开题报告单片机密码锁

毕业设计开题报告
学生姓名：学号：
专业：
设计题目：基于单片机的电子密码锁的设计
指导教师：
2012 年 3 月 26 日
毕业设计开题报告
1．本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势
俗话说锁是防君子不防小人，不管是居住还是出行都少不了要用到锁这个工具，但是随着社会物质财富的日益增长，安全防盗已成为社会问题。

传统的机械锁曾经起到了很好的保护财产的作用，然而由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，现在的人们对锁的要求越发高，不仅能够安全的防盗，而且还要使用方便。

当今社会计算机的迅猛发展，数字电子技术已经进入人们生活的各个领域，电子产品也渐渐地应用于安全防范领域。

有需求就必有发展，不同种类的锁也应运而生，有密码锁、磁性锁、电子锁、激光锁、声控锁等等，它们的实现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。

电子密码锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的信赖。

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，完成开锁、闭锁任务的电子产品。

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，通过编程来实现的。

其性能和安全性已大大超过了机械锁。

其特点如下：
1) 保密性好，编码量多。

随机开锁成功率几乎为零。

2) 密码可变，用户可以随时更改密码，防止密码被盗，同时也可以避免因人员的更替而使锁的密级下降。

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。

4) 无活动零件，不会磨损，寿命长。

5) 使用灵活性好，不像机械锁必须佩带钥匙才能开锁。

6) 电子密码锁操作简单易行，一学即会。

现在电子密码锁出现了很多的种类，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，实现了真正的电子加密，用户只有密码或电子钥匙中的一样，是打不开锁的，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。

本系统由单片机系统、矩阵键盘、LED显示和报警系统组成。

系统能完成密码输入、开锁、超次报警的功能，依据实际的情况还可以添加其他功能。

本系统成本低廉，功能实用。

此系统主要是基于家庭门锁的开关上，通过输入正确的密码来实现开锁及自锁，还可以配合之前的机械式锁一起使用起到了更好的安全防盗作用。

2．本课题的基本内容，预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施设计思路
硬件设计是整个系统的基础，要考虑的方面很多，除了实现此设计的基本功能以外，主要还要考虑如下几个因素：①系统稳定度；②器件的通用性或易选购性；③软件编程的易实现性；④系统其它功能及性能指标；因此硬件设计至关重要。

现从各功能模块的实现逐个进行分析探讨。

系统方案的选择
方案一：用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路作为密码锁的核心控制，共设了9个用户输入键，其中只有4个是有效的密码按键，其它的都是干扰按键，若按下干扰键，键盘输入电路自动清零，原先输入的密码无效，需要重新输入；如果用户输入密码的时间超过10秒（一般情况下，用户不会超过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。

采用数字电路设计的方案好处就是设计简单但控制的准确性和灵活性差，故不采用。

方案二：由于单片机种类繁多，各种型号都有其一定的应用环境，因此在选用时要多加比较，合理选择，以期获得最佳的性价比。

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、运行速度、I/O口、定时/计数器、串行接口、模拟电路功能、工作电压、功耗、封装形式、抗干扰性、保密性，除了以上的一些的还有一些最基本的比如：中断源的数量和优先级、工作温度范围、有没有低电压检测功能、单片机内有无时钟振荡器、有无上电复位功能等。

在开发过程中单片机还受到：开发工具、编程器、开发成本、开发人员的适应性、技术支持和服务等等因素。

基于以上因素本设计选用单片机STC89C52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，实现基本的密码锁功能。

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AT24C02芯片用于密码的存储，外接八段数码管用于显示作用。

当用户需要开锁时，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；当用户需要修改密码时，先按下键盘设置键后可以设置新密码。

新密码输入无误后按确认键使新密码将得到存储，密码修改成功。

综上分析：方案一虽然设计简单但它的实用性不是很强。

而方案二设计复杂，但是安全性好，功耗低，成本低，而且容易操作保密性强。

电子密码锁功能简述
在本设计中用户通过键盘输入密码，确认后系统调用密码比较判断函数，如果密码输入正确，单片机输出开门信号开锁，模拟门锁的开启。

如果密码错误则启动报警系统，当密码错误次数达到3次时，系统将锁定一定的时间，时间到后系统则启动键盘输入。

初始密码由系统设定，用户可根据自己的要求设定密码，修改密码时首先需要与旧密码匹配，如果输入旧密码错误则系统报警并自动退出密码修改系统。

旧密码正确则可以输入新密码，系统设定密码为6位，当输入密码不为6位时密码修改失败，系统报警并自动退出密码修改状态。

如果输入的新密码为6位则修改密码成功。

系统的总体设计
系统以STC89C52为中心控制元件，用AT24C02作为密码存储元件，通过八段数码管显示。

设计的结构框图如图2.1所示。

图 2.1 结构框图
工作原理，从键盘输入一组密码，微控制器把改密码和预先设置的密码比较，对则将锁打开，并通过蜂鸣器的声音来演示密码锁的状态否则累计三次输入错误则启用报警。

可能遇到的问题：
这个设计需要自己焊接电路板，可能在焊接电路板上面会遇到些困难，可能有些电路的链接上会出现虚焊，还有有些地方焊接到一起等问题。

编程方面需要自己编程，需要掌握C 语言指令，通过软件首先把密码锁的功能实现，要做好密码输入跟密码之间的比较，从电脑上自己不断地调试程序。

此次设计需要用到很多相关的专业的软件，比如KILL,PROTUES,PROTEL 等，从电脑上通过仿真检测电路的正确性及可行性，但是有些软件已经不那么熟悉，需要用一段时间来重新温习一下，做到熟练运用各个软件，这是能否做好设计的非常关键的一步。

焊接完电路板下载进去程序之后可能会遇到一些预想不到的问题，实际物体跟电脑的仿真有一定的差距，可能会有很多方面的因素的干扰，需要一定的时间进行不断的调试，检测，最终才能达到课程设计的目的要求。

STC89C52
键盘输入 复位电路 晶振电路 显示电路
报警电路
开锁电路
毕业设计开题报告
指导教师意见：
（对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计结果的预测）
本课题深度适中，涉及面广，工作量饱满，技术路线可行，同意开题。

指导教师：
年月日教研室审查意见：
教研室负责人：
年月日。