基于STC89C51的單片機電子密碼鎖設計

高蔓蕾 李雪竹

摘 要：作為日常辦公家居的需求，密碼鎖已逐漸普及。本項目采用STC89C51作為主控芯片，結合矩陣按鍵輸入模塊、數碼管顯示模塊、LCD1602液晶顯示、LED、蜂鳴器報警器等電路模塊實現開鎖、上鎖、報警、密碼更改等功能，通過這些設備設計一款了可修改密碼且具有報警功能的液晶顯示電子密碼鎖。

關鍵詞：密碼鎖；stc89c51單片機；程序設計

一、引言

隨著科學技術的不斷發展，人們對物品的保管以及安全性能的要求越來越高，因此為了滿足人們對鎖的日益增加的需求，密碼鎖已逐漸普及。本項目在現有密碼鎖技術的基礎上采用STC89C51作為主控芯片，結合矩陣按鍵輸入模塊、數碼管顯示模塊、LCD1602液晶顯示、LED、蜂鳴器報警器等電路模塊實現開鎖、上鎖、報警、密碼更改等功能，設計一款了可修改密碼且具有報警功能的液晶顯示電子密碼鎖，提高了安全性能。使罪犯無法下手的同時也能及時提醒，人們就會對自己的財產保護的更加安全。安全信息系統的應用越來越廣泛，尤其是在機密的保護，隱私和財產保護方面發揮了重要作用，而基于電子密碼鎖的保障體系是這項研究的一部分，所以它有很大的實際意義。

二、思路設計

初始化從EEPROM中讀取密碼，單片機通電即顯示首頁，按任意鍵進入功能選擇界面，可通過按鍵移動光標選擇直接輸入密碼登錄，或者進行修改密碼操作。①直接輸入密碼登錄：通過矩陣按鍵輸入6位數字密碼，并存入數組，然后通過該數組與EEPROM讀取的密碼進行比對，從而判斷密碼是否正確，如果密碼正確則顯示登錄成功并觸發流水燈反饋結果，如果密碼錯誤則顯示輸入錯誤并觸發蜂鳴器警告，當輸入密碼次數超過3次則直接返回首頁。②進行修改密碼操作：提示輸入原密碼，鍵入6位密碼并判斷，當輸入密碼正確時提示輸入新密碼，鍵入6位新密碼后存入EEPROM，重啟或重新登錄時從EEPROM讀密碼，此時使用為新密碼。

三、研究內容

本項目采用STC89C51作為主控芯片，結合矩陣按鍵輸入模塊、數碼管顯示模塊、LCD1602液晶顯示、LED、蜂鳴器報警器等電路模塊實現開鎖、上鎖、報警、密碼更改等功能，設計一款可修改密碼且具有報警功能的液晶顯示電子密碼鎖。

（1）矩陣鍵盤：使用一組鍵或者一個鍵盤，由于單片機I/O口較少，當系統中需要用到較多按鍵時，為了更合理利用單片機的I/O口，一般采用矩陣鍵盤的方式來實現多按鍵的功能。

（2）LCD顯示模塊設計：在單片機應用系統中，常用的顯示設備有單個發光二極管、八段LED顯示器、液晶顯示器（LCD）、屏幕顯示器（CRT）等。本次設計中，基于設計功能和節約成本等實際情況，采用LCD1602作為本次設計的顯示器。

（3）開鎖機構：在基于單片機的電子密碼鎖設計中，用戶需要輸入密碼，密碼正確則發出開鎖信號實現開鎖。設計中是以發光二極管代替電磁鎖，二極管亮代表鎖開，因此可以設計一個簡單的可以點亮二極管的電路系統代替電磁鎖開鎖機構。由于單片機I/O口默認為高電平，故初始時二極管不亮，代表鎖是閉著的（密碼錯誤）。當用戶輸入密碼并驗證正確時，發出開鎖信號，比如二極管點亮。

（4）報警機構：在這次基于單片機的電子密碼鎖設計中，通過控制蜂鳴器的發音來實現系統的報警功能。蜂鳴器是一種采用直流電壓供電的電子訊響器。下圖是用蜂鳴器模擬的報警機構仿真圖。

四、總結

本文介紹了基于stc89c51單片機密碼鎖的設計思路，并利用keil5等程序把C語言代碼燒錄到單片機當中，從而實現所需功能，極大的提高了人們的生活的便捷性，促進了單片機這一領域的發展。但仍存在不完全安全的問題需要解決。

參考文獻：

[1]鄒健.基于單片機的電子密碼鎖系統設計[J].無線互聯科技，2022，19（05）：53-54

[2]李朋龍.基于STC89C51單片機的電子密碼鎖設計[J].軟件，2020 年第 009 期：23-25

[3]蔡親富.基于單片機的家用智能電子密碼鎖設計[J].造紙裝備及材料，2023，52（07）：63-65

[4]趙永濤.基于51單片機的RFID門禁密碼鎖設計[J].自動化應用，2022（12）：185-187+191

[5]李洪兵.51單片機的新型密碼鎖的設計與研發[J].電子世界，2021（18）：35-36