电子信息工程论文修改稿电子密码锁3

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1、电子信息工程论文修改稿电子密码锁3 为了更好地推广单片机在家电领域中的应用,本文介绍一种应用AT89C2051单片机设计的电子密码锁。 经实际制作表明该密码锁具有安全、实用、成本低等特点,符合住宅用锁的要求,具有一定的现实意义。 关键词电压比较器稳态电路AT89C2051。 The Designof ElectronicCipher LockAbstract:As electronicproducts aredeveloping towardsintelligence andminimization,micro controlunit(MCU)have beethe firstchoice f

2、orcontrollers inthe developmentof electronicproducts.In orderto expandthe applicationsof MCUin tohousehold appliances,a newdesigning methodof electroniipher locksby theuse ofAT89C2051MCU isintroduced inthis paper.It showsthat thecipher lockis characterizedby itslow costand highdegree ofsafety andpra

3、cticality.Besides,it workswell asa residencelock andhas greatpotential formercial development.Pivotal word:AT24C02I2C busAT89C2051-2-电子密码锁1引言11电子密码锁概述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的铁将军，人们对它要求甚高，即要求可靠地防盗，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，又要担心钥匙丢失后的麻烦。 另外，如宾馆、办公大楼、仓库、保险柜等，由

4、于装修施工等人住时也要把原有的锁胆更换，况且钥匙随身携带也诸多便。 随着单片机的问世，出现了带微处理器的密码锁，它除具有电子密码锁的功能外，还引入了智能化、科技化等功能。 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应用智能门禁系统，可以通过多种的更加安全更加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，希望通过不断地努力使电子密码锁能够在我国及居民日常生活中得到广泛应用，这也是一个国家生活水平的体现。 很多行业的许多地方都要用到密码锁，随着人们生活水平的提高，如何实现家庭或公司的防盗这一问题也变的尤其突出，传统的机械锁由于其构造简单，被撬

5、的事件屡见不鲜，再者，普通密码锁的密码容易被多次试探而破译，所以，考虑到单片机的优越性，一种基于单片机的电子密码锁应运而生。 电子密码锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的亲睐。 设计本课题时构思的方案采用以AT89C2051为核心的单片机控制方案；能防止多次试探而不被破译，从而有效地克服了现实生活中存在的许多缺点。 1.2本设计主要任务 （1）共8位密码，每位的取值范围为18。 （2）用户可以自行设定和修改密码。 （3）按每个密码键时都有声、光提示。 （4）若键入的8位开锁密码不完全正确，则报警5秒钟，以提醒他人注意。 （5）开锁密码错3次要报警10分钟，报警期间输入密

6、码无效，以防窃贼多次试探密码。 -3-电子密码锁 （6）键入的8位开锁密码完全正确才能开锁，开锁时要有1秒的提示音。 （7）密码键盘上只允许有8个密码按键和1个发光管。 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。 （8）密码设定完毕后要有2秒的提示音。 以上是初步设定的电子密码锁的主要功能。 13系统的主要功能本系统主要由单片机系统、键盘、报警系统组成。 系统能完成开锁、超时报警、超次锁定、管理员解密、修改用户密码基本的密码锁的功能。 除上述基本的密码锁功能外，还具有调电存储、声光提示等功能，依据实际的情况还可以添加遥控功能。 本系统成本低

7、廉，功能实用。 2电子密码锁的硬件设计2.1设计思路共设了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40秒（一般情况下，用户不会超过40秒，若用户觉得不便，还可以修改）电路将报警80秒，若电路连续报警三次，电路将锁定键盘5分钟，防止他人的非法操作。 2.2总体方框图-4-电子密码锁3设计原理分析电路由两大部分组成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。 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

8、电路、报警电路、键盘输入次数锁定电路。 3.1键盘输入、密码修改、密码检测、开锁及执行电路.其电路如下图1所示-5-电子密码锁.1245.74ls221IC5A62IC6A374ls08锁定信号E1D574LS1124S D74LS1124S D74LS1134S D74LS114420UV CCV3R213.3K消除报警信号C24500uT10T118J QJ QJ QJS D312R26531531531Q5C1376DISCLKC DIC1AQ6R25CLKC DIC2AQ6R24CLKC DIC3AQ6R2CLKKIC4AQ6THRTRIGG ND555TC13QC Volt5R4电磁

9、锁清零信号RD3K KK1515151K X4VCC15C D22221MR201C12清零信号RD2.2kR27S1S2S3S4T129018C2547u10R2020k报警电路的清零信号C21C14K10.01U K2C150.01UK3C160.01UK4C170.01UK5C180.01UK6C190.01UK7C200.01U0.01UK8k9S?.图1键盘输入、密码修改、密码检测、开锁、执行电路开关K1K9是用户的输入密码的键盘，用户可以通过开关输入密码，开关两端的电容是为了提高开关速度，电路先自动将IC1IC4清零，由报警电路送来的清零信号密码修改电路由双刀双掷开关S1S4组成（

10、如图2所示）,它是利用开关切换的原理实现密码的修改。 例如要设定密码为1458，可以拨动开关S1向左，S2向右，S3向左，S4向右，即可实现密码的修改，由于输入的密码要经过S1S4的选择，也就实现了密码的校验。 本电路有16组的密码可供修改。 经C25送到T11基极，使T11导通，其集电极输出低电平，送往IC1IC4，实现清零。 图2密码修改电路由两块74LS112（双JK触发器，包含IC1IC4）组成密码检测电路。 由于IC1处于计数状态，当用户按下第一个正确的密码后，CLK端出现了一个负的下降沿，IC1计数，Q端输出为高电平，用户依次按下有效的密码，IC2IC3也依次输出高电平，-6-电子

11、密码锁送入与门IC5，使其输出开锁的高电平信号送往IC13的2脚，执行电路动作，实现开锁。 执行电路是由一块555单稳态电路（IC13），以及由T 10、T11组成的达林顿管构成。 若IC13的2脚输入一高电平，则3脚输出高电平，使T10导通，T11导通，电磁阀开启，实现开门，同时T10集电极上接的D5（绿色发光二极管）发亮，表示开门，20秒后，555电路状态翻转，电磁阀停止工作，以节电。 其中电磁阀并联的电容C24使为了提高电磁阀的力矩。 3.2报警电路报警电路实现的功能是当输入密码的时间超过40秒（一般情况下用户输入不会超过），电路报警80秒，防止他人恶意开锁。 电路包含两大部分，2分钟延

12、时和40秒延时电路。 其工作原理是当用户开始输入密码时，电路开始2分钟计时，超出40秒，电路开始80秒的报警。 如图3所示vR33.3KD4D3C847UR16R15100Q3T73.3KT83.3K3.3KRVCC76DIS100T6Q3T57DISTHRIC10CVoltVCCTRIG90185R141MC7TRIGCVoltGNDGNDTP901862THRIC11RR112MR12蜂鸣器8484清零信号RD报警次数进位B12T1390181159014C90.1uC60.01UC550U0.1u去密码检测电路清零信号接密码检测电路消除报警信号图3报警电路有人走近门时，触摸了TP端(TP

13、端固定在键盘上，其灵敏度非常高，保证电路可靠的触发)，由于人体自身带的电，使IC10的2脚出现低电平，使IC10的状态发生翻转，其3脚输出高电平，T5导通(可以通过R12控制T1的基极电流)，其集电极接的黄色发光二极管D3发光，表示现在电子锁处于待命状态,T6截止，C4开始通过R14充电(充电时间是40秒,此时为用户输入密码的时间，即用户输入密码的时间不能超过40秒，否则电路就开始报警,由于用户经常输入密码，而且知道密码，一般输入密码的时间不会超过40秒)，IC2开始进入延时40秒的状态。 开始报警:当用户输入的密码不正确或输入密码的时间超过40秒，IC11的2脚电位随着C4的充电而下降,当电

14、位下降到1/3V时(即40秒延时结束时候),3脚变成高电位(延时时是低电平),通过R15使(R15的作用是为了限制T7的导通电流防止-7-电子密码锁电流过大烧毁三极管)T7导通,其集电极上面接的红色发光二极管D4发亮,表示当前处于报警状态,T8也随之而导通,使蜂鸣器发声,令贼人生怯,实现报警.停止报警:当达到了80秒的报警时间，IC10的6,7脚接的电容C5放电结束,IC10的3脚变成低电平,T5截止,T6导通,强制使强制电路处于稳态，IC11的3脚输出低电平,使T7,T8截止,蜂鸣器停止报警；或者用户输入的密码正确，则有开锁电路中的T10集电极输出清除报警信号，送至T12（PNP），T12导

15、通，强制使T7基极至低电位，解除报警信号。 3.3报警次数检测及锁定电路若用户操作连续失误超过3次，电路将锁定5分钟。 其工作原理如下当电路报警的次数超过3次，由IC9 （74161）构成的3位计数器将产生进位，通过IC7，输出清零信号送往74161的清零端，以实现重新计数。 经过IC8（与门），送到IC12 （555）的2脚，使3脚产生5分钟的高电平锁定脉冲（其脉冲可由公式T=1.1RC计算得出），经T9倒相，送IC6输入端，使IC6输出低电平，使IC13不能开锁，到锁定的目的。 电路图如下图4所示报警电路的信号B1VCCVCCR19C10VCC3.3K65438RDRIC9P3P2P1P04TCQ3Q2Q1Q01072ETEPCP74LS161RCOLD1968u762DIS锁定键盘信号E1Q3THRTRIG555555CVoltIC12T9901815111213141IC8A35R18215.2MGNDC11图4报警次数检测及锁定电路3.4备用电源电路74ALS000.1U为了防止停电情况的发生，本电路后备了UPS电源，它包括市电供电电路，停电检测电路，电子开关切换电路，蓄电池充电电路和蓄电池组成。