【正文】 畢業(yè)設計 (論文 ) 課 題 名 稱 單片機密碼鎖的設計 學 生 姓 名 王 帆 學 號 系、年級專業(yè) 機電一體化 指 導 教 師 謝 聰 2020 年 11 月 2 日 I 摘 要 在現(xiàn)代社會， 電子密碼鎖 已不是一個陌生的名詞。本文中將要介紹的電子密碼鎖是一種通過密碼輸入來控制電路或是芯片工作，從而控制機械開關的閉 合，完成開鎖、閉鎖任務的電子 鎖裝置 。 本設計是基于 AT89C51 單片機 為控制核心 的密碼鎖設計方案 ， 它 是一種通過密碼輸入來控制電路或是芯片工作， 運用 鍵盤輸入、密碼修改、密碼檢測、開鎖電路、執(zhí)行電路、報警電路、鍵盤輸入次數(shù)鎖定電路 來 完成開鎖、閉鎖 等 任務。 利用識別密碼是否正確來開鎖或報警。通過鍵盤輸入次數(shù)記錄來實現(xiàn)鍵盤的鎖定。本文設計的 密碼鎖具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等優(yōu)點。 關鍵詞 ： AT89C51；電子密碼鎖；控制電路；識別密碼 II Abstract In modern society, the electronic lock has not a strange noun. This will introduce an electronic lock that is an electronic products can password to control circuit and control work, or chip mechanical switch, plete the task of unlock and lock. The design is based on AT89C51 as control core design scheme of locks, it is a password to control circuit through work, or chip keyboard input, password revision, password lock circuit, detection and alarm circuit, keyboard input frequency lock, to plete the circuit, etc. Using the correct password recognition to replace or alarm. Through the keyboard input frequency to lock the keyboard recording. In this design with high security locks, low cost, low power consumption, easy operation, etc. Keywords: AT89C51； electronic locks； control circuit； identify the password III 目錄 摘要 ............................................................................................................ I ABSTRACT .............................................................................................. II 引言 ............................................................................................. 1 課題來源 ...................................................................................... 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ........................................................................... 2 第 2章 方案設計與論證 ........................................................................... 3 設計思路 ...................................................................................... 3 系統(tǒng)方案一 .................................................................................. 3 系統(tǒng)方案二 .................................................................................. 4 方案論證 ...................................................................................... 4 第 3章 硬件電路設計 ............................................................................... 5 AT89C51 單片機硬件結(jié)構(gòu) ............................................................ 5 鍵盤電路設計 .............................................................................. 9 開鎖電路設計 ..............................................................................10 顯示電路設計 ..............................................................................12 AT24C02 掉電存儲單元的設計 ...................................................12 電源電路設計 ..............................................................................13 設計總體電路圖 ..........................................................................15 第 4章 軟件設計 .....................................................................................16 程序設計 .....................................................................................16 主程序設計 ..................................................................................16 鍵盤掃描及識別子程序設計 .......................................................19 顯示子程序設計 ..........................................................................23 第 5章 系統(tǒng)仿真與調(diào)試 ..........................................................................26 PROTEUS 仿真平臺 .......................................................................26 部分模塊電路仿真 ......................................................................26 仿真結(jié)果分析及問題解決方案 ....................................................29 結(jié)束語 ......................................................................................................30 參考文獻 ..................................................................................................31 致 謝 ......................................................................................................32 附錄 I 總體原理圖 ....................................................................................33 附錄 II 程序主要原代碼 ...........................................................................34 1 第 1 章 緒論 引言 在日常的生活和工作中 ,住宅與部門的安全防范、單位的文件檔案、財務報表以及一些個人資料的 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。隨著科學技術的不斷發(fā)展，人們對日常生活中的安全保險器件的要求越來越高。為滿足人們對鎖的使用要求，增加其安全性，用密碼代替鑰匙的密碼鎖應運而生。密碼鎖具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等優(yōu)點。 根據(jù)本設計要求， 通過密碼輸入來控制電路或是芯片工作，從而控制機械開關的閉合，完成開鎖、閉鎖 等 任務。它的種類很多，有簡易的電路產(chǎn)品，也有基于芯片的性價比較高的產(chǎn)品。現(xiàn)在應用較廣的電子密碼鎖是以芯片為核 心，通過編程來實現(xiàn)的。其性能和安全性已大大超過了機械鎖 。 其主要優(yōu)點有： (1)保密性好 ,編碼量多 ,遠遠大于彈子鎖。隨機開鎖成功率幾乎為零。 (2)密碼可變。用戶可以經(jīng)常更改密碼，防止密碼被盜，同時也可以避免因人員的更替而使鎖的密級下降。 (3)誤碼輸入保護。當輸入密碼多次錯誤時，報警系統(tǒng)自動啟動。 (4)操作簡單易行，一學即會。 課題來源 目前，最常用的鎖是 20 世紀 50 年代意大利人設計的機械鎖，其機構(gòu)簡單、使用方便、價格便宜。但在使用中暴露了很多缺點：一是機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，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。根據(jù)國外的統(tǒng)計資料 ,裝有電子防盜裝置的商業(yè)區(qū)或居民區(qū)盜竊犯罪率平均下降 30%左右。二是鑰匙一旦丟失，無論誰撿到都可以將鎖打開。三是機械鎖的材料大多為黃銅，質(zhì)地較軟，容易損壞。四是機械鎖鑰匙易于復制，不適于諸如賓館等公共場所使用。出于安全、方便等方面的需要，許多智能鎖（如指紋辨別、 IC 卡識別）已相繼問世，但這類產(chǎn)品的特點是針對特定指紋或有效卡，只能適用于保密要求高且僅供個別人使用的箱、柜、房間等。另外，卡片式的 IC 卡易丟失，加 上其成本一般較高，在一定程度上限制了這類產(chǎn)品的普及和推廣。根據(jù)單片機 2 技術及相關原理 ,設計一個以單片機為控制核心，采用程序控制方法，能實現(xiàn)對電子產(chǎn)品安全保護的電路。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 當今電子密碼鎖 的 發(fā)展已經(jīng)到了非常高的境界，由于電子元件特別是單片機應用在這幾年得到空前發(fā)展，無論功能性，穩(wěn)定性都比較全面，在保密方面已做到人眼識別，指紋識別，人聲識別基本上電影上有的現(xiàn)實也有。在國外發(fā)展比較早，所以應用也比較廣泛，主要在家庭裝較貴重地方，銀行，保險柜等應用較多，在國內(nèi)這方面發(fā)展也較快，不管自己開發(fā)或是引進都 有，在重要地方應用也較多，由于價錢比普通彈子鎖較貴，早幾年應用較少，現(xiàn)在越來越普及到平?；磥淼陌l(fā)展也會越來越被大眾采用，由于它的功能、安全是彈子鎖無法相比的。發(fā)展前境是非常大的。 3