1、华北水利水电大学本科毕业设计答辩,电子密码锁的设计密姓名：学号：指导老师：码锁的设计,华北水利水电大学机械学院,华北水利水电大学本科毕业设计答辩,课题背景及意义伴随着生活条件的提升，关于怎么实现家庭防盗已成为人们考虑的重点，因为传统的机械锁结构简单，经常容易被撬，所以备受人们诟病。为了提高锁具的安全性，用密码代替钥匙的电子密码锁便应运而生了。电子密码锁是由电子电路控制锁体的新型 锁具，它采用键盘输入的方式输入开锁密码，非常容易操作。按键式电子锁由于使用键盘输入密码，所以其保密性很高，安全系数很高，使用非常灵活性，而且由于无活动零件，所以不会像机械锁一样磨损，可以使用很长时间。,华北水利水电大学
2、机械学院,设计方案采用以单片机为核心的控制方案设计选用ATMEL公司生产的单片机AT89C51作为设计的核心元件，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，实现基本的密码控制功能。单片机外接输入键盘来进行密码的输入和一些功能的控制，外接LCD1602液晶显示器用于显示,外接AT24C02用于存储密码，能实现掉电存储。此方案具有控制灵活，准确性好，且保密性强还具有扩展功能等优点，本着经济实用，简单方便的目的采用此方案。,华北水利水电大学机械学院,本设计系统主要由单片机芯片、矩阵键盘、LCD显示模块、掉电存储模块、报警机构和开锁机构组成。,华北水利水电大学机械学院,1、系统结构
3、分析,图1-1 系统结构框图,选用单片机AT89C51作为本设计的主控芯片。 采用矩阵键盘进行功能按键的输入。 外接AT24C02芯片用于密码的的存储与修改。 利用LCD1602液晶显示器进行显示。 利用蜂鸣器进行报警工作。 利用电磁继电器衔铁的吸合作为密码正确响应。,华北水利水电大学机械学院,2、方案设计,3.1单片机最小系统 单片机最小系统由时钟电路和复位电路组成。 时钟电路能产生控制计算机正常的时序脉冲。 复位电路使单片机有一个初始的工作状态。,华北水利水电大学机械学院,3、硬件电路,图3-1 单片机最小系统,3.2 矩阵键盘 采用4*4矩阵式键盘实现密码输入功能。 4*4键盘不但能完成
4、密码的输入，还能作特别功能键使用，比如修改密码功能等。,华北水利水电大学机械学院,3、硬件电路,图3-2 矩阵键盘,矩阵键盘采用“行列”扫描法。如上图所示，开始时把行线P1.0-P1.3置为低电平，然后扫描列线，如果有一行列线为低电平，则去掉后判断是否还有一行列线为低电平，若是，则证明此列中确实有键被按下，然后逐行扫描，即可判断是哪个按键被按下。如果列线全部为高电平，则表示没有按键被按下，继续往复循环扫描。,华北水利水电大学机械学院,3、硬件电路,3.3 显示模块通过LCD显示信息来提示用户进行相应操作。 每输入一位密码，显示器上显示一个“-”号。,华北水利水电大学机械学院,3、硬件电路,图3
5、-3 显示模块,3.4 掉电存储模块本系统以EEPROM芯片AT24C02存储用户密码。 每次修改密码后，将其存入AT24C02中，以便下次使用。,华北水利水电大学机械学院,3、硬件电路,图3-4 掉电存储模块,3.5 报警和开锁功能模块 当密码输入正确后，开锁电路接通，线圈两端被加上电压，线圈内产生电流，由于电磁感应，衔铁被吸合实现开锁功能。 为了防止他人多次试探密码，在密码输入错误达到三次后，CPU给蜂鸣器脉冲，使其发出连续报警。,华北水利水电大学机械学院,3、硬件电路,华北水利水电大学机械学院,4、软件设计,软件设计,华北水利水电大学机械学院,软件设计,华北水利水电大学机械学院,华北水利水电大学本科毕业设计答辩,华北水利水电大学机械学院,按照流程图编写程序，用KEIL调试通过。,华北水利水电大学机械学院,4、软件设计,华北水利水电大学机械学院,系统实物图,5、实物效果图,总结,本次毕业设计我的主要收获是学习了有关密码锁的知识，通过以前学习的知识，比如单片机，C语言，Proteus等结合老师给与的指导，不仅顺利的做出了毕业设计，而且还对以前的知识有了进一步的复习和更深的理解。本次设计实现了密码锁的开锁、修改密码、报警等一般基础功能，由于时间有限，所做的功能比较少，没有添加诸如指纹识别、语音识别、红外遥控等模块，希望以后能继续深入研究。,华北水利水电大学机械学院,谢 谢,
