基于51单片机LCD1602矩阵键盘密码锁设计

本设计包含：程序+仿真+原理图PCB+报告+讲解视频

一、开发环境

原理图：Altium Designer

仿真图：proteus 7.8

程序编译器：keil 4/keil 5

编程语言：C语言

设计编号：C0035

二、主要功能

应用所学知识设计一款基于51单片机和LCD1602的矩阵键盘密码锁设计。设计主要内容包括：

1、功能说明：

（1）按键设置6位密码，输入密码若密码正确，则锁打开。显示open！

（2）密码可以自己修改（6位密码），必须是锁打开时才能改密。为防止误操作，修改密码得输入两次。

（3）若密码输入错误次数超过3次，蜂鸣器报警并且锁定键盘。

（4）系统24C02有复位、掉电保存密码功能。

2、按键说明：

排列方式：

1 2 3 A

4 5 6 B

7 8 9 C

* 0 # D

ABC无定义、 *号键为取消当前操作、#号键为确认、D键为修改密码

3、其他说明：

（1）首次使用时输入：131420，对密码进行初始化，当显示：initpassword,证明密码初始化完成，此时的密码为：000000。然后可以改密了。（如密码忘记就再输入131420初始化，然后密码就是000000了）

（2）按下 * 键或复位键，可以关锁并退出。

（3）当输入密码错误后，报警并锁定键盘3秒钟。

（4）修改密码：在开锁状态下，再次输入正确的密码并按下 # 键，此时听到两声提示，输入新的六位密码并按 D 键，再重复输入一次新密码并按 D ，会听到两声提示音，表示重设密码成功，内部保存新密码并存储。如两次输入的新密码不一样，则重设密码失败。

*资料下载链接（可点击）：*

*https://docs.qq.com/doc/DS0xpSmdZYUxJYld5*

三、仿真设计

四、程序设计

代码可以使用keil4或者keil5打开，有详细注释。

五、原理图PCB

*Proteus仿真和实物作品的区别：*

1.运行环境：Proteus仿真是在计算机上运行的，而实物则是在硬件电路板上运行。

2.调试方式：在Proteus仿真中，可以方便地进行单步调试和观察变量值的变化，而在实物中则需要通过调试器或者串口输出等方式进行调试。

电路连接方式：在Proteus仿真中，可以通过软件设置进行电路连接的修改，而在实物中则需要通过硬件电路板和连接线进行修改。

3.运行速度：Proteus仿真通常比实物运行速度快，因为仿真是基于计算机运行的，而实物则需要考虑电路板上的物理限制和器件的响应时间等因素。

4.功能实现：在Proteus仿真中，可以通过软件设置实现不同的功能，而在实物中则需要根据电路设计和器件的性能进行实现。

六、元器件清单

\1) 9*15万用板

\2) 17个小按键

\3) 1602液晶

\4) 16p插针

\5) 16p单排母座

\6) 光敏电阻

\7) 104可调电阻

\8) 2.2k电阻*2

\9) 1k电阻*3

\10) 10k电阻*4

\11) 103排阻

\12) 9012*2三极管

\13) 9013三极管

\14) 3p接线端子

\15) 5v有源蜂鸣器

\16) 40脚IC座

\17) stc89c51单片机

\18) 10uf电容

\19) 30pf电容*2

\20) 自锁开关

\21) 8脚IC座

\22) 24c02芯片

\23) 12m晶振

\24) Led(5MM红色)

\25) 5V继电器

\26) DC电源插口

\27) 导线若干

\28) 焊锡若干

\29) usb电源线（电池盒+DC插头）

\30) 104独石电容

七、实物图

八、设计报告

在日常的生活和工作中, 住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。若使用传统的机械式钥匙开锁，人们常需携带多把钥匙, 使用极不方便, 且钥匙丢失后安全性即大打折扣。具有防盗报警等功能的电子密码锁代替密码量少、安全性差的机械式密码锁已是必然趋势。随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作、记住密码即可开锁等优点。

目前使用的电子密码锁大部分是基于单片机技术，以单片机为主要器件，其编码器与解码器的生成为软件方式。

本系统由STC89C51单片机系统（主要是STC89C51单片机最小系统）、4×4矩阵键盘、LCD1602显示和报警系统等组成，具有设置、修改六位用户密码、超次报警、超次锁定、密码错误报警等功能（本设计由P0口控制LCD显示，密码正确显示OPEN！密码错误显示error！超过三次输入错误自动锁定。由P1口控制矩阵键盘含有0-9数字键和A-D功能键。）。除上述基本的密码锁功能外，依据实际的情况还可以添加遥控功能。本系统成本低廉，功能实用。