单片机电子密码锁调研报告

实习（调研）报告

课题的来源意义

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守门户的铁将军，人们对它要求甚高，既要安全可靠地防盗，又要使用方便，这也是制锁者长期以来研制的主题。目前国内，大部分人使用的还是传统的机械锁。然而，眼下假冒伪劣的机械锁泛滥成灾，互开率非常之高。所谓互开率，是各种锁具的一个技术质量标准，也就是1把钥匙能开几把锁的比率。经国家工商局、国家内贸局、中国消协等部门对锁具市场的调查，发现个别产品的互开率居然超标26倍。

为何弹子锁的“互开率”会如此之高？据有关专家人士剖析，弹子锁质量好坏主要取决于弹子数量的多少以及弹子的大小，而弹子的多少和大小受一定条件的限制。此外，即使是一把质量过关的机械锁，通过急开锁，甚至可以在不损坏锁的前提下将锁打开。机械锁的这些弊端为一种新型的锁---电子密码锁，提供了发展的空间

国内外发展状况

目前，电子密码锁在国外已大量使用，技术已趋于成熟。在国内这种

锁主要出现在保险柜、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。现在普通的家庭买一把一般的机械锁，价格在几十到

一两百左右，而电子密码锁的价格一般在300元以上，进口的甚至要几千元。买一把这样的锁对于一些家庭来说，是很难接受的。

2．厂商推广的力度不够。电子密码锁属于高科新产品，许多的用户根本不知道有这种锁，更不用说拿它与传统的机械锁作比较。而一般的商场也不会经营这种产品，用户即使想买也难以买到。

3．密码锁自身的不便以及人们的习惯和意识问题。机械锁普及已久，人们已经习惯了用一把钥匙开一把锁，如果换成密码锁，不符合习惯。而且，每次开门时都要输入密码，除了需要记忆密码外，还要担心密码被人看见带来的麻烦。此外，用户还会担心电子锁的电源断电问题，即万一停电或是电池耗尽，会不会打不开锁而进不了屋。诸如此类的问题给用户带来了很多的不便，再加上大部分人对“互开锁”、“急开锁”现象不了解，对机械锁的安全问题没有足够的重视，使得人们在选择家用锁的时候更倾向于购买传统的机械锁。

4．国内的技术不够成熟。对一个小康家庭而言，买一把价钱在一千元以内的国

产的电子密码锁，并不是什么难事。但是人们都希望买一把可靠性、安全性好的锁，如果买回一把电子锁，没用多久就坏了，那还不如买机械锁方便。至于进口的锁，价钱昂贵，一般用户难以接受。目前在国内，电子锁还未大批量生产，我认为技术不成熟是一个主要的原因。

以上几个方面的原因，为电子密码锁的推广带来了许多的困难。但是，由于电子密码锁在安全等许多方面的优势，必将被社会所接受而与机械锁平分秋色。对于电子锁的生产厂家而言，我认为，在提高技术的同时，应该加强宣传的力度，比如在一些条件好的社区推广这种锁，搞一些试点。还可以将电子密码锁安装在防盗门上，和防盗门一齐销售，这样会更容易被用户接受。另外，在防盗门外观的设计上，应该做到美观、方便，界面要尽量符合用户的习惯，如果进一步降低价格，提高性价比，效果会更好。

研究内容：

密码锁电路包含：键盘输入、密码修改、密码检测、开锁电路、执行电路、报警电路、键盘输入次数锁定电路。主要研究以上各个步骤的主要内容。

研究目标：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，而电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，所以研究个安全稳定的数字安全锁是现在社会必不可少的防盗工具。

解决的关键问题：

1．密码锁电路和备用电源(UPS)，其中设置UPS电源是为了防止因为停电造成的密码锁电路失效，使用户免遭麻烦。

2．键盘输入、密码修改、密码检测、开锁电路、执行电路、报警电路、键盘输入次数锁定电路。

系统原理

首先，要有晶振电路产生工作时钟送至单片机内部的各个部件使其正常工作。其次，用AT89C5l的并行口P1接4×4矩阵键盘，以P1.0～P1.3作输出线，以P1.4～P1.7作输入线。矩阵的行线和列线分别通过两并行接口和CPU通信。通过扫描得出的行值和列值的组合来识别被按下的按键的编码以完成密码的输入、用户名的输入和切换，以及确定、取消命令、密码修改命令、用户切换命令和关锁命令的输入。再者，单片机通过P2口将要显示的数据信号传送到数码管，

直接控制数码管的显示，从而点亮数码管，显示当前用户。整个系统实现了各种信号提示功能的实现。

键盘电路

密码锁要输入密码就肯定要使用键盘。设计的是4×4的键盘，除了0～9这10个数字键之外，还有“确定”、“取消”、“密码修改”、“关锁”、“用户切换”、和“显示关开”。4×4矩阵排列能有效的节约端口资源，避免使用端口扩展模块。键盘安装时，按键按照4×4格式进行矩阵排列。在P1.4～P1.7输出线上接拉高电阻，让端口能准确的置高、置低。拉高电阻的另一端则连接在一起接5 V电源。电路如图2所示。

显示电路

电路主要使用七段数码管。单片机通过P2口将要显示的数据信号传送到数码管，直接控制数码管的显示，从而点亮数码管。由于单片机的时钟频率达到12 MHz，所以，看不到数据是一位一位传输的。从人类视觉的角度上看，就仿佛是全部数码管同时显示的一样。由单片机控制数码管显示1～3，分别表示3个用户。硬件电路主要是7段显示译码器的a～g对应接到单片机的P2.0～P2.6，通过查表得到要显示的数值。电路如图3所示。

软件设计思想

整个系统的设计重点在于区分3个用户的进入。只有主用户进入之后才可以对自己及客人用户的密码进行修改。其他用户进入是不可以对自己的密码进行修改的。

程序设计主要包括了密码修改程序、密码输入程序、报警程序、控键扫描程序、数字键转换程序和功能键转换程序。在整个程序的运行过程中，控键扫描程序放在中断服务子程序中，每隔150ms进行一次扫描。密码修改程序，在设计中