学士学位论文—-基于单片机控制的电子密码锁的设计

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基于单片机的智能密码锁的设计

基于单片机的智能密码锁的设计

基于单片机的智能密码锁的设计基于单片机的智能密码锁设计随着科技的发展和人们安全意识的提高,密码锁在保护个人和家庭安全方面扮演着越来越重要的角色。

传统的机械密码锁由于易受破解和安全性较低的限制,已经无法满足现代安全需求。

基于单片机的智能密码锁作为一种新型的安全产品,具有更高的可靠性和安全性,逐渐得到了广泛关注。

本文将介绍基于单片机的智能密码锁的设计,包括其工作原理、设计思路、实验验证和总结。

一、密码锁概念与原理密码锁是一种通过输入正确的密码来控制锁的开启和关闭的装置。

它主要由密码输入装置、控制装置和执行机构三部分组成。

其工作原理是:用户输入正确的密码后,控制装置将与预设的密码进行比较,如果一致,则发送信号给执行机构,打开锁;如果不一致,则发出警报或拒绝操作。

二、基于单片机的智能密码锁设计1、选择合适的单片机基于单片机的智能密码锁设计第一步是选择合适的单片机。

考虑到性能、价格和易用性等因素,我们选择了常用的8051单片机。

该单片机功能强大、价格适中,且易于编程和调试。

2、设计密码锁的功能模块根据需求分析,我们需要设计以下功能模块:键盘输入、密码比较、LED显示、电机驱动和报警模块。

键盘输入用于用户输入密码;密码比较用于将输入的密码与预设的密码进行比较;LED显示用于显示当前状态和输入的密码;电机驱动用于控制电机的运转;报警模块用于在密码错误时发出警报。

3、编写程序代码根据设计的功能模块,我们需要编写程序代码来实现各个模块的功能。

程序主要包括初始化、键盘输入处理、密码比较、LED显示、电机驱动和报警模块等部分。

其中,密码比较是关键部分,需要编写相应的算法来实现。

4、实现密码锁的具体功能在完成程序编写后,我们需要将程序下载到单片机中,并通过调试来确保各个模块能够正常工作。

在实现密码锁的具体功能时,需要注意以下几点:1、确保输入的密码与预设的密码一致才能打开锁;2、当连续输入错误密码超过设定次数时,应自动锁定密码锁,防止恶意破解;3、应设置一个复位按钮,以便在忘记密码或出现其他异常情况时进行重置;4、可以根据需求增加其他功能,如语音提示、网络控制等。

毕业设计(论文)-基于单片机控制的电子密码锁设计

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基于单片机控制的电子密码锁设计目录摘要 (I)关键词 (I)Abstract ................................................................................................................... I I Key words ............................................................................................................... I I 1 绪论. (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题的目的和意义 (1)1.3 电子密码锁发展趋势 (1)1.4 本设计完成的工作 (2)2 总体方案设计 (2)2.1 电源模块 (3)2.2主控制器模块 (3)3 硬件实现及单元电路设计 (4)3.1 主控制模块 (4)3.2 单片机的时钟电路与复位电路设计 (4)3.3 单片机管脚说明 (5)3.4 键盘电路设计 (6)3.5 数码管显示电路设计 (6)3.6 存储芯片电路设计 (7)3.7 报警电路 (7)3.8 密码锁电路 (7)4 红外遥控电路设计 (8)4.1 红外通信基本原理 (8)4.2红外通信标准 (9)4.3 红外线遥控原理 (10)4.4 主要模块设计 (10)5 系统软件设计方案 (11)5.1 主程序流图 (11)5.2 开锁软件设计 (12)6 系统的安装与调试 (15)6.1硬件的安装 (15)6.2单片级密码锁的仿真 (16)结论 (16)致谢 ...................................................................................... 错误!未定义书签。

参考文献 (17)附录1 整机电路原理图 (18)附录2 部分源程序 (18)附录3:实物图 (27)基于单片机控制的电子密码锁设计摘要:本设计研究的对象是单片机密码锁,单片机密码锁由硬件和软件组成,硬件部分有电源输出电路、晶振电路、复位电路、键盘接口电路、开锁电路、报警电路、继电器、以及51单片机组成。

毕业设计论文_基于单片机的电子密码锁设计

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毕业设计论文基于单片机的电子密码锁设计目录1. 引言 (1)1.1课题背景和意义 (1)1.2 电子密码锁发展趋势 (1)2.总体设计方案 (1)2.1 电子密码锁设计的具体要求 (1)2.2总体设计方案 (2)2.3系统总体设计原理 (3)3.电子密码锁的硬件设计 (4)3.1 主控芯片STC89C52 (4)3.2存储电路 (5)3.3 LCD显示模块 (6)3.4 单片机最小系统 (7)3.5 报警电路 (8)3.6 开锁电路 (8)3.7 键盘输入模块 (9)4.电子密码锁的软件设计 (9)4.1 主程序 (9)4.2 按键软件设计 (10)4.3密码设置软件设计 (11)4.4 开锁软件设计 (12)5. 调试与实现 (13)5.1 软件调试 (13)5.2 Proteus仿真 (14)5.3 Protel99 SE 电路设计 (15)5.4 硬件调试 (16)6.结论 (19)参考文献 (21)1. 引言1.1课题背景和意义随着电子技术和计算机技术的飞速发展,单片机性能不断完善,性能价格比显著提高,技术日趋完善。

由于单片机具有体积小、重量轻、价格便宜、功耗低、控制功能强及运算速度快等特点,因而在国民经济建设、军事及家用电器等各个领域均得到了广泛的应用。

本设计利用单片机及附加电子元器件实现数据采集和控制算法,来完成某一实际功能,检验并提高同学对整体电路设计和把握能力,了解单片机系统设计流程,以及电路板的实际制作和调试能力。

同时也加强对数字电路、单片机和微机原理等课程知识的实际应用能力,也为同类产品的进一步发展奠定理论和实践基础。

随着人们生活水平的提高和安全意识的加强,对安全的要求也就越来越高。

锁自古以来就是把守护门的铁将军,人们对它要求甚高,既要安全可靠的防盗,又要使用方便,这也是制锁者长期以来研制的主题。

随着电子技术的发展,各类电子产品应运而生,电子密码锁就是其中之一。

据有关资料介绍,电子密码锁的研究从20世纪30年代就开始了,在一些特殊场所早就有所应用。

基于单片机电子密码锁设计论文

基于单片机电子密码锁设计论文

第1节引言1.1 电子密码锁概述随着社会物质财富的日益增长和人们生活水平的提高,安全成为现代居民最关心的问题之一。

而锁自古以来就是把守门的铁将军,人们对它要求甚高,即要求可靠地防盗,又要使用方便,这也是制锁者长期以来研制的主题。

传统的门锁既要备有大量的钥匙,又要担心钥匙丢失后的麻烦。

另外,如:宾馆、办公大楼、仓库、保险柜等,由于装修施工等人住时也要把原有的锁胆更换,况且钥匙随身携带也诸多便。

随着单片机的问世,出现了带微处理器的密码锁,它除具有电子密码锁的功能外,还引入了智能化、科技化等功能。

从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性。

目前西方发达国家已经大量应用智能门禁系统,可以通过多种的更加安全更加方便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,成本还很高,希望通过不断地努力使电子密码锁能够在我国及居民日常生活中得到广泛应用,这也是一个国家生活水平的体现。

很多行业的许多地方都要用到密码锁,随着人们生活水平的提高,如何实现家庭或公司的防盗这一问题也变的尤其突出,传统的机械锁由于其构造简单,被撬的事件屡见不鲜,再者,普通密码锁的密码容易被多次试探而破译,所以,考虑到单片机的优越性,一种基于单片机的电子密码锁应运而生。

电子密码锁由于其保密性高,使用灵活性好,安全系数高,受到了广大用户的亲睐。

设计本课题时构思的方案:采用以AT89C2051为核心的单片机控制方案;能防止多次试探而不被破译,从而有效地克服了现实生活中存在的许多缺点。

1.2 本设计主要任务(1)共8位密码,每位的取值范围为1~8。

(2)用户可以自行设定和修改密码。

(3)按每个密码键时都有声、光提示。

(4)若键入的8位开锁密码不完全正确,则报警5秒钟,以提醒他人注意。

(5)开锁密码错3次要报警10分钟,报警期间输入密码无效,以防窃贼多次试探密码。

(6)键入的8位开锁密码完全正确才能开锁,开锁时要有1秒的提示音。

(7)密码键盘上只允许有8个密码按键和1个发光管。

毕业论文---基于单片机电子密码锁的设计

毕业论文---基于单片机电子密码锁的设计

毕业设计(论文)课题名称基于单片机电子密码锁的设计学生姓名刘海龙学号0914400320系、年级专业机电一体化指导教师胡畔年月日摘要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。

若使用传统的机械式钥匙开锁,人们常需携带多把钥匙, 使用极不方便, 且钥匙丢失后安全性即大打折扣。

随着科学技术的不断发展,人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。

为满足人们对锁的使用要求,增加其安全性,用密码代替钥匙的密码锁应运而生。

密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点。

在安全技术防范领域,具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐代替传统的机械式密码锁,克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点,使密码锁无论在技术上还是在性能上都大大提高一步。

随着大规模集成电路技术的发展,特别是单片机的问世,出现了带微处理器的智能密码锁,它除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,应用日益广泛。

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。

基于以上思路,本次设计使用ATMEL公司的AT89C51实现一基于单片机的电子密码锁的设计,其主要具有如下功能:(1) 设置6位密码,密码通过键盘输入,若密码正确,则将锁打开。

(2) 密码可以由用户自己修改设定(只支持6位密码),锁打开后才能修改密码。

修改密码之前必须再次输入密码,在输入新密码时候需要二次确认,以防止误操作。

(3) 报警、锁定键盘功能。

毕业设计(论文)-基于单片机的电子密码锁设计

毕业设计(论文)-基于单片机的电子密码锁设计

目录单片机电子密码锁的设计 (1)第1章绪论 (3)1.1引言 (3)1.2电子密码锁的背景 (3)1.3电子锁设计的意义的本设计特点 (4)第2章系统总体方案设计 (5)第3章硬件电路设计 (8)3.1键盘电路设计 (8)3.2LED显示电路 (9)3.3开锁电路 (11)3.4报警电路 (12)第4章软件设计 (12)4.1软件设计思路 (12)4.2各子程序设计 (13)第5章系统调试 (18)第6章单片机电子密码锁的应用趋势 (19)第7章设计总结与展望 (19)附录 (23)源程序清单 (23)单片机电子密码锁的设计摘要:随着科技和人们的生活水平的提高,如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出,传统机械锁由于构造简单,被撬事件屡见不鲜;电子锁由于其保密性高,使用灵活性好,安全系数高,受到了广大用户的青睐。

本设计以单片机AT89C51作为密码锁监控装置的检测和控制核心,分为主机控制和从机执行机构(本设重点介绍主机设计),实现钥匙信息在主机上的初步认证注册、密码信息的加密、钥匙丢失报废等功能。

根据51单片机之间的串行通信原理,这便于对密码信息的随机加密和保护。

而且采用键盘输入的电子密码锁具有较高的优势。

采用数字信号编码和二次调制方式,不仅可以实现多路信息的控制,提高信号传输的抗干扰性,减少错误动作,而且功率消耗低;反应速度快、传输效率高、工作稳定可靠等。

软件设计采用自上而下的模块化设计思想,以使系统朝着分布式、小型化方向发展,增强系统的可扩展性和运行的稳定性。

测试结果表明,本系统各项功能已达到本设计的所有要求。

关键词:单片机;密码锁;单片机设计,电子锁。

The design of electronic locks SCMABSTRACT:Along with the exaltation of social science and the living level of people, how carry out the family to guard against theft, this problem also change particularly outstanding.Because of the simple construct of traditional machine lock,the affairs of theft is hackneyed.the electronics lock is safer because of its confidentiality, using the vivid good, the safe coefficient is high, being subjected to the large customer close.It can carry out the key information to register in the main on board initial attestation, the password information encrypt etc. Go to correspond by letter the principle according to the string between 51 machines, this is easy to encrypt and protect to the passwords information random. Adopt the numerical signal codes,not only can carry out many controls of the road information, raise the anti- interference that signal deliver, reduce the mistake action,but also the power consume is low,Respond quickly,the efficiency deliver is high, work stable credibility etc. The software design adoption the design thought from top to bottom, to make the system toward wear distribute type,turn to the direction development of small, strengthen the system and can expand the stability and circulate.Test the result enunciation, various functions of this system are already all request of this design.KEYWORD:singlechip;cryptogram lock;singlechip design; electronics lock.第1章绪论1.1 引言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,电子锁由于其保密性高,使用灵活性好,安全系数高,受到了广大用户的喜爱。

基于单片机的电子密码锁设计(终稿)

基于单片机的电子密码锁设计(终稿)

基于单片机的电子密码锁设计摘要:锁,是指加在门、箱子、抽屉等物体上的封缄器,要用专用的钥匙才能打开。

自古以来锁都是人们财产安全乃至生命安全的一种重要保障。

伴随着人类历史的发展和人们对自身财产安全和人生安全的重视,各种各样的多功能的锁具也相继出现,人们使用的锁具也由传统的机械式锁逐渐发展为安全性能更好,功能更多的电子密码锁。

在现代社会,电子密码锁已是一个被大家所熟识的名词。

相信很多人的小区大门上的锁都用的是电子密码锁。

本文中将要介绍的电子密码锁是一种通过判断密码输入是否正确来控制电路或是芯片的工作状态,进而控制锁的打开和闭合,从而完成开锁、闭锁任务的电子锁装置。

本设计是基于AT89C51单片机为控制核心的密码锁设计方案。

在本次基于单片机的电子密码锁设计中,将采用AT89C51单片机作为控制核心,配合相应的电路和软件程序,实现密码的输入和修改、信息的显示、键盘的锁定、系统报警、开锁和闭锁等功能。

在设计中,利用识别密码是否正确来开锁或报警,通过串行存储器AT24C02来实现密码的修改和存储。

本文设计的密码锁具有安全性高、功耗低、操作简单等优点。

关键词:单片机;密码锁;电子锁;矩阵键盘;掉电存储The Design Of Electronic Code Lock Based OnSingle Chip MicrocomputerAbstract:As sealed device, the lock added to such objects like door, box, drawer etc, can be opened with specified key. Since the ancient time, lock is a kind of security, guarantee ing people’s property safety even life safety. With the development of human history and more attention paid to property safety and life safety, various multi-functional locks can be seen in the world. Traditional mechanical locks people use in life are gradually replaced by electronic combination lock characterized with better safety performance and more functions.In the modern society, electronic combination lock is a noun familiar to everyone. Usually, the door of community is equipped with electronic combination lock. This paper will introduce an electronic combination lock. This lock controls the electric circuits and the performance of chips by identifying password. Thus, the openness and closeness of the lock can be controlled, and the task of electronic lock device can be completed.This design is about combination lock, based on the AT89C51 single-chip microcomputer as the core of controlling goals. This design in which the AT89C51 single-chip microcomputer as the core of the controlling goals cooperated with relevant circuits and software programs can achieve such functions like password input and modification, information display, keyboard locking, warning system, and the openness and closeness of the lock etc. In this design, the openness of lock and alarming are according to identifying the password, and password revision and storage is achieved by the function of the AT24C02 serial storage.Electronic combination lock described in this paper is characterized with high security, low power consumption, and simplicity of operation etc.Keywords: Single-chip microcomputer, Combination lock, Electronic lock, Matrix keyboard, Power lost storage目录第1章绪论 (1)1.1电子密码锁简介 (1)1.2电子密码锁设计的背景及意义 (1)1.3电子密码锁的现状及发展趋势 (2)第2章总体设计 (3)2.1设计分析 (3)2.2系统结构 (4)第3章硬件电路设计 (5)3.1单片机接口分配 (5)3.2单片机最小系统设计 (5)3.2.1 时钟电路 (5)3.2.2 复位电路 (6)3.2.3 最小系统 (6)3.3矩阵键盘设计 (7)3.4LCD显示模块设计 (8)3.5掉电存储模块 (10)3.5.1 I2C总线 (10)3.5.2 AT24C02简介 (12)3.6开锁机构 (13)3.7报警机构 (13)3.8硬件综合设计 (14)第4章软件设计 (15)4.1软件总体设计 (15)4.2键盘扫描子程序 (16)4.3显示模块子程序 (18)4.4掉电存储子程序 (20)4.4.1 写操作方式 (21)4.4.2 读操作方式 (22)4.5定时器中断子程序 (23)4.6密码输入子程序 (25)4.7报警子程序 (26)第5章联合仿真和调试 (27)第6章实物设计和制作 (29)总结 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录1 设计实物图 (34)附录2 程序源代码 (36)第1章绪论1.1 电子密码锁简介什么是电子密码锁?“一种通过密码输入来控制电路或者是芯片工作,从而控制机械开关的闭合,完成开锁、闭锁任务的电子产品。

基于单片机控制的密码锁的设计

基于单片机控制的密码锁的设计

常州机电职业技术学院毕业设计(论文)作者:**** 学号:*******系部:电气工程系专业:电子设备维修题目:基于单片机控制的电子密码锁的设计指导者:**** ****评阅者:年月毕业设计(论文)中文摘要在科技高速发展的今天,如何实现有效的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,容易被撬开,不能有效的防住“梁上君子”,如何解决好这个大难题?为了满足现代人高节奏,方便,时尚的潮流,实现智能化生活,数字化生活,电子密码锁出现了,由于其稳定性高,使用灵活方便,电子密码锁受到了广大用户的喜爱,同时也被广泛的运用到人们的日常生活中,使用电子密码锁已近成为了一种趋势了。

以单片机AT89C51作为密码锁监控装置的检测和控制核心,根据51单片机之间的串行通信原理,对密码信息随机加密和保护。

采用键盘输入的电子密码锁具有较高的优势,提高信号传输的抗干扰性,减少错误动作,而且功率消耗低;反应速度快、传输效率高、工作稳定可靠等。

软件设计采用模块化设计思想,增强系统的可扩展性和运行的稳定性。

关键词:单片机密码锁矩阵式键盘目录1引言.......................................... 错误!未定义书签。

1.1 电子密码锁的简介........................ 错误!未定义书签。

1.2 电子密码锁的发展历程 (2)2系统的方案和原理 (4)2.1 设计的方案 (4)2.2 密码锁的工作原理 (5)3系统的硬件设计 (6)3.1系统框图及AT89C51的介绍 (6)3.2密码锁电路总体结构 (10)3.3输入电源的设计 (11)3.4按键键盘的处理 (12)3.4.1矩阵式键盘的原理图 (12)3.4.2矩阵式键盘的按键识别 (14)3.5数码管显示的处理 (15)4系统的软件设计 (16)4.1储存芯片AT24C02 (16)4.2密码储存系统 (18)4.3主程序流程的编辑 (20)4.4复位系统的设计 (21)4.5开锁程序的处理 (22)4.6报警电路的选择 (24)4.7晶振电路系统........................... 错误!未定义书签。

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陕西航空职业技术学院毕业设计(论文)机电工程系机电一体化技术专业毕业设计(论文)题目基于单片机控制的电子密码锁原理及设计学生姓名学号3指导教师职称年月日毕业设计(论文)任务书机电工程系机电一体化专业学生姓名学号 1454523一、毕业设计(论文)题目基于单片机控制的电子密码锁原理及设计二、毕业设计(论文)时间年月日至年月日三、毕业设计(论文)地点:陕西航空职业技术学院四、毕业设计(论文)的内容要求:1、论文中包含工作原理、系统结构、控制过程、控制流程图及控制程序等,字数不少于6000字;2、论文格式按要求完成。

指导教师年月日批准年月日目录第1章绪论 (1)1.1课题背景和意义 (1)1.2 电子密码锁发展趋势 (1)第2章系统总体方案设计 (3)2.1 电子密码锁设计的要求 (3)2.2各模块方案选择和论证 (3)第3章系统硬件设计 (7)3.1 系统硬件概述 (7)3.2 主要模块电路的设计 (7)3.2.1 键盘扫描模块电路的设计 (7)3.2.2单片机控制模块电路的设计 (8)3.2.3声光报警模块电路的设计 (9)3.2.4数码管显示模块电路的设计 (10)3.3 总体电路设计 (12)第4章系统软件设计 (13)4.1系统软件的概述 (13)4.2子程序的设计 (14)4.2.1键盘扫描子程序 (14)4.2.2开锁子程序 (14)4.2.3修改密码子程序 (15)结束语 (16)谢辞 (17)参考文献 (18)摘要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得尤其的突出。

传统的机械锁由于其构造简单,安全性能低,无法满足人们的需求,所以具有防盗报警功能的电子密码锁系统逐渐代替传统的机械式控制系统,克服了机械式密码控制的密码量少,安全性能差的缺点。

本设计从经济实用的角度出发,系统以单片机AT89S51作为密码锁设计的核心元件,结合外围的键盘输入、LED显示等电路模块,通过单片机编写密码程序,用BCD-7段译码器74LS47和3-8译码器74LS138驱动的数码管来显示密码。

设计实现了一款可多次更改密码,具有显示功能、报警功能的电子密码锁系统。

数码管可以实时显示当前输入的六位数字,当输入密码正确时,对应的指示灯亮;当密码不正确时,另一个对应的指示灯亮并且发出声音报警。

关键词:AT89S51;LED显示;电子密码锁;4×4矩阵键第1章绪论1.1课题背景和意义随着人们生活水平的提高和防盗意识的加强,对安全的要求也就越来越高。

锁自古以来就是把守护门的铁将军,人们对它要求甚高,既要安全可靠的防盗,又要使用方便,这也是制锁者长期以来研制的主题。

随着电子技术的发展,各类电子产品应运而生,电子密码锁就是其中之一。

据有关资料介绍,电子密码锁的研究开始于20世纪30年代,在一些特殊场所早就有所应用。

这种锁是通过键盘输入一组密码完成开锁过程。

研究这种锁的初衷,是为了提高锁的安全性。

由于电子密码锁的密钥量非常大,可以与机械锁配合使用,并且可以避免因钥匙被仿制所留下的安全隐患。

电子锁只需要记住一组密码,不需要携带金属钥匙,因此免除了人们携带金属钥匙的烦恼,被越来越多的人所使用。

电子锁的种类繁多,例如,指纹锁,数码锁,磁卡锁,IC卡锁,生物锁等等,但较实用的还是按键式电子密码锁[1]。

到了20世纪80年代,随着电子锁专用集成电路的出现,电子锁的体积被缩小,可靠性提高,成本也因此提高,适合使用在安全性要求较高的场合,而且需要有电源提供能量,使用范围有一定的局限性,难以普及,所以对它的研究一直没有很大的进展[2]。

至今为止,在西方的发达国家,电子密码锁技术发展相对先进,种类齐全,已被广泛应用于智能门禁系统中,通过多种更加安全和可靠的技术实现对大门的管理。

在我国,电子锁整体水平尚处于国际上70年代左右,电子密码锁的成本还很高,市场上仍以按键电子锁为主,按键式和卡片钥匙式电子锁已引进国际先进水平,现国内也已有几个厂生产供应市场。

但国内自行研制开发的电子锁,其市场结构尚未形成,应用还不广泛。

国内的不少企业也引进了世界上先进的技术,发展前景非常可观[3]。

希望通过不断的努力,使电子密码锁在我国也能得到广泛应用。

1.2 电子密码锁发展趋势电子密码锁应用于金融业,其根本的作用是“授权”,即被“授权”的人才可以存取钱、物。

广义上讲,金融业的“授权”主要包括以下三种层次的内容:1、授予保管权,如使用保管箱、保险箱和保险柜;2、授予出入权,如出入金库、运钞车和保管室;3、授予流通权,如自动存取款[4]。

目前,金融行业电子密码锁的应用主要集中在前两个层面上。

下面将介绍几种在金融行业中使用较多的电子密码锁以及它们的技术发展方向。

当然,以上所说的授权技术再高超,都必须由精良的“锁具”担当承载结构部件,实现开启、闭锁的功能,而且承担实体防护作用,抵抗住或尽量延迟破坏行为,让电子密码锁“软、硬不吃”。

一般情况下,锁具防盗的关键是锁身外壳、闭锁的部件的强度、锁止型式、配合间隙和布局。

提高电子密码锁之防护能力的必然途径是报警,在金融业的许多场所有人值守、有电视监控,具有报警功能,可以综合物理防范和人力防范两种作用[5]。

报警的前提是具备探测功能,根据电子密码锁的使用场所和防护要求,可选择多种多样的探测手段。

在中国的城市金融业中,实现联网报警已经成为对各金融网点的基本要求。

根据国内外的实践经验,金融业实行安全防范风险等级很有必要,即依据使用的防盗报警器材的性能、安装布局和人员值守状况等,可以评估被防护物或区域的防护能力,得出风险等级,其中,电子密码锁的性能至关重要[6]。

由于数字、字符、人体生物特征和时间等要素均可成为钥匙的电子信息,所以组合使用这些信息可使电子密码锁获得较高的保密性,如防范森严的金库,需要使用的电子密码锁使用的是复合信息密码,这样对盗贼而言是“道高一尺、魔高一丈”。

组合使用信息也能够使电子密码锁获得无穷扩展的可能,使产品多样化,对用户而言是“千挑百选、自得其所”[7]。

随着电子技术和计算机技术的飞速发展,单片机性能不断完善,性能价格比显著提高,技术日趋完善。

由于单片机具有体积小、重量轻、价格便宜、功耗低、控制功能强及运算速度快等特点,因而在国民经济建设、军事及家用电器等各个领域均得到了广泛的应用。

本设计利用单片机及附加电子元器件实现数据采集和控制算法,来完成某一实际功能,可以提高对整体电路的设计能力,了解单片机系统设计流程,以及电路板的实际制作和调试能力。

第2章系统总体方案设计2.1 电子密码锁设计的要求简易电子密码锁是由5 个部分组成,其系统框图如图2-1 所示:图2-1 电子密码锁控制系统设计电子密码锁的具体要求是:(1)设计开锁密码为六位数字的电子密码锁。

(2)初始密码设定为“123456”。

16个按键分别代表“0”—“9”数字、显示密码按钮、修改密码按钮、开锁按钮、关闭报警按钮、清除最高按钮、退格按钮。

(3)密码可以由用户自己修改设定(只支持6位密码),修改密码之前必须再次输入原来的密码,在输入新密码时候需要二次确认,以防止误操作。

(4)密码通过键盘输入,若密码正确,则绿灯亮;密码输入错误则红灯亮,若密码输入错误次数超过3次,红灯亮且蜂鸣器报警[8]。

2.2各模块方案选择和论证(1)单片机的选择方案一:采用AT89C51单片机,它可以与其它51系列的单片机兼容、内部ROM全部采用FLASH ROM、最高时钟频率可达24MHz且能以3V超低压工作。

但不支持ISP在线编程技术、内部ROM仅为4KB不利于功能扩展。

方案二:采用AT98S51单片机,它具同时被AT98C51的全部功能外,还支持ISP在线编程技术且内部ROM为8KB有利于功能扩展。

单片机AT89S51与AT89C51相比,外型管脚完全相同,AT89C51的HEX程序无须任何转换可直接在AT89S51运行,结果仍一样。

AT89S51比AT89C51新增了一些功能,支持在线编程和看门狗是其中主要两个特点。

它们之间的区别主要在于以下几点:1.引脚功能:管脚几乎相同,在AT89S51中P1.5,P1.6,P1.7具有第二功能,即这3个引脚的第二功能组成了串行ISP编程的接口。

2.编程功能:AT89C51仅支持并行编程,而AT89S51不但支持并行编程还支持ISP再线编程。

在编程电压方面,AT89C51的编程电压除正常工作的5V外,另Vpp需要12V,而AT89S51仅仅需要4-5V 即可。

3. 工作频率更高:AT89C51的工作频率极限是24MHZ,而AT89S51最高工作频率是33MHZ,(AT89S51芯片有两中型号,支持最高工作频率分别为24MHZ和33MHZ)具有更快的计算速度。

5.电源范围更宽:AT89S51工作电压范围,可达4-5.5V,而AT89C51在小于4.8V或大于5.3V的时侯则无法正常工作。

6.抗干扰性更强:AT89S51内部集成看门狗计时器(Watchdog Timer),而AT89C51需外接看门狗计时器电路,或者用单片机内部定时器构成软件看门狗来实现软件抗干扰。

7.加密功能更强:AT89S51系列提供了三层加密算法(LB1,LB2,LB3三个可编程的加密位),这使得AT89S51的解密变为几乎不可能,程序的保密性大大加强。

8.AT89S51内新增SFR,即双数据指针,AT89S51向下可以完全兼容51系列的所有产品,性价比相比C51系列更高,所以采用AT98S51单片机。

(2)键盘的选择方案一:使用独立式按键来控制使用独立式按键来控制数码管的显示,这样需要很多的按键,每个按键实现一个功能,易于控制,程序编写简单,但是每个按键都要接上拉电阻,占用了单片机大量的I/O 接口资源,要对单片机外扩I/O 口,浪费大量的资源,提高了成本。

方案二:采用矩阵式键盘来控制把按键按行列组成矩阵,在行列交点上都对应有一个键,这样使用的按键数量相对独立式按键较少,通过比对按键输出的高低电平做运算可以判定有无键被按下以及被按键的位置,这种称为键扫描法。

这样虽然提高了编程难度,但是节约了单片机大量的I/O口,提高了整块电路板的美观度[9]。

(3)显示模块的选择方案一:数码管静态显示采用LED数码管静态显示方法,电路容易理解,驱动程序简单,但需要每个数码管都要一块74LS47来驱动显示,增高了成本,浪费系统硬件资源,而且需要占用单片机多个I/O口。

方案二:数码管动态显示采用LED数码管动态显示方法,只需一块数码管驱动器芯片和一块译码器芯片就可以驱动多个数码管,价格便宜,只需要7个I/O口就可以同时驱动8个数码管显示,而且硬件利用效率高,驱动程序容易理解和编程,所以选择此种显示方法。

方案三:液晶显示采用LCD液晶显示,显示的位数多,由单片机驱动。

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