电子密码锁简介程序原理图电路图流程图-课程设计

　　电子密码锁简介程序原理图电路图流程图课程设计doc

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　　电子密码锁（简介+程序+原理图+电路图+流程图）•课程设计电子密码锁（简介+程序+原理图+电路图+流程图）1引言1.1电子密码锁简介1.2电子密码锁的发展趋势1.3本设计所要实现的目标2设计方案的选择2.1方案一：采用数字电路控制2.2方案二：采用以单片机为核心的控制方案3主要元器件介绍3.1主控芯片AT89S51存储芯片AT24C023.3LCD1602显示器34晶体振荡器4系统硬件构成4.1设计原理4.2电路总体构成4.3电源输入部分4.4键盘输入部分4.5密码存储部分4.6复位部位4.7晶振部分4.8显示部分4.9报警部分4.10开锁部分5系统软件设计6结论谢辞参考文献：附录一附录二摘要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。随着人们生活水帄的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，安全性能低，无法满足们的需要。本文从经济实用的角度出发，采用美国Atmel公司的单片机AT89S51与低功耗CMOS型E2PROMAT24C02作为主控芯片与数据存储器单元，结合外围的键盘输入、显示、报警、开锁等电路，用汇编语言编写主控芯片的控制程序，设计了一款可以多次更改密码具有报警功能的电子密码锁。经实验证明，该密码锁具有设计方法合理，简单易行，成本低，安全实用等特点，符合住宅、办公室用锁要求，具有推广价值。1引言11电子密码锁简介随着人们生活水帄的捉高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜。电了密码锁是由电了电路控制锁体的新型锁具，它采用触摸键盘方式输入开锁密码，操作方便。触摸式电子的输入部分采用触摸开尖（键盘输入），其优势在于传统的机械开尖之出在于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，无活动零件，不会磨损，寿命长等受到了广大用户的亲呢。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冇效卡、指纹或声音冇效，且不能实现远程控制，只能适用于保密要求高且供个人使用的箱、柜、房间等。而且卡片式IC卡还有易丟失等特点，加上其成本一般较高一定程度上限制了这类产品的普及和推广。在科学技术不断发展的今天，电了密码防盗锁作为防盗卫士的作用也日趋重要。本设计采用单片机C51作为单片机的核心单元，设计了一款具有本机开锁和报警功能的电子密码锁，既简单又适用。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，从而控制机械开尖的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。它的类很多，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：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。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电子防盗锁应用于金融业，其根本的作用是“授权”，即被“授权”的人才可以存取钱、物。广义上讲，金融业的“授权”主要包括以下三层次的内容：1、授予保管权，如使用保管箱、保险箱和保险柜；2、授予出入权，如出入金库、运钞车和保管室；3、授予流通权，如自动存取款。冃前，金融行业电子防盗锁的应用主要集中在前两个层面上。下面将介绍几种在金融行业中使用较多的电子防盗锁以及它们的技术发展方向。当然，以上所说的授权技术再高超，都必须由精良的“锁具”担当承载结构部件，实现开启、闭锁的功能，而且承担实体防护作用，抵抗住或尽量延迟破坏行为，让电子防盗锁“软、硬不吃”。一般情况下，锁具防盗的尖键是锁身外壳、闭锁的部件的强度、锁止型式、配合间隙和布提高电子防盗锁之防护能力的必然途径是报警，在金融业的许多场所有人值守、有电视监控，具有报警功能，可以综合物理防范和人力防范两种作用。报警的前提是具备探测功能，根据电子防盗锁的使用场所和防护要求，可选择多种多样的探测手段。在中国的城市金融业中，实现联网报警已经成为对各金融网点的基本要求。根据国内外的实践经验，金融业实行安全防范风险等级很有必要，即依据使用的防盗报警器材的性能、安装布局和人员值守状况等，可以评估被防护物或区域的防护能力，得出风险等级，其中，电子防盗锁的性能至矢重要。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。目前门锁主要用弹了锁，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，使用极不方便，且钥匙丟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，保密性弄，最基本的就是只依靠最简单的模拟电子开尖来实现的，制作简单但很不安全，在后为多是基于EDA来实的，但密码简单，易破解。随看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，用户只有密码或电了钥匙中的一样，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。1381电子密码锁（简介+程序+原理图+电路图+流程图）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高且供个人使用的箱、柜、房间等。由于数字、字符、图形图像、人体生物特征和时间等要素均可成为钥匙的电子信息，组合使用这些信息能够使电子防盗锁获得高度的保密性，如防范森严的金库，需要使用复合信息密码的电子防盗锁，这样对盗贼而言是“道高一尺、魔高-一丈”。组合使用信息也能够使电了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设计的任务采用单片机C51作为单片机的核心单元，利用单片机串行发射、接收等功能而设计的一款具有本机开锁和报警功能的电子密码锁。主要分为以下几个部分：选择密码将编好的密码程序存储在EPROM中，用户通过密码选择键进行选择。具体操作过程如下：首先按下密码选择键，然后衽逐渐输入号码，最后按下确认键即可。密码显示为了帮助用户确认是否有键按下特在电路中设置了模拟显示电路；而为了防止密码外泄；显示时，并不是显示用户按下的数字符号，而是以一个特定的字母符号提醒用户是否有键按下。有键按下，就会显示出字符“絆，没 键按下，则不会显示字符。 这样既巧妙的提醒了用户又保护了用户密码，此乃本 设计可靠性优点之一。 本机键开锁当用户键入正确密码后，在按确认键便会自动开锁但用户键入密码时应注意： 数字与数字 之间的间隔时间为2分钟，例如密码为32796，当键入第一个数字3 后应在2分钟内键入 第二个数字2，否则，就会视为无效。如果键入完密码后不 按确认键系统会当做放弃开锁处 密码错误报警当用户键入错误密码时，系统就会报警，由扬声器发出5秒报警声。当连续三次 出现密码 错误时，则系统会长期报警不止。这时必须按复位方可停止。此乃安全 可靠性之一。 待解决的问题是实现遥控开锁，当此锁用于私家车库或仓库时，用户可以不用上 车，只要 手执遥控器，键入正确密码，便会自动开锁；如果密码错误，同样也会 报警。还有实现声 控开锁，这种开锁方式在于方便且快速比遥控式还的待遥控器 既不方便又怕丟失遥控器。 但声控式容易被别人模仿。有一定的失密性。 本设计采用单片机为主控芯丿；，结合外围电路，组成电了密码锁，用户想要打开 先通过提供的键盘输入正确的密码才能将锁打开，密码输入错误有提示，为了提高安全性， 当密码输入错误三次将报警。密码可以由用户自己修改设定, 锁打开后才能修改密码。修改 密码之前必须再次输入密码，在输入新密码时候需 要二次确认，以防止误操作。 2设计方案的选择2.1方案一：采用数字电路控制 用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路作为密码锁的核心控制，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 电路口动清零，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10秒 （一般情况下，用户不会超过10秒，若用户觉得 不便，还可以修改）电路将报警20秒， 若电路连续报警三次，电路将锁定键盘 2分钟，防止他人的非法操作。采用数字电路设计的 方案好处就是设计简单但控 制的准确性和灵活性差。故不采用。 22方案二：采用以单片机为核心的控制方案 由于单片机种类繁多，各种型号都有其一定的应用环境，因此在选用时要多加比 较，合理 选择，以期获得最佳的性价比。一般来说在选取单片机时从下面几个方 面考虑：性能、存 储器、运行速度、I/O 口、定时/计数器、串行接口、模拟电 路功能、工作电压、功耗、封 装形式、抗干扰性、保密性除了以上的一些的还有一些最基本的比如：中断源 的数量和优 先级、工作温度范围、有没有低电压检测功能、单片机内有无时钟振 荡器、有无上电复位 功能等。在开发过程中单片机还受到：开发工具、编程器、 开发成本、开发人员的适应性、 技术支持和服务等等因素。基于以上因素本设计 选用单片机AT89S51作为本设计的核心元 件，利用单丿；机灵活的编程设计和丰富 I/O端口，及其控制的准确性，实现基本的密码锁功能。在单片机的外围电路 外接输入键盘用于密码的输入和一些功能的控制，外接 AT24C02芯片用于密码的 存储，外接LCD 1602显示器用于显示作用。当用户需要开锁时， 先按键盘开锁键 之后按键盘的数字键0 9输入密码。密码输完后按下确认键，如果密码输入正 确则开锁，不正确显示密码错误重新输入密码，当三次密码错误则发出报警；当 户需要修改密码时，先按下键盘设置键肩输入原來的密码，只有当输入的原密码正确后才 能设置新密码。新密码输入无误后按确认键使新密码将得到存储，密 码修改成功。 可以看出方案二控制灵活准确性好且保密性强还具有扩展功能，根据现实生活的 需要此次 设计采用此方案。 3主要元器件介绍 3.1主控芯片AT89S51 AT89S51是美国ATMEL公司生产的一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内 4kBytes 1SP( In-system programmable)的可反复擦写 1000次的 Flash 只读 程序存储器器件 采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造兼容标准 8051指令系统及8051引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash 存储单元， 功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统捉供 高性价比的解决方案。 3.1.1 AT89S51性能简介 AT89S51提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节内部数据存储 器（RAM）， 32个外部双向输入/输出（I/O） 口，一个5向量两级中断结构，两 个16位可编程定时计 数器，一个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内 时钟振荡器。 此外，AT89S51设计和配置了振荡频率可为OHz并可通过软件设置省电模式。空 闲模式下，