基于51單片機(jī)的電子密碼鎖開題報告

一、課題的來源、目的、意義（包括應(yīng)用前景）、國內(nèi)外現(xiàn)狀及水平1.課題來源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(jī)械鎖由于其構(gòu)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(guān)（鍵盤輸入），其優(yōu)勢在于其保密性高，使用靈活性好，安全系數(shù)高，無活動零件，不會磨損，壽命長等優(yōu)點。本設(shè)計采用單片機(jī)89c51作為單片機(jī)的核心單元，設(shè)計了一款具有本機(jī)開鎖，密碼更改和報警功能的電子密碼鎖。即簡單又適用。2.目的、意義在日常生活和工作中，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的保存多以加鎖的辦法來解決。目前門鎖主要用彈子鎖，其鑰匙容易丟失；保險箱主要用機(jī)械密碼鎖，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，制造精度要求高，成本高，且鑰匙丟失后安全性即大打折扣。由于電子器件所限，以前開發(fā)的電子密碼鎖，其種類不多，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，制作簡單但很不安全，在后為多是基于EDA來實現(xiàn)的，其電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電子元件繁多，但密碼簡單易破解。隨著電子元件的進(jìn)一步發(fā)展，電子密碼鎖也出現(xiàn)了很多的種類，功能日益強(qiáng)大，使用更加方便，安全保密性更強(qiáng)，由以前的單密碼輸入發(fā)展到現(xiàn)在的，密碼加感應(yīng)元件，實現(xiàn)了真真的電子加密，用戶只有密碼或電子鑰匙中的一樣，是打不開鎖的，隨著電子元件的發(fā)展及人們對保密性需求的提高出現(xiàn)了越來越多的電子密碼鎖。3.國內(nèi)外現(xiàn)狀及水平電子密碼鎖的研究從20世紀(jì)30年代就開始了，在一些特殊場所早就有所應(yīng)用。電子鎖的密鑰量（密碼量）極大，可以與機(jī)械鎖配合使用，并且可以避免因鑰匙被仿制而留下安全隱患。電子鎖只需記住一組密碼，無需攜帶金屬鑰匙，免除了人們攜帶金屬鑰匙的煩惱，因而被越來越多的人所欣賞。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，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進(jìn)展。

到了90年代，美國、意大利、德國、日本、加拿大、韓國以及我國的臺灣、香港等地的微電子技術(shù)的進(jìn)步和通信技術(shù)的發(fā)展為密碼鎖提供了技術(shù)上的支持，從而推動密碼鎖走向?qū)嶋H應(yīng)用的階段。到了21世紀(jì)初，在西方國家，電子密碼鎖技術(shù)相對先進(jìn)，種類齊全，電子密碼鎖已被廣泛應(yīng)用于智能門禁系統(tǒng)中，使之更加安全更加可靠實現(xiàn)大門的管理。

我國于90年代初期開始對密碼鎖進(jìn)行初步的探索。到目前為止，隨著電子技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，電子密碼鎖的技術(shù)領(lǐng)域已發(fā)展的十分成熟。從20世紀(jì)初的技術(shù)水平和市場認(rèn)可程度看，使用最為廣泛的是鍵盤式電子密碼鎖，該產(chǎn)品主要應(yīng)用于保險箱、保險柜和金庫，還有一部分應(yīng)用于保管箱和運鈔車。在其他技術(shù)領(lǐng)域還有遙控式電子密碼鎖以及卡片式密碼鎖等。

由于這種“自生自長、隨身攜帶”的“鑰匙”優(yōu)點突出，因此這種鎖很快度過了性能不太穩(wěn)定、價格昂貴的初始期，變得越來越實用、越來越“特征”，受到人們的普遍歡迎?，F(xiàn)今，生物特征技術(shù)發(fā)展迅速，除了價格因素和尺寸體積因素對普及尚有所限制外，生物特征電子防盜鎖在金融業(yè)的前景被人們普遍看好。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。組合使用信息也能夠使電子防盜鎖獲得無窮擴(kuò)展的可能，使產(chǎn)品多樣化。

21世紀(jì)初。接觸式卡的技術(shù)成熟、價格較低，應(yīng)用也較為廣泛；非接觸式卡使用隱蔽、方便，大有后來居上之勢。儲存信息量大是卡的優(yōu)勢，它不僅作為鑰匙，還可載入多項個人信息，特別適合金融業(yè)注重“驗明正身”的行業(yè)特點，而且一卡多用（如入門、開鎖、存儲、付費等）帶來持卡人的便利。使用這類電子防盜鎖，需要仔細(xì)保管卡（即鑰匙），尤其丟失了必須盡快取消該卡的授權(quán)。

21世紀(jì)初，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)用于智能門禁系統(tǒng)中，通過多種更加安全、可靠的技術(shù)實現(xiàn)大門的管理。在我國密碼鎖整體水平尚處于國際上70年代左右，電子密碼鎖的成本還很高，市場上仍以按鍵電子鎖為主，按鍵式和卡片鑰匙式電子鎖已引進(jìn)國際先進(jìn)水平。但國內(nèi)自行研制開發(fā)的電子鎖，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)，發(fā)展前景非?？捎^。

主程序流程圖如下圖2所示。主程序開始主程序開始初始化變量，設(shè)置T0、T1中斷入口有鍵閉合？是取消鍵？密碼正確？輸出密碼錯誤信息輸出開鎖信號清除所有輸入內(nèi)容調(diào)用顯示子程序開待機(jī)定時器調(diào)用蜂鳴器子程序清除鍵閉合有效標(biāo)志調(diào)用密碼判斷子程序關(guān)待機(jī)定時器是數(shù)字鍵？嗎？是確認(rèn)鍵？NYYNNNNYYY圖2主程序流程圖(2)密碼判斷密碼的判斷：有數(shù)字鍵按下后，則進(jìn)行計數(shù)，若有6個數(shù)字鍵按下，表示已輸入6位密碼，則將已輸入的密碼和設(shè)置的密碼核對，如果密碼輸入正確，則輸出密碼正確標(biāo)志，若密碼輸入錯誤，則輸出密碼錯誤標(biāo)志。(3)鍵盤掃描中斷服務(wù)程序的實現(xiàn)鍵盤掃描中斷服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)判斷是否有鍵閉合以及閉合鍵的鍵號，每50MS掃描鍵盤一次。每次按鍵輸入時，啟動蜂鳴器按鍵提示音，待機(jī)中斷服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)待機(jī)計時（t秒），若t秒內(nèi)沒有輸入內(nèi)容則清除已輸入內(nèi)容。鍵盤掃描中斷服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)判斷是否有鍵閉合以及閉合鍵的鍵號。三、現(xiàn)有基礎(chǔ)和具備的條件1.現(xiàn)有基礎(chǔ)1）通過在校四年的學(xué)習(xí),本人較好地掌握了必須的專業(yè)基礎(chǔ)知識,基本理論與基本技能,具備了研究新課題的初步基礎(chǔ)。2）學(xué)習(xí)了模擬/數(shù)字電子，EDA技術(shù)，PLC原理及應(yīng)用，自動控制原理，單片機(jī)等理論課程，具備了從事該畢業(yè)設(shè)計的理論基礎(chǔ)。已經(jīng)完成過相應(yīng)一些課程設(shè)計，具有一些設(shè)計的實際經(jīng)驗2.具備條件1）有測控技術(shù)專業(yè)實驗室和計算機(jī)機(jī)房，可供學(xué)生畢業(yè)設(shè)計調(diào)試之用，具備比較好的硬件條件。3.參考文獻(xiàn)［1］劉思久、滕巖峰.基于USB總線的測試系統(tǒng)開發(fā)[J]。電測與儀表，2002.1［2］張文國，馬文玲。USB技術(shù)分析與應(yīng)用[J]?，F(xiàn)代電子技術(shù)，2005.8［3］馬春雷.基于EZ-USB的虛擬示波器設(shè)計[J].國外電子測量技術(shù)，2006.12［4］張弘，USB接口技術(shù)。西安電子科技大學(xué)出版社，2002.12［5］NationalInsturmentsCorpoartoin.VritualInsturmentshttp://www.ni.con/2005.4［6］李揚，高性能虛擬示波器的研究.工業(yè)儀表與自動化裝置，1999.2［7］孫亞飛，測試儀器發(fā)展概述.儀器儀表學(xué)報，2003.10［8］楊永杰，一種基于USB總線的虛擬儀器的實現(xiàn).計算機(jī)應(yīng)用，2003.12［9］史延齡，虛擬示波器的設(shè)計研究.儀表技術(shù)，2001.3［10］示波器基礎(chǔ)http://.，2005.4［11］/2004.12［12］AlteraCorportion.MAX7000AProgrammableLogicDevicever4.5［13］AnalogDevice.AD9480DataSheet［14］CypressSemiconductorCorporation.CY7C1049CV33DataSheet.2002.9［15］PCBdesigntechniquesforlowest-costEMCcompliance,Armstrong,M.KElectronics&CommunicationEngineeringJournalAug.1999［16］王全玉.基于USB2.0的虛擬示波器設(shè)計電測與儀表2004.4［17］肖興華.基于USB接口的虛擬示波器數(shù)字存儲示波器南京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文2003.2四、總的工作任務(wù)，進(jìn)度安排以及預(yù)期結(jié)果1.總的工作任務(wù)(1)收集與本設(shè)計相關(guān)的資料，分析設(shè)計要求與任務(wù)，做好開題報告；(2)具體分析設(shè)計方法，做好系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計；(3)上交畢業(yè)設(shè)計，準(zhǔn)備答辯。2.進(jìn)度安排1）2013年12月12）2013年2月3）2013年3月30日－4）2013年4月21日－5）2013年4月26日－6）2013年4月7）2013年5月3.預(yù)期結(jié)果1）按設(shè)計任務(wù)書的要求，完成畢業(yè)設(shè)計的全部工作。應(yīng)用基于AT89C51，采用高速AD芯片、大容量存儲器、USB接口芯片、按鍵等設(shè)計一個電子密碼鎖。2）對任務(wù)書提出的要求進(jìn)行更加深入的研究。3）嚴(yán)格按照邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)條例的要求完成開題報告一份，畢業(yè)設(shè)計