1、本科毕业答辩,电子密码锁的设计与制作,电子密码锁的设计与制作,一 绪论二 电子密码锁的总体方案设计三 电子密码锁的硬件设计四 电子密码锁的软件设计五 系统调试六 结论与展望七 谢辞,一 绪论,随着人们生活水平的提高和社会科技的进步，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，从而大大降低了锁的安全性，因此如何实现防盗这一问题也变的尤其的突出，而电子密码锁用密码代替钥匙，不但省去了佩戴钥匙的烦恼，也从根本上解决了普通门锁保密性差的缺点，使不法之徒无从下手，人们也就能对自身财产安全有了更多的保障。因此研究它具有重大的现实意义。,研究背景及意义,采用单片机控制的总体方案,以STC单片机 为设计
2、的核心元件，利用其灵活的编程设计和丰富的IO端口，及其控制的准确性，实现基本的密码锁功能。其框图如图所示。,三 电子密码锁的硬件设计,本设计主要由中央控制模块、键盘输入模块、液晶显示模块、开锁电路模块、蜂鸣器报警模块五大模块组成。其硬件框图如图所示。,3.1 矩阵键盘电路,矩阵键盘是用4条I/O线作为行线，4条I/O线作为列线，在行线和列线的每一个交叉点上设置一个按键。其中1-10是数字键0-9,11为确认键，12是退格键 ，13是全部删除键，14修改密码键，其连接电路如下图所示。,3.2 LCD液晶显示模块,显示模块主要由LCD1602显示屏组成，他显示的是键盘输入的码以及密码正确与错误的提
3、示。出于安全性的考虑，显示的密码是由*号代替，为暗密。连接电路如图所示。,3.3 开锁模块的设计,开锁电路的驱动原本是利用电磁锁吸合原理来进行开锁的。本设计为节约资源，通过P3.0接一个发光二极管来代替电磁阀线圈，当发光二级管亮则表示密码正确门开，反之二极管不亮则表示输入的密码不正确。开锁电路如下图所示。,3.4 报警模块,报警模块主要由蜂鸣器和单片机组成。当P3.2口输出为高电平时，蜂鸣器发声，当P3.2口输出为低电平时，蜂鸣器不发声，电路如图所示。,四 电子密码锁的软件设计,在进行电子密码锁的软件设计时，整个过程可分为四个模块，每一模块为一个子程序，分别为液晶显示子程序、修改密码子程序、密
4、码输入子程序、报警和开锁子程序。主程序通过调用各个子程序来实现密码锁的功能。,4.1 键盘模块流程图,键盘模块主要包含键盘扫描、延时去抖、确定键值以及返回键值四个过程。键盘扫描是循环扫描有无按键按下，如果无按键按下就继续扫描，如果有按键按下就进入延时去抖。去抖之后就是确定按键是在哪行和哪列，找到按键后，就是确定键值并返回按键值，每一次扫描到有键按下后，最后都要有释放闭合按键的步骤。流程图如图所示。,4.4 修改密码流程图,修改密码模块主要是在输入密码正确后，按下14键（修改密码键）进入修改密码界面，其流程分为四个步骤，分别为按下14键并启动定时、输入修改的密码、按下确认键11键、LCD的显示。
5、,4.5 开锁和报警模块流程图,开锁和报警模块主要实现密码比较，如果正确就开锁，如果错误的话就进行计数，当输入密码的错误次数达到3次就进入报警模式。其流程图如图所示。,五 系统调试及分析,5.1 硬件调试硬件调试首先检查是否出现虚焊、漏焊、线路短接、元器件引脚焊接错误等问题，然后检查电路中某些元器件是否起作用，最后检查所有电源线和地线是否都接上。检测单片机是否工作可通过观察示波器显示的波形是否衰减，或者利用万用表测一下18，19脚的电压，有2-3V就说明起振了。,5.2软件调试及功能分析,当进入输入密码阶段时，依次按下密码后再按下确定键11键后，显示屏上显示正确且二极管灯亮，如图所示。,密码错
6、误时，二极管不亮且显示屏上显示Error，如图所示。,5.3 系统调试及结果,系统调试即是将源程序在KEIL里运行产生的可执行文件HEX写入到单片机中，然后通电初始化，检查是否能实现密码锁的功能。其结果分析如下所示：,单片机写入程序后并通电初始化后，LCD显示屏显示如图所示。,当通过矩阵键盘输入密码且密码错误后，LCD显示error以及错误次数，如图所示。,当用户需要修改密码时，按下14键即可进入修改密码界面，LCD显示屏显示new-password，如图所示。,6结论及展望,6.1结论本次设计最终的结果如下： 电子密码锁通过键盘能成功进行输入密码；LCD液晶显示屏上能显示输入的密码；能在密码
7、输入正确后开门；能在密码输入错误次数达到三次后进行报警；能在开门后通过一按键对原有密码进行更改；能用*代替显示输入的密码数字，隐藏了密码，实现密码保护。,6.2 展望,电子锁是信息化时代发展的产物，应时而生，随着科技的不断发展，将来的电子锁一定更加完美，更加人性化，更加便宜，更加安全。本次设计中还有待完善的地方还很多，最需要改进的地方还是安全防护。,七 谢辞,在硬件调试和软件调试的过程中，我遇到了相当多的困难，而帮助我解决困难的同学是我必须要要感谢的。论文的不断修改中孙老师总是认真仔细的帮助我检查并修改论文，使我的论文不断完善。再次对您表示感谢，师恩伟大，无以回报。在这里还要深深的对您说上一句抱歉，因为我的懒散和懈怠，令您费尽苦心并且几近失望。最后要感谢的是电信院所有的老师与领导，我永远都不会忘记你们的良苦用心以及谆谆教诲。,演示,谢谢！,
