基于單片機(jī)的電子密碼-文獻(xiàn)綜述

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計（文獻(xiàn)綜述）題 目 基于單片機(jī)的電子密碼 鎖的設(shè)計與制作 姓 名 專 業(yè) 電子科學(xué)與技術(shù) 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 鄭州科技學(xué)院電氣工程學(xué)院 二一四年五月基于單片機(jī)的電子密碼鎖的設(shè)計與制作文獻(xiàn)綜述1 引言近年來，隨著改革開放的深入發(fā)展，國家對科教科研事業(yè)的大力投入使得電子電器得到了飛速發(fā)展，人民的物質(zhì)生活和精神生活有了很大提高。各種高檔家電產(chǎn)品和貴重物品為許多家庭所擁有，然而對這些價值不菲的東西，給了一些不法分子偷盜的可乘之機(jī)1。這點就是看到了大部分人們防盜意識還不

2、夠強(qiáng)以及一些防盜技術(shù)被破解，防范措施不能滿足人們的需求，造成偷盜現(xiàn)象屢見不鮮。因此，越來越多的人們對住宅與部門的安全防范、單位的文件檔案、財務(wù)報表以及一些個人資料、財產(chǎn)安全等問題十分擔(dān)憂。用密碼代替鑰匙的密碼鎖應(yīng)運而生解決了人們不少的問題。密碼鎖具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等優(yōu)點2。在安全技術(shù)防范領(lǐng)域，具有防盜報警功能的電子密碼鎖逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械式密碼鎖，克服了機(jī)械式密碼鎖密碼量少、安全性能差的缺點，使密碼鎖無論在技術(shù)上還是在性能上都得到了很大程度上的提高3。電子密碼鎖是一種通過密碼輸入來控制電路或是芯片工作的，從而控制機(jī)械開關(guān)的閉合，完成開鎖、閉鎖任務(wù)的電子產(chǎn)品。它的種類很多，有簡

3、易的電路產(chǎn)品，也有基于芯片的性價比較高的產(chǎn)品?，F(xiàn)在應(yīng)用較廣的是以芯片為核心的電子密碼鎖4。由于市場上的密碼鎖大部分都是用于一些大公司財政機(jī)構(gòu)，價格高昂,一般家庭難以接受。如果再設(shè)計和生產(chǎn)一種價格低廉、性能靈敏可靠的密碼鎖，必將在防盜和保證財產(chǎn)安全方面發(fā)揮更加有效的作用，使電子密碼鎖走向千家萬戶。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，特別是單片機(jī)的問世，出現(xiàn)了帶微處理器的智能密碼鎖，結(jié)合C語言進(jìn)行軟件編程5，它除具有電子密碼鎖的功能外，還引入了智能化管理、專家分析系統(tǒng)等功能，從而使密碼鎖具有很高的安全性、可靠性，應(yīng)用日益廣泛6。 2 目前發(fā)展現(xiàn)狀電子密碼鎖的發(fā)展 早期開發(fā)的電子密碼鎖由于電子器件技術(shù)所限

4、，種類不多，保密性差，最基本的就是只依靠最簡單的模擬電子開關(guān)來實現(xiàn)的7，制作簡單但不安全。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，電子密碼鎖在國內(nèi)外發(fā)展非?？?，70年代，以美國耶魯制鎖廠、歐洲西沙集團(tuán)、聯(lián)邦德國多姆公司為代表的國際制鎖行業(yè)已開發(fā)出包括電子卡片門鎖在內(nèi)的十多種電子鎖。80年代初期，美國LSI公司研制成LS7220專用保密鎖集成電路，使用四位密碼。90年代初，國外又推出采用12位密碼的TWH9013專用保密鎖集成電路8。在我國，無線電雜志1978，No5，p23-25上曾登載唐瑋的電子鎖一文。此后，該刊與電子世界、電器時代、電世界、五金科技等雜志又相繼發(fā)表了許多電子鎖的文章。1985年我國開

5、始實施專利法時，天津大學(xué)申請了第一個公開的電子鎖實用新型專利。 現(xiàn)在，許多更加高級的電子智能鎖（指紋識別、IC卡辨認(rèn)、感應(yīng)式）已在國內(nèi)外相繼面世9。例如: Keylock(第吉爾公司)開發(fā)的鎖具核心芯片全部采用美國最先進(jìn)的原裝芯片，指紋識別技術(shù)，使得保密性大大增強(qiáng)。King Arthur（香港亞瑟王集團(tuán)）開發(fā)的亞瑟王智能防暴鎖采用雙芯冷備份，美國軍工滑動指紋技術(shù)，16位密碼保護(hù)，沒有傳統(tǒng)電子鎖和指紋鎖附帶的機(jī)械鎖孔，從整個設(shè)計上杜絕了小偷的開鎖途徑，但是這些產(chǎn)品的特點是針對特定的指紋和有效卡，只能適用于保密有較高要求的箱、柜、門等。而且指紋識別器若在公共場所使用存在容易機(jī)械損壞，IC卡還存在容

6、易丟失、損壞等缺點，再加上其成本較高，在一定程度上限制了這類產(chǎn)品的普及和推廣。鑒于目前的技術(shù)水平與市場的接受程度，采用單片機(jī)為主控芯片靈活設(shè)計方案的電子密碼鎖仍然是這類電子防盜產(chǎn)品的主流10。 單片機(jī)的應(yīng)用及發(fā)展1976年Intel公司推出了MCS-48單片機(jī)以來，各大半導(dǎo)體公司相繼研制和發(fā)展了自己的單片機(jī)11，它們大多集成了CPU、RAM、ROM、數(shù)目繁多的I/O接口、多種中斷系統(tǒng)，有的還集成A/D轉(zhuǎn)換器、看門狗電路，液晶驅(qū)動等模塊，RAM和ROM的容量也越來越大，尋址空間可達(dá)64KB，可以說，單片機(jī)發(fā)展到了一個全新階段，功能越來越強(qiáng)大，應(yīng)用越來越廣泛12。Atmel 公司生產(chǎn)的單片機(jī)STC

7、89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8KB可編程Flash 存儲器13。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與MCS-51單片機(jī)產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單片機(jī)上，擁有靈巧的8位CPU 和系統(tǒng)可編程Flash，小巧靈活、成本低、易于產(chǎn)品化14。它能方便地組裝成各種智能式控制設(shè)備以及各種智能儀表。面向控制，能針對性地解決從簡單到復(fù)雜的各類控制任務(wù)，從而獲得最佳性價比?？垢蓴_能力強(qiáng)，適應(yīng)溫度范圍寬，在各種惡劣條件下都能可靠地工作，這是其它機(jī)型所無法比擬的。可以很方便地實現(xiàn)多機(jī)和分布式控制，使整個系統(tǒng)的效率

8、和可靠性大為提高。正是單片機(jī)的這些優(yōu)點， 使得其能夠為密碼鎖控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案，所以成為制作電子密碼鎖的首選。 電子密碼鎖的發(fā)展趨勢 為了安全的進(jìn)行日常防范，先后出現(xiàn)了機(jī)械類、電子類、刷卡式、指紋類、遙控密碼箱等等，而采用較多的還是前面的幾種類型15。對于電子密碼鎖的來說，其種類繁多，例如數(shù)碼鎖、指紋鎖、磁卡鎖、IC卡鎖、生物鎖等，但較實用的還是按鍵式電子密碼鎖。20世紀(jì)80年代后，隨著電子鎖專用集成電路的出現(xiàn)，電子鎖的體積縮小，可靠性提高，成本較高，是適合使用在安全性要求較高的場合，而且需要有電源提供能量，使用還局限在一定范圍，難以普及，所以對它的研究一直沒有明顯的進(jìn)展

9、。目前，電子密碼鎖的應(yīng)用十分廣泛，在西方發(fā)達(dá)國家，密碼鎖技術(shù)相對先進(jìn)，種類齊全，電子密碼鎖已被廣泛應(yīng)用于門禁系統(tǒng)中，通過多種更加安全，更加可靠的技術(shù)實現(xiàn)大門的管理16。電子防盜鎖應(yīng)用于金融業(yè)，其根本的作用是“授權(quán)”，即被“授權(quán)”的人才可以存取錢、物。廣義上講，金融業(yè)的“授權(quán)”主要包括以下三種層次的內(nèi)容：（1）授予保管權(quán)，如使用保管箱、保險箱和保險柜；（2）授予出入權(quán)，如出入金庫、運鈔車和保管室；（3）授予流通權(quán)，如自動存取款。SA海關(guān)密碼鎖主要用于國外出行輕松通過海關(guān)檢查。其中海關(guān)鎖還包括行李織帶鎖、掛鎖等；自行車密碼鎖，這種鎖的主要優(yōu)點在于可以有效的防止盜竊；登山密碼鎖，登山密碼鎖具有多種用

10、途，可以牢牢鎖住旅行箱包等。而在我國密碼鎖整體水平尚處在國際70年代左右，電子密碼鎖的制作成本還很高，市場上仍以按鍵電子鎖為主。目前國內(nèi)的按鍵式和卡片鑰匙式電子鎖已引進(jìn)國際先進(jìn)水平，現(xiàn)國內(nèi)有幾個廠生產(chǎn)供應(yīng)市場。但國內(nèi)自行研制開發(fā)的電子密碼鎖，技術(shù)還不成熟，其市場結(jié)構(gòu)尚未形成，應(yīng)用還不廣泛。國內(nèi)的不少企業(yè)也引進(jìn)了世界上先進(jìn)的技術(shù)，如新型無線遙控電子密碼鎖等等，發(fā)展前景非?？捎^。希望通過我以及他人的不斷努力，使電子密碼鎖在我國也能得到廣泛應(yīng)用。3 我的設(shè)計方案開鎖控制電路STC89C52單片機(jī)芯片AT24C02掉電存儲串口顯示電路矩陣鍵盤控制指示電路輸入錯誤鎖定鍵盤延時報警控制電路圖 總體設(shè)計方案

11、框圖輸入密碼用矩形鍵盤，包括數(shù)字鍵和功能鍵。LCD 1602顯示屏顯示輸入密碼，用發(fā)光二極管代替開鎖的電路，發(fā)光表示開鎖。輸入密碼錯誤次數(shù)超過3次，系統(tǒng)報警。系統(tǒng)總體功能如下，打開電源后： （1）初始化，LCD 1602會提醒顯示“Welcome to use !”，此時按下輸入鍵，LCD 1602會提醒“Control Password”，要求你輸入設(shè)定密碼； （2）密碼通過鍵盤輸入，若密碼輸入正確，則將鎖打開，LCD 1602會提醒顯示“Data Entry OK”，通過RED LED燈亮以及繼電器的動斷辨別，此時按下停駐/關(guān)閉，按一下會停止，按兩下立即停止； （3）報警、鎖定鍵盤功能，密

12、碼輸入錯誤或單次輸入密碼時間超過30S后，LCD 1602會提醒錯誤顯示“Data Entry Error”，蜂鳴器報警三聲，若連續(xù)三次鍵入密碼錯誤或輸入密碼時間超時，蜂鳴器報警并且鎖定鍵盤；（4）紅外遙控部分，0-9數(shù)字鍵：用于數(shù)字輸入，CH-用來輸入：輸入密碼，CH鍵用來確認(rèn)：用于確認(rèn)輸入完成，|鍵用來表示停駐/關(guān)閉：用于在開鎖后長時間停止開鎖和快速關(guān)鎖，鍵用來表示改密：用于修改密碼，鍵用來表示刪除：用于在輸入數(shù)字的時候刪除前一位數(shù)據(jù)，CH+鍵用來表示退出：退出當(dāng)前狀態(tài)回到初始界；參考文獻(xiàn)1 童詩白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，.2 沈德金.單片機(jī)接口電路與應(yīng)用程序設(shè)計M.北京

13、：航空航天大學(xué)出版社，. 3 張毅剛.單片機(jī)原理及應(yīng)用.北京：高等教育出版社，.4 沙占友, 王彥朋,孟志永.單片機(jī)外圍電路設(shè)計M.北京：電子工業(yè)出版社, .5 何立民.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編M.北京：航空航天大學(xué)出版社，.6 Mahir . Improving the setting time of a digital phase-lock frequency synthesizer. 17-24. 7 吳國經(jīng)等.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)M.北京：中國電力出版社， 8 陳進(jìn)超. 新型無線遙控電子密碼鎖系統(tǒng)的研究，華中師范大學(xué),2006年.77-84. 9 馬全利.單片機(jī)原理及接口技術(shù)M.北京：高等教育出版社，. 22-34.10 石建華.單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)M.北京：北京郵電大學(xué)出版社，2008. 31-35.11 Chen changzhou. Voice of Electronic Password-lock Design, Beijing aviation university pre