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作者：河南工业大学 鲁山山 牛铭豪 周瑞峰
指导教师：樊超

　　作品简介

　　本作品采用STC公司的单片机STC15F2K61S2与低功耗CMOS型E2PROM AT24C02作为主控芯片与数据存储器单元，结合外围的键盘输入、显示、报警、开锁等电路，用汇编语言编写主控芯片的控制程序，设计了一款可以多次更改密码具有报警功能的电子密码锁。
　　电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。它的种类很多，有简易的电路产品，也有基于芯片的性价比较高的产品。现在应用较广的电子密码锁是以芯片为核心，通过编程来实现的。其性能和安全性已大大超过了机械锁。
　　本设计主要硬件功能部分：
　　1) 单片机开发板;
　　2) LCD显示电路模块;
　　3) 板载键盘模块;
　　4) 蜂鸣器模块。　　

　　平台选型说明　　

　　设计说明

　　硬件设计部分
　　单片机模块
　　单片机模块板载自带复位电路及晶振电路。
　　P2口自带了上拉电阻，上拉电阻：就是从电源高电平引出的电阻接到输出端
　　1，如果电平用OC(集电极开路，TTL)或OD(漏极开路，CMOS)输出，那么不用上拉电阻是不能工作的， 这个很容易理解，管子没有电源就不能输出高电平了。
　　2，如果输出电流比较大，输出的电平就会降低(电路中已经有了一个上拉电阻，但是电阻太大，压降太高)，就可以用上拉电阻提供电流分量， 把电平“拉高”。(就是并一个电阻在IC内部的上拉电阻上， 让它的压降小一点)。当然管子按需要工作在线性范围的上拉电阻不能太小。当然也会用这个方式来实现门电路电平的匹配。
　　硬件电路如下图　　

　　LCD模块
　　1602液晶显示屏：
　　工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。(16列2行)
　　1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形(用自定义CGRAM，显示效果也不好)。
　　1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块(显示字符和数字)。
　　硬件电路如下图　　

　　1602采用标准的16脚接口，各引脚说明如下表所示：　　

　　板载矩阵键盘模块
　　将16个按键分为4行4列，如图。当有一个件按下时，通过1,2,3,4引脚赋的低电平，扫描全部引脚，看是否与最初的赋值一样，不一样则根据相应算法(通过改变后的值与初始值相或，根据结果赋值)确定是哪个键按下。
　　硬件电路如下图　　

　　蜂鸣器模块
　　有源蜂鸣器直接接上额定电源(新的蜂鸣器在标签上都有注明)就可连续发声;而无源蜂鸣器则和电磁扬声器一样，需要接在音频输出电路中才能发声。
　　利用板载蜂鸣器在密码输入错误时报警。
　　硬件电路如下图　　

　　继电器模块
　　它具有控制系统和被控制系统之间的互动关系。使单片机能控制需更高工作电压电压的电磁锁。
　　硬件电路如下图　　

　　软件设计部分
　　主程序流程图　　

　　键值判断程序流程图　　

　　开锁程序流程图　　

　　密码修改程序流程图　　

　　作品特色

　　特点如下：
　　1) 保密性好，编码量多，远远大于弹子锁。随机开锁成功率几乎为零。
　　2) 密码可变，用户可以随时更改密码，防止密码被盗，同时也可以避免因人员的更替而使锁的密级下降。
　　3) 误码输入保护，当输入密码多次错误时，报警系统自动启动。
　　4) 无活动零件，不会磨损，寿命长。
　　5) 使用灵活性好，不像机械锁必须佩带钥匙才能开锁。
　　6) 电子密码锁操作简单易行，一学即会。
　　7)功能简单实用，成本低。

系统演示视频：http://v.eepw.com.cn/video/play/id/2476