電子密碼鎖總體施工設計方案及對策

1、-. z.電子密碼鎖設計一、目標1、任務和目標本項目設計一種基于AT89C51單片機控制的電子密碼鎖，要求達到以下任務目標：（1）可通過鍵盤輸入密碼控制開關的開鎖和閉鎖；（2）可通過擴展的LCD顯示器顯示輸入的密碼；（3）密碼可以多次改寫和重置；（4）連續(xù)三次輸入密碼錯誤，報警裝置開始工作，密碼鎖進入鎖機狀態(tài)。2、功能需求簡述功能具體闡述1、密碼輸入及核對功能系統(tǒng)啟動后，通過鍵盤輸入初始密碼111111”，按下密碼輸入鍵進行確認，密碼鎖開鎖，之后通過點擊輸入新密碼鍵，輸入6位新密碼，點擊新密碼保存鍵，新密碼保存；電子密碼鎖具有多組密碼和管理員超級密碼功能；如果密碼正確，可進行開鎖動作。若密碼不

2、正確，系統(tǒng)將給出提示告知用戶已經(jīng)輸入的次數(shù)，若三次錯誤輸入后，系統(tǒng)自動鎖定鍵盤，屏蔽所有操作，并顯示waiting.”；系統(tǒng)自動鎖定時間為五分鐘，鎖定時間過后，系統(tǒng)提示in put again”，此時可重新輸入密碼，進行開鎖操作；功能：每次輸入的密碼數(shù)字，顯示的均是*”符號；當按下開鎖鍵，系統(tǒng)將輸入與密碼進行檢查核對，如果正確鎖打開，否則不打開，并發(fā)出報警提示。2、多組密碼設置功能在用戶設置了一組常用密碼基礎之上，可以另外在設置2組備用密碼，以增加多用戶使用功能，滿足用戶的基本需求；在用戶丟失或遺忘一組密碼后，可以通過另外的幾組備用密碼進行開鎖并并對密碼進行再次修改和設定，增加了密碼鎖使用的靈

3、活性；可以設置一組超級密碼999999”，在任何情況下，憑借超級密碼都可以開鎖和修改密碼。3、報警功能設置密碼鎖開鎖次數(shù)為3次，當輸入超過三次還未開鎖成功時，蜂鳴器報警30秒，并且鎖定鍵盤。十分鐘不能進行任何操作，等待鎖定時間過后，解除警報，密碼鎖恢復輸入功能，提示in put again”；在每一次輸入密碼后，系統(tǒng)都會以英文字符的形式給出輸入密碼正確與否，若是錯誤系統(tǒng)會給予警告。4、個人密碼更改功能密碼可以由用戶自己修改設定，鎖打開后才能修改密碼，修改密碼之前必須再次輸入密碼；先用初始密碼開鎖，在開鎖成功后點擊輸入新密碼”使系統(tǒng)進入修改個人密碼狀態(tài)；個人可以隨設置新的密碼，設置完成后點擊保存

4、新密碼”按鍵，新密碼設置成功；此該新密碼和以前的密碼都可以進行開鎖操作；此時可輸入6位新的個人密碼，點擊新密碼保存，密碼更改成功。5、時間顯示和計時功能系統(tǒng)啟動后會自動顯示當?shù)氐募磿r時間，顯示方式為：時-分-秒在輸入密碼時軟前后相鄰的兩個密碼符輸入時間間隔超過10分鐘，則系統(tǒng)自動放棄本次操作，返回到重新輸入密碼階段二、詳細設計方案的選擇及設計思路概述1、設計方案的選擇本次設計的密碼鎖在理論上可以利用多種設計方法及原理進行設計，依據(jù)設計的簡單、高效、易于實現(xiàn)等原則，主要有兩種設計方案可供選擇，即：數(shù)字電路控制和以AT89C51為核心的單片機控制兩種方案。現(xiàn)在對其兩種方案進行可行性對比分析。方案一

5、：采用數(shù)字電路控制。其原理圖下圖1所示。圖1 數(shù)字密碼鎖電路方案電路由兩大部分組成：密碼鎖電路和備用電源(UPS)，其中設置UPS電源是為了防止因為停電造成的密碼鎖電路失效，使用戶免遭麻煩。采用數(shù)字密碼鎖電路的好處就是設計簡單。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。密碼鎖電路包含：鍵盤輸入、密碼修改、密碼檢測、開鎖電路、執(zhí)行電路、報警電路、鍵盤輸入次數(shù)鎖定電路。方案二：采用一種是用以AT89C51為核心的單片機控制方案。利

6、用單片機靈活的編程設計和豐富的I/O端口，及其控制的準確性，不但能實現(xiàn)基本的密碼鎖功能，還能添加多組密碼設置、報警提示等控制功能。其原理如下圖2所示。圖2 單片機控制方案 密碼鎖電路包含：鍵盤輸入、密碼修改、密碼檢測、開鎖電路、執(zhí)行電路、報警電路。通過比較以上兩種方案，單片機方案有較大的活動空間，不但能實現(xiàn)所要求的功能而且能在很大的程度上擴展功能，而且還可以方便的對系統(tǒng)進行升級，所以我們采用一種以89C51為核心的單片機控制方案。利用單片機靈活的編程設計和豐富的I/O端口，及其控制的準確性，進行密碼鎖的設計工作以實現(xiàn)基本的密碼鎖功能。2、初步設計思路概述對于本次密碼鎖的初步設計，首先是要有一定

7、的大概思路。如下圖3所示，本次設計選用單片機開發(fā)系統(tǒng)，以AT89C51單片機為核心，輔以擴展的鍵盤以及LCD顯示模塊組成完整的系統(tǒng)。通過鍵盤采集輸入的信息，與單片機的儲存值比較，如果密碼正確，則開鎖電路打開；如果密碼錯誤，給出錯誤提示。若連續(xù)三次輸入密碼錯誤，蜂鳴器產(chǎn)生蜂鳴音，并且系統(tǒng)自動鎖定鍵盤；在以上工作的同時顯示電路工作，同步顯示符號*”代替輸入的數(shù)值。圖3 最初設計思路框圖二、設計方法和技術條件1、設計原則系統(tǒng)總體設計原則如下分析，應該盡可能的滿足密碼鎖的功能要求，包括程序啟動功能、鎖的基本功能、個人密碼更改功能、多組密碼設置、報警功能。首先，通過鍵盤采集輸入的信息，與單片機的儲存值比

8、較，如果密碼正確，則開鎖電路運行，鎖被成功打開；如果三次密碼錯誤，則報警系統(tǒng)自動進行提示，蜂鳴器產(chǎn)生蜂鳴音；在以上工作的同時顯示電路工作，同步顯示輸入數(shù)值。在輸入正確密碼后，密碼鎖開鎖，按輸入新密碼鍵，輸入新密碼，按下新密碼保存鍵，則修改密碼成功。要再次開鎖則需要輸入正確的密碼。2、應用的技術分析本次密碼鎖功能的實現(xiàn)，需要使用到以下關鍵技術：（1）基于AT89C51單片機簡單設計及外圍擴展電路；（2）鍵盤輸入及單片機間的數(shù)據(jù)傳輸；（3）LCD顯示技術、動態(tài)輸出及單片機間的數(shù)據(jù)傳輸。（4）通信傳輸協(xié)議3、設計者當前已具備的技術條件在設計密碼鎖之前，本組三位成員基本上已經(jīng)掌握了以下技術：(1)課題組成員都參閱過相關的51單片機開發(fā)方面的書籍，熟悉Altim Designer電路設計，有一定的電路設計基礎；(2)課題組成員鵬飛對C語言函數(shù)庫的調用有一定的了解，具備C語言程序設計開發(fā)經(jīng)驗；(3)課題組成員俊龍熟悉PCB板的制作過程及protuse繪圖，課題組成員茂有一定的文學功底，有一定的能力撰寫課題報告；(4)各個成員都可以熟練的運用仿真軟件proteus以及編譯軟件keil進行仿真實驗和調試。(5)對通信協(xié)議和傳輸有一定的了解4、