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1、 毕 业 论 文（设 计） 题 目 基于单片机电子密码锁设计 英文题目 Electronic password lock 院 系 专 业 姓 名 年 级 指导教师 年 月I摘 要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得尤其突出，传统的机械锁由于其构造简单，安全性能低，无法满足人们的需求。随着电子产品向智能化和微型化的不断发展，单片机已成为电子产品研制和开发中首选的控制器，所以具有防盗报警功能的电子密码控制系统逐渐代替传统的机械式密码控制系统，克服了机械式密码控制的密码量少，安全性能差的缺点。通过单片机编写密码程序，并用74LS47和3-8译码器74LS138驱动的数码管来显示密码
2、。数码管可以时时显示当前输入的四位数字。当输入密码正确时，对应的指示灯亮；当密码不正确时，另一个对应的指示灯亮且并且发出声音报警。关键词: 密码锁 ；单片机 ；报警IThe design of electronic password lock based on MCUABSTRACTWith the improvement of peoples living standards, it has become particularly prominent about how to achieve Anti-theft family. The traditional mechanical lock
3、 has such shortcoming as simple structure , Low security ,it cant meet peoples demands.As electronic products are developing towards intelligence and minimization, single-chip computers(SCM) have become the first choice for controllers in the development of electronic products. Therefore, the electr
4、onic anti-theft alarm function password control system and gradually replace the traditional mechanical password control system, Overcome the low mechanical password control password and the shortcomings of poor safety performance，the password program written by SCM, and 3-8 with 74LS47 Decoder 74LS
5、138-driven digital control to display the password。Digital tube can always display the current input of six digits。When you enter the password correctly, the corresponding indicator light；When the password is incorrect, the other, and the corresponding indicator light and sound alarm。Keywords: Combi
6、nation lock, Single-chip microcomputer, alarmIII目 录摘要IIABSTRACTIII目录IV第1章 绪论71.1 电子密码锁简介71.2 电子密码锁的发展趋势71.3 本设计所要实现的目标8第2章 系统方案选择与论证92.1系统基本方案92.1.1系统框图102.1.2 各模块方案选择与论证102.1.3系统各模块的最终方案11第3章 系统的硬件设计与实现123.1 系统硬件概述123.2主要单元电路的设计123.2.1键盘扫描模块电路的设计133.2.2单片机控制模块电路的设计133.2.3声光报警模块电路的设计143.2.4数码显示模块电路的
7、设计15第4章 系统的软件设计164.1系统软件的概述164.2子程序的设计174.2.1自检子程序184.2.2键盘扫描子程序194.2.3移位子程序204.2.4开锁子程序214.2.5修改密码子程序22第5章系统仿真与调试235.1系统仿真过程235.2仿真调试中遇到的困难及解决方法24结 论25致 谢27参考文献28附录1 系统电路图29附录2系统程序30附录3 实物图38附录4 系统使用说明书41V引言自从人类脱离原始社会、开始有私有财产的概念以来，锁就是人们生活中的重要组成部分。它的存在，维护了人们的财产安全、人身安全，增加了人们的安全感，促进了社会和谐。因此，人们对锁的研究从未停
8、止，但几千年来都未有较大的变化，直到20世纪30年代后，电子密码锁的概念出现，这一领域终于出现了日新月异的进步。得益于电子技术的飞速发展，电子密码锁的功能愈来愈完善，取密码量相对较少、安全性不好的常规锁具已然是大势所趋。电子密码锁拥有太多机械锁完全无法相比的优点。它不但能完成“锁”自身的功用，还可以具有记忆、辨识、警报等特别的作用。因为电子密码锁更安全性、更便宜、易操作，越来越多人开始关注这一领域。 当前在第一世界国家中，密码锁技术已经比较成熟，拥有不同的种类，在各类智能门禁系统中，电子密码锁的使用十分普遍，使得门禁的实现有了数种安全、可靠的技术来支持。总的来说，中国目前的密码锁技术还只有世界
9、上70年代左右的水平，生产仍显昂贵。当前，按键式电子锁仍占据了中国市场的大头，国内有若干厂家引进了海外较为先进的按键式和卡片钥匙型锁。另一方面，中国自主研发的电子锁还没有形成成型的产业链，尚未普及。现在国内有不少企业引进了当前世界上先进的技术，发展前景非常可观。第1章 绪论1.1 电子密码锁简介电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。它的种类很多，有简易的电路产品，也有基于芯片的性价比较高的产品。现在应用较广的电子密码锁是以芯片为核心，通过编程来实现的。其性能和安全性已大大超过了机械锁。其特点如下：（1） 保密性好，编码量多，远
10、远大于弹子锁。随机开锁成功率几乎为零。（2）密码可变，用户可以随时更改密码，防止密码被盗，同时也可以避免因人员的更替而使锁的密级下降。（3）误码输入保护，当输入密码多次错误时，报警系统自动启动。（4）无活动零件，不会磨损，寿命长。（5）使用灵活性好，不像机械锁必须佩带钥匙才能开锁。(6) 电子密码锁操作简单易行，一学即会1.2 电子密码锁的发展趋势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
11、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
12、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。1.3 本设计所要实现的目标本次设计使用 ATMEL公司的 AT89S51 实现一基于单片机的电子密码锁的设计，其主要具有如下功能： （1
13、）密码通过键盘输入，若密码正确，则将锁打开。 （2）报警、锁定键盘功能。密码输入错误数码显示器会出现错误提示，若密码输入错误次数超过 3 次，蜂鸣器报警并且锁定键盘。 电子密码锁的设计主要由三部分组成：44 矩阵键盘接口电路、密码锁的控制电路、输出八段显示电路。另外系统还有 LED 提示灯，报警蜂鸣器等。 密码锁设计的关键问题是实现密码的输入、清除、更改、开锁等功能： （1）密码输入功能：按下一个数字键，一个“”就显示在最右边的数码管上，同时将先前输入的所有“”向左移动一位。 （2）密码清除功能：当按下清除键时，清除前面输入的所有值，并清除所有显示。 （3）开锁功能：当按下开锁键，系统将输入与
14、密码进行检查核对，如果正确锁打开，否则不打开。 主要的设计实施过程：首先，选用 ATMEL公司的单片机 AT89S51，以及选购其他电子元器件。第二步，使用 DXP 2004设计硬件电路原理图，并设计 PCB图完成人工布线（后因 PCB 板损坏决定采用万能板焊接的方法）。第三步，使用 Keil uVision3 软件编写单片机的 C 语言程序、仿真、软件调试。第四部，使用 PROTEUS 软件进行模拟软、硬件调试。最后，联合软、硬件调试电路板，完成本次毕业设计。第2章 系统方案选择与论证2.1系统基本方案2.1.1系统框图简易电子密码锁是由5 个部分组成，如图2.1 所示：键盘模块电源模块报警模块显示模块单片机控制模块 图2.1 电子密码锁控制系统电源模块：由+5V 的直流稳压电源供电给整个系统工作。键盘模块：
