电子密码锁的设计 开题报告

科学技术学院

毕业设计（论文）开题报告

题目：电子密码锁的设计

学科部：信息学科部

专业：电子信息工程

班级： 084电子

学号：

姓名：唐启

指导教师：胡斐

填表日期： 2011 年 11 月 21 日

一、选题的依据及意义：

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。

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

二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）：

在日常生活和工作中，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。目前门锁主要用弹子锁，其钥匙容易丢失；保险箱主要用机械密码锁，其结构较为复杂，制造精度要求高，成本高，且易出现故障，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。针对这些锁具给人们带来的不便若使用机械式钥匙开锁，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。它的出现为人们的生活带来了很大的方便，有很广阔的市场前景。由于电子器件所限，以前开发的电子密码锁，其种类不多，保密性差，最基本的就是只依靠最简单的模拟电子开关来实现的，制作简单但很不安全，在后为多是基于EDA来实现的，其电路结构复杂，电子元件繁多，也有使用早先的20引角的2051系列单片机来实现的，但密码简单，易破解。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。出于安全、方便等方面的需要许多电子密码锁已相继问世。但这类产品的特点是针对特定有效卡、指纹或声音有效，且不能实现远程控制，只能适用于保密要求高且供个人使用的箱、柜、房间等。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”。可以看出组合使用电子信息是电子密码锁以后发展的趋势。

三、本课题研究内容：

本次设计就是通过单片机为主控电路，通过电路仿真而实现。首先使Professional 软件进行绘制硬件电路图，用keil软件进行编程与调试，最终生成hex文件，传入单片机内部，从而实现仿真效果。此次设计的电子密码锁能够实现自行修改和设定密码，密码按错报警功能。

四、本课题研究方案：

方案一：利用数字逻辑电路，运用各种门电路，计数器，触发器，锁存器，编码器，译码器等数字逻辑作实现电子控制。从而实现想要设计的电子密码锁功能。此方法设计简单，但硬件电路比较多，操作起来比较复杂。

方案二：利用 FPGA 设计电子密码锁，其成本低，设计方便（有相应的开发板），现有资源充足，实现比较容易，更利于系统的维护改进和升

级，可靠性更高，更安全。

方案三：通过单片机AT89C51芯片为主控电路，由电源电路、单片机主控电路、按键控制电路和蜂鸣器等组成。本次设计就是通过单片机为主控电路，通过电路仿真而实现。首先使用Professional 软件进行绘制硬件电路图，用keil软件进行编程与调试，最终生成hex文件，传入单片机内部，从而实现仿真效果。

本次电子密码锁的设计采用的是方案三，其设计方案图如下图所示：

图1 总体设计结构框图

五．研究目标、主要特色及工作进度：

1、研究目标：

研究目标主要是了解电子密码锁的工作原理，掌握MCS-51系列单片机的基本结构和特性，了解各种电子密码锁设计方案的优劣，选择一种合适方案来实现电子密码锁的设计，按要求完成开题报告和毕业论文。

2、主要特色：

电子密码锁要求总共可以设置8位密码，每位密码值范围为1～8；用户可以自行设定和修改密码，按每个密码键时都有声音提示；若键入的8位开锁密码不完全正确，则报警5S，以提醒他人注意，开锁密码连续错3次要报警1分钟，报警期间输入密码无效，以防窃贼多次试探密码；键入的8位开锁密码完全正确才能开锁，开锁时要有1S的提示音；电磁锁的电磁线圈每次通电5S，然后恢复初态；密码键盘上只允许有8个密码按键，锁内有备用电池，只有内部上电复位时才能设置或修改密码，因此，仅在门外按键是不能修改或设置密码的，密码设定完毕后要有2S的提示音。

3、工作进度：

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六、参考文献：

[1] 王千.实用电子电路大全[M]，电子工业出版社，2001，p101;

[2] 何立民.单片机应用技术选编[M]，北京：北京航空大学出版社，1998;

[3] 李华.MCS-51系列单片机使用接口技术[M]，北京航空航天大学出版社，1993;