电子密码锁毕业设计
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西安航空职业技术学院毕业设计(论文)论文题目:电子密码锁所属学院:电子工程学院指导老师:职称:副教授学生姓名:班级、学号:专业:电子信息工程技术西安航空职业技术学院制2016年 12 月 25 日西安航空职业技术学院毕业设计(论文)任务书题目:电子密码锁任务与要求:时间: 2016 年 10月31 日至 2016 年 12 月 25 日共 8 周所属学院:电子工程学院学生姓名:学号: 14205102专业:电子信息工程技术指导单位或教研室:指导教师:职称:西安航空职业技术学院制2016年 12 月 25 日毕业设计(论文)进度计划表基于STC89C52的电子密码锁设计摘要该设计是基于STC89C52单片机的电子密码锁,以STC89C52单片机为硬件核心,结合4×4矩阵键盘电路,LCD显示电路,密码存储电路,开锁电路和声音报警电路等外围电路。
利用单片机灵活的编程方法和丰富的I/O端口,该系统能实现密码的输入,清除,密码正确开锁,密码错误报警,用户修改密码等功能。
本系统成本低廉,功能实用。
关键词:密码锁;单片机;液晶显示;声音报警Password motorcycle alarmAbstractThis paper introduces a design of electronic passward lock which is backed on the SCM of STC89C52. This design uses the SCM of STC89C52 as hardware core , combining with other peripheral circuits such as 4×4 matrix keyboard interface circuit, passward storage circuit, LCD display circuit, unlock circuit and voice alarm circuit. Using the flexible programming and the rich I/O port of the SCM, the system can accomplish the following functions:input ,clear or compare the password, unclock when the password is correct, alarm when the wrong enter password times is over and the user can change the password. The system cost-effective, functional and practical.Keywords: Single-Chip Microcomputer; electronic password lock; voice alarm; LCD display目录1 引言 (1)2 总体方案设计 (2)2.1方案论证 (2)2.2方案选择 (3)3 硬件设计 (4)3.1单片机部分 (4)3.24×4行列式键盘部分 (4)3.3开锁电路 (5)3.4AT24C02密码储存电路 (5)3.5声音报警电路 (6)3.6显示模块部分 (6)3.6.1显示模块选择 (6)3.6.2液晶引脚功能说明 (6)3.7总体设计 (9)4 软件设计 (11)4.1软件总框图设计 (11)4.2蜂鸣器声音提示部分 (12)4.3液晶显示部分 (12)4.4键盘输入部分 (12)4.4.1 程序设计内容 (12)4.4.2 按键程序框图 (12)5 电路板设计 (14)5.1原理图的绘制 (14)5.2电路板的生成制作 (14)5.2.1电路原理图的设计 (14)5.2.2产生网络表 (14)5.2.3印制电路板的设计 (14)5.2.4安装 (15)6 安装与调试 (16)6.1系统软件调试 (16)6.2元器件的检测 (16)6.3系统硬件的安装与调试 (16)设计结论 (18)总结与体会 (19)致谢 (20)参考文献 (21)附录附录1电路原理图附录2元件清单附录3实物图附录4程序基于STC89C52的电子密码锁1 引言随着人们生活水平的提高,电子密码防盗作为防盗卫士的作用日趋重要。
毕业综合训练课题名称单片机密码锁学院信息工程学院专业电子信息工程技术班级10级电信(专)一班姓名闫鹏学号110105010010 指导老师王蓓江西科技学院毕业综合训练任务书学院信息工程学院专业电子电子信息工程技术年级10级班级10电信(专)一班姓名闫鹏起止日期2012年10月—2012年11月题目单片机密码锁1.毕业综合训练任务及要求密码锁设计的关键问题是实现密码的输入、清除、更改、开锁等功能:(1)密码输入功能:按下一个数字键,一个“-”就显示在最右边的数码管上,同时将先前输入的所有“-”向左移动一位。
(2)密码清除功能:当按下清除键时,清除前面输入的所有值,并清除所有显示。
(3)开锁功能:当按下开锁键,系统将输入与密码进行检查核对,如果正确锁打开,否则不打开。
2.毕业综合训练的原始资料及依据随着人们对安全的重视和科技的发展,许多电子智能锁(指纹识别、IC卡辨认)已在国内外相继面世。
但是这些产品的特点是针对特定的指纹和有效卡,只能适用于保密要求的箱、柜、门等。
而且指纹识识别器若在公共场所使用存在容易机械损坏,IC卡还存在容易丢失、损坏等特点。
加上其成本较高,一定程度上限制了这类产品的普及和推广。
鉴于目前的技术水平与市场的接收程度,电子密码锁是这类电子防盗产品的主流。
3.主要参考资料、文献[1] 王迎旭.单片机原理及及应用.机械工业出版社 2001[2] 周航慈.单片机应用程序设计技术.周航慈北京航空航天大学出版社[3] 张洪润单片机应用技术教程北京:清华大学出版社,1997指导教师王蓓2012年11月15日指导教师评语建议成绩:优良中及格不及格指导教师签字年月日最终评定成绩:优良中及格不及格院长签章年月日目录第一章引言 (5)第二章系统总体方案设计 (6)第三章硬件电路设计 (7)3.1 键盘电路设计 (7)3.2LED显示电路 (8)3.3 开锁电路 (10)3.4报警电路 (10)第四章软件设计 (11)4.1软件设计思路 (11)4.2 各子程序设计 (11)第五章系统调试 (13)第六章心得体会 (14)第七章参考文献 (14)第一章引言在日常的生活和工作中, 住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。
电子密码锁设计毕业设计论文Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】*****大学******学院毕业设计(论文)设计说明书设计(论文)题目:电子密码锁设计学生:******专业:电子信息工程班级:电信**-*指导教师:******设计日期:2015年6月10日******大学******学院毕业设计(论文)任务书1.电子密码锁设计摘要随着电子产品向智能化和微型化的不断发展,单片机已成为电子产品研制和开发中首选的控制器。
本文介绍了一种应用 STC89C52单片机设计的防盗自动报警电子密码锁系统。
经实验验证该系统具有软硬件设计简单,易于开发,成本较低,安全可靠,操作方便等特点,可作为产品进行开发,应用于住宅、办公室的保险箱及档案柜等需要防盗的场所,所以电子密码锁凭着比较强的实用性、锁密匙量大,又要制造简单;既安全可靠,又成本低廉;既保密性强,又实用性广,在密码锁的巨大市场上占有一席之地。
本系统由STC89C52单片机、4*4矩阵键盘、蜂鸣器、复位电路和晶振电路、继电器等组成。
4*4键盘主要用于密码的输入和修改,蜂鸣器报警,复位电路和晶振电路与STC89C52单片机组成单片机最小系统。
它具有设置、修改6位用户密码、输错报警、密码错误报警等功能。
本系统成本低廉,功能实用。
关键词:密码锁,蜂鸣器,报警,STC89C52ELECTRONIC COMBINATION LOCK DESIGNABSTRACTAs electronic products to intelligence and the continuous development of miniaturization, SCM has become the research and development of electronic product first controller. This paper introduces a kind of application of STC89C52 SCM design anti-theft alarm system, automatic electronic locks. Through the experiment validate the system hardware and software design is simple and easy to develop, low cost, convenient operation, safe and reliable, etc. Can be used as product development and application in residential, office of safe and security needs of the cabinet etc, so electronic locks with stronger practicability, lock the key, and make simple, Both safe and reliable, and low cost, Both secrecy, and practicability, the huge market in locks.This system by the STC89C52 single-chip microcomputer, the 4 * 4matrix keyboard, buzzer, reset circuit and vibration circuit, relay and so on, 4 * 4 keyboard is mainly used for input and modify the password, the buzzer alarm, and resonance circuit and reset circuit STC89C52 singlechip microcontroller minimum system. It has six Settings, modify user password, mistyped alarm, password error alarm, etc. This system is low cost,function and practical.KEY WORDS : Combination lock, Buzzer, Call the police, STC89C52目录2第一章绪论密码锁简介安全问题是现代社会各界普遍关注的焦点之一。
毕业论文声明本人郑重声明:1.此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。
除了特别加以标注地方外,本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。
对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
2.本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定,同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版,允许此文被查阅和借阅。
本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。
3.若在大学学院毕业论文审查小组复审中,发现本文有抄袭,一切后果均由本人承担,与毕业论文指导老师无关。
4.本人所呈交的毕业论文,是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。
论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。
论文中已经注明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体,均已在论文中已明确的方式标明。
学位论文作者(签名):年月关于毕业论文使用授权的声明本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料(包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等),知识产权归属华北电力大学。
本人完全了解大学有关保存,使用毕业论文的规定。
同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版,允许论文被查阅或借阅。
本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。
如果发表相关成果,一定征得指导教师同意,且第一署名单位为大学。
本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为大学。
本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
电子密码锁毕业设计电子密码锁毕业设计近年来,随着科技的不断发展,电子密码锁作为一种新型的安全设备,逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。
作为一名大学生,我也对电子密码锁产生了浓厚的兴趣,并决定将其作为我的毕业设计主题。
首先,我对电子密码锁的基本原理进行了深入的研究。
电子密码锁主要由密码输入模块、控制模块和电机驱动模块组成。
通过密码输入模块,用户可以输入自己设定的密码。
控制模块负责接收用户输入的密码,并与预设的密码进行比对,如果输入正确,则通过电机驱动模块控制锁的开关。
这种设计简单而高效,能够有效地保护用户的财产安全。
接下来,我开始着手设计我的电子密码锁。
我决定采用微控制器作为控制模块,并使用数字密码键盘作为密码输入模块。
为了增加系统的稳定性和安全性,我还添加了指纹识别模块和蓝牙模块。
通过指纹识别模块,用户可以使用自己的指纹进行解锁,这种方式更加方便快捷。
而蓝牙模块则可以实现手机远程开锁的功能,用户只需通过手机发送指令,即可控制电子密码锁的开关。
这种设计不仅提高了用户的使用便利性,同时也增加了系统的安全性。
在设计过程中,我遇到了许多挑战。
首先是如何保证系统的稳定性和安全性。
为了解决这个问题,我进行了大量的实验和测试,不断优化系统的设计。
其次是如何提高系统的响应速度。
通过对系统的硬件和软件进行优化,我成功地将响应时间缩短到了毫秒级别。
最后是如何保证系统的可靠性。
我进行了多次的测试和模拟,确保系统在各种条件下都能正常工作。
在完成设计后,我进行了一系列的实验和测试。
通过对系统的各项指标进行评估,我发现我的电子密码锁在安全性、稳定性和响应速度等方面都达到了预期的要求。
同时,我还对系统进行了实际应用测试,得到了用户的积极反馈。
他们对电子密码锁的使用体验非常满意,并对我的毕业设计表示了赞赏和肯定。
通过这次毕业设计,我不仅深入了解了电子密码锁的原理和设计方法,还提高了自己的动手实践能力和解决问题的能力。
同时,我也意识到科技的发展给我们的生活带来了巨大的改变,我们应该积极拥抱科技,并将其运用到实际生活中,为人们带来更多的便利和安全。
目录第一章概论 (2)(一)电子密码锁简介 (2)(二)电子密码锁的功能 (2)(三)电子密码锁的发展趋势 (2)第二章系统方案选择及原理 (3)(一)系统基本方案 (3)(二)AT89C51的简介 (3)(三)AT89C51复位方式 (3)(四)AT24C02的简介 (4)(五)晶体震荡器 (4)第三章系统的硬件结构及其设计 (5)(一)键盘输入结构 (5)(二)电子密码锁电源电路的设计 (5)(三)复位结构 (6)(四)声光报警模块的设计 (7)(五)1602LCD液晶显示模块设计 (7)(六)开锁结构 (8)(七)晶体振荡器结构 (9)(八)密码储存电路结构 (9)第四章系统的软件设计及工作流程图 (10)(一)键盘扫描子程序软件 (10)(二)数字处理程序软件 (11)(三)开锁程序设计 (11)(四)密码程序设计 (12)第五章系统仿真及其调试 (13)(一)系统仿真过程 (13)(二)系统仿真调试遇到的问题及其解决方法 (14)总结 (15)致谢 (16)参考文献 (17)第一章概论(一)电子密码锁简介随着社会物质财富的日益增长和人们对安全的重视,在安全技术防范领域电子密码锁已逐渐代替了机械锁,克服了机械锁安全性差,密码量少的缺点。
随着电子元件的进一步发展,电子密码锁也出现了很多的种类,功能日益强大,使用更加方便,安全保密性更强,由以前的单密码输入发展到现在的,密码加感应元件,实现了真真的电子加密,用户只有密码或电子钥匙中的一样,是不能开锁的,随着电子元件的发展及人们对保密性需求的提高出现了越来越多的电子密码锁。
出于安全、方便等方面的需要许多电子密码锁已相继问世。
其特点,安全性高、无活动零件,使用寿命长,操作简便,灵活性高,无需携带钥匙。
(二)电子密码锁的功能本次设计使用AT89C51实现基于单片机的电子密码锁系统设计,包括键盘、LED 灯和报警系统等组成,其具体功能如下:密码输入功能:按下数字键,数字显示在最右边的晶体管上,再次按下数字键,则先前输入的数字向左移动一位,以此类推。
毕业综合实训报告实训题目: WFS-907电子密码锁专业: 楼宇智能化工程技术呼和浩特职业学院毕业综合实训报告任务书楼宇智能化工程技术姓名学号1103120011班级1班年级11级专业楼宇智能化工程技术通信地址呼和浩特职业学院邮政编码010050E-mail地址电话毕业综合实训报告题目WFS-907电子密码锁指导教师姓名职称工作单位及所从事专业联系方式备注教师呼和浩特职业学院毕业综合实训报告要求:1、查阅技术资料对综合实训项目进行电路原理分析;2、元件选择(识别、筛选与测试)3、电路板焊接与装配4、软、硬件调试5、独立撰写规范的实训报告,编写技术文件并对实训结果进行分析、讨论和总结。
教研室审批意见教研室负责人:年月日系部审批意见审核人签字:年月日备注 1、任务书由指导教师填写,一式二份。
其中学生一份,指导教师一份。
2、审批若不能通过,需重新填报此表。
不通过的原因如下:(请画○标明)A、任务不明确;B、雷同;(同学之间或其它方)C、其他原因目录摘要.................................................... (4)矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
一、概述 (4)1.1. 关于密码锁 (4)1.2. 系统设计要求及内容 (5)二、实训目的 (5)三、实训内容和步骤 (5)3.1. 主要元器件 (5)3.1.1. 主控芯片AT89C51 (5)3.1.1.1. AT89C51简介 (5)3.1.1.2. AT89C51 主要特性及其概述........... (6)聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
3.1.1.3. AT89C51管脚说明 (6)3.1.2. 存储芯片AT24C02 (9)3.1.2.1. AT24C02概述 (9)3.1.2.2. AT24C02管脚描述 (9)3.1.2.3. AT24C02特性 (10)3.1.3. 三位共阳数码管 (10)3.1.3.1. 三位共阳数码管驱动方式--动态显示驱动(10)残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
摘要本文课题设计的是基于单片机的数字电子密码锁,该数字电子密码锁的数据处理主控芯片就是单片机。
近年来,电子产品不断更新,向着智能化、微型化不断发展,人们的生活水平也随之提高。
很多家庭也拥有越来越多的高档家电产品以及贵重物品,传统的机械锁由于构造简单,安全性能低,互开率也变得越来越高,使得不少不法分子乘虚而入。
因此如何实现家庭防盗变得尤为重要,同时也为电子密码锁提供了有利的发展空间。
电子密码锁控制电路或芯片工作的方式是通过密码输入,然后达到控制机械开关的闭合,电子密码锁的控制设计的关键就是实现密码的输入、清除、开锁、更改等一系列功能。
电子密码锁种类很多,有比较简单的电路产品,还有应用较广的基于芯片的高性价比产品。
本设计将采用A T89C51单片机为控制核心,根据相应的软件程序和电路,从而实现密码的输入和修改,信息显示、系统报警、开闭锁等功能。
本文密码电子锁的设计简单易行,安全系数高。
关键字:电子密码锁,单片机,开锁AbstractThis article study design is based on single chip microcomputer digital electronic trick lock, the data processing of the digital electronic combination lock is main control chip microcontroller.In recent years, the electronic products are constantly updated, development towards intelligence, miniaturization, the living standard of people increases. Many families also have more and more high-grade electrical appliances product as well as valuables, the traditional mechanical lock because of its simple structure, safety performance is low, mutual opening rate also becomes more and more high, make a lot of criminals decide. So how to realize the family security is particularly important, as well as electronic combination lock provides favorable development space.The way or electronic combination lock control circuit is through the password input, and then to control the closing of the mechanical switch, electronic combination lock control design is the key to realize the password input, clear, lock, changes, and a series of functions.Electronic combination lock a lot of more phyletic, there is a simple circuit products, wide application and high cost performance products based on the chip. AT89C51 as the control core is adopted in this design, according to the corresponding software program and circuit, so as to realize the password input and modification, information display, alarm system, open closure, and other functions.In this paper, the design of the electronic password lock is simple, high safety coefficient.Key words: Electronic trick lock, the single chip microcomputer, the lock目录摘要 (4)Abstract (5)第一章、引言 (7)1.1课题背景 (7)1.2 课题的目的和意义 (7)1.3 课题要实现的目标 (7)第二章总体设计 (8)2.1设计方案 (8)2.2设计分析 (8)第三章、硬件设计 (9)3.1 AT89C51简介 (9)3.2主要单元电路介绍 (10)第四章、软件设计 (13)4.1系统软件的设计流程 (13)4.2 子程序的设计流程 (14)4.2.1自检子程序 (14)4.2.2移位子程序 (15)4.3存储单元的分配 (16)4.4系统源程序 (16)4.3成果展示及说明 (18)第五章系统调试 (19)第六章、设计总结及说明 (19)第七章、设计产品的应用前景 (19)参考文献 (21)致谢 (22)基于单片机的电子密码锁设计第一章、引言1.1课题背景在这个日新月异的现代文明社会,尽管人们的道德素质越来越高,但仍然存在一些“梁上君子”。
1 绪论未来的世界是怎样的?相信看过科幻片的朋友都知道,在电影里,所有能体现未来世界的东西的无非都是些高科电子技术,有人就说过,其实未来的世界就是电子的世界,生活、工作等任何一个角落都会被高新的电子技术覆盖。
那将是一个多么充满诱惑力的时代,不过,就在我们身边,电子技术也正悄悄的飞速发展着,正逐渐走进人们的视眼。
本设计以51单片机为开发平台,附加了时钟、温度、读音等外围电路,做了个多功能电子密码锁。
设计可以具体分为以下几个阶段。
首先是设计构想阶段:在这个阶段内,要为自己的设计做个全面的形象设计,该产品要做个什么东西,要实现什么样的功能,具体需要哪些硬件等等。
然后是设计准备阶段:此时要完成对各芯片资料的收集,以及各种元器件的购买。
其次是硬件的实现阶段:当所有的资料准备齐全后,画出相应的电路原理图,对每个功能模块分别进行模拟实现,如果没有出现错误就画出PCB电路图,送厂做板,并完成对元器件的焊接工作。
最后是软件完善阶段:当一切硬件资源准备好之后,就可以对产品进行程序编写了。
本论文的撰写和上述设计基本相符,分别从多功能电子密码锁的功能介绍、开发平台、制作过程分析、作品及使用介绍等方面着手,详细为大家解说一个产品的设计与实现过程,并和大家一起分享实践过程的心得与体会。
2 电子密码锁介绍2.1 电子密码锁发展背景2.1.1 锁具的发展简介在远古时代,聪明的人类已懂得把个人贵重的物品用兽皮包起来,外面用绳索捆缚,最后的开启处打上特殊的绳结。
而绳结只能用一个叫“骨锉”的工具才能挑开。
绳结和骨锉,就是锁和钥匙的雏形。
从上世纪50年代的挂锁、抽屉锁、电气柜锁、自行车锁,到60年代的防盗锁,从70年代的球形锁,80年代的执手锁、摩托车锁,到90年代的IC、TM、RF电子门锁,甚至代表当今最高科技的智能门锁、密码锁、指纹锁、楼宇对讲可视系统,锁的形式和功能发生了翻天覆地的变化。
2.1.2 电子密码锁的特点电子密码锁是二十一世纪制锁业的一次革命。
电子密码锁的毕业论文目录摘要关键词一引言二.总体方案设计2.1一号方框图2.2二号方框图三.单元模块设计3.1RS触发器3.2555单稳态触发器3.3.74LS161计数器3.4 总电路图四功能介绍4.1 各单元模块功能介绍4.2键盘输入、密码修改电路图4.3密码输入错误三次即锁定电路4.4计时电路4.5 各单元模块的连接五.软件设计六.系统功能七.设计总结八.参考文献摘要每一位解锁意图码在密码锁部引发的试图解锁动作,可称为安全密码锁的解锁事件。
电子安全密码所有开启意图码驱动,进党开启意图码预设定的安全密码完全匹配时,方可逐步开启密码锁。
关键词:密码锁 RS触发器键盘输入一引言随着科学技术的进步,电子器件和电子系统设计方法日新月异,电子设计自动化技术正是适应了现代电子产品设计的要求,吸收了多学科最新成果而形成的一门新技术。
为保证电子产品设计的速度和质量,适应“第一时间推出产品”的设计要求,EDA技术已成为不可缺少的一项先进技术和重要工具,掌握EDA技术是电子信息类专业学生,工程技术人员所必备的基本能力和技能。
随着人们生活水平的提高,如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出,传统的机械锁由于其构造的简单,被撬的事件屡见不鲜,电子锁由于其性高,使用灵活性好,安全系数高,受到了广大用户的亲呢。
意外事故或人为破坏可能造成中的灾难性后果的系统称为要害系统。
要害系统的保证性包括安全性、可开性和保全性,涵非常丰富。
我们设计的电子密码锁是一类针对要害系统的安全保险器件,其设计概念与常见的保安密码锁有所不同。
从系统设计观点看,电子安全密码锁是一个实体域定义的概念,比较机械安全密码锁,具有设计实现简便、密码装订灵活、制造成本低廉等优点。
基于解锁时间概念思考,电子密码锁应具备如下基本功能:1.逐位解锁解锁过程的事件序列特性决定了它部状态机的多步步进特性。
2.单次试开解锁事件是单向不可逆的,因此,安全密码锁部应含误码锁定组件。
目录1 引言2 系统总体设计2.1 方案的设计2.2 方案的比较3 主要元器件介绍3.1 MCS-51 单片机结构3.2 单片机的构成4 系统硬件构成4.1 设计原理4.2 控制器4.3 矩阵键盘输入控制电路4.4 按键电路设计部分4.5 密码存储部分4.6 显示部分4.7 开锁部分5 系统软件设计结论致谢参考文献1引言随着人们生活水平的提高,如何实现防盗、安全这一问题也变的尤其的突出,传统的机械锁由于其构造的简单,被撬的事件屡见不鲜,电子锁由于其保密性高,使用灵活性好,安全系数高,受到了广大用户的亲呢。
1.1电子密码锁的概述1.1.1 电子密码锁的简介随着社会物质财富的日益增长,安全防盗已成为社会问题。
而锁自古以来就是把门户的将军,人们对其要求比较高,不仅安全的防盗,而且还要使用方便,这是制锁者长期以来研制的主题。
锁的种类很多有密码锁、磁性锁、电子锁、激光锁、声控锁等等。
在传统钥匙的基础上加了一组或多组密码,不同声音,不同磁场,不同声波,不同光束光波,不同图像(如指纹、眼底视网膜等)来控制锁的开启。
从而大大的提高了锁的安全性能,是不法之徒无从下手,人们也就能对自身财产安全有了更多的保障。
当今安全信息系统应用越来越广泛,特别在保护机密、维护隐私和财产保护方面起重大作用,而基于电子密码锁的安全系统是其中的组成部分,因此研究它具有重大的现实意义。
1.1.2电子密码锁的发展趋势从目前的技术水平和市场认可程度看,使用最为广泛的是键盘式电子密码锁,该产品主要应用于保险箱、保险柜和金库,还有一部分应用于保管和运钞车。
键盘式电子密码在键盘上输入,与打电话差不多,因而易于掌握,其突出优点是“密码”记在被授权人脑子里的数字和字符,既准确又可靠,不会丢失,难以被窃。
但密码不能太简单,太简单了就容易被他人在键盘上试探出来,或者可能被旁观者窃测出来,造成保密性不足,当然,密码又不能太复杂,太复杂了可能自己都糊涂了,或者密码输入密码操作成功率低,造成使用不便,因此,为了发扬优点、克服弱点,键盘式电子密码也不断发展中,如“任意设定密码”技术使得被授权人可以根据自己的需要或喜好设定密码,常用常新,而“自动更改密码”技术使得本次输入的密码将自动更改成下次应输入的密码,更改的规律不为他人所知,因而不怕旁观者窃测;独出心裁的“键盘乱序显示”技术使得键盘上的固定键位每次显示出的字符不固定,并且显示的窄小角度只能由操作者正面看得到,因而即使旁观者看到操作动作也难以窃测出密码;“多重密码设定”技术使得单组密码不一定有效,适合多人分权使用,需要输入两组以上的密码才被认可,大大提高了保密性,如果限定输入密码的先后顺序或时间区段,则保密性还可提高。
在输入密码的过程中,为了限制密码的企图,通常输入错误码若干次或若干时间内输入不正确,即“封锁”键盘,不再接受输入操作。
总之,尽管新式电子防盗锁层出不穷,但键盘式电子密码不仅在市场上居于主流地位,而且,还经常作为其它类型电子防盗锁的辅助输入手段。
电子密码锁可以在日常生活和现代办公来完成,住宅与办公室的安全防范,单位的文件档案财务报表以及一些个人资料的保存等多种场合使用。
大大提高了主人物资的安全性。
目前使用的密码锁种类多,各具特色。
1.1.3 电子密码锁的特点电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作,从而控制机械开关的闭合,它的种类很多,有简易的电路产品,也有基于芯片的性价比较高的产品,现在应用较广的电子密码锁是以芯片为核心.主要的特点:(1) 保密性好。
可以设置6位密码,密码通过键盘输入,若输入正确,则将打开。
(2)密码可变。
用户可以经常更改密码,防止密码被盗,同时也可以避免因人员的更替而使锁得密级下降。
(3)误码输入保护。
当输入密码多次错误时,报警系统自动启动,防止试探密码。
2 系统的总体设计2.1方案的设计方案一:采用数字电路控制用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路作为密码控制系统的核心。
共设了9的用户输入键,其它的都是干扰键,若按下干扰键,键盘输入电路自动清零,原先输入密码无效,需要重新输入;如果用户输入密码超过10秒(一般情况下不会超过10秒,若用户觉得不便,还可以修改)。
电路将报警20秒,若电路连续报警三次,电路将锁定键盘2分钟,防止他人的非法操作。
方案二:采用以单片机为核心的控制方案,由于单片机为核心的控制方法种类繁多,各种型号都有其一定的应用环境,因此选用时多加比较。
一般来说在选取单片机时从下面几个方面考虑:性能、存储器、串行接口、模拟电路、工作电压、功耗、封装形式、抗干扰性和保密性。
基于以上因素本设计选用AT89C51作为本设计的核心元件,利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口及其控制的准确性。
实现基本的密码控制功能,在单片机的外围电路外接输入键盘用于密码的输入和一些功能的控制,外接显示器用于显示功能,先按键盘开锁键之后按键盘的数字键0—9输入密码,密码输入完后按下确认键,如果密码输入正确则开锁,不正确显示密码错误重新输入密码,当三次密码错误,则发出报警,当用户修改密码时,先按下键盘修改键后输入原来的密码,只有当输入的原密码正确后才能设置新密码,新密码输入无误后按确认键重新密码将得到存储,密码修改成功。
2.2方案的比较方案一采用数字电路设计方案虽然简单,但控制的准确性和灵活性差,故不采用。
方案二的控制灵活性和准确性好,且保密性强还具有扩展功能,根据现实的需要此设计采用方案二。
图1 单片机的控制3 主要元器件介绍3.1 MCS-51单片机结构单片机,亦称单片机微电脑或单片微型计算机。
它是把中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出端口I/O等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。
计算机的产生加快了人类改造世界的步伐,但是它毕竟大,微计算机(单片机)在这种情况下诞生了,它为我们改变了什么?纵观我们生活在各个领域,我们的生活中都离不开单片机。
以前没有单片机时这些东西做,但是只能使用复杂模拟电路,然而这样做出来的产品不仅体积大,而且成本不高并且由于长期使用,元器件会不断老化,控制的精度自然达不到标准。
单片机产生后,我们就将这些变为智能化了,我们只需要在单片机外围接一点简单的接口电路,核心部分只是由人为的写入程序来完成。
这些产品体积小,成本低,长期使用不会担心精度达不到了,而且容易升级改善。
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS8位位微处理器,称单片机。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51 指令集和输出的各种芯片引脚是互相兼容的,其中AT89C51单片机是高性能的单片机,它具有8位微处理器,128B片内RAM,4K 的片内ROM,4个八位的并行I/O接口P0-P3,两个定时/计数器及五个中断源的中断控制系统。
再不接任何外围电路的情况下可以实现大部分较为复杂的逻辑控制功能,进行外部RAM扩展还可以用于数据采集,点阵显示屏控制等方面应用。
对于存储量要求不高的实际应用,AT89C51是一种不可多得高性能的单片机,被广泛应用于各个领域。
芯片引脚排列如图I所示,AT89C51单片机的每个端口都是8位准双向口,每一条I/O线都能独立的用作输入或输出。
每个端口都包括一个锁存器,一个输出驱动器和输入缓冲器。
再无片外扩展存储器系统中,这四个端口都可以作为准双向I/O口使用。
再具有片外扩展存储器的系统中,P2口送出高8位地址P0口位双向总线,送出低八位地址和数据的输入/输出;P3口是一个多功能端口各个引脚具有第二功能。
(P3.0为串行口输入,P3.1位串行口输入,P3.2为外部中断0输入,P3.3为外部中断1输入,P3.4为定时器0的外部输入,P3.5为定时器1 的外部输入,P3.6位片外数据存储器“写选通控制”输出,P3.7为片外数据存储器“读选存储器”输出)。
图二芯片的引脚3.2 单片机的构成MCS-51单片机死一块芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多种功能的I/O线等一台计算机所需要的基本功能部件,51单片机内包含下列几个部件:(1)一个8位CPU ;(2)一个片内振荡器及时钟电路;(3)4K字节ROM程序存储器;(4)128字节RAM数据存储器;(5)两个16位定时器/计数器;(6)可寻址64K外部数据存储器和64K外部程序存储器空间的控制电路;(7)32条可编程的I/O线(四个8位并行 I/O端口);(8)一个可编程全双工串行口;(9)具有五个中断源、两个优先级嵌套中断结构;4 系统原理及构成4.1 设计原理为实现密码锁的多功能,如图所示P1.0-P1.6端口;LOCK(39脚)为密码正确条件下输出开锁电平,控制点控制的开启;ALARM (38脚)为三次误码输入时产生的报警电平;START(37脚)为开门关门时的控制信号;WARN(36脚)为输入错误时的提示音信号,产生外部中断信号(与外部中断0相接)并控制与P0.5相接的发光二极管;REVISE(35脚)为密码修改提示信号,用户可自由修改密码。
该电路通过进一步的扩展和改进还可以和其他报警电路配合完成功能更强大的防盗报警功能。
图四硬件原理电路图4.2 控制器部分控制器(CPU)是单片机的指挥控制部件,控制器的主要任务是识别指令,并根据指令的性质控制单片机各功能部件,从而保证单片机各部分能自动而协调地工作。
单片机执行指令是在控制器下进行的。
首先从程序存储器中读出指令,送指令寄存器保存,然后送至指令译码器进行译码,译码结果送定时控制逻辑电路,由定时控制逻辑产生各种定时信号和控制信号,再送单片机的各个部件去进行相应操作,这就是执行一条指令的全过程,执行程序就是不断重复这一过程,控制器主要包括程序存储器、程序地址寄存器、指令寄存器IR、指令译码器、条件转移逻辑电路、及时序控制逻辑电路。
4.3 矩阵键盘输入控制电路设计方案是非编码键,每条行线和列线都对应一条I/O口线,键位设在行线和列线的交叉点,当一个键按下就会有某一条行线与某一条列线接触,只要确定接触的是哪两条线,即哪两个I/O口线就可以确定哪一条键被触动。
行线设计成上拉口线,初始时被置高点位,列线悬空,初始值低。
通过不断读行线口线,或者中断方式触发键位扫描。
当发现有键位按下,将列线逐一置低,其他列线置高,读行线口线,当某条列线置底时,某条行线也被拉低,则确定这两条线的交点处的按键被按下,将每个行线和列线的组合值做成列表,每次就可以通过查表确定键位,以决定之后要进行的操作。
4.4按键电路设计部分由于涉及要求使用矩阵式键盘,所以本设计就采用行列式键盘,同时也能减少键盘与单片机接口时所占的I/O线的数目,在按键比较多的时候,通常采用这其原理图如图所示:图五行列式键盘原理电路图每一条水平(行线)与垂直线(列线)的交叉处不相通,而是通过一个按键来连通,利用这种行列式矩阵结构只需要N条行线和M条列线,即可组成具有N×M个按键的键盘。