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基于ATC的简易电子密码锁说明指导书.doc
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2022-11-24
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基于ATC的简易电子密码锁说明指导书.doc
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湖 南 理 工 学 院
单片微机原理课程设计说明书
设计题目: 基于 AT24C02 简易电子密码锁
院 部: 机械学院
专 业: 机械电子工程
组长姓名: 学 号:
组员姓名: 学 号:
学 号:
学 号:
起迄日期: 年 6 月 19 日 年 6 月 30 日
指导老师:
教研室主任:
目 录
1 引言.............................................4
1.1 电子密码锁介绍................................4
1.2 电子密码锁发展趋势 ..........................4
1.3 本设计所要实现目标 ..........................5
2 设计方案选择..................................5
2.1 方案一:采取数字电路控制方案..................5
2.2 方案二:采取无线遥控方法控制方案..............5
2.3 方案三:采取以单片机为关键控制方案..........5
3 关键元器件介绍..................................6
3.1 主控芯片 AT89S51................................6
3.1.1 AT89S51 性能介绍..............................6
3.1.2 AT89S51 引角功效说明..........................7
3.2 存放芯片 AT24C02...............................9
3.3 LCD1602 显示器................................10
3.3.1 接口信号说明.................................10
3.3.2 关键技术参数................................11
3.3.3 基础操作程序................................11
3.4 晶体振荡器....................................12
4 系统硬件组成....................................12
4.1 设计原理......................................12
4.2 电路总体组成..................................13
4.3 键盘输入部分..................................13
4.4 密码存放部分...................................14
4.5 复位部位...................................... 15
4.6 晶振部分.......................................15
4.7 显示部分 ......................................15
4.8 报警部分.......................................17
4.9 开锁部分.......................................18
5 系统软件设计.....................................19
6 总结.............................................22
参考文件............................................23
附录一..............................................23
附录二 .............................................33
1 引言
1.1 电子密码锁介绍
电子密码锁是一个经过密码输入来控制电路或是芯片工作,从而控制机械开关闭合,
完成开锁、闭锁任务电子产品。它种类很多,有简易电路产品,也有基于芯片性价比较高
产品。现在应用较广电子密码锁是以芯片为关键,经过编程来实现。其性能和安全性已大
大超出了机械锁。其特点以下:
1) 保密性好,编码量多,远远大于弹子锁。随机开锁成功率几乎为零。
2) 密码可变,用户能够随时更改密码,预防密码被盗,同时也能够避免因人员更替而使锁
密级下降。
3) 误码输入保护,当输入密码数次错误时,报警系统自动开启。
4) 无活动零件,不会磨损,寿命长。
5) 使用灵活性好,不像机械锁必需佩带钥匙才能开锁。
6) 电子密码锁操作简单易行,一学即会。
1.2 电子密码锁发展趋势
在日常生活和工作中,住宅和部门安全防范、单位文件档案、财务报表和部分个人资
料保留多以加锁措施来处理。现在门锁关键用弹子锁,其钥匙轻易丢失;保险箱关键用机
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,大家常需携带多
把钥匙,使用极不方便,且钥匙丢失后安全性即大打折扣。针对这些锁具给大家带来不便
若使用机械式钥匙开锁,为满足大家对锁使用要求,增加其安全性,用密码替换钥匙密码
锁应运而生。它出现为大家生活带来了很大方便,有很宽广市场前景。因为电子器件所限,
以前开发电子密码锁,其种类不多,保密性差,最基础就是只依靠最简单模拟电子开关来
实现,制作简单但很不安全,在后为多是基于 EDA 来实现,其电路结构复杂,电子元件繁
多,也有使用早先 20 引角 2051 系列单片机来实现,但密码简单,易破解。伴随电子元件
深入发展,电子密码锁也出现了很多种类,功效日益强大,使用愈加方便,安全保密性更
强,由以前单密码输入发展到现在,密码加感应元件,实现了真真电子加密,用户只有密
码或电子钥匙中一样,是打不开锁,伴随电子元件发展及大家对保密性需求提升出现了越
来越多电子密码锁。
出于安全、方便等方面需要很多电子密码锁已相继问世。但这类产品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,只能适适用于保密要求高且供个人使用箱、
柜、房间等。因为数字、字符、图形图像、人体生物特征和时间等要素均可成为钥匙电子
信息,组合使用这些信息能够使电子防盗锁取得高度保密性,如防范森严金库,需要使用
复合信息密码电子防盗锁,这么对盗贼而言是“道高一尺、魔高一丈”。组合使用信息也
能够使电子防盗锁取得无穷扩展可能,使产品多样化,对用户而言是“千挑百选、自得其
所”。能够看出组合使用电子信息是电子密码锁以后发展趋势。
1.3 本设计所要实现目标
该密码锁首次使用时原始密码为 123456,用户输入正确密码信息则能够发出开锁信号。
功效要求:
1、能够修改密码。只有输入原设定正确密码后才能修改密码。
2、三次输入开锁密码错误,则开启报警。
3、显示按键信息,而且要有按键音。
4、系统设 0~9 十个数字键,一个密码修改键,一个确定键。按下密码修改键,先输入
原密码,解密正确后键入新密码,按确定键生效。解密错误开启报警,5 秒钟后报
警自动解除。
技术要求:
1、系统停电后,密码信息不会丢失,上电后仍能正常实施开锁操作。
2、系统安全可靠,不会出现死机现象。
3、密级<10
6
。
2 设计方案选择
2.1 方案一:采取数字电路控制方案
用以 74LS112 双 JK 触发器组成数字逻辑电路作为密码锁关键控制,共设了 9 个用
户输入键,其中只有 4 个是有效密码按键,其它全部是干扰按键,若按下干扰键,键
盘输入电路自动清零,原先输入密码无效,需要重新输入;假如用户输入密码时间超
出 10 秒(通常情况下,用户不会超出 10 秒,若用户认为不便,还能够修改)电路将
报警 20 秒,若电路连续报警三次,电路将锁定键盘 2 分钟,预防她人非法操作。采取
数字电路设计方案好处就是设计简单但控制正确性和灵活性差。故不采取。
2.2 方案二:采取无线遥控方法控制方案
采取无线电磁波发射模式,此方案优点在于遥控距离更远,也无需要对准电子锁位
置,不过缺点就是因为本设计是要求设计成为一个一键式发射解锁方法,这么就轻易
造成无意识解锁,比如说孩子,或是自己在无意识情况下进行了解锁,不利于电子锁
安全防盗。
2.3 方案三:采取以单片机为关键控制方案
因为单片机种类繁多,多种型号全部有其一定应用环境,所以在选择时要多加比较,
合理选择,以期取得最好性价比。通常来说在选择单片机时从下面多个方面考虑:性
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