基于AT89C51单片机的电子密码锁设计

邵阳学院信息工程学院 庞书伟 江世明

基于AT89C51单片机的电子密码锁设计

邵阳学院信息工程学院 庞书伟 江世明

改革开放后，在我们生活水平不断提高的过程中，我们对我们的住宅以及一些个人资料的保存要求越来越高。若我们继续使用传统的机械式钥匙开锁，我么需要随声携带很多钥匙, 而且使用的时候需要在很多钥匙中找到开门的单独钥匙，使用极不方便, 并且钥匙丢失后安全性和方便性即大打折扣。随着我们的科学技术的不断发展，为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用基于AT89C51单片机的电子密码锁代替钥匙的密码锁应运而生。基于AT89C51单片机的电子密码锁密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。

AT89C51单片机；电子密码锁；设计

一、引言

基于AT89C51单片机的电子密码锁是采取电子电路控制，以电磁铁锁作为执行装置的机电一体化锁具，相比传统的机械锁具，基于AT89C51单片机的电子密码锁不使用金属钥匙，保密性、精度都有很大提高。基于AT89C51单片机的电子密码锁的发明思路，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。电子工业以及微控制器的诞生，使得以微小电量驱动机械成为可能，于是有了基于AT89C51单片机的电子密码锁能够设计出来。

二、基于AT89C51单片机的电子密码锁硬件设计

基于AT89C51单片机的电子密码锁硬件设计选用AT89C51单片机作为本设计的核心元件，于AT89C51单片机的电子密码锁硬件设计利用AT89C51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，基于AT89C51单片机的电子密码锁实现基本的密码锁功能。在AT89C51单片机的外围电路外接输入键盘用于密码的输入和一些功能的控制，基于AT89C51单片机的电子密码锁硬件设计选用AT24C02芯片用于密码的存储，基于AT89C51单片机的电子密码锁硬件设计选用LCD1602用于显示作用。当用户需要开锁时，先按基于AT89C51单片机的电子密码锁的键盘开锁键之后按键盘的数字键0－9输入密码。基于AT89C51单片机的电子密码锁的密码输完后按下确认键，如果基于AT89C51单片机的电子密码锁的密码输入正确则开锁，不正确显示密码错误重新输入密码，当三次密码错误则发出报警；当用户需要修改基于AT89C51单片机的电子密码锁的密码时，先按下基于AT89C51单片机的电子密码锁的键盘设置键后可以设置新密码。新密码输入无误后按基于AT89C51单片机的电子密码锁的确认键使新密码将得到存储，密码修改成功。系统整体框图如图1所示。

图1 基于AT89C51单片机的电子密码锁的结构框图

图2 基于AT89C51单片机的电子密码锁硬件设计电路

基于AT89C51单片机的电子密码锁的外围电路包括基于AT89C51单片机的电子密码锁键盘输入部分、基于AT89C51单片机的电子密码锁的密码存储部分、基于AT89C51单片机的电子密码锁的显示部分、基于AT89C51单片机的电子密码锁的报警部分、基于AT89C51单片机的电子密码锁的开锁知识部分组成，根据基于AT89C51单片机的电子密码锁的实际情况键盘输入部分选择4*4矩阵键盘，基于AT89C51单片机的电子密码锁的显示部分选择字符型液晶显示LCD1602，基于AT89C51单片机的电子密码锁的密码存储部分选用AT24C02芯片来完成。

硬件原理图如图2所示。

三、基于AT89C51单片机的电子密码锁软件设计

基于AT89C51单片机的电子密码锁软件设计主要完成，开始时基于AT89C51单片机的电子密码锁的LCD1602液晶显示初始状态。基于AT89C51单片机的电子密码锁当有开锁请求时，按下基于AT89C51单片机的电子密码锁的S1，进入密码输入阶段。基于AT89C51单片机的电子密码锁的输入密码输入过程中可以进行退格，输入完成后按下确认键，基于AT89C51单片机的电子密码锁会将所输入与系统密码进行比对。若输入密码正确则显示“Open”开锁，基于AT89C51单片机的电子密码锁输出开锁信号，然后可以在基于AT89C51单片机的电子密码锁选择上锁或者修改密码。按下基于AT89C51单片机的电子密码锁的S2选择上锁，锁重新回到闭锁状态，开锁信号灭，基于AT89C51单片机的电子密码锁LCD1602液晶显示回到初始化状态。选择修改密码则可以对系统进行修改密码操作。基于AT89C51单片机的电子密码锁如果密码输入错误，基于AT89C51单片机的电子密码锁的错误警告灯亮，基于AT89C51单片机的电子密码锁的LCD液晶显示器会显示错误，并显示输入错误限制次数。一段时间后，进入闭锁状态。若连续在基于AT89C51单片机的电子密码锁上操作错误超过3次，一定时间内基于AT89C51单片机的电子密码锁的系统会锁定键盘，并报警用以防止恶意试探密码。如果在规定次数以内密码输入正确，则锁开，且错误次数清空，不会影响到下一次的开锁。基于AT89C51单片机的电子密码锁软件设计采用模块化设计，在程序中以一个主函数，多个子函数的方式编写。

四、结语

在安全技术防范领域，基于AT89C51单片机的电子密码锁这种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。随着我们的大规模集成电路技术的发展，特别是单片机等微控制器的问世，出现了带微处理器的智能密码锁，基于AT89C51单片机的电子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，从而使基于AT89C51单片机的电子密码锁具有很高的安全性、可靠性，应用日益广泛。

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庞书伟（1995—），男，大学本科，现就读于邵阳学院信息工程学院电子信息工程专业，研究方向：嵌入式系统。