【正文】 計 III 摘 要 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(wù)報表以及一些個人資料的保存多以加鎖的辦法來解決。 ：任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu) 送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。 作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 電子綜合課程設(shè)計報告 設(shè)計課題 ：基于單片機的 電子密碼鎖設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 注 意 事 項 （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標準封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻 8）致謝 9）附錄（對論文支持必要時） ：理工類設(shè)計（論文）正文字數(shù)不少于 1萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字數(shù)不少于 。 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫 2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家 技術(shù)標準規(guī)范。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。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(yīng)運而生。 在安全技術(shù)防范領(lǐng)域，具有防盜報警功能的電子密碼鎖 逐漸 代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械式密碼鎖，克服了機械式密碼鎖密碼量少、安全性能差的缺點，使密碼鎖無論在技術(shù)上還是在性能上都大大提高一步。 基于以上思路，本次設(shè)計使用 ATMEL 公司的 AT89C52 實現(xiàn)一基于單片機的電子密碼鎖的設(shè)計，其主要具有如下 功能： 1. 設(shè)置 8 位密碼，密碼通過鍵盤輸入，若密碼正確，則將鎖打開。修改密碼之前必須再次輸入密碼，在輸入新密碼時候需要二次確認，以防止誤操作。密碼輸入錯誤液晶顯示器會出現(xiàn)錯誤提示。另外系統(tǒng)還有 LED 提示燈，報警蜂鳴器等。 2) 密碼清除功能：當(dāng)按下清除鍵時，清除前面一位輸入的密碼，并清除對應(yīng)的“ *”。 4) 開鎖功能：當(dāng)按下開鎖鍵，系統(tǒng)將輸入與密碼進行檢查核對，如果正確鎖打開，否則不打開。而鎖自古以來就是把守門戶的鐵將軍，人們對它要求甚高，既要安全可靠地防盜，又要使用方便，這也是制鎖者長期以來研制的主題。然而，眼下假冒偽劣的機械鎖泛濫成災(zāi)，互開率非常之高。經(jīng)國家工商局、國家內(nèi)貿(mào) 局、中國消協(xié)等部門對鎖具市場的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)個別產(chǎn)品的互開率居然超標 26 倍。此外，即使是一把質(zhì)量過關(guān)的機械鎖，通過急開鎖，甚至可以在不損壞鎖的前提下將鎖打開。 電子鎖 電子鎖是采取電子電路控制，以電磁鐵或者衛(wèi)星電機和鎖體作為執(zhí)行裝置的機電一體化鎖具，相比傳統(tǒng)的機械鎖具，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)動機械成為可能，于是有了電子鎖一日千里的躍進。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。其性能和安全性已大大超過了機械鎖，主要特點如下： 1. 保密性好，編碼量多，遠遠大于彈子鎖。 電子信息工程課程設(shè)計 2 2. 密碼可變。 3. 誤碼輸入保護。 電子密碼鎖的的發(fā)展趨勢 從目前的技術(shù)水平和市場認可程度看，使用最為廣泛的是鍵盤式電子密碼鎖，該產(chǎn)品主要應(yīng)用于保險箱、保險柜和金庫，還有一部分應(yīng)用于保管箱和運鈔車。但是密碼不能太簡單，太簡單了就容易被他人在鍵盤上試探出來，或者可能被旁觀者窺測出來，造成保密性不足。因此，為了發(fā)揚優(yōu)點、克服弱點，鍵盤式電子密碼也在不斷發(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，因而不怕旁觀者窺測；獨出心裁的 “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間區(qū)段，則保密性還可提高?？傊?，盡管新式電子防盜鎖層出不窮，但鍵盤式電子密碼防盜鎖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輔助輸入手段。共設(shè)有八個用戶輸入鍵， 74LS373 為密碼存儲器件。當(dāng)輸入密碼后將 OC 置于高電位，則鎖存器將密碼信號鎖 存，然后按鍵復(fù)位。并且，當(dāng)時間或輸入次數(shù)到達一定值后，電路會自鎖一段時間，并發(fā)出警報聲。 第一部分是密碼輸入部分，由八個開關(guān)構(gòu)成，密碼輸入共有 28=255 種輸入方式（注：從 00001111 共 256 種組合），但能正確開鎖的輸入方式只有 1 種，安全性較高。第三部分是 由 74LS85 組成的比較器（或者是同或門組成的比較電路），來比較輸入信號與寄存密碼的相等與否。第五部分是計時及計數(shù)部分，計時表示從準備開鎖到開鎖完成所規(guī)定的時間，以及鎖存時期的鎖存時間，計數(shù)記錄的是誤操作的次數(shù)。在 單片機的外圍電路外接輸入鍵盤用于密碼的輸入和一些功能的控制，外接 AT24C02 芯片用于密碼的存儲，外接 LCD1602 用于顯示作用。密碼輸完后按下確認鍵，如果密碼輸入正確則開鎖，不正確顯示密碼錯誤重新輸入密碼，當(dāng)三次密碼錯誤則發(fā)出報警；電子信息工程課程設(shè)計 4 當(dāng)用戶需要修改密碼時，先按下鍵盤設(shè)置鍵后可以設(shè)置新密碼。 單片機具有資源豐富、速度快、編程容易等優(yōu)點。 綜上分析：方案一雖然設(shè)計簡單但密碼輸入控制復(fù)雜、實用性不是很強，并且不能實現(xiàn)密碼保存。 故在此設(shè)計中，我們選用第二種方案，即利用單片機實現(xiàn)密碼鎖的控制。然而液晶屏 也 可在陽光下工作，具有防風(fēng)、防雨、防水功能 。但是液晶在陽光強的時候會反光是視角模糊看不清楚，對于這個現(xiàn)象由于屏幕較小可以用手擋住陽光是自己看的清楚一點。數(shù)碼管的優(yōu)點 是在強光下也能看清上面顯示的內(nèi)容。 密碼輸入方式的選擇 方案一：指紋輸入識別 指紋識別技術(shù)主要設(shè)計四個功能：讀取指紋圖像、提取特征、保存數(shù)據(jù)和對比。軟件從指紋上找到被稱之為“節(jié)點”的數(shù)據(jù)點，即指紋紋路的分叉、終止或打圈處的坐標位置，這些點同時具有七種以上的唯一特征。這些數(shù)據(jù)通常被稱之為模板。 方案二：矩陣鍵盤輸入識別 由各按鍵組成的矩陣鍵盤每條行線和列線都對應(yīng)一條 I/O口線，鍵位設(shè)在行線和列線的交叉點，每當(dāng)一個按鍵按下就會由某一條行線與某一條列線接觸，只要確定接觸的是哪兩條 I/O 口線，就可以確定哪一個按鍵被觸動。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有鍵按下，將列線逐一置低，其他列線置高，讀取行線口線。 方 案比較：方案一雖然比較安全，不容易忘記密碼但是軟硬件太過復(fù)雜，很難操控且成本很高。故選取方案二作為設(shè)計的輸入部分。由用戶通過連接單片機的矩陣鍵盤輸入密碼后，經(jīng)過單片機對輸入密碼與自己保存的密碼進行比對，從而判斷出密碼是否正確，然后控制引腳的高低電平傳到開鎖電路或者警報電路控制開鎖還是報警 。系統(tǒng)整體框圖如圖 31 所示。 2. 顯示模塊：用于完成對系統(tǒng)狀態(tài)顯示及操作提示功能。在不接任何外圍電路的情況下可以實現(xiàn)大部分較為復(fù)雜的邏輯控制功能，進行外部 RAM 擴展還可以用于數(shù)據(jù)采集，點陣顯示屏控制等方面應(yīng)用。 STC89C52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器 。 具有以下標準功能： 8k 字節(jié) Flash， 512 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線， 看門狗定時器 ，內(nèi)置 4KB EEPROM， MAX810 復(fù)位電路， 2個 16 位 定時器 /計數(shù)器，一個 6向量 2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工 串行口 ?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、 定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。最高運作頻率35MHz， 6T/12T 可選。 P0 口能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的低八位。對端口寫“ 1” ,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平。 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。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)存儲器進行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。但更重要的用途是它的第二功能。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。當(dāng)單片機方位外部存儲器時，該引腳的輸出信號ALE用于鎖存 P0 的八位地址。 PSEN： 程序存儲器允許，輸出外部程序存儲器的選通信號。當(dāng) EA=1 時，單片機只訪問內(nèi)部程序存儲器。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。AT24C02 有一個 16 字節(jié)頁寫緩沖器。 24c02 引腳說明 : SCL：串行時鐘信號引腳 在 SCL 輸入時鐘信號的上升沿將數(shù)據(jù)送入 EEPROM 器件 ,并在時鐘的下降沿將數(shù)據(jù)讀出。該引腳為開漏輸出，可與其它多個開漏輸出器件或開集電極器件線或連接。當(dāng)使用 24C02 時最大可級聯(lián) 8 個器件，如果只有一個 24C02 被總線尋址，這三個地址輸入腳 A0， A1， A2 可懸空或拉高。 VCC， GND——電源，接地引腳， 24c02 內(nèi)部尋址，讀 /寫操作： 前八位是地址地址信號，從最高位（ MSB）開始，其中前四位是固定值 1010，后三位有管腳 A0、 A A2 的基地情況確定。若與 SDA 線發(fā)送過來的地址比較一致，則器件輸出應(yīng)答 0，否則將返回等待狀態(tài)。 寫操作： 先由主機發(fā)送起始命令，再發(fā)送送器件地址，當(dāng)主機接收到器件的 ACK 應(yīng)答后，便繼續(xù)發(fā)送內(nèi)部字節(jié)地址，當(dāng)接收到 ACK 應(yīng)答后繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng) 8 位數(shù)據(jù)發(fā)送完畢之后，主機接收到器件的 ACK 應(yīng)答，在發(fā)送停止信號。當(dāng)讀到最后頁的最后字節(jié)，該地址變?yōu)?0；當(dāng)讀到某頁的頁尾時，該地址轉(zhuǎn)向該頁頁首。1602 型 LCD 液晶顯示模塊具有體積小，功耗低，顯示內(nèi)容豐富等特點， 超薄輕巧，常用在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中。 1602 液晶模塊內(nèi)部的 字符 發(fā)生 存儲器 （ CGROM)已經(jīng)存儲了 160 個不同的點陣 字符圖形，這 些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼， 比如 大寫的英文字母 “A”的代碼電子信息工程課程設(shè)計 11 是 01000001B（ 41H），顯示時模塊把地址 41H 中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母 “A”。A’。 電子信息工程課程設(shè)計 12 第四章 硬件電路設(shè)計 本系統(tǒng)外圍電路包括鍵盤輸入部分、密碼存儲部分、復(fù)位部分、顯示部分、報警部分、開鎖知識部分組成，根據(jù)實際情況鍵盤輸入部分選擇 4*4 矩陣鍵盤，顯示部分選擇字符型液晶顯示 LCD1602，密碼存儲部分選用 AT24C