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1、摘 要 随着科技和人们的生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统机械锁由于构造简单，被撬事件屡见不鲜；电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的青睐。本设计以单片机AT89C51作为密码锁监控装置的检测和控制核心。采用键盘输入的电子密码锁具有较高的优势。采用数字信号编码和二次调制方式，不仅可以实现多路信息的控制，提高信号传输的抗干扰性，减少错误动作，而且功率消耗低；反应速度快、传输效率高、工作稳定可靠等。关键词：单片机；密码锁；单片机设计；电子锁。Abstract Along with the science and technology and p
2、eoples living standard enhancement, how to realize the family guard against theft has become a particularly prominent, the traditional mechanical lock because of simple structure, prizing events it is often seen.; electronic lock high because of their confidentiality, the use of flexibility good, hi
3、gh safety factor, by the majority of users of all ages.The design of single-chip AT89C51 as cipher lock monitoring device for the detection and control of core. Use the keyboard input of the electronic code lock has high advantage. Digital signal encoding and the two modulation modes, which can not
4、only realize the multiplexed information control, to improve anti-interference signal transmission, reduce the mistake action, and low power consumption; fast reaction speed, high transmission efficiency, such as stable and reliable workKeywords：singlechip;cryptogram lock;singlechip design; electron
5、ics lock.-I-目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题背景11.2 本设计课题的研究现状1第2章 方案选择32.1 方案确定32.2 设计框图4本章小结5第3章 硬件设计63.1 单片机简介63.2 内部时钟电路113.3 手动复位电路113.4 键盘接口电路方案的确定123.5 数码管数码显示电路方案的确定133.6 CT7447介绍153.7 74L 138译码器的运用163.8 码存储电路方案的确定163.9 开锁控制电路方案19本章小结20第4章 子密码锁软件系统设计214.1 程序功能214.2 程序框图22本章小结25第5章 软件调试265.1 软件调
6、试方法265.2 软件调试环境26本章小结28结 论29致 谢29参考文献31附录1 译文32附录2 英文参考资料35附录3 汇编程序39附录4 电路图48第1章 绪论1.1 课题背景密码锁是锁的一种，开启时用的是一系列的数字或符号。密码锁的密码通常都只是排列而非真正的组合。部分密码锁只使用一个转盘，把锁内的数个碟片或凸轮转动；亦有些密码锁是转动一组数个刻有数字的拨轮圈，直接带动锁内部的机械。此单片机设计（密码锁）是一种能防止多次探密码的基于单片机的密码锁设计方案，给出了该单片机密码锁的硬件电路和软件程序，同时给出了单片机型号的选择，硬件设计，软件流程图，汇编语言源程序等内容。密码锁应用非常广
7、泛，如生活中的密码箱等；到取款机取款时插入卡后要输入个人设定的密码；银行里的密码柜，再比如核武器在发射时也有密码的等等。很多行业的许多地方都需要密码锁，但普通密码锁的密码容易被多次试探而破译。我们的设计给出了一种能防止多次试探密码的密码锁设计方法，利用单片机控制。因为单片机不但具有体积小，成本低，控制灵活，便于产品化等特点，而且单片机具有新的发展，具体主要体现在单片机片内资源越丰富，用它构成的单片机控制系统的硬件开销就会越少，产品的体积和可靠性就会越高，所以，使用单片机系统控制密码锁，体积小，成本低，控制灵活，便于产品化，可以防止多次试探，从而有效地克服了上述缺点。1.2 本设计课题的研究现状
8、随着电子技术的发展单片机功能的增强，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、专家分析系统等功能，从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性。目前发达国家已经大规模地应用智能门禁系统，可以通过多种更加安全，更加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，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（2）厂商的推广力度不够。采用单片机制作的电子密码锁，就克服了以上的两大缺陷。其主要特点为:（1）保密性好。由于采用6位密码，随机破码率很低，并且在密码可能泄露的情况下及时更改密码，避免因人员的更替
9、等特殊情况而使锁的安全性下降。（2）破解保护。连续三次输入错误密码将锁定键盘一段时间。（3）界面简洁，操作简单人性化，故障率低，密码输入操作简便。第2章 方案选择2.1 方案确定密码锁有以下几种类型（1）多拨式最简单的密码锁，常见于低安全设定的单车锁，使用多个拨圈。每个圈的中间有凹位。锁的中心的一条轴，上有数个凸出的齿，用来卡住拨圈。当拨圈转到正确的密码组合，锁便可以打开。这种锁是最容易打开的。很多这类锁根本无需知道密码都能开启。除非它的内部组件造得完美无瑕，否则只要把轴向外拉，其中一个齿便会比其他更为拉紧拨圈。这时轮动被拉紧的拨圈，直至听到小小的卡声，表示这个齿已进入了正确的凹位。重覆这步骤
10、，很快便可以把锁打开。（2）单一转盘式用在挂锁或匣万上的密码锁可以是只有一个转盘。转盘推动背后数个平衡碟片或凸轮。习惯上，开启这种锁时先把转盘顺时针转到第一个数字，然後反时针转到第二个数字，如此直至最后一个数字。凸轮上通常有凹位，当转入正确的密码后，各位成一直线，锁便可以打开。这种密码锁较安全，但亦非全无缺点。例如，部分密码挂锁可以拉紧锁头，然后转动转盘直至不能再动，这样便能把密码找出。亦有些转盘密码锁的数字之间有特定关系，使到密码的组合可能性大为降低。廉价的密码挂锁可以用特别的衬片打开，而无需使用密码。（3）其他设计有些门锁上有一个数字键盘，开启时按序键入一个数字系列。这种锁是使用电子控制，
11、常见于办工室内。优点是只要告诉员工密码便可，无须复制钥匙。它由单片机系统、矩阵键盘、LED 显示器等组成的电子密 码锁。具有开锁、超次锁定、解密、修改、保存密码、用户密码基本的密码锁 的功能，还具有调电存储、声光提示等功能。克服了普通锁需要随身携带钥匙且易丢失、 保密性差的缺点，在宾馆、办公大楼、仓库、保险柜和家庭普遍适用。 本设计中采用的是电子密码锁，基本功能如下： 电源开始后，显示器显示000000； 按#，清除显示器为000000； 更改密码时，先键入新号码再按*，即可建立新号码； 键入号码，再按D开门键，若号码与密码相符，则门会打开，否则显示器会清 除为000000； 键盘设计要求如图
12、2-1 123A456B789C*0#D 图2-1 键盘分布图2.2 设计框图基于单片机的电子密码锁主要由单片机最小应用系统电路、键盘接口电路、数码显示电路、密码存储电路、开锁控制电路组成。各电路有其特有功能，以下将分别论述，系统功能框图如下图2-2单片机键盘输入复位晶振电源输入是否有按键按下开锁密码存储报警开锁显示图2-2 系统功能图本章小结本章主要阐述密码锁的种类和设计思路。对于密码锁主要讲述了3种密码锁的种类以及差别，并对确定的方案加以陈述，通过本章论述，使整个设计思路变的清晰，有章可循第3章 硬件设计3.1 单片机简介一、单片机的基础知识目前世界单片机的生产厂商很多，如Intel，Mo
13、torola，Philips，NEC，ADM，Zilog等公司，其主流产品有十几个系列，几百个品种。尽管其个具特色，其称各异，但作为集CPU，RAM，ROM（或EPROM），I/O接口，定时器/计数器，中断系统为一体的单片机，其原理大同小异。现以Intel公司的系列产品为列，说明个系列之间的区别。Intel公司从其生产单片机开始，发展到现在，大体上可以分为3大系列：Mcs-48系列，Mcs-51系列，Mcs-96系列。二、单片机的结构与发展单片机出现的历史并不长，它的产生与发展和微处理器的产生与发展大体相同。因此，单片机的发展阶段可以分为4个阶段。第1阶段，（1974-1976）：单片机初级阶
14、段。此阶段的单片机采用双片的形式而且功能比较简单。此时推出的8位单片机F8，只包含了8位CPU,64B RAM，一个定时/计数器和两个并行口的3851芯片才能组成一台完整的计算机。第2阶段（1976-1978）：低性能单片机阶段。此阶段的单片机已经成为一台完整的计算机，但内部不够丰富。以Intel公司生产的MCS-48为代表，片内集成了8位CPU，8位定时/计数器，RAM和ROM等，但无串行口，中断系统也比较简单，片内RAM和ROM容量较小且寻址范围不大于4KB.它把单片机推向市场，促进单片机的变革。第3阶段（1978-1982）：高性能单片机阶段。此阶段的单片机品种多，内部资源丰富，功能强。
15、以Intel公司生产的MCS-51系列为代表，片内集成了8位CPU,16位定时/计数器，串行I/O口，多级中断系统，RAM和ROM等，片内RAM和ROM容量加大，寻址范围可达64KB。第4阶段（1982年-现在）：8位单片机的巩固发展及16位，32位单片机推出阶段。其最大特点是增加了内部资料，实时处理能力更强。三、单片机的发展趋势（1）单片机的发展趋势是：向高性能化，大容量，微型化，外围电路内装化等方面发展。 采用双CPU结构，以提高处理速度和处理能力。 增加数据总线宽度，以提高数据处理速度和处理能力。 采用流水结构。指令以队列形式出现在CPU中，从而具有很快的运算速度。 串行总线结构。（2）存储器的发展 增加存储容量。片内RAM可达256B。片内存储器存储容量的增大有利于外围扩
