基于AT89S52的多功能电子密码锁设计【开题报告】

毕业设计开题报告

电子信息工程

基于AT89S52的多功能电子密码锁设计

一、选题的背景、意义

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户的铁将军，人们对它的要求甚高，即要安全可靠地防盗，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，又要担心钥匙丢失的麻烦。另外，如：宾馆、办公大楼、仓库、保险柜等由于人员的变动，开锁的钥匙也不再是只有一人拥有。购得新居的家庭，由于装修施工等入住时要把原有的锁胆更换，况且钥匙随身携带也诸多不便。随着单片机的问世，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、专业分析系统等功能，从而使密码锁具有很高的安全性，可靠性。目前西方发达国家已经大量地应用智能门禁系统，可以通过多种的更加安全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，希望通过不断的努力使电子密码锁能够在我国得到广泛的应用，这也是一个国家生活水平的体现[1]。

二、相关研究的最新成果及动态

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。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，就是为提高锁的安全性。由于电子锁的密钥量（密码量）极大，可以与机械锁配合使用，并且可以避免因钥匙被仿制而留下安全隐患。电子锁只需记住一组密码，无需携带金属钥匙，免除了人们携带金属钥匙的烦恼，而被越来越多的人所欣赏。电子锁的种类繁多，例如数码锁，指纹锁，磁卡锁，IC 卡锁，生物锁等。但较实用的还是按键式电子密码锁。

20世纪80年代后，随着电子锁专用集成电路的出现，电子锁的体积缩小，可靠性提高，成本较高，是适合使用在安全性要求较高的场合，且需要有电源提供能量，使用还局限在一定范围，

难以普及，所以对它的研究一直没有明显进展。

目前，在西方发达国家，电子密码锁技术相对先进，种类齐全，电子密码锁已被广泛应用于

智能门禁系统中，通过多种更加安全，更加可靠的技术实现大门的管理。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。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。

电子密码锁的防盗功能应用于金融业，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。目前，金融行业电子防盗锁的应用主要集中在前两个层次上。下面将介绍机中在金

融行业中使用较多的电子防盗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环行为，让电子防盗锁“软、硬不吃”。一般情况下，锁具防盗的关键是锁身

外壳、闭锁部件的强度、锁止型式、配合间隙和布局。提高电子防盗锁之防护能力的必然途径是

报警，在金融业的许多场所所有人值守、有电视监控，具有报警功能，可以综合物理防范和人力

防范来年两种作用。报警的前提是具备探测功能，根据电子防盗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店的基本要

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，电子防盗锁的性能至关重要。

由于数字、字符、图形图像、人体生物特征和时间等要素均可成为钥匙的电子信息，组合使

用这些信息能够使电子防盗锁获得高度的保密性，如防范森严的金库，需要使用复合信息密码的

电子防盗锁，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防盗锁获得

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”[1-3]。

三、课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）、难点及预期达到

的目标

1.预期目标

本次设计的任务是独立完成一款基于单片机的电子密码锁系统的设计与制作。为了满足系统

[3-5]

的功能，要求电子密码锁应具备的以下的功能及特点：

1)．单片机最小系统：该部分主要是使单片机能稳定工作，来控制整个系统实现密码锁的功能。

2)．键盘电路：采用行列式矩阵键盘作为密码输入按键，可以节约单片机的输入/输出端口，从而减少硬件的复杂程度。

3)．存储电路：选用EEPROM AT24C02 作为存储器件，传输方式I2C 总线式，占用的单片

机端口少，而且能掉电存储。

4)．报警电路：采用蜂鸣器，其硬件电路简单，成本低，能比较直观地起到报警作用。

5)．自动复位功能。程序运行的过程中，由于某原因造成程序跑飞，或进入死循环，系统应能够自动复位，程序重新运行，提高程序运行的可靠性。

6)．开锁电路：采用单片机输出开锁信号，驱动电磁锁驱动电路从而打开电磁锁。

7)．显示电路：采用12864 字符型LCD 显示。输入密码时，为防止密码泄露，LCD 显示的是“-”型字符。

图1 基本系统结构框图

2．功能设计与实现

[6-12]

1).控制核心AT89S52