基于單片機設計的電子密碼鎖 開題報告

1、（開題報告）5基于單片機的電子密碼鎖設計一、題目背景和意義隨著人們生活水平的提高，如何實現(xiàn)家庭防盜這一問題也變的尤其的突出，傳統(tǒng)的機械鎖由于其構造的簡單，被撬的事件屢見不鮮。電子密碼鎖是由電子電路控制鎖體的新型鎖具，它采用觸摸鍵盤方式輸入開鎖密碼，操作方便。觸摸式電子鎖的輸入部分采用觸摸開關（鍵盤輸入），其優(yōu)勢在于傳統(tǒng)的機械開關之出在于其保密性高，使用靈活性好，安全系數(shù)高，無活動零件，不會磨損，壽命長等受到了廣大用戶的親呢。出于安全、方便等方面的需要許多電子密碼鎖已相繼問世。但這類產(chǎn)品的特點是針對特定有效卡、指紋或聲音有效，且不能實現(xiàn)遠程控制，只能適用于保密要求高且供個人使用的箱、柜、房間等。

2、而且卡片式ic卡還有易丟失等特點，加上其成本一般較高，一定程度上限制了這類產(chǎn)品的普及和推廣。在科學技術不斷發(fā)展的今天，電子密碼防盜鎖作為防盜衛(wèi)士的作用也日趨重要。本設計采用單片機s51作為單片機的核心單元，設計了一款具有本機開鎖和報警功能的電子密碼鎖。即簡單又適用。二、文獻綜述在設計系統(tǒng)中主要由單片機系統(tǒng)、矩陣鍵盤、液晶顯示、密碼存儲和報警系統(tǒng)組成。設置開鎖密碼，利用軟件與硬件結合的方法來實現(xiàn)。系統(tǒng)能完成本機開鎖、超時報警、超次鎖定、管理員解密、修改用戶密碼基本的密碼鎖的功能。除上述基本的密碼鎖功能外，還具有調(diào)電存儲、聲光提示等功能，依據(jù)實際的情況還可以添加遙控功能。本系統(tǒng)成本低廉，功能實用。

3、1) 開鎖機構通過單片機送給開鎖執(zhí)行機構，電路驅(qū)動電磁鎖吸合，從而達到開鎖的目的。其原理如圖21所示：單片機 微控制器密碼正 確返回電磁鎖開鎖驅(qū)動電路ny 1-1密碼鎖開鎖示意圖當用戶輸入的密碼正確而且是在規(guī)定的時間（普通用戶要求在2分內(nèi)輸入正確的密碼，管理員要求在1分輸入正確的密碼）輸入的話，單片機便輸出開門信號，送到開鎖驅(qū)動電路，然后驅(qū)動電磁鎖，達到開門的目的。2）電子密碼鎖發(fā)展趨勢 電子防盜鎖應用于金融業(yè)，其根本的作用是“授權”，即被“授權”的人才可以存取錢、物。廣義上講，金融業(yè)的“授權”主要包括以下三種層次的內(nèi)容：1、授予保管權，如使用保管箱、保險箱和保險柜；2、授予出入權，如出入金庫

4、、運鈔車和保管室；3、授予流通權，如自動存取款。目前，金融行業(yè)電子防盜鎖的應用主要集中在前兩個層面上。下面將介紹幾種在金融行業(yè)中使用較多的電子防盜鎖以及它們的技術發(fā)展方向。 當然，以上所說的授權技術再高超，都必須由精良的“鎖具”擔當承載結構部件，實現(xiàn)開啟、閉鎖的功能，而且承擔實體防護作用，抵抗住或盡量延遲破壞行為，讓電子防盜鎖“軟、硬不吃”。一般情況下，鎖具防盜的關鍵是鎖身外殼、閉鎖的部件的強度、鎖止型式、配合間隙和布局。 提高電子防盜鎖之防護能力的必然途徑是報警，在金融業(yè)的許多場所有人值守、有電視監(jiān)控，具有報警功能，可以綜合物理防范和人力防范兩種作用。報警的前提是具備探測功能，根據(jù)電子防盜鎖

5、的使用場所和防護要求，可選擇多種多樣的探測手段。在中國的城市金融業(yè)中，實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)報警已經(jīng)成為對各金融網(wǎng)點的基本要求。 根據(jù)國內(nèi)外的實踐經(jīng)驗，金融業(yè)實行安全防范風險等級很有必要，即依據(jù)使用的防盜報警器材的性能、安裝布局和人員值守狀況等，可以評估被防護物或區(qū)域的防護能力，得出風險等級，其中，電子防盜鎖的性能至關重要。由于數(shù)字、字符、圖形圖像、人體生物特征和時間等要素均可成為鑰匙的電子信息，組合使用這些信息能夠使電子防盜鎖獲得高度的保密性，如防范森嚴的金庫，需要使用復合信息密碼的電子防盜鎖，這樣對盜賊而言是“道高一尺、魔高一丈”。組合使用信息也能夠使電子防盜鎖獲得無窮擴展的可能，使產(chǎn)品多樣化，對用戶而

6、言是“千挑百選、自得其所”。 三、主要內(nèi)容和待解決問題本設計的任務采用單片機c51作為單片機的核心單元，利用單片機串行發(fā)射、接收等功能而設計的一款具有本機開鎖和報警功能的電子密碼鎖。主要分為以下幾個部分：1）選擇密碼將編好的密碼程序存儲在eprom中，用戶通過密碼選擇鍵進行選擇。具體操作過程如下：首先按下密碼選擇鍵，然后在逐漸輸入號碼，最后按下確認鍵即可。2）密碼顯示為了幫助用戶確認是否有鍵按下，特在電路中設置了模擬顯示電路；而為了防止密碼外泄；顯示時，并不是顯示用戶按下的數(shù)字符號，而是以一個特定的字母符號提醒用戶是否有鍵按下。有鍵按下，就會顯示出字符-“*”，沒鍵按下，則不會顯示字符。這樣既

7、巧妙的提醒了用戶又保護了用戶密碼，此乃本設計可靠性優(yōu)點之一。 3）本機鍵開鎖當用戶鍵入正確密碼后，在按確認鍵，便會自動開鎖。但用戶鍵入密碼時應注意：數(shù)字與數(shù)字之間的間隔時間為2分鐘，例如密碼為32796，當鍵入第一個數(shù)字3后應在2分鐘內(nèi)鍵入第二個數(shù)字2，否則，就會視為無效。如果鍵入完密碼后不按確認鍵系統(tǒng)會當做放棄開鎖處理 4）密碼錯誤報警當用戶鍵入錯誤密碼時，系統(tǒng)就會報警，由揚聲器發(fā)出5秒報警聲。當連續(xù)三次出現(xiàn)密碼錯誤時，則系統(tǒng)會長期報警不止。這時必須按復位方可停止。此乃安全可靠性之一。待解決的問題是實現(xiàn)遙控開鎖，當此鎖用于私家車庫或倉庫時，用戶可以不用上車，只要手執(zhí)遙控器，鍵入正確密碼，便會

8、自動開鎖；如果密碼錯誤，同樣也會報警。還有實現(xiàn)聲控開鎖，這種開鎖方式在于方便且快速比遙控式還的待遙控器既不方便又怕丟失遙控器。但聲控式容易被別人模仿。有一定的失密性。四、設計方法和實施方案方案一：采用數(shù)字電路控制。用以74ls112雙jk觸發(fā)器構成的數(shù)字邏輯電路作為密碼鎖的核心控制，共設了9個用戶輸入鍵，其中只有4個是有效的密碼按鍵，其它的都是干擾按鍵，若按下干擾鍵，鍵盤輸入電路自動清零，原先輸入的密碼無效，需要重新輸入；如果用戶輸入密碼的時間超過10秒（一般情況下，用戶不會超過10秒，若用戶覺得不便，還可以修改）電路將報警20秒，若電路連續(xù)報警三次，電路將鎖定鍵盤2分鐘，防止他人的非法操作。

9、采用數(shù)字電路設計的方案好處就是設計簡單但控制的準確性和靈活性差。故不采用方案二：采用一種是用以at89s51為核心的單片機控制方案。選用單片機at89s51 作為本設計的核心元件，利用單片機靈活的編程設計和豐富的io端口，及其控制的準確性，實現(xiàn)基本的密碼鎖功能。在單片機的外圍電路外接輸入鍵盤用于密碼的輸入和一些功能的控制，外接at24c02芯片用于密碼的存儲，外接lcd1602顯示器用于顯示作用。其原理如下圖所示：at89c51鍵盤輸入復位電路密碼存儲電路晶振電路電源輸入顯示電路報警電路開鎖電路 1-2單片機控制密碼鎖方案框圖可以看出方案二控制靈活準確性好且保密性強還具有擴展功能，根據(jù)現(xiàn)實生活

10、的需要此次設計采用此方案五、進度計劃階 段起始日期終止日期進 度技術指標第一階段2008.03.312008.4.13完成選題和資料收集，論證設計可行性全面豐富課題內(nèi)容第二階段2008.04.142008.04.27確定方案和技術關鍵，查找外文翻譯符合理論要求，設計相關第三階段2008.04.282008.06.8完成硬件設計和軟件編程設計合理機構化、模塊化第四階段2008.06.92008.6.22進行在線調(diào)試與仿真，撰寫畢業(yè)論文實現(xiàn)制動控制第五階段2008.06.222008.06.29細化論文，準備答辯詳細全面，提交論文六、成文時間和提交成果形式2008年6月22日完成論文“基于單片機電子密碼鎖的設計”。提交成果：開題報告、設計論文、系統(tǒng)電路原理圖、有關設計的英文翻譯、畢業(yè)設計手冊。七、參考資料1 wireless world，1998，vol、84，no、1509，p69.2 王千、實用電子電路大全m.電子工業(yè)出版社，2001，p101.3 何立民、單片機應用技術選編m.北京：北京航空大學出版社，1998.4 李華、mcs-51系列單片機使用接口技術m.北京航空航天大學出版社，1993.5 彭為、單片機典型系統(tǒng)設計實例精講m.北京：電子工業(yè)出版社，2006.6 潘永雄、新編單片機原理與應用m.西安：西安電子科技大學出