基于單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、<p>　　基于單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì)</p><p><b>　　一、題目背景和意義</b></p><p>　　隨著人們生活水平的提高，如何實(shí)現(xiàn)家庭防盜這一問題也變的尤其的突出，傳統(tǒng)的機(jī)械鎖由于其構(gòu)造的簡單，被撬的事件屢見不鮮。電子密碼鎖是由電子電路控制鎖體的新型鎖具，它采用觸摸鍵盤方式輸入開鎖密碼，操作方便。觸摸式電子鎖的輸入部分采用觸摸開關(guān)（鍵盤輸入

2、），其優(yōu)勢在于傳統(tǒng)的機(jī)械開關(guān)之出在于其保密性高，使用靈活性好，安全系數(shù)高，無活動(dòng)零件，不會(huì)磨損，壽命長等受到了廣大用戶的親呢。出于安全、方便等方面的需要許多電子密碼鎖已相繼問世。但這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是針對(duì)特定有效卡、指紋或聲音有效，且不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，只能適用于保密要求高且供個(gè)人使用的箱、柜、房間等。而且卡片式IC卡還有易丟失等特點(diǎn)，加上其成本一般較高，一定程度上限制了這類產(chǎn)品的普及和推廣。</p><p>　　在科

3、學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，電子密碼防盜鎖作為防盜衛(wèi)士的作用也日趨重要。本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)S51作為單片機(jī)的核心單元，設(shè)計(jì)了一款具有本機(jī)開鎖和報(bào)警功能的電子密碼鎖。即簡單又適用。</p><p><b>　　二、文獻(xiàn)綜述</b></p><p>　　在設(shè)計(jì)系統(tǒng)中主要由單片機(jī)系統(tǒng)、矩陣鍵盤、液晶顯示、密碼存儲(chǔ)和報(bào)警系統(tǒng)組成。設(shè)置開鎖密碼，利用軟件與硬件結(jié)合的方法來實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)能完

4、成本機(jī)開鎖、超時(shí)報(bào)警、超次鎖定、管理員解密、修改用戶密碼基本的密碼鎖的功能。除上述基本的密碼鎖功能外，還具有調(diào)電存儲(chǔ)、聲光提示等功能，依據(jù)實(shí)際的情況還可以添加遙控功能。本系統(tǒng)成本低廉，功能實(shí)用。</p><p><b>　　1) 開鎖機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　通過單片機(jī)送給開鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電路驅(qū)動(dòng)電磁鎖吸合，從而達(dá)到開鎖的目的。其原理如圖2－1所示：</p

5、><p>　　1-1密碼鎖開鎖示意圖</p><p>　　當(dāng)用戶輸入的密碼正確而且是在規(guī)定的時(shí)間（普通用戶要求在2分內(nèi)輸入正確的密碼，管理員要求在1分輸入正確的密碼）輸入的話，單片機(jī)便輸出開門信號(hào)，送到開鎖驅(qū)動(dòng)電路，然后驅(qū)動(dòng)電磁鎖，達(dá)到開門的目的。</p><p>　　2）電子密碼鎖發(fā)展趨勢 </p><p>　　電子防盜鎖應(yīng)用于金融業(yè)，其根

6、本的作用是“授權(quán)”，即被“授權(quán)”的人才可以存取錢、物。廣義上講，金融業(yè)的“授權(quán)”主要包括以下三種層次的內(nèi)容：1、授予保管權(quán)，如使用保管箱、保險(xiǎn)箱和保險(xiǎn)柜；2、授予出入權(quán)，如出入金庫、運(yùn)鈔車和保管室；3、授予流通權(quán)，如自動(dòng)存取款。目前，金融行業(yè)電子防盜鎖的應(yīng)用主要集中在前兩個(gè)層面上。下面將介紹幾種在金融行業(yè)中使用較多的電子防盜鎖以及它們的技術(shù)發(fā)展方向。 當(dāng)然，以上所說的授權(quán)技術(shù)再高超，都必須由精良的“鎖具”擔(dān)當(dāng)承載結(jié)構(gòu)部件，實(shí)現(xiàn)開啟、閉鎖

7、的功能，而且承擔(dān)實(shí)體防護(hù)作用，抵抗住或盡量延遲破壞行為，讓電子防盜鎖“軟、硬不吃”。一般情況下，鎖具防盜的關(guān)鍵是鎖身外殼、閉鎖的部件的強(qiáng)度、鎖止型式、配合間隙和布局。 提高電子防盜鎖之防護(hù)能力的必然途徑是報(bào)警，在金融業(yè)的許多場所有人值守、有電視監(jiān)控，具有報(bào)警功能，可以綜合物理防范和人力防范兩種作用。報(bào)警的前提是具備探測功能，根據(jù)電子防盜鎖的使用場所和防護(hù)要求，可選擇多種多樣的探測手段。在中國的城市金融業(yè)中，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)報(bào)警已經(jīng)成為對(duì)各金融網(wǎng)

8、點(diǎn)的基本要求。 根據(jù)國內(nèi)外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，金融業(yè)實(shí)行安全防范風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)很有必要，即依據(jù)使用的防盜報(bào)</p><p>　　由于數(shù)字、字符、圖形圖像、人體生物特征和時(shí)間等要素均可成為鑰匙的電子信息，組合使用這些信息能夠使電子防盜鎖獲得高度的保密性，如防范森嚴(yán)的金庫，需要使用復(fù)合信息密碼的電子防盜鎖，這樣對(duì)盜賊而言是“道高一尺、魔高一丈”。組合使用信息也能夠使電子防盜鎖獲得無窮擴(kuò)展的可能，使產(chǎn)品多樣化，對(duì)用戶而言是“千挑百選

9、、自得其所”。 </p><p>　　三、主要內(nèi)容和待解決問題</p><p>　　本設(shè)計(jì)的任務(wù)采用單片機(jī)C51作為單片機(jī)的核心單元，利用單片機(jī)串行發(fā)射、接收等功能而設(shè)計(jì)的一款具有本機(jī)開鎖和報(bào)警功能的電子密碼鎖。主要分為以下幾個(gè)部分：1）選擇密碼</p><p>　　將編好的密碼程序存儲(chǔ)在EPROM中，用戶通過密碼選擇鍵進(jìn)行選擇。具體操作過程如下：首先按下密碼選擇鍵

10、，然后在逐漸輸入號(hào)碼，最后按下確認(rèn)鍵即可。</p><p><b>　　2）密碼顯示</b></p><p>　　為了幫助用戶確認(rèn)是否有鍵按下，特在電路中設(shè)置了模擬顯示電路；而為了防止密碼外泄；顯示時(shí)，并不是顯示用戶按下的數(shù)字符號(hào)，而是以一個(gè)特定的字母符號(hào)提醒用戶是否有鍵按下。有鍵按下，就會(huì)顯示出字符---“*”，沒鍵按下，則不會(huì)顯示字符。這樣既巧妙的提醒了用戶又保護(hù)

11、了用戶密碼，此乃本設(shè)計(jì)可靠性優(yōu)點(diǎn)之一。</p><p><b>　　3）本機(jī)鍵開鎖</b></p><p>　　當(dāng)用戶鍵入正確密碼后，在按確認(rèn)鍵，便會(huì)自動(dòng)開鎖。但用戶鍵入密碼時(shí)應(yīng)注意：數(shù)字與數(shù)字之間的間隔時(shí)間為2分鐘，例如密碼為32796，當(dāng)鍵入第一個(gè)數(shù)字3后應(yīng)在2分鐘內(nèi)鍵入第二個(gè)數(shù)字2，否則，就會(huì)視為無效。如果鍵入完密碼后不按確認(rèn)鍵系統(tǒng)會(huì)當(dāng)做放棄開鎖處理</p

12、><p><b>　　4）密碼錯(cuò)誤報(bào)警</b></p><p>　　當(dāng)用戶鍵入錯(cuò)誤密碼時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)報(bào)警，由揚(yáng)聲器發(fā)出5秒報(bào)警聲。當(dāng)連續(xù)三次出現(xiàn)密碼錯(cuò)誤時(shí)，則系統(tǒng)會(huì)長期報(bào)警不止。這時(shí)必須按復(fù)位方可停止。此乃安全可靠性之一。</p><p>　　待解決的問題是實(shí)現(xiàn)遙控開鎖，當(dāng)此鎖用于私家車庫或倉庫時(shí)，用戶可以不用上車，只要手執(zhí)遙控器，鍵入正確密碼，便會(huì)

13、自動(dòng)開鎖；如果密碼錯(cuò)誤，同樣也會(huì)報(bào)警。還有實(shí)現(xiàn)聲控開鎖，這種開鎖方式在于方便且快速比遙控式還的待遙控器既不方便又怕丟失遙控器。但聲控式容易被別人模仿。有一定的失密性。</p><p>　　四、設(shè)計(jì)方法和實(shí)施方案</p><p>　　方案一：采用數(shù)字電路控制。</p><p>　　用以74LS112雙JK觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路作為密碼鎖的核心控制，共設(shè)了9個(gè)用戶輸入

14、鍵，其中只有4個(gè)是有效的密碼按鍵，其它的都是干擾按鍵，若按下干擾鍵，鍵盤輸入電路自動(dòng)清零，原先輸入的密碼無效，需要重新輸入；如果用戶輸入密碼的時(shí)間超過10秒（一般情況下，用戶不會(huì)超過10秒，若用戶覺得不便，還可以修改）電路將報(bào)警20秒，若電路連續(xù)報(bào)警三次，電路將鎖定鍵盤2分鐘，防止他人的非法操作。采用數(shù)字電路設(shè)計(jì)的方案好處就是設(shè)計(jì)簡單</p><p>　　但控制的準(zhǔn)確性和靈活性差。故不采用</p>

15、<p>　　方案二：采用一種是用以AT89S51為核心的單片機(jī)控制方案。</p><p>　　選用單片機(jī)AT89S51 作為本設(shè)計(jì)的核心元件，利用單片機(jī)靈活的編程設(shè)計(jì)和豐富的IO端口，及其控制的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)基本的密碼鎖功能。在單片機(jī)的外圍電路外接輸入鍵盤用于密碼的輸入和一些功能的控制，外接AT24C02芯片用于密碼的存儲(chǔ)，外接LCD1602顯示器用于顯示作用。其原理如下圖所示：</p>&

16、lt;p>　　1-2單片機(jī)控制密碼鎖方案框圖</p><p>　　可以看出方案二控制靈活準(zhǔn)確性好且保密性強(qiáng)還具有擴(kuò)展功能，根據(jù)現(xiàn)實(shí)生活的需要此次設(shè)計(jì)采用此方案</p><p><b>　　五、進(jìn)度計(jì)劃</b></p><p>　　六、成文時(shí)間和提交成果形式</p><p>　　2008年6月22日完成論文“基于單片

17、機(jī)電子密碼鎖的設(shè)計(jì)”。</p><p>　　提交成果：開題報(bào)告、設(shè)計(jì)論文、系統(tǒng)電路原理圖、有關(guān)設(shè)計(jì)的英文翻譯、畢業(yè)設(shè)計(jì)手冊。</p><p><b>　　七、參考資料</b></p><p>　　[1] Wireless World，1998，vol、84，No、1509，p69.</p><p>　　[2] 王千、實(shí)用

18、電子電路大全[M].電子工業(yè)出版社，2001，p101.</p><p>　　[3] 何立民、單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編[M].北京：北京航空大學(xué)出版社，1998.</p><p>　　[4] 李華、MCS-51系列單片機(jī)使用接口技術(shù)[M].北京航空航天大學(xué)出版社，1993.</p><p>　　[5] 彭為、單片機(jī)典型系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例精講[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006

19、.</p><p>　　[6] 潘永雄、新編單片機(jī)原理與應(yīng)用[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2003.</p><p>　　[7] 童詩白,華成英，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2000.</p><p>　　[8] 閻石主、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，1998.</p><p>　　[9] 樊昌信,曹

20、麗娜，通信原理[M].北京：國防工業(yè)出版社，2007.</p><p>　　[10] 李瀚蓀、電路分析基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社1991.</p><p>　　[11] 紀(jì)宗南、8031單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)[M].北京航空航天大學(xué)出版社.Dr3uhd3uhd3uの斷喉弩好多年課代表卡不都快遞吧4坤角兒4進(jìn)而34就可4蛕?D脙#軟媁?vo滂焜?蔣}り 鱷N-P"-觴?F瀢?

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