基于单片机的电子密码锁

【摘 要】本设计就是以AT89C51为核心的单片机控制系统。该系统由单片机系统、矩阵键盘、LCD显示和报警系统组成。系统能完成开锁、超时报警、超次锁定、修改用户密码等基本功能。用 C 语言编写主控芯片的控制程序，可以完成密码的写入与存储修改功能。试验结果表明该电路能够满足密码锁控制要求，并具有系统功能实用，成本较低等特点，有一定的实际应用价值。

【关键词】单片机；电子密码锁；LCD显示；矩阵键盘

随着科技和人们的生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统机械锁由于构造简单，被撬事件屡见不鲜；电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的青睐。用电子密码锁代替传统的机械式密码锁，能克服机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点。因此研究和开发保密性能高的电子密码锁电路就成为现实的迫切需求。

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。因此研究和开发保密性能高的电子密码锁电路就成为现实的迫切需求，电子密码锁通过密码输入控制电路或芯片工作，从而控制机械开关，完成开锁、闭锁任务。其种类很多，有简易电路产品，也有基于芯片价格较高的产品。应用较广的电子密码锁以芯片为核心，通过电路设计实现，其性能和安全性已大大超过了机械锁，特点有：保密性好；密码可变；误码输入保护。以单片机为核心的密码锁控制系统具有体积小，成本低，功能强的特点，成为大多数人的青睐。所以研究基于单片机的电子密码锁具有非常大的实用价值和现实意义。

本设计主要由 AT89C51 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。用户通过矩阵键盘输入密码，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，判断密码是否正确，从而控制单片机引脚的高低电平实现开锁、上锁、修改密码、报警等功能。

1 研究思路

采用AT89C51单机为核心。系统设置密码，密码通过键盘输入，若密码正确，信号通过单片机送给开锁控制电路经过电磁铁吸合达到开锁的目的。密码由用户自己设定，在开锁状态下，用户可自行修改密码。具有报警功能。系统工作时，用户通过按键输入密码，单片机将输入密码与设定密码进行比较，若密码正确，则发出开锁信号，将门打开，系统不报警；若密码不正确，则有相应的指示灯闪动，并要求重新输入密码，重新输入密码的次数不能超过3次，若3次输入的密码都不正确，则发出报警信号。

2 预期成果

1）输入正确的六位数密码开锁。

2）具有掉电保护功能。

3）修改密码前必须再次输入正确密码才能输入新密码，新密码需要两次确认。

4）密码输入错误，显示器会有提示。

5）通过初始化密码可以重置密码。

6）三次输入错误后蜂鸣器报警并且锁定键盘。

本设计系统以AT89C51单片机为核心，通过LCD1062来实现密码输入的显示。硬件电路包括AT89C51芯片，24C02闪存芯片，LCD1602液晶显示模块，键盘输入模块，电子锁控制模块，蜂鸣器模块。

基于单片机系统的电子密码锁基本结构框图如图1所示。

完整硬件电路图如图2所示。

整体程序流程框如图3所示：

3 总结

本设计从经济实用的角度出发，采用美国Atmel公司的单片机AT89C51与低功耗CMOS型E2PROM AT24C02作为主控芯片与数据存储器单元，结合的键盘输入、LCD1602显示、报警等电路并用C语言编写主控芯片的控制程序，研制了一款可以多・次更改密码具有报警功能的电子密码锁。设计完全可行可以达到设计目的。使用单片机制作的电子密码锁具有软硬件设计简单，易于开发，成本较低，安全可靠，操作方便等特点，可应用于住宅、办公室的保险箱及档案柜等需要防盗的场所，有一定的实用性。该电路设计还具有按键有效提示，输入错误提示，修改密码等多种功能。可在意外泄密的情况下随时修改密码。保密性强，灵活性高，特别适用于家庭、办公室、学生宿舍及宾馆等场所。

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