【正文】 .................................................................................... 23 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................. 24 永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 2 摘 要 據(jù)有關(guān)資料介紹，電子密碼鎖的研究從上世紀(jì) 30 年代就開始了，在某些特殊場所早就有所應(yīng)用。研究這種電子密碼鎖的初衷，是提高鎖具的安全性，因為電子密碼鎖的密鑰量 (密碼量 )極大不容易被破解，不像傳統(tǒng)鎖安全性差，一根鐵絲就可以輕易打開。密碼鎖和機械鎖配合，在安全性極高的前提下，它的另一個特點 —— 無需鑰匙，不用 擔(dān)心鑰匙丟失被仿制而出現(xiàn)的缺陷問題。密碼鎖還有指紋鎖 ,卡片鎖，磁卡鎖 ,生物鎖，電子智能鎖 ,指紋識別、 IC 卡辨認(rèn)等等。指紋識識別器若在公共場所使用存在容易機械損壞， IC 卡還存在容易丟失、損壞等特點。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。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，能談的上實用一些或者大眾化一些的還是按鍵式電子密碼鎖。這是一種操作方式類似于按鍵電話機的電子鎖，通過鍵盤上的數(shù)碼按鍵依次輸入一組密碼，如果密碼與內(nèi)部已約定的密碼相同，則輸出一個電信號，以驅(qū)動 電磁鐵或者小馬達(dá)將門打開，完成一個開鎖過程。本論文從電子密碼鎖系統(tǒng)的功能，硬件電路設(shè)計，軟件設(shè)計分別論述這一系統(tǒng)。通過使用單片機 AT89C51，作為控制核心，連接外部存儲器，實現(xiàn)密碼斷電保存，通過七段數(shù)碼管顯示，制作一種密碼鎖。該鎖具有開鎖、解密、修改、保存密碼、用戶密碼等基本的密碼鎖功能，還具有調(diào)電存儲、數(shù)碼提示等功能。 關(guān)鍵詞： 單片機 AT89C51 存儲器 七段數(shù)碼管永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 3 前 言 目前，我們最常用的鎖就是圓柱的機械式，隨著社會的不斷地的進(jìn)步，人們生活水平也在不斷地提高，安全成為現(xiàn)代居民最關(guān)心 的問題之一。從古至今，鎖一直就是保護人們財產(chǎn)的必不可少的工具。形銷栓的彈子鎖，其機構(gòu)簡單，使用方便，價格便宜，但在使用中凸顯了很多缺點如： 容易被開啟，目前傳統(tǒng)機械門鎖僅僅是單純的契合型機械裝置，無論其宣稱如何復(fù)雜、堅固，所謂的“開鎖大王”仍然能在數(shù)分鐘之內(nèi)無痕開啟。 換鎖麻煩：當(dāng)鑰匙遺失、被人配制、房就必須換鎖。 互開率高：由于機械鑰匙自身編碼能力極低，導(dǎo)致互開率高。 易被破壞：我們長期以來所使用的門鎖不但很不安全，而且非常容易被破壞，因為機械鎖具的鎖芯孔被一點點異物堵塞就會開不了門。 帶 鑰匙的煩惱：一道門至少需要帶一把鑰匙，所以我們都曾飽受攜帶一大串鑰匙的痛苦。一旦有一串鑰匙丟失，出于安全考慮，會造成多把門鎖需要更換的情況。 如過采用電子密碼鎖優(yōu)點有： 密碼組合多，安全性好：本設(shè)計采用了 0～ 9 共十個數(shù)字作為密碼編碼，密碼可在 0～ 9 位內(nèi)任意設(shè)置。如果設(shè)定密碼為 10 位，則密碼組合為 100 多億種。 無故障使用時間長，壽命高。主要為集成電路，即便壞了也容易更換。 安全方便：無需攜帶金屬鑰匙，只需記得一組密碼。一旦發(fā)現(xiàn)密碼有泄露的危險， 可即時更改密碼。 鎖在們內(nèi)部，不容易被破壞。只有鍵盤在外 面安全性能更有所提升。 為社區(qū)的電子化管理提供了方便：現(xiàn)代社會是電子社會，電子存在于我們生活的每一角落，出于管理的統(tǒng)一和方便考慮，電子密碼鎖替代機械門鎖是一種趨勢。 永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 4 第一章 系總體體結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)組成 如圖 2－ 1 所示系統(tǒng)主要由 AT89C51(51 系列 )、八位數(shù)碼管、蜂鳴器、 LED、4 4 矩陣鍵盤、復(fù)位電路等組成。 A 5 9 8 T C 1 電源 LED 數(shù)碼管 蜂鳴器 復(fù)位鍵 鍵 盤 存儲器 電磁鎖 永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 5 可行性分析 系統(tǒng)工作原理分析： 使用 AT59C51 單片機、 4 4 矩陣鍵盤、 LED、蜂鳴器等。矩陣鍵盤分別為 0、 *、＃、 CLE、 Enter、MODIFY。系統(tǒng)開始顯示“ INPUT”提示輸入密碼；輸入密碼時， LED 顯示電路顯示為“ ”，當(dāng)密碼輸入完畢按下 Enter 鍵時，對輸入密碼與設(shè)定的密碼進(jìn)行比較，若密碼正確則 LED 顯示電路顯示為“ PASS”提示鎖打開；若密碼不正確，LED 顯示電路顯示提示“ ERROR”，若連續(xù) 3 次輸入不正確，則發(fā)出警報聲同時鎖定鍵盤。 在輸入正確密碼后，按下修改鍵時， LED 顯示電路顯示“ old”提示“輸入舊密碼”，此時輸入正確的舊密碼，則顯示電路會有提示輸入新密碼在輸入新密碼后，顯示電路 會再次提示“再次輸入新密碼”若兩次輸入密碼不一致，則修改密碼失敗，一致則成功。在修改密碼的過程中，如果一開始輸入的舊密碼錯誤顯示電路會顯示提示，同時系統(tǒng)返回到開始。 若在“再次輸入新密碼”的時候輸入新密碼與前次不一致，則會返回到系統(tǒng)開始。修改密碼完成后，系統(tǒng)自動清零上鎖。要再次開鎖則需要輸入正確的密碼。 系統(tǒng)中 CEL 鍵用于退格，在輸入密碼時，若輸入錯誤且未按下 Enter 鍵，按下 CLE 可以刪除剛輸入的密碼，然后再次輸入。 為了防止惡意嘗試，系統(tǒng)才用若連續(xù)輸入 3 次錯誤密碼則發(fā)出報警聲，且鎖定鍵盤，可以提高系統(tǒng)的 安全系數(shù)，同時也能夠保護合法用戶的正常使用。 永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 6 第二章 硬件電路設(shè)計 AT89C51 單片機的簡介 AT89C51 是 MCS51 系列單片機的典型產(chǎn)品，我們 就這 一代表性的機型進(jìn)行系統(tǒng)的講解。 AT89C51 單片機包含中央處理器、程序存儲器 (ROM)、數(shù)據(jù)存儲器(RAM)、定時 /計數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在我們分別加 以 說明： 主要特性 8031 CPU 與 MCS51 兼容 4K 字節(jié)可編程 FLASH 存儲器 壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) 全靜態(tài)工作： 0Hz24KHz 三級程序存儲器保密鎖定 128*8 位內(nèi)部 RAM 32 條可編程 I/O 線 兩個 16 位定時器 /計數(shù)器 6 個中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 管腳說明 VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0 口： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 7 儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 P1 口： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。 P2 口： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個 TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫 “1” 時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作 為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時， P2 口輸出地址的高八位。在給出地址 “1” 時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對 外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL門電流。當(dāng) P3 口寫入 “ 1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示 管腳 備選功能 : RXD（ 串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時器 0 外部輸入） T1（記時器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)