【正文】 用作輸入。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。 P1口： P1口是一個(gè)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。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。管腳解釋：VCC：供電電壓。[7]本設(shè)計(jì)所采用的是AT89C52單片機(jī)作為超聲波測(cè)距系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的控制器，該單片機(jī)是Atmel公司的產(chǎn)品，有如下一些特點(diǎn)：與MCS51 兼容、4K字節(jié)可編程FLASH存儲(chǔ)器、壽命：1000寫/擦循環(huán)、數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年、20世紀(jì)80年代中期，Intel公司將8051內(nèi)核使用權(quán)以專利互換或出售形式讓給世界上許多著名的IC制造廠商，如Philips，西門子，AMD，OKI，NEC，Atmel等，這樣就保證8051用戶到了21世紀(jì)仍具有技術(shù)的領(lǐng)先性。 89C51單片介紹89C51是美國(guó)Intel公司生產(chǎn)的低電壓，高性能的CMOS8位單片機(jī)，它采用了CHMOS工藝，其特點(diǎn)是功耗低。選擇器件的原則是：在實(shí)現(xiàn)題目要求的前提下所選的器件最小、成本最低。當(dāng)用戶輸入的指紋是正確的，單片機(jī)便輸出開門信號(hào)，送到開鎖驅(qū)動(dòng)電路，然后驅(qū)動(dòng)電磁鎖，達(dá)到開門的目的。系統(tǒng)整體框圖圖21所示。由用戶通過(guò)連接單片機(jī)的矩陣鍵盤輸入密碼，后經(jīng)過(guò)單片機(jī)對(duì)用戶輸入的密碼與自己保存的密碼進(jìn)行對(duì)比，從而判斷密碼是否正確，然后控制引腳的高低電平傳到開鎖電路或者報(bào)警電路控制開鎖還是報(bào)警，實(shí)際使用時(shí)只要將單片機(jī)的負(fù)載由繼電器換成電子密碼鎖的電磁鐵吸合線圈即可。其中指紋識(shí)別模塊是用來(lái)對(duì)指紋信息進(jìn)行采集分析比較，判斷指紋的合法性，然后與單片機(jī)機(jī)進(jìn)行通訊，完成開鎖任務(wù)。每一個(gè)方框表示一個(gè)小的功能單元，用表示信號(hào)流向的箭頭將各功能單元連接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)?？傮w設(shè)計(jì)方案用框圖表示。 圖2－1系統(tǒng)總設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖為了完成設(shè)計(jì)任務(wù)，我們尋找一定功能的若干單元電路構(gòu)成一個(gè)整體，滿足題目睥各項(xiàng)性能指標(biāo)。單片機(jī)種類繁多，性能指標(biāo)，計(jì)算速度，性價(jià)比更不相同，考慮到本次設(shè)計(jì)單片機(jī)并不承擔(dān)過(guò)于復(fù)雜和困難的計(jì)算任務(wù)，將不選用性能和價(jià)錢過(guò)高的單片機(jī)。單片機(jī)具有資源豐富、速度快、編程容易等優(yōu)點(diǎn)。如果我們這樣設(shè)計(jì)的方案好處就是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，但控制的準(zhǔn)確性和靈活性差，故不采用。用以個(gè)類型的觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路作為指紋鎖的核心控制，完成與指紋識(shí)別模塊進(jìn)行通訊，判斷是否開鎖。存儲(chǔ)器是用來(lái)存儲(chǔ)二值數(shù)據(jù)的數(shù)字電路?，F(xiàn)代的數(shù)字電路由半導(dǎo)體工藝制成的若干數(shù)字集成器件構(gòu)造而成。方案一：采用數(shù)字電路控制用數(shù)字信號(hào)完成對(duì)數(shù)字量進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的電路稱為數(shù)字電路， 或數(shù)字系統(tǒng)。本文所設(shè)計(jì)的是指紋鎖，因此必須要對(duì)指紋的信息進(jìn)行判斷與控制，對(duì)開鎖結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行正確的進(jìn)給。在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要采用各種元器件和芯片。我們?cè)僭O(shè)計(jì)當(dāng)中盡可能的減少接線的連接，簡(jiǎn)化程序的編寫，使我們的設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單易懂，為我們將來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)成品的修改，改進(jìn)及二次開發(fā)創(chuàng)造便利。同時(shí)，考慮到功能擴(kuò)展的問(wèn)題，要盡量充分使用I/O接口,避免浪費(fèi)。在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，盡量保持各模塊的獨(dú)立性。同時(shí)選用各種優(yōu)良算法來(lái)進(jìn)行相關(guān)的中斷程序的設(shè)計(jì)，并輔以延時(shí)、計(jì)數(shù)等子程序來(lái)彌補(bǔ)硬件電路的缺陷，力爭(zhēng)最大限度的降低誤報(bào)率。第二，智能化設(shè)計(jì)。這樣，不僅可以降低整體設(shè)計(jì)的難度，也便于電路的擴(kuò)展，分析。根據(jù)電路的基本功能，將整個(gè)系統(tǒng)分成若干個(gè)電路模塊，然后進(jìn)行對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)。而且我們擁有兩種開鎖方式，對(duì)于我們生活工作中的正常的使用有更大的適用性。同樣也可以輸入密碼進(jìn)行開鎖，和對(duì)密碼信息進(jìn)行修改。同樣本次設(shè)計(jì)同樣要采用單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。而單片機(jī)給我們的各領(lǐng)域都帶來(lái)的巨大的變化，現(xiàn)在從飛機(jī)大炮到電子產(chǎn)品都離不開單片機(jī)，這是因?yàn)閱纹瑱C(jī)是靠程序運(yùn)行的，并且可以修改。它是把中央處理器（CPU）、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）、只讀存儲(chǔ)器（ROM）、輸入/輸出端口 （I/0）等主要計(jì)算機(jī)功能部件都集成在一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。最后，我們通過(guò)計(jì)算機(jī)模糊比較的方法，把兩個(gè)指紋的模板進(jìn)行比較，計(jì)算出它們之間的相似程度，最終得到兩個(gè)指紋的匹配結(jié)果。有的算法把節(jié)點(diǎn)和方向信息組合產(chǎn)生了更多的數(shù)據(jù)，這些方向信息能夠表明各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系，有的算法還可以處理整幅指紋圖像。這種轉(zhuǎn)換是單向進(jìn)行的，只能從指紋轉(zhuǎn)換成特征數(shù)據(jù)但不能從特征數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為指紋，而且兩枚不同的指紋絕對(duì)不會(huì)產(chǎn)生相同的特征數(shù)據(jù)。首先，通過(guò)指紋采集儀器采集到人體指紋的圖像，并對(duì)原始圖像進(jìn)行初步的處理，這樣使指紋圖像中蘊(yùn)涵的特征信息更明顯。國(guó)外方面，美國(guó)、日本早已研制和生產(chǎn)出多種指紋自動(dòng)識(shí)別設(shè)備并投入使用，比如美國(guó)SECOM、日本嘉士通、松樹株式會(huì)社等公司開發(fā)的指紋鎖和指紋認(rèn)證裝置。而隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息處理與識(shí)別技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代指紋識(shí)別技術(shù)已發(fā)展成為一種成熟、應(yīng)用廣泛的生物特征識(shí)別技術(shù)，而且指紋具有唯一性、穩(wěn)定性、隨身性、便于采集等優(yōu)點(diǎn)，這使得指紋識(shí)別技術(shù)優(yōu)于其他人體生物特征識(shí)別技術(shù)。而指紋識(shí)別可謂歷史悠久，本是一種古老的身份識(shí)別技術(shù)。雖然以上多種電子鎖具，都有其各自的特點(diǎn)以及良好的防盜性，但是受限與當(dāng)今的科學(xué)技術(shù)以及成本的限制和市場(chǎng)的要求，一些過(guò)于復(fù)雜及高端的鎖具由于自身的局限性無(wú)法進(jìn)入大眾市場(chǎng)普及化。從而大大提高了鎖的安全性，使不法之徒無(wú)從下手，人們也就能對(duì)自身財(cái)產(chǎn)安全有了更多的保障。 指紋鎖的背景隨著社會(huì)科技的進(jìn)步，鎖已發(fā)展到了密碼鎖、磁性鎖、電子鎖、激光鎖、聲控鎖等等?！逼鋵?shí)，不是他們多高明，而是一般鎖具技術(shù)原理太過(guò)簡(jiǎn)單。目前，市場(chǎng)上很多國(guó)內(nèi)外的鎖具，實(shí)際上都不具備真正的防盜功能。然而，那些毫無(wú)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。鎖具發(fā)展到現(xiàn)在已有若干年的歷史了，人們對(duì)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。電子類鎖由于其保密性高，使用靈活性好，安全系數(shù)高，受到了廣大用戶的喜愛，擁有廣大的市場(chǎng)需求。關(guān)鍵詞：電磁鎖 指紋識(shí)別 單片機(jī) GSM 繼電器Design of fingerprint lock based on MCUYangyang Fang(Mechanical amp。同時(shí)，單片機(jī)控制GSM模塊會(huì)向目標(biāo)手機(jī)發(fā)送開關(guān)門的提示短信?；趩纹瑱C(jī)的指紋密碼鎖設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄基于單片機(jī)的密碼鎖的設(shè)計(jì) I1 緒論 1 1 指紋鎖的背景 1 2 22 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 4 4 5 開鎖機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 63 主要元器件介紹 7 89C51單片介紹 7 8 復(fù)位電路 9 STM32單片機(jī)介紹 10 STM32F103性能特點(diǎn) 11 12 SB2000M指紋識(shí)別模塊介紹 13 結(jié)構(gòu) 13 13 RS232C 連接器介紹 14 GSM設(shè)備的介紹 154 硬件電路的設(shè)計(jì) 18 系統(tǒng)電源的設(shè)計(jì) 18 系統(tǒng)的備用電源的設(shè)計(jì) 19 19 21 開鎖電路的設(shè)計(jì) 22 指紋識(shí)別模塊電路的設(shè)計(jì) 23 總電路的設(shè)計(jì) 245 軟件程序的設(shè)計(jì) 25 25 C語(yǔ)言簡(jiǎn)介 25 C語(yǔ)言特點(diǎn) 25 C語(yǔ)言優(yōu)點(diǎn) 25 KEIL簡(jiǎn)介 26 27結(jié) 論 28致 謝 29參考文獻(xiàn) 30附錄一：程序 31附錄二：電路接線圖及實(shí)物圖 42Design of fingerprint lock based on MCU I1 The first chapter 1 1 the background of fingerprint lock 1 the basic principles 2 the design characteristics 22 The second chapter 4 principle 4 options 4 system structure 5 lock mechanism design 63 The third chapter 7 89C51 introduction 7 clock circuit 8 reset circuit 9 STM32 10 STM32F103 features 11 systems 12 SB2000M 13 structure 13 specification 13 RS232C 14 GSM 154 The fourth chapter 18 power supply systerm design 18 standby power 19 design 19 design options 21 lock circuit design 22 the fingerprint identification circuit 23 the total circuit 245 The fifth chapter 25 selection and step of programming language 25 C language 25 C language features 25 C language advantages 25 KEIL 26 lock program design 27Conclusions 28Thanks 29Reference 30Appendix A：programs 31Appendix B：circuit design and the real figure 42基于單片機(jī)的密碼鎖的設(shè)計(jì)方陽(yáng)陽(yáng)（山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 機(jī)械與電子工程學(xué)院 泰安 270018）【摘要】： 本文主要介紹一款簡(jiǎn)單、安全、實(shí)用的指紋密碼開鎖設(shè)備。本項(xiàng)目主要采用單片機(jī)作為主控單元，以指紋識(shí)別模塊作為前端信號(hào)輸入，經(jīng)單片機(jī)控制繼電器工作，實(shí)現(xiàn)電磁鎖的開閉。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)證明，該系統(tǒng)工作穩(wěn)定，運(yùn)行可靠，操作簡(jiǎn)便，滿足日常生活開關(guān)門以及安全保密的需要，為進(jìn)一步完善家居的安全防衛(wèi)提供了方便。 Electrical Engineering College of Shandong Agricultural University, Tai’an, Shandong 271018)Abstract: This paper mainly introduces a simple, safe, practical fingerprint cipher unlocking device . The project mainly adopts the singlechip microputer as the main control unit, to the fingerprint identification module as the front signalinputing, the MCU controls the relay working, realize the opening and closing of an electromagnetic lock. At the same time, the MCU controls the GSM module to send the door switch prompt message to the target mobile phone . Experiments show, the system is reliable,working stable, simple operation, meets the daily opening and closing doors and security needs, providing convenience to further improving the security of the home furnishing.Keywords: Electromagnetic lock Fingerprint identification MCU GSM Relay431 緒論隨著人們生活水平的提高，如何實(shí)現(xiàn)家庭防盜這一問(wèn)題也變的尤其的突出，傳統(tǒng)的機(jī)械鎖由于其構(gòu)造的簡(jiǎn)單，安全性能低，被撬的事件屢見不鮮，而且鑰匙易于被復(fù)制，難以形成有效的保護(hù)。鎖是置于可啟閉的器物上,用以關(guān)住某個(gè)確定的空間范圍或某種器具的,必須以鑰匙或暗碼打開的扣件。現(xiàn)代人類文明社會(huì)里，由于社會(huì)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(jué)規(guī)范自已的行為，“非禮不為”，雖無(wú)鑰匙亦不會(huì)亂闖。為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況呢？因?yàn)閭鹘y(tǒng)鎖具都存在致命的弱點(diǎn)：第一、 鎖芯采用常見的銅、鋁、鋅等材料，抵抗不了強(qiáng)力破壞；第二、 鎖具制作工藝，技術(shù)落后，無(wú)法阻止技術(shù)手段的開啟。在慣偷面前，兩根鋼絲或幾件簡(jiǎn)單的工具就可以把這些鎖打開，有的慣偷甚至公開揚(yáng)言：“沒(méi)有我打不開的鎖。面對(duì)這一殘酷的現(xiàn)狀，新時(shí)代提出了鎖具必須革命的迫切的要求，這樣電子鎖具就進(jìn)入了大家的視野。在傳統(tǒng)鑰匙的基礎(chǔ)上，加了一組或多組密碼，不同圖像，不同聲音，不同磁場(chǎng)，不同聲波不同光束光波（如指紋、眼底視網(wǎng)膜等）來(lái)控制鎖的開啟。當(dāng)今安全信息系統(tǒng)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，特別在保護(hù)機(jī)密、維護(hù)隱私和財(cái)產(chǎn)保護(hù)方面起到重大作用，而基于電子鎖的安全系統(tǒng)是其中的組成部分，因此研究它具有重大的現(xiàn)實(shí)意義?？墒侵讣y鎖具其的技術(shù)已經(jīng)十分完善，價(jià)格已經(jīng)隨著時(shí)間逐步降低，是我們的設(shè)計(jì)電子鎖的首選。幾千年以前，中國(guó)人、盎格魯—撒克遜人和古敘利亞人就曾經(jīng)采用其作為身份鑒別的方法。