单片机密码锁设计论文

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1、单片机密码锁设计毕业论文1绪论1.1背景随着社会的发展及物资财富的日益增长，安全防盗愈来愈受到人们的关注，自古以来，人们都是用锁来解决安全问题，然而，安全可靠、使用方便一直是制锁者研究的主题。目前机械锁因操作不便，易受破坏而饱受诟病，密码锁则受到了人们的关注。在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码控制系统逐渐代替传统的机械式密码控制系统，克服了机械式密码控制的密码量少、安全性能差的缺点，使电子密码控制系统无论在技术上还是在性能上都大大提高了一步。随着大规模集成电路技术的发展，特别是单片机的问世，出现了带微

2、处理器的智能密码控制系统，它除具有传统电子密码控制系统的功能外，还引入了智能化管理、专家分析系统等功能，从而使密码控制系统具有很高的安全性、可靠性，应用日益广泛。1.2电子密码锁简介电子密码锁是一种通过输入密码来控制芯片或电路，继而控制机械开关闭合，实现开、闭锁目标的电子产品。电子锁有很多种类，有基于芯片的性价比较高的产品，也有简单的电路产品。目前应用较广的电子密码锁是前者，基于芯片，通过编程来实现。它的性能和安全性大大超过了机械锁。特点如下：1)安全性好，编码量远远多于机械锁。随机开锁几乎不可能。2)密码可修改

3、，用户可以随时更改密码，以应对密码被盗，同时也可以避免人员更替引起的保密性下降。3)防试探保护，当多次输入密码错误时，自动启动报警系统。4)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)电子密码控制系统具有操作简单易行，一学即会[2]。451.3电子密码锁的发展趋势以前由于电子器件的限制，开发出的电子密码控制系统种类不多、保密性不理想。有的甚至只是使用最简单的模拟电子开关来实现，虽然制作简单但是安全性低。后来的设计是使用EDA实现的，其电路复杂，电子元件也增加了不少。一部分采

4、用先前的20引脚的2051系列单片机来实现，不过密码简单，易破解。随后随着电子元件的逐渐发展，电子密码的控制系统出现了很多新的种类，较之以前的控制系统，其功能更加强大，安全性大为增强，使用起来也更加方便。从以前单密码输入发展到现在的感应元件加密码，使电子加密更加名副其实。如果用户只有密码或电子钥匙，是无法锁的。随着社会的发展人们对保密性需求越来越高，而电子元件的发展则为人们需求的满足提供了可能。据国外的统计资料显示,装有电子防盗装置的商业区或居民区盗窃犯罪率平均下降30%左右[4]。目前西方发达国家已经大量地应用

5、这种智能门禁系统。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电子信息，组合使用这些信息能够使电子防盗密码控制获得更高的保密性，如防范森严的金库，需要使用复合信息密码的电子防盗密码控制系统。组合使用信息也能够使电子防盗密码控制系统获得无穷扩展的可能。可以看出组合使用电子信息是电子密码控制系统今后发展的趋势。1.4预期目标本设计以单片机为主控芯片，结合外围的4*4矩阵键盘接口电路、液晶显示电路、密码锁控制电路、报警电路等，组成密码锁控制系统，用户想要打开锁，必须通过矩阵键盘输入正确的密码，有密码错误提

6、示，为提高安全性，当密码错误三次将报警。密码可以由用户自行修改，但锁打开后才能进行修改密码操作。修改密码时须两输入密码，并输入两次新密码，以防止误操作。452方案论证与比较2.1方案一：采用数字电路控制一般以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路作为电子密码控制系统的主控部分。一共有9个用户输入键，但只有4个是有效的密码按键，其它为干扰按键。若按下密码键，则输入密码；若按下干扰键，则键盘自动清零，原来输入的密码无效，可以重新输入；如用户输入密码的时间超过一定值（如10s，具体时间可自行修改）电路将报警，持续

7、20秒；如果连续报警三次，键盘电路将被锁定2分钟，以防止他人的非法操作。关于数字电路的设计方案虽然设计简单便利，但控制的准确性和灵活性较差[3]，不采用。2.2方案二：以单片机为核心的控制方案单片机种类繁多，各种型号都有其特定的应用环境，虽然给了我们更多的选择，但在选用时要多加比较，合理选择，以获得最佳的性价比。一般来说在选取单片机时要考虑下面几个方面：性能、运行速度、存储器、I/O口、串行接口、定时/计数器、工作电压、功耗、电路模拟功能、封装形式、抗干扰性、保密性，除此以外，还有一些最基本的选择条件如：工作温度

8、范围、中断源的数量和优先级、有无低电压检测功能、单片机内有无时钟振荡器、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的影响[5]45。基于以上因素这次设计选用单片机AT89S51作为设计的核心元件，利用其灵活的编程设计、丰富的I/O端口、控制的准确性，来实现基本的密码控制功能。在单片机的外围电路接入4*4矩阵