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I
基于 51 单片机电子锁设计
摘 要
随着科技和人们的生活水平的提高,如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出,
传统机械锁由于构造简单,被撬事件屡见不鲜;电子锁由于其保密性高,使用灵活性好,
安全系数高,受到了广大用户的青睐。
本设计以单片机AT89C51作为密码锁监控装置的检测和控制核心,分为主机控制和从
机执行机构(本设重点介绍主机设计),实现钥匙信息在主机上的初步认证注册、密码信
息的加密、钥匙丢失报废等功能。根据51单片机之间的串行通信原理,这便于对密码信息
的随机加密和保护。而且采用键盘输入的电子密码锁具有较高的优势。采用数字信号编码
和二次调制方式,不仅可以实现多路信息的控制,提高信号传输的抗干扰性,减少错误动
作,而且功率消耗低;反应速度快、传输效率高、工作稳定可靠等。软件设计采用自上而
下的模块化设计思想,以使系统朝着分布式、小型化方向发展,增强系统的可扩展性和运
行的稳定性。测试结果表明,本系统各项功能已达到本设计的所有要求。
关键词:单片机;密码锁;单片机设计,电子锁。
II
Electronic Lock Design with 51 Serires
Single Chip Controller
Abstract
Along with the exaltation of social science and the living level of people,
how carry out the family to guard against theft, this problem also change
particularly outstanding.Because of the simple construct of traditional machine
lock,the affairs of theft is hackneyed.the electronics lock is safer because of
its confidentiality, using the vivid good, the safe coefficient is high, being
subjected to the large customer close.
It can carry out the key information to register in the main on board initial
attestation, the password information encrypt etc. Go to correspond by letter the
principle according to the string between 51 machines, this is easy to encrypt
and protect to the passwords information random. Adopt the numerical signal
codes,not only can carry out many controls of the road information, raise the anti-
interference that signal deliver, reduce the mistake action,but also the power
consume is low, Respond quickly,the efficiency deliver is high, work stable
credibility etc. The software design adoption the design thought from top to bottom,
to make the system toward wear distribute type,turn to the direction development
of small, strengthen the system and can expand the stability and circulate.Test
the result enunciation, various functions of this system are already all request
of this design.
keyword:singlechip;cryptogram lock;singlechip design; electronics lock.
III
目录
1 绪论..................................................................................................................................................................1
1.1 引言...................................................................1
1.2 电子密码锁的背景.......................................................1
1.3 电子锁设计的意义的本设计特点...........................................2
2.系统设计.........................................................................................................................................................3
2.1 系统总设计结构图 .......................................................3
2.2.开锁机构设计..........................................................3
2.2.1 主控芯片 AT89C51 单片机的简介 .......................................4
3 系统硬件设计.................................................................................................................................................7
3.1 键盘设计 ...............................................................7
3.2 系统电路设计: .........................................................8
3.2.1 晶振时钟电路.......................................................8
3.2.2 复位电路设计 .......................................................9
3.2.3 串口引脚功能介绍 ...................................................9
3.2.4 其它引脚...........................................................9
3.3 电路图的绘制 ...........................................................9
3.3.1 PROTEL 99 SE 简介:.............................................12
3.4 原器件采购 ............................................................14
3.5 电路焊接 ..............................................................14
4.软件设计.......................................................................................................................................................17
4.1 系统软件设计整体思路..................................................17
4.2 系统软件设计流程图 ....................................................18
5 程序调试.......................................................................................................................................................19
5.1 程序调试用到的软件及工具...........................................19
5.2 KEIL C51 简介 ......................................................19
5.3 调试过程............................................................19
6 设计总结与展望.........................................................................................................................................22
致 谢................................................................................................................................................................23
参考文献 ...........................................................................................................................................................24
附录 ....................................................................................................................................................................25
1
1 绪论
1.1 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,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。锁是置于可启闭的器物上,用以关住某个确定的空
间范围或某种器具的,必须以钥匙或暗码打开的扣件。锁具发展到现在已有若干年的历史
了,人们对它的结构、机理也研究得很透彻,因此,不用钥匙就能打开的方法和工具也层
出不穷。现代人类文明社会里,由于社会中各种矛盾冲突十分剧烈,人们的思想道德观念,
价值观念,文化修养水平等差异,群众中良莠不齐,善良的人们能够自觉规范自已的行为,
“非礼不为”,虽无钥匙亦不会乱闯。然而,那些毫无道德观念的盗贼却想方设法利用高
科技手段撬门开锁,使广大居民防不胜防。
为什么会出现这种情况呢?因为传统锁具都存在致命的弱点:
第一、 锁芯采用常见的铜、铝、锌等材料,抵抗不了强力破坏;
第二、 锁具制作工艺,技术落后,无法阻止技术手段的开启。
目前,市场上很多国内外的锁具,实际上都不具备真正的防盗功能。在惯偷面前,两
根钢丝或几件简单的工具就可以把这些锁打开,有的惯偷甚至公开扬言:“没有我打不开
的锁。”其实,不是他们多高明,而是一般锁具技术原理太过简单。面对这一残酷的现状,
新时代提出了锁具必须革命的迫切的要求。
1.2 电子密码锁的背景
随着社会科技的进步,锁已发展到了密码锁、磁性锁、电子锁、激光锁、声控锁等等。
在传统钥匙的基础上,加了一组或多组密码,不同声音,不同磁场,不同声波,不同光束
光波,不同图像。(如指纹、眼底视网膜等)来控制锁的开启。从而大大提高了锁的安全
性,使不法之徒无从下手,人们也就能对自身财产安全有了更多的保障。当今安全信息系
统应用越来越广泛,特别在保护机密、维护隐私和财产保护方面起到重大作用,而基于电
子密码锁的安全系统是其中的组成部分,因此研究它具有重大的现实意义。
2
1.3 电子锁设计的意义的本设计特点
单片机,亦称单片微电脑或单片微型计算机。它是把中央处理器(CPU)、随机存取存
储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出端口 (I/0)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
竟体积大。微计算机(单片机)在这种情况下诞生了,它为我们改变了什么?纵观我们现
在生活的各个领域,从导弹的导航装置,到飞机上各种仪表的控制,从计算机的网络通讯
与数据传输,到工业自动化过程的实时控制和数据处理,以及我们生活中广泛使用的各种
智能 IC 卡、电子宠物等,这些都离不开单片机。以前没有单片机时,这些东西也能做,
但是只能使用复杂的模拟电路,然而这样做出来的产品不仅体积大,而且成本高,并且由
于长期使用,元器件不断老化,控制的精度自然也会达不到标准。在单片机产生后,我们
就将控制这些东西变为智能化了,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。这样产品的体积变小了,成本也降低了,长期使用也
不会担心精度达不到了,且容易升级改善。
电子锁可以在日常生活和现代办公中,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,安全
可以代替老式机械锁。目前使用的密码锁种类繁多,各具特色。本文从经济实用的角度出
发,采用 AT89C2051 单机,研制了一款具有防盗自动报警功能的电子密码锁。该密码锁设
计方法合理,简单易行,成本低,符合住宅、办公室用锁要求,具有一定的推广价值。
(1)系统设置 4 位密码,密码通过键盘输入,若密码正确,则将锁打开。
(2)密码由用户自己设定,在开锁状态下,用户可自行修改密码。
(3)具有自动报警功能。自动报警分现场报警和远程报警两种。现场报警由扬声器发出
报警声。
(4)两种情况下可报警:一是密码输入错误 3 次,则报警;二是非正常开门,如破门而
入的情况,可通过系统的红外监视装置监测,同时报警,保证了系统的安全性。系统工作
时,用户通过按键输入 4 位密码,单片机将输入密码与设定密码进行比较,若密码正确,
则发出开锁信号,将门打开,系统不报警;若密码不正确,则有相应的指示灯闪动,并要
求重新输入密码,重新输入密码的次数不能超过 3 次,若 3 次输入的密码都不正确,则发
出报警信号。
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- 2401_833875672024-03-20资源很实用,内容详细,值得借鉴的内容很多,感谢分享。
白茶丫
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