（1）开锁：用户接通电源后，按下启动键，在4*4的键盘上输入密码，最后按下确定键，显示红灯亮。那么锁便开启。

（2）闭锁：进门后的闭锁功能。

（3）可修改密码：如果遗忘了密码或者发现密码被盗的情况下，就可以重新键入新密码，保存之后就可以使用新密码进行开锁。功能优越而且安全性极高，这是电子锁的一项发展优势。

（4）掉电保存密码：在电源断电情况下，保存密码。

（5）LCD1602显示：显示密码输入界面。

（6）密码错误报警：如果在密码输入错误的情况下，蜂鸣器会发出鸣响，提示密码错误。若想解除警报，就要按下复位键，不然会一直鸣响，然后看情况设置密码锁。

4。3 设计基本原理及原理图

本文设计的电子锁是由4*4的按键键盘构成，其每个按键代表不同的意义，分别代表数字0-9和一些功能按键。本课题是6位数的密码长度。首先在程序中写入初始密码，再将程序下载到芯片，利用I2C原理，使原始密码在硬件内长久保存不被损坏。用户接通电源，按下开启按键，然后输入已设置好的密码，最后再按下确定键，就可以实现设计的开锁功能。那么红灯亮，锁便开启。假若蜂鸣器鸣响的话主要由于两种情况产生，一是由于用户输错密码的位数导致的，二是由于用户遗忘或者不小心输错了密码。如若想停止报警，则按下复位键，同时LCD屏上清除了所有的密码显示。当然，还有一个就是实现自我闭锁功能。系统框图如图4-1所示。

图4-1系统原理框图

4。4 电子密码锁的器件选择

1。液晶显示器件

本文设计的LCD1602液晶显示屏价格便宜，配置的外围电路很简单。符合大众的是其性价比高。单片机控制LCD1602模块时，只要将待显示字符的ASCII码写入数据存储器，就可以将字符在屏上显示出来。

2。芯片AT24C02

设计人员在进行这种电子密码锁的设计过程时，对于芯片的操作总是会要求电量的持续提供。如果断电后，能够进行密码的掉电保存，那么将会是及其方便的。此项工作通常采用AT24C02芯片来完成。AT24C02是带IIC总线接口的E2PROM，其容量为256×8。它的特点是无需特殊设备。主控芯片AT24C02通过I2C总线对其进行直接的读或写操作。写入AT24C02的数据可以在断电情况下保存数据时间长久。使用非常方便。

3。FPGA板

EP1C3T100C8N属于Cyclone器件系列。这个系列器件支持多种I/O标准，提供接口和支撑ASSP和ASIC等。

5 系统的硬件电路设计

该系统的电路模块图组成框图如下。

图5-1 模块组成电路

该系统的总电路图如图5-2所示。

图5-2 总电路图

5。1 密码重置模块电路

此模块实现的功能是：此模块实现的功能是：（1）操作者键入新密码并使之长久保存在设计内。（2）掉电保存功能。

此模块使用到AT24C02。AT24C02属于2K位串行CMOS E2PROM的系列。其内部包含256个8位字节。当今先进的CMOS技术在本质上减少了各种元器件的功耗。AT24C02芯片含有一个8位字节的读写缓冲器在里面。由此可见，本设计中的掉电保存功能和重置密码的功能都是基于这个芯片设计出来的，这种写保护功能有效的使密码长久保存在成品设计中。

5。1。1 IIC总线简介

1。IIC介绍

IIC（Inter-Integrated Circuit）总线（也称“I2C”）是由PHILIPS公司开发的两线式串行总线。至今，微电子、通信领域的总线标准中一直有着IIC的身影。IIC是同步通信当中的特殊形式。I2C易控制，易封装，易连接使用。并且通信速率很高。总线配置如图5-3所示。