哪一个按键按下。对键的识别通常有两种方法： 一种是常用的逐行扫描查询法，另一种是速度较快的线反转法。 判断键盘中哪一个键被按下使通过将列线逐列置低电平后，检查行输入状态来实现 的。方法是：依次给列线送低电平，然后查所有行线状态，如果全为 1，则所按下的键不 在此列；如果不全为 1，则所按下的键必在此列，而且是在与零电平行线相交的交点上的 那个键。 按键的操作面板如图 3－2 所示。共计数字键 10 个，功能键 4 个，键盘上还有 2 个指 示灯和蜂鸣器。
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第二章 方案论证
设计本课题时构思时考虑到数字电路方案原理过于简单，而且不能满足现在的安全需 求，所以本文采用一种是用以 AT89S52 为核心的单片机控制方案。
以 AT89S51 为核心的单片机控制方案利用单片机灵活的编程设计和丰富的 I/O 端口， 及其控制的准确性，不但能实现基本的密码锁功能，还能添加调电存储、声光提示甚至添 加遥控控制功能。其原理方框图如图 2－1 所示。
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。
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图 3－2 按键操作面板示意图 其中 10 个数字键用来输入密码，另外 4 个功能键分别是：A、B、C、D。其中 A 键的 功能是显示密码，B 键的功能是确认输入的密码，C 键的功能是当输入密码错误的时候， 清除前面已经输入的数据，重新输入，D 是用来进入修改密码的状态。上面的两个指示灯 L1、L2、是用来指示操作的状态：L1 是开门指示灯，正常的情况下无显示，当键盘动作且 密码正确的时候，灯亮；L2 是电源状态指示灯，当接通电源时，指示灯自动点亮，否则， 灯灭。 面板上还有一个蜂鸣器，其功能是当用户输入密码错误时或密码输入错误次数超过了 3 次，鸣笛以示报警。 3.13 显示电路设计 本系统设计的显示电路是为了给使用者以提示而设置的，选择四位连体共阳的数码管, 本系统的显示采用并行显示的方式，只使用单片机的两个口 P0 口和 P2 口，就可以完成单 片机的显示功能，显示电路的电路原理图如图 3－3 所示,P0 口完成段码显示，P2 口完成 位选功能。 电路设定：当密码输入错误次数达到三次以上时,显示”E”,当无输入\断电时,则关 闭显示，当忘记密码,输错密码,判断密码正确无误时，可通过功能键进行显示更改密码及 判断。
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3.2 原理图
图 3－5 总体设计框图
3.3 PCB 图
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第四章 软件设计 4.1 程序流程图
图 4－1 主程序流程图
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图 4－2 修改密码流程图
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图 4－3 键盘程序流程图
4.2 程序实现功能.
图 4－4 24c08 程序流程图
【关键词】 AT89S52 AT24C08 密码锁 矩阵键盘
第一章 引言
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。
北海职业学院
毕业设计 (论文)
2012 －2013 学年度 电子信息工程 系(部) 应用电子技术 专业
题目 学生姓名 学生班级 指导教师 起止日期
2012 年 10 月 日
北海职业学院 毕业设计 (论文)任务书
系(部)
专业 班级
姓名
学号
题目：电子密码锁设计
主要内容：
一种基于单片机和串行 EEPROM 的智能密码锁，是密码锁设计中比较简单的一种，其 主要功能有键盘输入、LED 数码管显示、加密、修改密码、密码检测、错误报警等简单易 懂、使用方便、安全性能高等。本设计采用 AT89S52 单片机为芯片主体，采用 AT24C08 为 掉电存储器的芯片。这种芯片稳定性高，成本低。它是采用 AT89S52 单片机和 AT24C08 串 行 EEPROM，通过 AT89S52 模拟 I2C 总线和 AT24C08 通讯，实现密码锁的功能。
{
while(pp--)
{
unsigned char j;
for(j=0;j<126;j++);
//j 进行的内部循环，1 次延迟 8us,延
迟 1ms
}
}
void delayNOP()
{
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
}
//开始位
void start()
{
sda = 1;
图 2－1 单片机方案有较大的活动空间，不但能实现所要求的功能而且能在很大的程度上扩展 功能，而且还可以方便的对系统进行升级。
第三章 硬件设计 3.1 功能模块
3.11 开锁电路设计 通过单片机送给开锁执行机构，将 P3.5 置低电平，密码正确指示灯亮，从而达到开 锁的目的。其原理如图 3－1 所示。
unsigned char K,Key,ac,i,z,wr,ii;
//ac 表示数码管显示个数
sbit scl = P2^6;
sbit sda = P2^7;
sbit P35 = P3^5;
sbit P34 = P3^4;
// 延时子程序
void delay(unsigned char pp)
//延迟时间等于 pp*1ms
(4)调电存储服务程序
当比较密码的时候，需要读 AT24C08 程序，将存储在芯片内的数据读到 RAM 中，然后和输
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入的密码相比较。当修改密码的时候，需要把输入的密码保存到 AT24C08 中，并实现断电 保护,其流程图如 4-4 所示。
程序及部分说明
#include <reg52.h>
图 3－4 断电存储电路原理图 由于 AT24C08 的数据线和地址线是复用的，采用串口的方式传送数据，所以只用两根 线 SCL（移位脉冲）和 SDA（数据/地址）与单片机传送数据。 每当设定一次单价，系统就自动调用存储程序，将单价信息保存在芯片内；当系统重 新上电的时候，自动调用读存储器程序，将存储器内的单价等信息，读到缓存单元中，供 主程序使用。 3.15 总体设计总框图
起止日期：
指导教师 职务(称)
20 年 月 日
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