密码锁开题报告

1 / 12密码锁开题报告 科学技术学院毕业设计开题报告题目：电子密码锁的设计学 科 部：信息学科部专 业： 电子信息工程班 级： 084 电子学 号：7020908016姓 名： 唐 启指导教师： 胡 斐填表日期： XX 年 11 月 21 日一、选题的依据及意义：单片机，亦称单片机微电脑或单片微型计算机。它是把中央处理器、随机存取存储器、只读存储器、输入/输出端口 I/O 等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。计算机的产生加快了人类改造世界的步伐，但是它毕竟大，微计算机在这种情况下诞生了，它为我们改变了什么？纵观我们生活在各个领域，我们的生活中都离不开单片机。以前没有单片机时这些东西做，但是只能使用复杂模拟电路，然而这样做出来的产品不仅体积大，而且成本不高并且由于长期使用，元器件会不断2 / 12老化，控制的精度自然达不到标准。单片机产生后，我们就将这些变为智能化了，我们只需要在单片机外围接一点简单的接口电路，核心部分只是由人为的写入程序来完成。这些产品体积小，成本低，长期使用不会担心精度达不到了，而且容易升级改善。电子密码锁可以在日常生活和现代办公来完成，住宅与办公室的安全防范，单位的文件档案财务报表以及一些个人资料的保存等多种场合使用。大大提高了主人物资的安全性。目前使用的密码锁种类多，各具特色二、国内外研究现状及发展趋势：在日常生活和工作中，住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。目前门锁主要用弹子锁，其钥匙容易丢失；保险箱主要用机械密码锁，其结构较为复杂，制造精度要求高，成本高，且易出现故障，人们常需携带多把钥匙，使用极不方便，且钥匙丢失后安全性即大打折扣。针对这些锁具给人们带来的不便若使用机械式钥匙开锁，为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。它的出现为人们的生活带来了很大的方便，有很广阔的市场前景。由于电子器件所限，以前开发的电子密码锁，其种类不多，保密性差，最基本的就是只依靠最简单的模拟电子开关来实现的，制作简单但很3 / 12不安全，在后为多是基于 EDA 来实现的，其电路结构复杂，电子元件繁多，也有使用早先的 20 引角的 2051 系列单片机来实现的，但密码简单，易破解。随着电子元件的进一步发展，电子密码锁也出现了很多的种类，功能日益强大，使用更加方便，安全保密性更强，由以前的单密码输入发展到现在的，密码加感应元件，实现了真真的电子加密，用户只有密码或电子钥匙中的一样，是打不开锁的，随着电子元件的发展及人们对保密性需求的提高出现了越来越多的电子密码锁。出于安全、方便等方面的需要许多电子密码锁已相继问世。但这类产品的特点是针对特定有效卡、指纹或声音有效，且不能实现远程控制，只能适用于保密要求高且供个人使用的箱、柜、房间等。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钥匙的电子信息，组合使用这些信息能够使电子防盗锁获得高度的保密性，如防范森严的金库，需要使用复合信息密码的电子防盗锁，这样对盗贼而言是“道高一尺、魔高一丈” 。组合使用信息也能够使电子防盗锁获得无穷扩展的可能，使产品多样化，对用户而言是“千挑百选、自得其所” 。可以看出组合使用电子信息是电子密码锁以后发展的趋势。三、本课题研究内容：本次设计就是通过单片机为主控电路，通过电路仿真而实现。首先使 Professional 软件进行绘制硬件电路图，4 / 12用 keil 软件进行编程与调试，最终生成 hex 文件，传入单片机内部，从而实现仿真效果。此次设计的电子密码锁能够实现自行修改和设定密码，密码按错报警功能。四、本课题研究方案：方案一：利用数字逻辑电路，运用各种门电路，计数器，触发器，锁存器，编码器，译码器等数字逻辑作实现电子控制。从而实现想要设计的电子密码锁功能。此方法设计简单，但硬件电路比较多，操作起来比较复杂。方案二：利用 FPGA 设计电子密码锁，其成本低，设计方便 ， 现有资源充足， 实现比较容易， 更利于系统的维护改进和升级， 可靠性更高， 更安全。方案三：通过单片机 AT89C51 芯片为主控电路，由电源电路、单片机主控电路、按键控制电路和蜂鸣器等组成。本次设计就是通过单片机为主控电路，通过电路仿真而实现。首先使用 Professional 软件进行绘制硬件电路图，用 keil 软件进行编程与调试，最终生成 hex 文件，传入单片机内部，从而实现仿真效果。本次电子密码锁的设计采用的是方案三，其设计方案图如下图所示：图 1 总体设计结构框图五研究目标、主要特色及工作进度：1、研究目标：5 / 12研究目标主要是了解电子密码锁的工作原理，掌握MCS-51 系列单片机的基本结构和特性，了解各种电子密码锁设计方案的优劣，选择一种合适方案来实现电子密码锁的设计，按要求完成开题报告和毕业论文。2、主要特色：电子密码锁要求总共可以设置 8 位密码，每位密码值范围为 18 ；用户可以自行设定和修改密码，按每个密码键时都有声音提示；若键入的 8 位开锁密码不完全正确，则报警 5S，以提醒他人注意，开锁密码连续错 3 次要报警1 分钟，报警期间输入密码无效，以防窃贼多次试探密码；键入的 8 位开锁密码完全正确才能开锁，开锁时要有 1S 的提示音；电磁锁的电磁线圈每次通电 5S，然后恢复初态；密码键盘上只允许有 8 个密码按键，锁内有备用电池，只有内部上电复位时才能设置或修改密码，因此，仅在门外按键是不能修改或设置密码的，密码设定完毕后要有 2S 的提示音。3、工作进度：熟悉资料，开始毕业设计准备 .完成开题报告和外文资料翻译 完成系统硬件设计编写系统软件流程图和程序及调试 6 / 12完成系统的硬件仿真 整理资料 论文答辨准备和答辨 六、参考文献：1 王千. 实用电子电路大全M，电子工业出版社，2001，p101;2 何立民 .单片机应用技术选编 M，北京：北京航空大学出版社，1998;3 李华.MCS-51 系列单片机使用接口技术 M，北京航空航天大学出版社，1993;4 彭为. 单片机典型系统设计实例精讲M，北京：电子工业出版社，XX;5 潘永雄 .新编单片机原理与应用 M，西安：西安电子科技大学出版社，XX;6 童诗白,华成英，模拟电子技术基础M，北京：高等教育出版社，2000;7 阎石主 .数字电子技术基础 M，北京：高等教育出版社，1998;8 樊昌信,曹丽娜. 通信原理 M，北京：国防工业出版社，XX;9 李瀚荪 .电路分析基础M，北京：高等教育出版社 1991;7 / 1210 郭海英.基于单片机的电子安全密码锁的设计M.现代电子技术,XX,;11 石文轩 ,宋薇.基于单片机 MCS 一 51 的智能密码锁设计M.武汉工程职业技术学院学报,XX,;12 祖龙起 ,刘仁杰.一种新型可编程密码锁J.大连轻工业学院学报,2002,;13 叶启明.单片机制作的新型安全密码锁J.家庭电子,XX,;14 郭海英.基于单片机的电子安全密码锁的设计M.现代电子技术,XX,;15 李明喜.新型电子密码锁的设计J.机电产品开发与创新,XX,;16 董继成.一种新型安全的单片机密码锁J.电子技术,XX,;毕业论文开题报告毕业论文题目： 电子密码锁的设计学生姓名：学院：电子信息工程学院 一、 研究的目的和意义在人们的日常生活中，锁被广泛使用，人们常用锁来锁一些贵重物品乃至自己的家门，目的就是为了提高安全性。常见的锁有普通机械锁、机械密码锁、电磁卡锁、指纹锁等。而普通的机械锁极容易被强行破坏，安全系数8 / 12不高；机械密码锁虽然安全系数高但造价相对较高，目前在保险柜上应用较多；电磁卡锁由于磁卡信息极易受外界干扰而失磁导致无法开锁，而指纹锁虽然安全性很好，但会因手指划伤虹膜充血等收到限制。通过分析我们不难发现传统密码锁或多或少存在一些不足从而降低了其保密的安全性，因此研究一种新型的密码锁是具有有很高的现实需求性。随着电子科技的发展，将电子芯片跟传统机械锁结合起来设计成一种新型的密码锁而电子密码锁作为一种新型的锁已经成功，即电子密码锁。在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐代替传统的机械式密码锁。电子密码锁与传统密码锁想比较，拥有海量的密齿，通常从 10000 到10000000 不等，克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点，使密码锁无论在技术上还是在性能上都大大提高一步。从是否方便的角度看，电子密码锁省去了传统机械锁的钥匙，电磁卡锁的磁卡，使用者只要记得其密码，便可以开启，从而大大提高了其适用性。因此电子密码锁的具有较高的研究价值。二、 国内外现状和发展趋势早在 80 年代，日本产生了最早的电子密码锁。随9 / 12着日本经济复苏，电子行业的快速发展，一些利用简单的门电路设计的密码锁出现了。这类电路安全性差，容易破解。到了 90 年代，美国、意大利、德国、日本、加拿大、韩国以及我国的台湾、香港等地的微电子技术的进步和通信技术的发展为密码锁提供了技术上的基础，从而推动密码锁走向实际应用的阶段。我国于 90 年代初开始对密码锁进行初步的探索。到目前为止，在此领域虽已有较大的发展，采用各种电路进行设计的比较多，技术也相当先进，电子技术发展至今已达到相当高的水平，电子密码锁技术已十分成熟。三、 本课题的主攻方向本文设计一种以单片机 AT89C51 为核心的电子密码锁，要根据 AT89C51 单片机设计相应的外围电路。复位电路，起振电路，电源电路，指示电路，报警电路，指示电路按键单元，显示单元，掉电存储单元等四、参考文献【1】刘和平.刘跃. 单片机原理及应用 .重庆.重庆大学出版社,XX【2】张立科.单片机典型外围器件及应用实例. 北京.人民邮电出版社,XX【3】陈明荧.89C51 单片机课程设计实训教材.北京. 清华大学出版社,XX10 / 12【4】刘瑞新.单片机原理及应用教程. 北京.机械工业出版社,XX【5】求是科技.单片机. 人民邮电大学出版社 ,XX【6】李朝青.单片机原理及接口技术. 北京.北京航空航天大学出版社,2002【7】饶庆和.89C51 单片机实用技术.北京. 人民邮电出版社,XX【8】清华大学电子学教研组.闫石. 数字电路基础.高等教育出版社,XX【9】李华.MCS-51 系列单片机使用接口技术.北京航空航天大学出版社,1993【10】杨欣.王玉凤.51 单片机应用实例详解 清华大学出版社 ,XX【11】郭速学.朱承彦.郭楠. 图解单片机功能与应用.中国电力出版社,XX【12】黄庆华.单片机开发术与实训. 北京.电子工业出版社,XX【13】王忠飞.胥芳 MCS-51 单片机原理及嵌入式系统应用.西安电大出版社 ,XX【14】杨西明.朱骐.单片机编程与入门.北京.机械工业出版社,XX五、 本课题研究的内容11 / 12设计以单片机 AT89C51 为核心的电子密码锁，包括该电子密码锁完整的设计过程以及外围的开锁电路和报警电路的设计。电子密码锁主要由三部分组成：键盘接口电路、电子密码锁的控制电路、输出八段显示电路。键盘接口电路包括时序产生电路、键盘扫描电路、弹跳消除电路、键盘译码电路。电子密码锁控制电路设计包括数字按键的数字输入、存储和清除、功能按键的功能设计、移位寄存器的设计和控制、密码清除、变更、退位、存储、报警信号产生电路密码核对、解除电锁电路。输出八段显示电路包括数据选择电路、八段显示器扫描电路。七、 本课题采用的研究途径及技术路线1设计中涉及的元器件单片机 AT89C51，八段数码管，AY24C02 芯片，蜂鸣器，按键，发光二极管。2. 设计过程使用的软件Protel 99 SE，Proteus，ISIS、Altium Designer 6，Keil 软件3.设计的整体思路首先设计 AT89C51 的基本外围电路：复位电路，电源电路，起振电路。设计电子密码锁的主要