基于單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì)鄒幼林—基于單片機(jī)的電子密碼鎖開題報(bào)告(共11頁)

1、PAGE 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題(ki t)報(bào)告 題 目： 基于(jy)單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì) 院： 電氣(dinq)信息學(xué)院 專 業(yè)： 電子科學(xué)與技術(shù) 學(xué)生姓名： 鄒幼林 學(xué) 號： 200701180226指導(dǎo)教師： 李世軍 2011年 6 月8 日開題報(bào)告填寫要求1開題(ki t)報(bào)告（含“文獻(xiàn)(wnxin)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期(qinq)內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效。2開題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按此電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在

2、其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見。3“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報(bào)告第一欄目內(nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于10篇（不包括辭典、手冊），其中至少應(yīng)包括1篇外文資料；對于重要的參考文獻(xiàn)應(yīng)附原件復(fù)印件，作為附件裝訂在開題報(bào)告的最后。4統(tǒng)一用A4紙，并裝訂單獨(dú)成冊，隨畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書等資料裝入文件袋中。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告1文獻(xiàn)綜述：結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫2500字以上的文獻(xiàn)綜述，文后應(yīng)列出所查閱的文獻(xiàn)資料。文獻(xiàn)綜述前言鎖具發(fā)展在我國有著悠久的歷史，鎖幾乎與私有制同時(shí)誕生。早在公元前3

3、000年的中國仰韶文化遺址中，就留存有裝在木結(jié)構(gòu)框架建筑上的木鎖。但是其不堪一擊只能作為象征性的鎖，辭源曰：“鎖，古謂之鍵，今謂之鎖。”辭海解釋為：“必須用鑰匙方能開脫的封緘器”。鎖自古以來就是把守門戶的鐵將軍，人們對它要求甚高，即要安全可靠地防盜，又要使用方便，這也是制鎖者長期以來研制的主題。隨著時(shí)代的進(jìn)步，科技的發(fā)展也有了長足的發(fā)展，相應(yīng)的鎖也有很多類型。鎖根據(jù)不同的作用和應(yīng)用相應(yīng)的也有不同的分類：1、按鎖的種類分有：（1）掛鎖：分成銅掛鎖、鐵掛鎖和密碼掛鎖，其主要規(guī)格有15、20、25、30、40、50、60和75mm。（2）抽斗鎖：分成全銅抽斗鎖、套銅抽斗鎖，鋁芯抽斗鎖及左右櫥門鎖，其

4、主要規(guī)格有22.5mm和16mm。（3）彈子門鎖：分為單保險(xiǎn)門鎖、雙保險(xiǎn)門鎖、三保險(xiǎn)門鎖和多保險(xiǎn)門鎖。（4）插芯門鎖：也稱防盜門鎖，分成鋼門插芯門鎖和木門插芯門鎖。（5）球型門鎖：分成銅式球型門鎖和三管式球型門鎖，還有包房鎖。（6）花色鎖：分為玻璃門鎖、連插鎖、按鈕鎖、電器箱開關(guān)鎖和鏈條鎖，轉(zhuǎn)舌鎖等。2、按鎖的用途分有：（1）進(jìn)戶門鎖：也稱防盜鎖。進(jìn)戶門是每個家庭的大門，是家里家外的分水嶺，它必須有一個特殊的功能，就是能起到保險(xiǎn)、安全防范的作用。進(jìn)戶一般有二扇門組成：一扇鐵門、一扇總門（通常是木門）。對于鐵門，要正反兩面都能鎖，總門木門一般安裝大把手鎖，這樣能起到美觀的作用。 （2）房間內(nèi)門鎖

5、：一般指臥室鎖。在房間里有保險(xiǎn)功能，在房外用鑰匙開啟執(zhí)手鎖或同功能球型鎖。（3）浴室門鎖：其特點(diǎn)是在里面能鎖門，外面帶有應(yīng)急開啟裝置，并有紅、綠顯示，或帶“有人”“無人”顯示的小型執(zhí)手鎖或同功能球型鎖。 （4）廚房和通道鎖：它只是起著門拉手和防風(fēng)作用，無保險(xiǎn)功能。它還適用儲藏室和兒童房。3、按材料分有： （1）黃銅可制成AC、AB、PB、BN球型鎖，其中AC、AB、BN電鍍封閉油漆，BP電鍍封閉拋光。（2）不銹鋼可制成SS、PS球型鎖，其中SS砂紙打沙，PS布麻輪拋光封閉。（3）紫銅SB布麻輪拋光分閉。（4）原木、櫸木，原櫸木封閉（生產(chǎn)鎖具選用的材料：黃銅、紫銅、不銹鋼、櫸木、原木、大理石、鐵

6、皮，內(nèi)心用鋼板、鋅合金）。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展和社會物質(zhì)財(cái)富的日益增長，安全防盜已成為社會問題。人們對它要求甚高，即要安全可靠地防盜，又要使用方便，這就要求我們本著這一原則能夠更好的制作出安全又方便的電子密碼鎖，鎖具的歷史具有幾千年，透過鎖具也能了解到人類科技的快速進(jìn)步，現(xiàn)代鎖具發(fā)展了一百多年，人們對它的結(jié)構(gòu)、機(jī)理也研究得很透徹，因此，不用鑰匙就能打開的方法和工具也層出不窮?，F(xiàn)代人類文明社會里，由于社會中各種矛盾沖突十分劇烈，人們的思想道德觀念，價(jià)值觀念，文化修養(yǎng)水平等差異，群眾中良莠不齊，善良的人們能夠自覺規(guī)范自己的行為，“非禮不為”，然而，那些毫無道德觀念的盜賊卻想方設(shè)法利用高科技手段撬門開

7、鎖，使廣大居民防不勝防。 因此這使我們能更好的了解并制作出更符合人們當(dāng)今安全可靠的鎖具。也使我們更加了解選擇什么樣的鎖才能真正安全的，這也是廣大消費(fèi)者最為關(guān)心的事。二、 主 題1、密碼鎖的發(fā)展目前，最常用的鎖是20 世紀(jì)50 年代意大利人設(shè)計(jì)的機(jī)械鎖，其機(jī)構(gòu)簡單、使用方便、價(jià)格便宜。但在使用中暴露了很多缺點(diǎn)：一、是機(jī)械鎖是靠金屬制成的鑰匙上的不同齒形與鎖芯的配合來工作的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每4000 把鎖中就有兩把鎖的鑰匙齒牙相同或類似，故安全性低。二、是鑰匙一旦丟失，無論誰撿到都可以將鎖打開。三、是機(jī)械鎖的材料大多為黃銅，質(zhì)地較軟，容易損壞。四、是機(jī)械鎖鑰匙易于復(fù)制，不適于諸如賓館等公共場所使用。隨著

8、最近微電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，在傳統(tǒng)鑰匙的基礎(chǔ)上，加了一組或多組密碼，不同聲音，不同磁場，不同聲波，不同光束光波，不同圖像。如指紋、眼底視網(wǎng)膜等來控制鎖的開啟。即磁控鎖、聲控鎖、超聲波鎖、紅外線鎖、電磁波鎖、電子卡片鎖、指紋鎖、眼球鎖、遙控鎖等。這些鎖具有機(jī)械結(jié)構(gòu)所無法比擬的高保密性能?，F(xiàn)代鎖還可在特定的系統(tǒng)中、按設(shè)定的邏輯關(guān)系實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的程序控制。門禁系統(tǒng)越來越發(fā)達(dá),許多電子密碼鎖已相繼問世。 如：磁卡鎖、聲控鎖、指紋識別、IC卡識別等等。但這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是針對特定有效卡、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僅供個人使用的箱、柜、房間等。而且卡片式IC卡還有易丟失等特點(diǎn)，加

9、上其成本一般較高，一個程度上限制了這類產(chǎn)品的普及和推廣。隨著人們生活水平的提高，電子密碼防盜鎖作為防盜衛(wèi)士的作用日趨重要。電子密碼防盜鎖用密碼代替鑰匙，不但省去了佩戴鑰匙的煩惱，也從根本上解決了普通門鎖保密性差的缺點(diǎn)。如果采用4位密碼，則密碼組合可達(dá)到104，每增加1 位密碼，密碼組合就增加10 倍。2、電子密碼鎖發(fā)展的原因 電子鎖是采取電子電路控制，以電磁鐵或者衛(wèi)星電機(jī)和鎖體作為執(zhí)行裝置的機(jī)電一體化鎖具，相比傳統(tǒng)的機(jī)械鎖具，電子鎖不使用金屬鑰匙，保密性、精度都有很大提高。電子工業(yè)的誕生，使得以微小電量驅(qū)動機(jī)械成為可能，于是有了電子鎖一日千里的躍進(jìn)。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)日益滲

10、透到社會生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域，在這一進(jìn)程中，單片機(jī)起到了舉足輕重的作用，單片機(jī)是指一個集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個完整計(jì)算機(jī)所需要的大部分部件， CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還會具有外存。同時(shí)集成諸如通訊接口、定時(shí)器，實(shí)時(shí)時(shí)鐘等外圍設(shè)備。而現(xiàn)在最強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。單片機(jī)又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的芯片,而是把一個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個芯片上。概括的講：一塊芯片就成了一臺計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格和開發(fā)提供了便利條件。單片機(jī)是靠程序的，并且可以

11、修改。通過不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，還可為學(xué)習(xí)方面的應(yīng)用加上一些獨(dú)特的功能。電子密碼鎖的發(fā)展另一原因是因?yàn)閺椬渔i由于結(jié)構(gòu)上的局限已難以滿足當(dāng)前社會管理和防盜要求，如：賓館、辦公大樓、倉庫、保險(xiǎn)柜等由于人員的變動，開鎖的鑰匙也不再是只有一人擁有。購得新居的家庭，由于裝修施工等入住時(shí)也要把原有的鎖膽更換，日常的生活和工作中, 家庭或者學(xué)校，單位部門的安全防范及一些個人資料的保存多以加鎖的辦法來解決。若使用傳統(tǒng)的機(jī)械式鑰匙開鎖，人們常需攜帶多把鑰匙, 使用極不方便, 且鑰匙丟失后安全性即大打折扣。因此隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對于平常生活中的安全保險(xiǎn)器件的要求越來越高。為滿足人們對鎖的使用要求，增

12、加其安全性，用密碼代替鑰匙的密碼鎖應(yīng)運(yùn)而生。密碼鎖具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等優(yōu)點(diǎn)。在安全技術(shù)防范領(lǐng)域，具有防盜報(bào)警功能的電子密碼鎖逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械式密碼鎖，克服了機(jī)械式密碼鎖密碼量少、安全性能差的缺點(diǎn)，使密碼鎖無論在技術(shù)上還是在性能上都大大提高一步。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，特別是單片機(jī)的問世，出現(xiàn)了帶微處理器的智能密碼鎖，它除具有電子密碼鎖的功能外，還引入了智能化管理、專家分析系統(tǒng)等功能，從而使密碼鎖具有很高的安全性、可靠性，應(yīng)用日益廣泛。隨著人們對安全的重視和科技的發(fā)展，許多電子智能鎖（指紋識別、IC卡辨認(rèn)）已在國內(nèi)外相繼面世。但是這些產(chǎn)品的特點(diǎn)是針對特定的指紋和有效卡，

13、只能適用于保密要求的箱、柜、門等。而且指紋識識別器若在公共場所使用存在容易機(jī)械損壞，IC卡還存在容易丟失、損壞等特點(diǎn)。加上其成本較高，一定程度上限制了這類產(chǎn)品的普及和推廣。機(jī)電一體化的電腦密碼鎖其功能大大超過彈子鎖，且能更安全可靠。其特點(diǎn)如下：1、保密性好,編碼總量達(dá)10億種,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于彈子鎖。使隨機(jī)開鎖成功率幾乎為零。2、編碼可變，這就避免因人員的更替而使鎖的密級下降，且有利用戶編制易于記憶的密碼。3、誤碼輸入保護(hù)。三次輸入錯碼發(fā)出警聲并關(guān)閉主控電路。4、停電不丟碼。鑒于目前的技術(shù)水平與市場的接收程度，電子密碼鎖是這類電子防盜產(chǎn)品的主流。4、電子密碼鎖的前景展望當(dāng)今社會光電技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)非常廣

14、泛,尤其是在光纖通信技術(shù)、遠(yuǎn)程遙控技術(shù)、雷達(dá)探 測技術(shù)、自動控制技術(shù)以及光電檢測技術(shù)等方面,對于光電技術(shù)的依賴越來越大。光電技術(shù) 是具有廣闊前景的一門新型技術(shù),因?yàn)楣獾膫鞑ニ俣瓤?同時(shí)又不容易受干擾,還具有極大 的信息承載量,如果選擇用光作為信息的載體,可以想象得出我們的世界將會變得如何的方 便快捷。電腦密碼控制器是以微處理器和數(shù)字存儲器為代表,采用了當(dāng)今高新科技、最新優(yōu)化軟件設(shè) 計(jì)而成,所追求的高保密性、高可靠性和廣泛的適用性,特別是在區(qū)域管理和集中控制防盜 中顯示出諸多優(yōu)勢,是一種現(xiàn)在比較流行的系統(tǒng)智能密碼鎖的系統(tǒng)由智能監(jiān)控器和電子鎖具組成。二者異地放置，智能監(jiān)控器供給電子鎖具所需的電源并

15、接收其發(fā)送的報(bào)警信息和狀態(tài)信息。這里采用了線路復(fù)用技術(shù)，使電能供給和信息傳輸共用一根 二芯電纜，提高了系統(tǒng)的可靠性、安全性。出現(xiàn)了帶微處理器的智能密碼鎖，它除具有電子密碼鎖的功能外，還引入了智能化管理、專家分析系統(tǒng)等功能，從而使密碼鎖具有很高的安全性、可靠性，應(yīng)用日益廣泛?？傊?，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，密碼鎖將朝著高保密性、高可靠性和廣泛的適用性的方向發(fā)展。 三、 總 結(jié)電子密碼鎖是一種通過密碼輸入來控制電路或者芯片工作，從而控制機(jī)械開關(guān)的開閉，完成開鎖、閉鎖任務(wù)的電子產(chǎn)品。它的種類很多，有簡易的電路產(chǎn)品，也有基于芯片的性價(jià)比較高的產(chǎn)品?，F(xiàn)在應(yīng)用較廣的電子密碼鎖是以芯片為核心，通過編程來實(shí)現(xiàn)的。其

16、性能和安全性已大大超過了機(jī)械鎖，主要特點(diǎn)如下：保密性好，編碼量多，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于彈子鎖。隨機(jī)開鎖成功率幾乎為零。密碼可變。 用戶可以經(jīng)常更改密碼，防止密碼被盜，同時(shí)也可以避免因人員的更替而使鎖的密級下降。誤碼輸入保護(hù)。當(dāng)輸入密碼多次錯誤時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)自動啟動，防止試探密碼。參考文獻(xiàn)1 彭介華. 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)M. 高等教育出版社, 19972 彭為 黃科 雷道仲. 單片機(jī)典型系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例精講M. 電子工業(yè)出版社,20063 楊將新 李華軍 劉棟駿. 單片機(jī)程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用從基礎(chǔ)到實(shí)踐M. 電子工業(yè)出版社, 20064 周興華. 手把手教你學(xué)單片機(jī)M. 北京航空航天大學(xué)出版社, 20075 王迎旭主

17、編. 單片機(jī)原理與應(yīng)用M. 北京機(jī)械工業(yè)出版社, 20066 周向紅主編. 51系列單片機(jī)應(yīng)用與實(shí)踐教程M. 北京航空航天大學(xué)出版社, 20087 周良權(quán). 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)M. 高等教育出版社, 20048 閻石. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)M. 高等教育出版社, 20059 唐清善 邱寶良. Protel DXP高級實(shí)例教程M. 中國水利水電出版社, 200410 嚴(yán)天峰. 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真調(diào)試M. 北京航空航天大學(xué)出版社, 200511 李伯成. 基于MSC-51單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)M. 電子工業(yè)出版社, 200412 王曉君 安國臣. MCS-51及其兼容單片機(jī)原理與選型M. 電子工業(yè)

18、出版社, 2003 13 王迎旭. 單片機(jī)原理與應(yīng)用M. 機(jī)械工業(yè)出版社, 200414 彭為 黃科 雷道仲. 單片機(jī)典型系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例精講M. 電子工業(yè)出版社, 200615 沈紅衛(wèi). 基于單片機(jī)的智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)M. 電子工業(yè)出版社，2005.16 吳炳勝、王桂梅. 80C51單片機(jī)原理與應(yīng)用M冶金工業(yè)出版社, 200117 蔡美琴主編. MCS-51系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用M. 高等教育出版社, 199218 張慰兮主編. 微型計(jì)算機(jī)原理接口及應(yīng)用M. 南京大學(xué)出版社, 199919 何立民. 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)M, 北京航空航天大學(xué)出版社, 199720 Cray C，Swinhoe C F

19、，Myin1Target controlled infusion of ketamine as analgessia for TIV A with propofo1Can，Anesth，199921 IAR System . M SP430 C Complier Programming Guide Dallas TX：TI，1996 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告開題報(bào)告：一、課題的目的與意義；二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望；三、課題主要內(nèi)容和要求；四、研究方法、步驟和措施 開 題 報(bào) 告一課題的目的與意義隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展和社會物質(zhì)財(cái)富的日益增長，安全防盜已成為社會問題。人們對它要求甚高

20、，即要安全可靠地防盜，又要使用方便，這就要求我們本著這一原則能夠更好的制作出安全又方便的電子密碼鎖，鎖具的歷史具有幾千年，透過鎖具也能了解到人類科技的快速進(jìn)步，現(xiàn)代鎖具發(fā)展了一百多年，人們對它的結(jié)構(gòu)、機(jī)理也研究得很透徹，因此，不用鑰匙就能打開的方法和工具也層出不窮?，F(xiàn)代人類文明社會里，由于社會中各種矛盾沖突十分劇烈，人們的思想道德觀念，價(jià)值觀念，文化修養(yǎng)水平等差異，群眾中良莠不齊，善良的人們能夠自覺規(guī)范自己的行為，“非禮不為”，然而，那些毫無道德觀念的盜賊卻想方設(shè)法利用高科技手段撬門開鎖，使廣大居民防不勝防。 因此這使我們能更好的了解并制作出更符合人們當(dāng)今安全可靠的鎖具。也使我們更加了解選擇什

21、么樣的鎖才能真正安全的，這也是廣大消費(fèi)者最為關(guān)心的事。并由此我們能更加加深理解單片機(jī)的原理應(yīng)用。二課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望從目前的技術(shù)水平和市場認(rèn)可程度看，使用最為廣泛的是鍵盤式電子密碼鎖，該產(chǎn)品主要應(yīng)用于保險(xiǎn)箱、保險(xiǎn)柜和金庫。鍵盤式電子密碼在鍵盤上輸入，因而易于掌握，其突出優(yōu)點(diǎn)是“密碼”是記在被授權(quán)人腦子里的數(shù)字和字符，既準(zhǔn)確又可靠，不會丟失（除了忘記），難以被竊（除非自己泄露）。鍵盤式電子密碼鎖也在不斷發(fā)展中，如“任意設(shè)定密碼”技術(shù)使得被授權(quán)人可以根據(jù)自己的需要或喜好設(shè)定密碼，常用常新；而“自動更改密碼”技術(shù)使得本次輸入的密碼將自動更改成下次應(yīng)輸入的密碼，更改的規(guī)律不為他人所知，因而不怕旁觀

22、者窺測；獨(dú)出心裁的“鍵盤亂序顯示”技術(shù)使得鍵盤上的固定鍵位每次顯示出的字符不固定，并且顯示的窄小角度只能由操作者正面看得到，因而即使旁觀者看見操作動作也難以窺測出密碼；“多重密碼設(shè)定”技術(shù)使得單組密碼不一定有效，適合多人分權(quán)使用，需要輸入兩組以上的密碼才被認(rèn)可，大大提高了保密性，如果限定輸入這些密碼的先后順序或時(shí)間區(qū)段，則保密性還可提高。在輸入密碼的過程中，為了限制試探密碼的企圖，通常輸入錯誤碼若干次或若干時(shí)間內(nèi)輸入不正確，即“封鎖”鍵盤，不再接受輸入操作?？傊M管新式電子防盜鎖層出不窮，但鍵盤式電子密碼防盜鎖仍然“老樹發(fā)新芽”，不僅在市場上居于主流地位，而且，還經(jīng)常作為其他類型電子防盜鎖的

23、輔助輸入手段。電腦密碼鎖由于其自身的優(yōu)勢，將會越來越走進(jìn)更多的家庭。三課題主要內(nèi)容和要求3.1本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容本次設(shè)計(jì)在PROTEUS模擬仿真軟件上，以單片機(jī)AT 89C51作為本設(shè)計(jì)的核心元件，實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電子密碼鎖的設(shè)計(jì)，利用單片機(jī)靈活的編程設(shè)計(jì)和豐富的I0端口，及其控制的準(zhǔn)確性通過軟件程序來控制整個系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電子密碼鎖的基本功能。其主要具有如下功能：本設(shè)計(jì)的密碼鎖具有佩帶UPS的電源系統(tǒng)，可在市電停電時(shí)自動啟動備用電源。設(shè)計(jì)的密碼鎖具有自動報(bào)警、修改密碼、錯誤警告、控制開鎖、防探視等功能。本設(shè)計(jì)采用了矩陣鍵盤電路，使用方便。為了便于顯示，本設(shè)計(jì)采用LED數(shù)碼管顯示。設(shè)計(jì)主要由三部分組成

24、：44矩陣鍵盤接口電路、密碼鎖的控制電路、輸出八段顯示電路。另外系統(tǒng)還有LED顯示燈，報(bào)警蜂鳴器等。 3.2本設(shè)計(jì)的主要要求（1）總方案的確定一種方案是以74LS112雙JK觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路控制。采用數(shù)字密碼鎖電路的好處就是設(shè)計(jì)簡單，但是操作過程復(fù)雜，而且可靠性不高。一種是以單片機(jī)為核心的控制方案。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，不但能實(shí)現(xiàn)基本的密碼鎖功能，還能添加掉電存儲、聲光提示甚至添加遙控控制功能。電路由兩大部分組成：密碼鎖電路和備用電源(UPS)，其中設(shè)置UPS電源是為了防止因?yàn)橥ｋ娫斐傻拿艽a鎖電路失效，使用戶免遭麻煩。密碼鎖電路包含：鍵盤輸入、密碼

25、修改、密碼檢測、開鎖電路、報(bào)警電路、鍵盤輸入次數(shù)鎖定電路。通過比較以上兩種方案，單片機(jī)方案有較大的活動空間，不但能實(shí)現(xiàn)所要求的功能而且能在很大的程度上擴(kuò)展功能，而且還可以方便的對系統(tǒng)進(jìn)行升級，所以我們采用后一種方案（2）系統(tǒng)框圖系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖（3）單片機(jī)的選擇AT89C51是由美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含4kb的可反復(fù)擦寫的程序存儲器和12B的隨機(jī)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的 高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)配置通用8位中央處理器（CPU）和 Flash存儲單元，功能 強(qiáng)大的AT89C51單片機(jī)可靈活的應(yīng)用與各種控

26、制領(lǐng)域。（4）硬件設(shè)計(jì) 密碼鎖硬件電路外圍電路包含：鍵盤電路、開鎖電路、報(bào)警電路、數(shù)碼管顯示電路、電源系統(tǒng)電路。電源系統(tǒng)電路：為了防止停電情況的發(fā)生，本電路后備了UPS電源，它包括市電供電電路，停電檢測電路，電子開關(guān)切換電路，蓄電池充電電路和蓄電池組成。鍵盤電路：鍵盤在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)輸入數(shù)據(jù)、傳送命令的功能，是人工干預(yù)的主要手段。鍵盤按電路結(jié)構(gòu)可以分為獨(dú)立式按鍵接口和矩陣式鍵盤兩大類。由于每個按鍵需占用一根I/O口線，在按鍵數(shù)量較多時(shí)，I/O口浪費(fèi)大，電路結(jié)構(gòu)顯得復(fù)雜。因此，此鍵盤是用于按鍵較少或操作速度較高的場合，因此我選擇矩陣式鍵盤。 數(shù)碼管顯示電路：同鍵盤一樣，顯示器也是人機(jī)交流

27、的重要組成部分。計(jì)算機(jī)的運(yùn)行結(jié)果和運(yùn)行狀態(tài)可以通過顯示器顯示出來。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常用的顯示器有LED和LCD兩種方式，LED數(shù)碼顯示最為普遍，但由于低功耗的要求，LCD顯示器越來越被廣泛地使用。在本節(jié)討論LED數(shù)碼顯示技術(shù)。開鎖電路：當(dāng)用戶輸入正確的密碼后，通過單片機(jī)發(fā)送信號給開鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電路驅(qū)動電磁鎖吸和，從而達(dá)到開鎖的目的。電磁鎖的選用要視情況而定，但是吸合力要足夠且有一定的余量。報(bào)警電路：系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮到防盜而設(shè)計(jì)了報(bào)警電路，由蜂嗚器發(fā)聲進(jìn)行報(bào)警，蜂鳴器接在MCU的P03引腳上，通過PNP型3極管做電流放大L_71，因此可以通過單片機(jī)控制蜂鳴器的頻率及蜂鳴時(shí)間。當(dāng)連續(xù)3次出現(xiàn)密碼錯誤

28、時(shí)，則系統(tǒng)會長時(shí)間發(fā)出雙頻報(bào)警音，此舉是為了防止別人非法試探開鎖。（5）軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)程序大部分使用C語言編寫，C語言是一種高級程序設(shè)計(jì)語言，它的優(yōu)點(diǎn)是C語法限制不太嚴(yán)格，程序設(shè)計(jì)自由度大，C語言適用范圍大，C語言在很多方面都可以用，不僅僅是在軟件開發(fā)上，各類科研都是需要用到C語言的?？梢浦残院茫瑔纹瑱C(jī)以及嵌入式系統(tǒng)都可以用C來開發(fā)。本系統(tǒng)軟件包括主程序模塊、鍵盤掃描模塊、密碼比較判斷模塊、修改密碼模塊、顯示模塊、智能報(bào)警模塊及延時(shí)程序等模塊。 主程序模塊:該模塊的功能包括定時(shí)器及數(shù)據(jù)緩沖區(qū)初始化、本機(jī)初始密碼設(shè)置及鍵盤掃描模塊、智能報(bào)警模塊、延時(shí)程序調(diào)用等功能。鍵盤掃描模塊：該模塊具備判斷鍵

29、盤上有無鍵按下、去抖動影響、逐列掃描鍵盤以確定被按鍵的位置號即行列號、形成鍵值并將鍵值存人指定的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中、判斷閉合的鍵是否釋放等功能。修改密碼模塊：該模塊的功能是修改沒置密碼。密碼修改程序要求密碼要輸入兩次，程序?qū)纱屋斎说拿艽a比較一致時(shí)，即用此密碼代替原先的密碼，如果兩次輸入的密碼不一致，則 “error”提示，并且返回，這樣就避免了修改密碼的隨機(jī)性。密碼比較判斷模塊：該模塊的功能是將鍵盤輸入的密碼與設(shè)定的密碼進(jìn)行比較，著密碼正確則開鎖；若不正確，則密碼輸人次數(shù)計(jì)數(shù)單元計(jì)數(shù)如達(dá)小到3次，返回鍵盤掃描模塊；若計(jì)數(shù)已達(dá)3次，則調(diào)用自動報(bào)警模塊。 智能報(bào)警模塊：該模塊采用軟件延時(shí)的方法，使P0.3?？诰€輸出雙頻方波，控制揚(yáng)聲器發(fā)聲，達(dá)到現(xiàn)場報(bào)警的目的。顯示模塊：該模塊的功能是顯示提示信息如：輸入密碼“input”,操作通過“pass”,操作