项目编号:mcuclub-302

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总字数:13800+

摘  要

随着电子产品智能化和小型化的不断发展,电子密码锁已在生活中得到广泛应用,单片机已成为电子产品研发中的首选控制器。由于单片机具有体积小,功耗低,控制精度高,运行可靠的特点,因此在实际生产中得到了广泛的应用。为了更好地促进电子锁在各个领域的应用,此次设计的基于STC89C52单片机控制的电子密码锁。该机器通过使用单片机STC89C52进行编写程序,并使用LCD1602显示密码。当前输入的六个数字可以显示在屏幕上。正确输入密码后,相应的指示灯会亮起,并且显示屏会显示门已打开;当错误的密码输入次数超过三倍时,蜂鸣器会发出警报信号,并且显示屏会显示密码错误,并且可以通过指纹比对进行开锁。此设计具有解决目前很多传统的锁智能通过携带钥匙才能打开的问题。该设计具有一定的现实意义。

关键字指纹密码锁,单片机,AT24C02存储器,LCD1602

Abstract

With the continuous development of electronic products intelligent and miniaturization, electronic password lock has been widely used in life, SCM has become the preferred controller in the development of electronic products. Because the single-chip microcomputer has the characteristics of small size, low power consumption, high control precision and reliable operation, it has been widely used in practical production. In order to better promote the application of electronic lock in various fields, the design of electronic password lock based on STC89C52 MCU control. The machine through the use of MCU STC89C52 programming, and the use of LCD1602 display password. The six numbers currently entered can be displayed on the screen. After entering the password correctly, the corresponding indicator light will light up, and the display screen will show that the door has been opened; When the number of incorrect password input times is more than three times, the buzzer will send an alarm signal, and the screen will show that the password is wrong, and the lock can be opened through fingerprint comparison. This design has solved the problem that many traditional locks can be opened by carrying keys. The design has certain practical significance.

Key words: fingerprint password lock, SCM, AT24C02 memory, LCD1602

目    

第一章 绪论

1.1课题的背景和意义

1.2电子密码锁的简介

1.3 国内外研究现状

第二章 系统总体设计方案

2.1 本设计完成的工作和实现目标

2.2 本文的研究方法

2.3 主要器件方案选择

2.3.1电源模块方案选择

2.3.2 主控制器模块方案选择

2.3.3 显示电路模块方案选择

第三章 硬件系统设计

3.1 主控模块电路

3.1.1晶振电路

3.1.2复位电路

3.1.3电源输入电路

3.2显示电路

3.3键盘输入电路

3.4报警电路

3.5 指纹模块

第四章 系统程序设计

4.1 编程软件介绍

4.2 主程序流程设计

4.3 按键函数流程设计

4.4 确认函数流程设计

4.5搜索指纹函数流程设计

第五章 仿真调试

5.1 仿真总体设计

5.2 重置密码仿真测试

5.3 密码开门测试

5.4 键盘锁定仿真测试

第6章 实物调试

6.1 实物总体设计

6.2 输入密码实物测试

6.3 修改密码实物测试

6.4 密码错误实物测试

参 考 文 献

结   论

致   谢

附录

附录1:

附录2:主程序

 

第一章 绪论

1.1课题的背景和意义

应该指出的是,技术的迅速发展使人们的生活更加方便,在保护生命和财产方面已经取得了进展。尽管如此,科技的发展带来了许多发展,但是犯罪率也在不断上升,小偷、破坏公物和入侵者的袭击也不断增加。因此,需要改善家庭、办公室和其他建筑物的现代安全系统,以保护生命[1]

在很多国家的安全系统进行了批判性的比较分析后,大多数办公室和家庭中使用密码锁来保障生命和财产的安全,从而大大降低了犯罪率、窃贼和入侵者的比率。认证是当今信息技术研究的重要手段。使用密码锁的地方犯罪比率较低,这解释了与使用这种密码锁的比率较高的其他国家相比犯罪率高的原因。简单的使用和结构良好的控制单元是最重要的。因此,在较不发达国家的建筑中实施这一制度,提高了安全水平[2]

本文分析了使用电子密码锁的利弊。重点介绍了代码的硬件和软件系统锁。那个结合各组成部分及其不同的功能和重要性,给出了一种简单的电子密码锁的设计方案。该系统在硬件和软件上的简单性使得它更容易和更好地保障生命和财产的安全。本文旨在说明密码锁对财产和生命安全的重要性和必要性,以及改进密码锁的可能性

在平时的工作中与生活里,自己居所的保障措施、公司文件及材料的安全维护都会用锁来完成。从古至今,用的全是机械密码锁,可是机械密码锁的维护能力早已无法跟上现代社会的要求。伴随着高新科技的持续发展趋势,现如今安全信息管理系统的应用愈来愈普遍,尤其的在维护商业秘密、保护隐私和资产维护等层面具有重大作用[1]。人们平时日常生活的安全保障元器件规定也会愈来愈高。为达到大家对各种各样锁的要求,并提升其安全系数,锁早已迅速发展到电字锁、密码锁、语音控制锁、激光锁、磁性锁这些。在传统的金属材料做的锁匙的基本上,填加了一个或多个密码,不一样的电磁场,不一样的声波频率,不一样的光线光波,不一样的图象(如指纹识别、眼眸眼底黄斑等)来操纵五金锁具打开。进而极大地提升了锁安全系数,使不法分子无从下手,人们自身的资金安全提供了更高的保障[2]。而电子密码锁的安全系统便是在其中的构成部分,因此研究它具备重重大的实际意义。

伴随着电子技术和计算机技术的髙速发展趋势,单片机的性能逐步完善,性价比获得了明显的提升,性能指标也日趋健全。因为单片机具备体型小、重量轻、质优价廉、而且损耗也特别低,检测快速灵敏,快速,所以在现代经济建设、国防、家用电器产品得到广泛的运用。

二十世纪八十年代之后,伴随着集成电路的电子锁创造发明,电子锁体积不断变小,安全系数不断提升,可是成本费较高,只运用于安全系数规定较为高的地区,并且能量必须由电源提供[4]。应用的范畴还是有一定局限性。

目前在很多的西方国家,电子密码锁的研究水平也相对的发展,它们所能实现的功能也比较齐全,很多智能的电子密码锁被广泛的运用,而且使用也更加的安全。

我国的电子锁总体水准等同于国际七十年代,并且电子密码锁的成本费十分高,假如大批量生产得话不可以得到盈利,销售市场上的电子锁扔以按键为主,卡片钥匙式和按钮式电子锁已引入国际先进水平[5]。但中国自身新产品研发的电子锁等,沒有成形的市场结构,运用还不普遍。中国的许多公司也引入了全世界的优秀技术,有着可观的发展前途。假如持续的努力,使我国的电子密码锁能获得广泛运用。

1.2电子密码锁的简介

电子密码锁便是一种用输入密码来操纵集成LC或电路开展工作的,进而来操纵机械设备开关的合闭与开启,来进行锁闭、开锁任务的一种电子设备。它的类型十分多[6]。有简单的电路商品,也有性价比较高根据电子芯片的商品。如今的大家使用较为普遍的电子密码锁是以集成IC为核心,并根据编程语言来完成的。他们可以实现的功能和安全性远远的超过了机械锁[7]

电子密码锁的特点:

(1)更加的可靠,它的编码量更多,远远的超过了以前使用的弹子锁,诸多的编码量,使得任意开通锁的通过率很小,基本为零。

(2)密码可变动,客户能够随时随地变更密码,避免密码被盗,另外还可以防止因人事部门的流动进而锁的保密性等级降低[8]

(3)不正确密码输入维护,当输入密码数次(一般为三次)不正确时,报警设备自动启动。

(4)沒有活动零件,不容易损坏,使用寿命更长。

(5)应用的时候灵活性好不需要随声携带钥匙。

(6)电子密码锁的实际操作简便易行,一学便会。

现阶段的门锁主要应用弹子锁,而开锁锁匙很容易遗失;保险柜一般使用机械式密码锁,但其构造一般比较繁杂,生产制造的精密度规定十分高[9],其成本费也高,并且易发生故障,大家经常必须带上多把锁匙,因此应用极不方便,并且锁匙遗失后的安全系数也受到非常大影响。

对于这种五金锁具给大家所产生的麻烦,为了更好地达到大家对五金锁具使用时的便捷要求,并提升其安全系数,运用密码来替代传统式锁匙的密码锁则应时而生。密码锁的发生早已为大家的日常生活产生了非常大的便捷,并且密码锁有着很宽阔的销售市场和发展前途[10]。可是因为电子元器件限制,之前所设计的电子密码锁,其设计方案类型很少,其电路的构造比较繁杂,电子元器件类型多种多样。也是最早引用的20引角的2051系列单片机来完成的,可是密码简易,十分非常容易被破译。

随着电子元件的发展,电子密码锁由最初的单密码的输入方式到目前磁感应元器件形式,最后实现了真实的电子加密,假如客户仅有密码或电子锁其中的一样,是没法打开锁的,安全性性能从而获得提升 。伴随着电子元器件的发展趋势及其大家对安全性的要求提升 ,因此诞生了愈来愈多的电子密码锁。

由于现实的需求,很多的密码锁被发明出来。可是这类产品的特性是对于于特殊的有效卡、响声或指纹识别[12],而且不可以完成远程操作,只有适用安全性规定高并且供本人应用的柜、箱、屋子等。由于电子密码锁和门锁的重要性如此之大,研究使用电子密码锁的优点和缺点至关重要。为了更好地理解这一点,将分析不同锁具系统的简要历史,以确保正确掌握家庭使用的不同锁具的不同品质。才能将安全性、强度、简单性和耐用性的原则应该与每一把好锁结合在一起。

在公元前一千年期间,锁以及开始随着希腊和罗马人引进的技术和设计而改进。但是希腊的人设计的所存在很多不安全因素,这不得不促使罗马人改进希腊和埃及锁具,将金属作为其主要材料。这项创新保证了只有通过正确的钥匙才能打开对应的门锁。罗马帝国的衰落导致了锁的革新,直到18世纪,先进的技术给了工程师创造小而坚固的门锁。罗伯特巴罗尼1778年引领了新一轮的锁具浪潮,1924年哈利索里夫制造了挂锁[5]

1857年,詹姆斯·萨金特提出了这一想法,他分别于1873年和1880年发明了世界上第一个只在设定时间打开的可调钥匙组合锁,称为时间锁和只在一定间隔后打开的延时锁,这种只在特定时间对特定人开启的智能锁的想法始于20世纪末[6]。托尔索恩斯在1975年制造了第一个电子钥匙锁。这就诞生了可编程锁的新市场。今天,电子锁已经充分利用了各种认证方法,从密码到指纹等生物特征数据。现代技术也使得使用面部识别门锁进入市场成为可能。一些像耶鲁和施拉格这样的公司正在引领通往无钥匙未来的道路[7]。此外,另一项创新是通过智能手机的轻扫甚至是声音来打开门锁。Schlage推出了一种新的电子ic门锁,称为sense,它增加了蓝牙功能,使人们可以将智能手机用作无线门锁钥匙。

1.3 国内外研究现状

国外研究现状

在我国中,目前对密码锁的研究主要是智能安全锁原型的设计,该原型可作为智能电子/数字门锁系统。锁定装置的设计以及包括应用程序在内的软件系统。本文提出了通过蓝牙通过移动应用程序控制锁的想法。该锁使用最先进的技术满足全面的安全性要求。它使用应用程序上的面部识别功能提供强大的身份验证。它存储所有带有日期和时间的锁定/解锁操作的记录。它还在应用程序上提供入侵检测通知和实时摄像头监视。因此,锁是上述各种安全特征的唯一组合,为安全问题提供了绝对的解决方案。

国内研究现状

国外目前最先进的为密码锁的设计是一款基于安卓手机的远程密码锁,以AT89S52微控制器为主要控制芯片,以AT24C02为数据存储单元,以SMC1602A为显示单元,并采用C语言编程。通过Hc-05蓝牙模块实现电子密码锁与手机之间的通信。带有密码更改功能的密码锁,可以通过键盘和手机用两种方式进行密码输入和更改。通过键盘输入密码锁定和带电子锁的android手机连接,可以有效地保证卧室的安全,尤其是可以提供便利。

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