密码锁设计方案
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电子密码锁设计方案背景介绍随着科技的不断进步和人们安全意识的增强,电子密码锁越来越受到人们的关注和喜爱。
电子密码锁通过使用密码或其他身份验证方式,代替传统的钥匙,提供了更高的安全性和便利性。
本文将详细介绍电子密码锁的设计方案。
设计目标电子密码锁设计方案的目标是满足以下需求:1.高安全性:保护用户的财产和隐私信息不受到未授权的访问。
2.方便使用:提供便捷的密码输入方式,并且易于管理和维护。
3.灵活可扩展:支持多种密码输入方式,以适应不同用户的需求。
设计原理电子密码锁的设计基于以下原理:1.用户身份验证:用户需要提供正确的密码才能解锁。
可以使用数字密码、指纹、声音等多种身份验证方式。
2.加密算法:为了确保密码的安全性,设计一个强大的加密算法对用户的密码进行保护。
3.门锁控制:根据用户身份验证的结果,控制电子门锁的开闭状态。
设计流程电子密码锁的设计流程包括:1.用户身份注册:用户首次使用电子密码锁时,需要进行身份注册。
注册过程中,用户需要提供相关身份信息,并设置一个密码。
2.身份验证:用户在解锁电子密码锁时,需要输入正确的密码进行身份验证。
系统将对输入的密码进行比对,如果验证通过,则开启门锁。
3.控制门锁:根据用户的身份验证结果,控制电子门锁的开闭状态。
如果验证通过,则门锁开启,用户可以进入;否则门锁保持关闭。
设计方案1. 身份注册在首次使用电子密码锁之前,用户需要完成身份注册。
注册流程如下:•用户进入电子密码锁的注册模式,按照提示完成身份信息的录入。
•用户设置一个初始密码,并进行验证。
设计方案可以提供多种密码设置方式,例如数字密码、指纹等。
•注册完成后,用户的身份信息和密码将被存储在电子密码锁的存储设备中,以便后续的身份验证。
2. 身份验证用户通过输入密码进行身份验证。
验证流程如下:•用户进入电子密码锁的解锁模式,系统提示输入密码。
•用户输入密码,并进行验证。
•系统对用户输入的密码进行比对,如果验证通过,则开启门锁;否则提示密码错误。
智能密码锁设计智能密码锁设计第一章引言在现代社会中,人们对于家庭及财产安全的需求越来越高。
传统的机械锁往往存在一些不便和安全性低的问题,因此智能密码锁应运而生。
智能密码锁利用先进的技术手段,结合密码和电子芯片等元素,提供了更方便、更安全的门锁解决方案。
本文档将详细介绍智能密码锁的设计内容,包括硬件结构、软件算法、通讯协议等方面的细节。
通过阅读本文档,您将了解到智能密码锁的设计原理和实现方法。
第二章硬件设计1.主控芯片选择1.1 芯片A介绍1.2 芯片B介绍1.3 芯片选择依据2.电源模块设计2.1 电源模块参数要求2.2 选用电源模块的考虑因素3.锁体设计3.1 锁体结构设计3.2 锁舌设计3.3 锁体材料选择4.外壳设计4.1 外壳材料选择4.2 外壳结构设计4.3 外壳外观设计5.按键设计5.1 按键数量和布局5.2 按键材料选择5.3 按键接触处理第三章软件设计1.密码验证算法1.1 密码存储方式1.2 密码验证流程1.3 防止密码的安全措施2.电子钥匙算法2.1 电子钥匙流程2.2 电子钥匙保存和传输方式2.3 防止电子钥匙被复制的安全措施3.门锁状态监测算法3.1 门锁状态监测流程3.2 报警机制设计3.3 远程监控功能设计第四章通讯协议设计1.蓝牙通讯协议1.1 协议基本原理1.2 协议数据格式1.3 协议实现方法2.Wi-Fi通讯协议2.1 协议基本原理2.2 协议数据格式2.3 协议实现方法第五章附件本文档涉及的附件如下:________1.芯片规格书2.电源模块选型表3.锁体材料相关文献4.外壳CAD设计图5.按键数据表格6.密码验证算法代码7.通讯协议文档第六章法律名词及注释1.智能密码锁:________指利用密码及电子技术实现安全门锁功能的锁具。
2.主控芯片:________智能密码锁中的核心部件,负责控制整个锁的操作和功能。
3.电源模块:________提供电力供应给智能密码锁的模块,可以使用电池或者外部电源。
单片机电子密码锁设计一、设计背景随着科技的不断发展,传统的机械锁已经不能满足人们对于安全性和便捷性的需求。
电子密码锁具有保密性好、操作方便等优点,逐渐取代了传统机械锁。
单片机作为一种集成度高、功能强大的微控制器,为电子密码锁的设计提供了良好的硬件基础。
二、系统总体设计本电子密码锁系统主要由单片机控制模块、键盘输入模块、显示模块、存储模块和开锁控制模块等部分组成。
单片机控制模块是整个系统的核心,负责处理输入信息、控制各个模块的工作以及进行密码的验证和存储。
键盘输入模块用于用户输入密码,通常采用 4×4 矩阵键盘,可实现数字 0 9 以及确认、取消等功能按键的输入。
显示模块用于显示系统的相关信息,如输入的密码、提示信息等。
常见的显示方式有液晶显示屏(LCD)和数码管显示。
存储模块用于存储设置的密码,以便系统在断电后仍能保存密码信息。
EEPROM 存储器具有掉电不丢失数据的特点,适合用于密码存储。
开锁控制模块在密码验证通过后,控制电磁锁或电机等执行机构完成开锁动作。
三、硬件设计1、单片机选型选择一款合适的单片机是系统设计的关键。
常用的单片机有 51 系列、STM32 系列等。
51 系列单片机价格低廉、开发简单,适合本设计的需求。
2、键盘接口电路采用行列式扫描的方式实现 4×4 矩阵键盘的接口电路。
通过单片机的 I/O 口依次扫描行线和列线,判断按键的按下状态。
3、显示电路如果选择液晶显示屏(LCD),则需要通过单片机的并行接口或串行接口与 LCD 控制器进行通信,实现字符和图形的显示。
数码管显示则相对简单,通过单片机控制数码管的段选和位选信号即可。
4、存储电路EEPROM 存储器通过 I2C 总线与单片机连接,单片机通过发送特定的指令和数据来实现对 EEPROM 的读写操作。
5、开锁控制电路使用继电器或三极管驱动电磁锁或电机,单片机输出高电平或低电平来控制开锁电路的通断。
四、软件设计1、主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机内部资源的初始化、显示模块的初始化、存储模块的初始化等。
数字电路课程设计设计报告课题名称:密码锁设计成员1:设计成员2:设计成员3:密码锁一、目录1、设计项目综述 (2)2、设计方案及分析 (3)2.1设计方案 (3)2.2设计分析 (4)2.3方案优缺点 (4)3、电路原理分析 (5)3.1模块1:八进制优先编码器74ls148 (5)3.2模块2:4位双稳锁存器74LS75 (6)3.3模块3:4位数字比较器74LS85 (8)3.4模块4:可预置bcd计数器74LS160 (9)3.5 总图 (14)4、总结 (16)4.1设计中遇到的问题及解决方法 (17)4.2设计方案中需要改进的地方 (17)4.3这次设计中的收获和教训 (17)二、设计项目综述:1、可以预置1位十进制数密码,并保存密码。
2、开锁时,输入正确密码,按开锁键,锁打开。
3、当输入密码时,数码管显示相应的输入数字。
密码输入错误时计数一次,当输入错误密码连续达到四次,拒绝再输入密码。
需用复位键将其还原才能再次输入。
4、输入密码时,数码管8显示密码的数值。
拒绝输入密码时,只显示0。
按开锁键时,数码管5显示密码输入错误的次数;当错误次数连续少于4次以下时,则当输入密码正确时数码管5清“0”。
5、开锁指示灯亮表示锁已经打开。
三、设计方案及分析1、设计方案根据以上密码锁的设计任务,我们拟定的方案可以简略的如以下框图所示:2、方案分析(1)密码输入:由于要求通过每按一个输入键时直接显示为对应的十进制数密码,所以需要将二进制数转换为对应的十进制数。
根据前面这个要求,我们有两个选择74ls147和74ls148。
74ls147与74ls148比较,74ls148比74ls147多一个功能端。
使用74ls148可以实现输入四次错误自动锁定。
虽74ls148总的输入键只有8个,使用两块74ls148,并他们通过级联可以解决0~9输入。
当多过输入端同时出现时,只对其中优先权最高的一个进行编码,这个编码就是我们要的对应的十进制数。
设计方案系统设计方案利用所学的电子技术知识和电子设计方法,设计出一个电子密码锁有以下两种基本方案可以选择:方案一:利用数字逻辑电路,运用各种门电路,计数器,触发器,锁存器,编/译码器等数字逻辑器件实现电子控制。
从而实现想要设计的电子密码锁的功能。
此方法设计简单,但硬件电路比较多,操作起来比较复杂。
方案二:使用MCS-51系列单片机为核心控制附加一些简单的外围电路,利用单片机的一个I/O端口组成4×4键盘作为输入电路,采用汇编语言编写程序来实现电子密码锁的各项功能,程序语言功能强大,调试较为简单。
具有很强的实用性。
设计方案选择综上提出的两种方案,方案一给出的采用数字逻辑电路的设计方法的好处就是设计简单,因为采用数字逻辑电路可以分成各个功能模块来设计,每个模块实现各自的一个功能。
这钟方法设计的密码锁电路大致包含:按键输入、密码核对、密码修改、开锁电路、错误提示电路等功能模块。
采用数字电路虽然设计简单但是操作繁琐,要运用很多数字逻辑器件,硬件电路复杂,而且可能会出现较多器件故障,同时难以检查和维护。
方案二提出的使用单片机为核心控制的方案,利用单片机丰富的I/O端口和灵活的编程设计,不但能实现密码锁的功能,而且控制准确性高,外围电路少硬件电路简单,方便灵活,调试简单不易出错,体积小成本低也利于现实中实现,具有较高的实际意义和实用价值。
这个设计方案的最关键的地方就在于编程,利用程序的执行来实现密码锁的基本功能,因此单片机方案还有较大活动空间,能在很大程度上扩展功能,方便对系统进行升级。
针对第一种方案:系统vhdl设计功能描述:假设设计的密码锁有7个数据输入键,分别用K1到K7表示;一个“确认键”(按一下确认键,密码锁内部就产生一个正脉冲),用CLK_AFFIRM表示;一个“重置和修改密码使能键”,用S/W 表示;一个开锁状态指示灯GREENLED;一个密码输入错误报警器REDLED.1.密码预置。
电子密码锁设计方案电子密码锁是一种以电子技术为基础的智能门锁系统,它通过电子芯片和密码输入来实现对门锁的开启和关闭,具备高安全性和便捷性的特点。
下面是一种电子密码锁的设计方案。
1. 硬件设计:- 使用单片机作为控制核心,可选择常见的ARM、AVR等型号。
- 采用芯片级密码芯片,实现密码输入和验证的功能。
- 使用继电器或电子开关控制门锁的开启和关闭。
- 采用LCD显示屏或LED指示灯显示输入密码和开锁状态。
- 使用电池或电源适配器供电。
2. 软件设计:- 编写单片机的固件程序,实现密码输入、验证和开锁的逻辑。
- 设计密码管理系统,包括密码的设置和修改功能。
- 添加防撬警报系统,当门锁被非法破坏时触发报警。
- 支持远程控制,通过手机或电脑连接网络,实现远程开锁和密码管理的功能。
- 添加开锁日志记录,记录每次开锁的时间和密码,以便追踪和管理。
3. 安全性设计:- 使用多种加密算法对密码进行加密存储,防止密码泄露。
- 设计密码错误次数限制机制,连续输入错误密码达到一定次数后自动锁定一段时间。
- 采用物理隔离设计,防止针对针脚的攻击。
- 添加声音提示系统,当输入错误密码或开锁时间超过设定范围时发出警报,防止他人盗窃或篡改密码。
4. 用户友好性设计:- 设计人性化的界面,使用按键输入密码,并在显示屏或指示灯上显示输入的密码和开锁状态。
- 支持多种开锁方式,包括密码、指纹和刷卡等,方便用户选择。
- 提供密码保护功能,每次输入密码后自动清空密码,防止他人偷看。
- 支持语音提示功能,给予用户使用指导和提示。
以上是一种电子密码锁的设计方案,通过合理的硬件和软件设计,可以实现高安全性和便捷性的目标。
但需要注意,电子密码锁的设计和制造需要考虑到产品的稳定性、可靠性和成本等因素,并且还要充分测试和验证设计的各项功能。
电子密码锁总体设计方案一、项目背景随着科技的不断发展,电子密码锁越来越受到人们的青睐。
这种锁具有高安全性、方便使用等优点,被广泛应用于家庭、商业、公共场所等各个领域。
为了增加电子密码锁的竞争力和适用性,我们团队决定开发一款全新的电子密码锁,并设计出一套完整的总体设计方案。
二、需求分析通过市场调研和用户访谈,我们得出了以下对于电子密码锁的需求:1、安全性高:电子密码锁主要用于保护私人空间,因此安全性是第一位的需求。
2、易于使用:电子密码锁应该方便用户使用,操作简单,无需太多的技术知识。
3、可靠性高:电子密码锁需要保证长时间的使用寿命,并且能够保证在不同环境下的稳定性。
4、适用性广:电子密码锁应该适用于不同的场所和用途。
基于以上需求,我们可以确定电子密码锁的主要设计目标是安全性,其次是易用性、可靠性和适用性。
三、系统设计1、整体架构设计电子密码锁的整体架构分为硬件和软件两大部分。
硬件主要包括锁芯、智能控制模块和供电模块;软件主要包括用户身份验证模块、指令识别模块和日志模块。
整个系统的主要流程如下:用户输入密码-> 系统识别密码-> 打开锁芯-> 记录开门日志。
2、硬件设计(1)锁芯设计锁芯是电子密码锁最核心的部分,其质量和技术水平决定着锁的安全性和可靠性。
我们会采用B级锁芯,其中的地球磁性旋转芯技术现已成熟,同时还要采用不锈钢筒体,增加锁体的防腐蚀能力。
(2)智能控制模块智能控制模块主要为电子密码锁提供控制逻辑和安全保护措施。
智能控制模块应具有以下特点:①支持用户输入密码并进行验证。
②支持中央控制器。
③防盗功能,如语音通知、警报等。
(3)供电模块供电模块应支持锂电池和安全电源线,锂电池可在外部充电,同时具备过电流和过充电保护。
3、软件设计(1)用户身份验证模块用户身份验证模块是电子密码锁中最为重要的模块,用于验证持有者身份,只有经过验证的用户输入密码后才可以打开电子密码锁。
本模块需要考虑加密算法的安全性,采用数字证书等措施提高密码传输的安全性和可靠性。
1技术指标用与非门设计一个4位或多位代码的数字锁,要求如下:A: 设计一个保险箱用的多位代码数字锁,比如4位代码ABCD四个输入端和一个开锁用的钥匙插孔输入端E,当开箱时(E=1),如果输入代码(例如ABCD=1010)与设定的代码相同,则保险箱被打开,即输出端Z=1,否则电路发出报警信号:B: 进行电路仿真,并说明其工作原理。
2方案比较方案一:由4个单刀双掷开关构成密码开关,用户可以通过控制开关来控制A、B、C、D3 Proteus软件介绍Proteus软件是来自英国Labcenter electronics公司的EDA工具软件。
Proteus软件有十多年的历史,在全球广泛使用,除了其具有和其它EDA工具一样的原理布图、PCB自动或人工布线及电路仿真的功能外,其革命性的功能是,他的电路仿真是互动的,针对微处理器的应用,还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程,并实现软件源码级的实时调试,如有显示及输出,还能看到运行后输入输出的效果,配合系统配置的虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等,您不需要别的,Proteus为您建立了完备的电子设计开发环境!尤其重要的是Proteus Lite可以完全免费,也可以花微不足道的费用注册达到更好的效果;功能最强的Proteus专业版也非常便宜,人人用得起,对高校还有更多优惠。
Proteus组合了高级原理布图、混合模式SPICE仿真,PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计系统。
此系统受益于15年来的持续开发,被《电子世界》在其对PCB设计系统的比较文章中评为最好产品—“The Route to PCB CAD”。
Proteus 产品系列也包含了我们革命性的VSM技术,用户可以对基于微控制器的设计连同所有的周围电子器件一起仿真。
用户甚至可以实时采用诸如LED/LCD、键盘、RS232终端等动态外设模型来对设计进行交互仿真。
其功能模块:—个易用而又功能强大的ISIS原理布图工具;PROSPICE混合模型SPICE 仿真;ARES PCB设计。
指纹密码锁毕业设计指纹密码锁毕业设计在现代社会中,安全问题成为人们越来越关注的焦点。
为了保护个人财产和隐私,人们采取了各种措施来提高安全性。
其中,指纹密码锁作为一种高效、方便且安全的解决方案,受到了广泛的关注和应用。
本文将探讨指纹密码锁的设计和实现。
1. 引言指纹密码锁是一种基于生物特征识别技术的安全设备,通过扫描和识别人体指纹来验证用户身份。
相比传统的密码锁,指纹密码锁具有更高的安全性和便利性。
在本次毕业设计中,我将设计并实现一款基于指纹识别的密码锁,以提高家庭和办公场所的安全性。
2. 系统设计指纹密码锁的设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
在硬件设计中,我将使用一块嵌入式开发板作为主控制器,并连接一个指纹传感器、一个液晶显示屏和一个电子锁。
指纹传感器用于采集和识别用户的指纹信息,液晶显示屏用于显示操作界面和验证结果,电子锁用于控制门锁的开关。
在软件设计中,我将使用C语言编写程序,实现指纹识别算法、用户管理和操作界面等功能。
3. 指纹识别算法指纹识别算法是指纹密码锁的核心部分,它决定了系统的安全性和识别速度。
在本次设计中,我将采用基于特征匹配的指纹识别算法。
首先,将用户的指纹图像进行预处理,包括图像增强和噪声去除等操作。
然后,提取指纹图像的特征点,例如细节和方向等。
最后,将提取到的特征点与已注册用户的指纹特征进行匹配,判断用户身份是否合法。
4. 用户管理为了方便用户管理和权限控制,指纹密码锁需要提供用户注册和删除的功能。
在注册过程中,用户需要按下手指,系统将采集和存储用户的指纹信息,并生成一个唯一的用户ID。
在删除过程中,用户需要输入正确的密码或指纹信息,系统将删除对应的用户信息。
通过用户管理功能,可以有效地管理和控制用户的访问权限,提高系统的安全性。
5. 操作界面为了方便用户操作和显示验证结果,指纹密码锁需要提供一个友好的操作界面。
在本次设计中,我将使用液晶显示屏作为操作界面,通过显示菜单和提示信息来引导用户操作。
电子密码锁的设计摘要:摘要:在我们日常生活和公共业务上,住宅与其他行业相关管理部门的安全生产风险应急防范、事业单位的安全文档电子档案、财务报表以及某些相关个人信息的安全保管多以密钥加锁这种安全办法是因为主要用来帮助进行安全解决。
但是若操作人员本身使用的是传统的机械式自动钥匙不能进行自动开锁,。
拥有可以防犯、报警安全特点的新型电子文件密码门解锁取而取其代之以使用密码文件数目少、安全性较低的机械型电子密码门解锁已经成为必然。
关键词:A stc89c51单片机;报警电路;lcd1602显示;安全性;修改密码;矩阵键盘;第一章总体设计方案1.1 电子密码锁设计的具体要求(1)为了防止密码被别人偷看,当自己在输入密码时LCD显示屏上会显示*号。
(2)电子密码锁要拥有六位输入密码,并且密码可以由自己修改,但是要输入两次新修改的密码。
(3) LCD显示屏密码正确或错误分别显示OPEN或 ERROR,输入密码时显示INPUT PASSWORD,假如密码输入错误超过三次,显示屏就会自己锁定。
(4)要拥有报警提示功能,假如密码没有输入正确,蜂鸣器会发出蜂鸣声、LED红灯会亮。
1.2总体设计方案选定选用了传统单片化机at89c51作为手机系统硬件设计过程中的一个核心组成部分控制元件,利用了传统单片化主机灵活的软硬件结构进行系统编程设计和丰富的各种io脚和端口,及其可靠度和控制精度,实现基本的手机密码锁控制功能。
在这种新型单片式电机外围控制电路中,外接式的输入式密码键盘主要就是用于对一些密码的自动输入和一些密码操作过程进行密码控制,外接式的led密码显示器则分别是主要用于进行密码的自动显示和密码控制,可以清楚地明显看出采用该两种解决模式方案在密码控制上的操作精度和密码准确性良好而且安全保密性高还同时使它具有多种类型可相互扩展的控制功能,根据我们的在现实生活应用中的实际情况,本文帮助设计人员选择了此类的解决模式方案。
第二章硬件设计2.1 硬件部分设计原理本文分析所研究设计的智能硬件系统组成部分主要内容包括智能单片机、矩阵式智能键盘、液晶电视显示器及智能密码锁和数据处理存储等。
密码锁设计方案第1章绪论1.1课题背景密码锁是锁的一种,开启时用的是一系列的数字或符号。
密码锁的密码通常都只是排列而非真正的组合。
部分密码锁只使用一个转盘,把锁内的数个碟片或凸轮转动;亦有些密码锁是转动一组数个刻有数字的拨轮圈,直接带动锁内部的机械。
此单片机设计(密码锁)是一种能防止多次探密码的基于单片机的密码锁设计方案,给出了该单片机密码锁的硬件电路和软件程序,同时给出了单片机型号的选择,硬件设计,软件流程图,汇编语言源程序等内容。
密码锁应用非常广泛,如生活中的密码箱等;到取款机取款时插入卡后要输入个人设定的密码;银行里的密码柜,再比如核武器在发射时也有密码的等等。
很多行业的许多地方都需要密码锁,但普通密码锁的密码容易被多次试探而破译。
我们的设计给出了一种能防止多次试探密码的密码锁设计方法,利用单片机控制。
因为单片机不但具有体积小,成本低,控制灵活,便于产品化等特点,而且单片机具有新的发展,具体主要体现在单片机片内资源越丰富,用它构成的单片机控制系统的硬件开销就会越少,产品的体积和可靠性就会越高,所以,使用单片机系统控制密码锁,体积小,成本低,控制灵活,便于产品化,可以防止多次试探,从而有效地克服了上述缺点。
1.2本设计课题的研究现状随着电子技术的发展单片机功能的增强,出现了带微处理器的智能密码锁,它除了具有电子密码锁的功能外,还引入了智能化管理、专家分析系统等功能,从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性。
目前发达国家已经大规模地应用智能门禁系统,可以通过多种更加安全,更加可靠的方法来实现大门的管理。
但电子密码锁在我国的应用还不广泛,主要出现在保险柜、密码箱、高级宾馆等场所,家居用的较少,究其原因,我认为有以下几点:(1)价格原因(2)厂商的推广力度不够。
采用单片机制作的电子密码锁,就克服了以上的两大缺陷。
其主要特点为:(1)保密性好。
由于采用6位密码,随机破码率很低,并且在密码可能泄露的情况下及时更改密码,避免因人员的更替等特殊情况而使锁的安全性下降。
(2)破解保护。
连续三次输入错误密码将锁定键盘一段时间。
(3)界面简洁,操作简单人性化,故障率低,密码输入操作简便。
第2章方案选择2.1方案确定密码锁有以下几种类型(1)多拨式最简单的密码锁,常见于低安全设定的单车锁,使用多个拨圈。
每个圈的中间有凹位。
锁的中心的一条轴,上有数个凸出的齿,用来卡住拨圈。
当拨圈转到正确的密码组合,锁便可以打开。
这种锁是最容易打开的。
很多这类锁根本无需知道密码都能开启。
除非它的内部组件造得完美无瑕,否则只要把轴向外拉,其中一个齿便会比其他更为拉紧拨圈。
这时轮动被拉紧的拨圈,直至听到小小的「卡」声,表示这个齿已进入了正确的凹位。
重覆这步骤,很快便可以把锁打开。
(2)单一转盘式用在挂锁或匣万上的密码锁可以是只有一个转盘。
转盘推动背后数个平衡碟片或凸轮。
习惯上,开启这种锁时先把转盘顺时针转到第一个数字,然後反时针转到第二个数字,如此直至最后一个数字。
凸轮上通常有凹位,当转入正确的密码后,各位成一直线,锁便可以打开。
这种密码锁较安全,但亦非全无缺点。
例如,部分密码挂锁可以拉紧锁头,然后转动转盘直至不能再动,这样便能把密码找出。
亦有些转盘密码锁的数字之间有特定关系,使到密码的组合可能性大为降低。
廉价的密码挂锁可以用特别的衬片打开,而无需使用密码。
(3)其他设计有些门锁上有一个数字键盘,开启时按序键入一个数字系列。
这种锁是使用电子控制,常见于办工室内。
优点是只要告诉员工密码便可,无须复制钥匙。
它由单片机系统、矩阵键盘、LED显示器等组成的电子密码锁。
具有开锁、超次锁定、解密、修改、保存密码、用户密码基本的密码锁的功能,还具有调电存储、声光提示等功能。
克服了普通锁需要随身携带钥匙且易丢失、保密性差的缺点,在宾馆、办公大楼、仓库、保险柜和家庭普遍适用。
本设计中采用的是电子密码锁,基本功能如下:①电源开始后,显示器显示000000 ;②按#,清除显示器为000000 ;③更改密码时,先键入新号码再按*,即可建立新号码;④键入号码,再按D开门键,若号码与密码相符,则门会打开,否则显示器会清除为000000 ;⑤键盘设计要求如图2-1图2-1键盘分布图2.2设计框图基于单片机的电子密码锁主要由单片机最小应用系统电路、键盘接口电路、数码显示电路、密码存储电路、开锁控制电路组成。
各电路有其特有功能,以下将分别论述,系统功能框图如下图2-2图2-2系统功能图本章小结本章主要阐述密码锁的种类和设计思路。
对于密码锁主要讲述了3种密码锁的种类以及差别,并对确定的方案加以陈述,通过本章论述,使整个设计思路变的清晰,有章可循第3章硬件设计3.1单片机简介—、单片机的基础知识目前世界单片机的生产厂商很多,如In tel , Motorola , Philips , NEC,ADM,Zilog等公司,其主流产品有十几个系列,几百个品种。
尽管其个具特色,其称各异,但作为集CPU,RAM,ROM (或EPROM),I/O接口,定时器/计数器,中断系统为一体的单片机,其原理大同小异。
现以Intel公司的系列产品为列,说明个系列之间的区别。
In tel公司从其生产单片机开始,发展到现在,大体上可以分为3大系列:Mcs-48系列,Mcs-51系列,Mcs-96系列。
二、单片机的结构与发展单片机出现的历史并不长,它的产生与发展和微处理器的产生与发展大体相同。
因此,单片机的发展阶段可以分为4个阶段。
第1阶段,(1974-1976):单片机初级阶段。
此阶段的单片机采用双片的形式而且功能比较简单。
此时推出的8位单片机F8,只包含了8位CPU,64B RAM,一个定时/计数器和两个并行口的3851芯片才能组成一台完整的计算机。
第2阶段(1976-1978 ):低性能单片机阶段。
此阶段的单片机已经成为一台完整的计算机,但内部不够丰富。
以Intel公司生产的MCS-48为代表,片内集成了8位CPU,8位定时/计数器,RAM 和ROM等,但无串行口,中断系统也比较简单,片内RAM和ROM 容量较小且寻址范围不大于4KB.它把单片机推向市场,促进单片机的变革。
第3阶段(1978-1982):高性能单片机阶段。
此阶段的单片机品种多,内部资源丰富,功能强。
以Intel公司生产的MCS-51系列为代表,片内集成了8位CPU,16位定时/计数器,串行I/O 口,多级中断系统,RAM 和ROM等,片内RAM 和ROM 容量加大,寻址范围可达64KB 。
第4阶段(1982年-现在):8位单片机的巩固发展及16位,32位单片机推出阶段。
其最大特点是增加了内部资料,实时处理能力更强。
三、单片机的发展趋势(1)单片机的发展趋势是:向高性能化,大容量,微型化,外围电路内装化等方面发展。
①采用双CPU结构,以提高处理速度和处理能力。
②增加数据总线宽度,以提高数据处理速度和处理能力。
③采用流水结构。
指令以队列形式出现在CPU中,从而具有很快的运算速度。
④串行总线结构。
(2)存储器的发展①增加存储容量。
片内RAM 可达256B。
片内存储器存储容量的增大有利于外围扩展电路的简化,从而提高产品的稳定性,降低产品的成本。
②片内EPROM 开始到EPROM 平方化。
③程序保密化。
(3)片内I/O 口改进一般单片机都有较多的并行口,以满足外围设备,芯片扩展的需要,并配有串行口,以满足多机通信功能的需要•并配有串行口, 以满足多机通信功能的需要①提高并行口的驱动能力•②增加I/O 口的逻辑控制功能③特殊的串行接口功能,为单片机构成网络系统提供更便于利用的条件四、单片机的特点(1)小巧灵活,成本低,研发周期短,易于产品,能利用它方便的组装成各种智能式测控设备及各种智能仪表,很容易满足仪器设备即智能化又微型化的需求(2)可靠性高,使用的温度范围宽(3)易扩展控制能力强(4)指令系统相对简单,较易掌握且指令中有较丰富的逻辑控制功能指令,能较方便地直接操作外部I/O设备五、单片机的应用目前单片机的应用已深入到国民经济的各个领域,对各个行业的技术,改造和产品的更新换代起到了重要的推动作用,由于单片机的特点决定了单片机的应用领域,:智能器仪表,机电一体化,实时控制,民用电子品等方面(1)单片机在智能仪器仪表的应用。
单片机广泛地应用于实验室,交通运输工具,计量等各种仪器仪表中,使仪器仪表智能化,提高它们的测量速度和测量精度,加强控制功能,简化仪器仪表的硬件结构,便于使用,维修和改进.单片机在该领域的应用,不使传统的仪器仪表发生根本性的变革,也给传统的仪器仪表行业的改造带来了曙光和美好的前景•(2)机电一体化是机械工业发展的重要方面。
机电一体化产品是集机械技术,微电子技术,自动化技术和计算机技术于一体,具有智能化特征的机电产品.能发挥它的体积小,可靠性高,控制能力强,现场安装灵活方便特点,大大提升了机器的功能,提高了机器的精度,自动化和智能化水平•(3)单片机在实时控制领域的应用单片机也可广泛地应用于各种实时控制系统中,测量和控制工业上过程控制中的各种物理参数,如转速,位移,压力,,流量,等,将测量技术,自动控制技术和单片机技术相结合,能充分发挥数据处理和实时控制功能,使系统工作于最佳状态,提高系统的生产效率和产品的质量(4)在军工领域的应用利用可靠性高,适用的温度范围广,能适应各种恶劣的环境的特 点,单片机可广泛应用于导弹控制,航天飞机巡航系统等领域(5) 单片机在分布式多机统中应用分布式多机系统具有功能强,可靠性高的特点(6) 在民用电子产品中的应用单片机在民用电子产品中的作用,能明显提高产品的性能价格 比,提高产品在市场上的竞争力。
单片机的应用意义远不限于它的应用范畴或由此带来的经济 效益,更重要的是它已从根本上改变了传统的控制方法和设计思 想。
是控制技术的一次革命,是一座重要的里程碑,本次设计采用 的是8051单片机。
六、单片机芯片的特性及说明(1) 主要特性:它与MCS-51 兼容,有4KB 字节可编程闪烁存储器,寿命: 1000写/擦循环,数据保留时间为10年。
全静态工作时在0HZ-24HZ 之间,内部RAM 是128b*8 位,有32可编程的I/O 线,两个16 位定时器/计数器,5个中断源(2) 管脚说明:51单片机引脚如图3-1VCC :供电电压。
GND :接地。
P0 口: P0 口为一个8位漏级开路双向I/O 口,每脚可吸收8TTL 门电流。
当P1 口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。
P0能 够用于外部程序数据存储器,它可P1.0 VCCP1.1 P0.0 P1.2 P0.1 P1.3 P0.2 P1.4 P0.3 P1.5 P0.4 P1.6 P0.5 P1.7 1 P0.6 RST/VPD 7 P0.7 RXD P3.0 1 EA/VPP TXD P3.1 8 ALE/PROG INTO P3.2 8 PSEN INT1 P3.3 1 P2.7 T0 P3.4 0 P2.6 T1 P3.5 P2.5 WR P3.6 P2.4 RD P3.7 P2.3 XTAL2 P2.2 XTAL1 P2.1 VSS P2.0 图3-1单片机引脚图以被定义为数据/地址的第八位。