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基于单片机的电子密码锁的设计

1引言

随着社会物质财富的日益增长，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，而锁

自古以来就是把守门户的铁将军,人们对它要求甚高,即要安全可靠地防盗,又要使用方

便。目前普遍使用的机械锁结构简单、使用方便、价格便宜。但在使用过程中暴露了很多

缺点：1.机械锁是靠金属制成的钥匙上的不同齿形与锁芯的配合来工作的。所以很多钥匙

可以互开,保密性差，安全性低。2.钥匙一旦丢失，无论谁捡到都可以将锁打开。3.机械

锁的材料大多为黄铜，质地较软容易损坏。4.机械锁钥匙易于复制，不适于诸如宾馆等公

共场所使用。所以机械锁已难以满足当前社锁会和人们的要求。出于安全、方便的需要。

随着人们生活水平的提高，电子密码防盗作为防盗卫士的作用日趋重要。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。

如果采用6位密码，则密码组合可达到106，每增加1位，密码组合就增加10倍。从而提高

了密码锁的安全系数。密码锁被广泛应用保险柜、保险箱、文件柜、防磁防火柜、防盗

门、银库门、仓库门、车门、民用门等。目前市场上普遍所见的电子密码锁的密码很容易

被窥探和多次试探，而丢失密码，使密码锁失去其安全性。该电子密码锁利用单片机作为

主控核心，单片机（AT89S51）所具有的特殊功能使得电子密码锁的保密性能大大加强，

这样就可以有效的防止多次试探密码的可能性。随着单片机和其它智能芯片的进一步开发

防盗锁将实现智能化，这将是锁的安全性能大大提高。本系统实现密码一次输入的提示功

能，若密码输入不正确将发出“嘀嘀”的报警声，引起他人警觉。同时可添加外围设备实

现远程报警（如添加继电器一类设备可以连接到主人的电话上，是主人知道家里有人非法

操作，及时报警）。若密码输入正确将发出“叮咚”的门铃声。本系统使用的单片机所具

有强大的功能能够实现智能控制用来完成密码的输入、判断和比较从而执行相应的开锁显

示或报警等功能。[2]

2硬件设计

本系统硬件设计由单片机（AT89S51）部分、4×4行列式键盘部分、四联七段共阴数

码管部分、报警器部分4个部分所组成。

2.1单片机部分

主控器件是单片机，AT89S51是一个低功耗、高性能CMOS8位单片机，片内含4k字节

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硬件设计

的可系统编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术

生产，兼容标准8051指令系统及引脚。它集Flash程序存储器既可在线编程(ISP)也可用传

统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中。

2.1.1AT89S51功能介绍

AT89S51主要性能参数：与MCS—51产品指令系统完全兼容，4k字节在系统编程(ISP)Flash闪速存

储器，1000次檫写周期，4.0-5.5V的工作电压范围，全静态工作模式：0Hz—33MHz,三级程序加密锁，

128k字节的随机存取数据存储器（RAM），32个可编程I/O口线，6个中断源，全双工串行UART通信，

低功耗空闲和掉电模式，中断可从空闲模式唤醒系统，掉电标志和快速编程特性，灵活的在系统编程，

2个16位可编程定时计数器，看门狗（WDT）电路及双数据指针。AT89S51芯片引脚排列如图1所示:

图1AT89S51引脚图

2.1.2AT89S51管脚功能说明

①VCC：供电电压，GND：接地。

②P0口：P0口为一组8位漏级开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口。作为输

入口用时，每位能驱动8个TTL逻辑门电路，当P1口的管脚第一次写“1”时，可作为高阻

抗输入端用。

在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总

线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash编程时，P0口接收指令字节，而在程序

校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。

本系统中把“单片机系统”区域中的P0.0端口用导线连接到报警器上，用来提示密码

输入的正确或错误并发出相应