基于单片机控制的电子密码锁论文

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1、……学士学位论文1引言随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，因此，人们在日常生活中越来越离不开密码的使用，比如新型小区单元门的电子密码锁、超市的存储柜、智能取款机，公司转帐交易等这些时候人们接触到的都是一种电子密码的装置。电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的喜爱。[3]因此本设计是要实现一个电子密码锁,用单片机来实现开闭锁的过程.设计本课题时构思了两种方案：一种是用以AT89s51为核心的单片机控制方案；另一种

2、是用以74LS112触发器构成的数字逻辑电路控制方案。由于考虑到数字电路方案原理过于简单，而且不能满足现在的安全需求，所以本文采用前一种方案。下面就对这两种方案进行一个论证和比较.2方案论证与比较分为两种方案，一种是用以74LS112触发器构成的数字逻辑电路控制方案还有一种是用AT89s51为核心的单片机控制方案。下面我来分析一下这两种方案。方案一：采用数字电路控制。其原理方框图如图2－1所示。图2-1数字电路控制采用数字密码锁电路的好处就是设计简单。用以74LS112触发器构成的数字逻辑电路作为密码锁的核心控制，

3、共设了12个用户输入键，其中有10个是有效的密码按键，其它的有一个确认键和一个取消键，若按下取消第30页共30页……学士学位论文键，键盘输入电路自动清零，原先输入的密码无效，需要重新输入；若按下确认键则将输入的密码与原先设定的密码进行比较，如果正确则锁打开错误则不打开锁。如果用户输入密码的时间超过40秒（一般情况下，用户不会超过40秒，若用户觉得不便，还可以修改）电路将报警80秒，若电路连续报警三次，电路将锁定键盘5分钟，防止他人的非法操作。电路由两大部分组成：密码锁电路和备用电源(UPS)，其中设置UPS电源是为

4、了防止因为停电造成的密码锁电路失效，使用户免遭麻烦。密码锁电路包含：键盘输入、密码修改、密码检测、开锁电路、执行电路、报警电路、键盘输入次数锁定电路。[3]由于本设计做的是单片机方面的设计所以这种方案就没有多加考虑，有什么不妥的地方还请谅解。方案二：采用一种是用以AT89S51为核心的单片机控制方案。利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口，及其控制的准确性，来实现密码锁的设计。由于用到了两块单片机的通信，所以分为上位机和下位机（即主机和重机），他们的功能描述如下：用户通过下位机来输入用户名和密码，然后将用户名和

5、密码发送给上位机,上位机进行一次密码的比较,当用户名和密码都正确后上位机就发送一个正确的标志给下位机,下位机绿灯亮即表示在开锁,若密码错误后,则发送错误标志,下位机红灯亮,则表示不开锁.下位机和上位机的框图如图2-2和图2-3所示：图2-2下位机结构框图第30页共30页……学士学位论文图2-3上位机结构框图由于使用了RS485通信，所以可以扩展为多个锁，每一个锁只能有特定的几个用户可以打开，即每个用户有不同的权限。如果这个用户没有打来这个锁的权限，即使他输入的密码是正确的，他也打不开这个锁。在设计中使用拨码开关来扩

6、展了4个键盘，同时用拨码开关来调节通信的波特率。通过比较以上两种方案，单片机方案有较大的活动空间，不但能实现所要求的功能而且能在很大的程度上扩展功能，而且还可以方便的对系统进行升级，所以我们采用后一种方案。3功能单元设计本设计中主要包括4个单元：主控单元、按键电路、显示电路、RS485通信电路。主控单元就是一个单片机,它是本系统的核心,密码锁的一切功能都由单片机完成.按键电路就是一个矩阵键盘.本设计中使用了3行4列的矩阵键盘.用户通过按键输入用户名和密码,可以说键盘是用户与单片机对话的一个工具.显示电路是一个LED

7、的数码管显示,用户可以通过数码管上的显示来判断自己发出的开锁命令是否成功.RS485通信电路是上位机与下位机联系的桥梁.没有了它上位机和下位机就会孤立的存在,那时下位机输入的用户名和密码将不能传送给上位机,也就完不成密码比较,导致不能实现开关锁功能的实现.下面具体的介绍一个这4个功能模块.3.1、主控单元设计本主控单元使用了AT89C51单片机.第30页共30页……学士学位论文芯片管脚图3-1如下：图3-1芯片管脚图AT89C51方框图3-2为：第30页共30页……学士学位论文图3-2AT89C51方框图引脚功能说

8、明：lVCC：电源电压lGND：地lP0口：P0口是一组8位漏极开路双向I/0口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能以吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash编程时，P0接收指令字节，而