第一篇：數(shù)字密碼鎖設(shè)計(jì)-畢業(yè)論文
電子密碼鎖
摘要 本文的電子密碼鎖利用數(shù)字邏輯電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)門的電子控制，并且有各種附加電路保證電路能夠安 工作，有極高的安全系數(shù)。
關(guān)鍵詞 電子密碼鎖 電壓比較器 555單穩(wěn)態(tài)電路 計(jì)數(shù)器 JK觸發(fā)器
UPS電源。引言
隨著人們生活水平的提高，如何實(shí)現(xiàn)家庭防盜這一問(wèn)題也變的尤其的突出，傳統(tǒng)的機(jī)械鎖由于其構(gòu)造的簡(jiǎn)單，被撬的事件屢見(jiàn)不鮮，電子鎖由于其保密性高，使用靈活性好，安全系數(shù)高，受到了廣大用戶的親呢。
設(shè)計(jì)本課題時(shí)構(gòu)思了兩種方案：一種是用以AT89C2051為核心的單片機(jī)控制方案；另一種是用以74LS112雙JK觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路控制方案?？紤]到單片機(jī)方案原理復(fù)雜，而且調(diào)試較為繁瑣，所以本文采用后一種方案?？傮w方案設(shè)計(jì)
2.1設(shè)計(jì)思路
共設(shè)了9個(gè)用戶輸入鍵，其中只有4個(gè)是有效的密碼按鍵，其它的都是干擾按鍵，若按下干擾鍵，鍵盤輸入電路自動(dòng)清零，原先輸入的密碼無(wú)效，需要重新輸入；如果用戶輸入密碼的時(shí)間超過(guò)40秒（一般情況下，用戶不會(huì)超過(guò)40秒，若用戶覺(jué)得不便，還可以修改）電路將報(bào)警80秒，若電路連續(xù)報(bào)警三次，電路將鎖定鍵盤5分鐘，防止他人的非法操作。
2.2總體方框圖 3 設(shè)計(jì)原理分析
電路由兩大部分組成：密碼鎖電路和備用電源(UPS)，其中設(shè)置UPS電源是為了防止因?yàn)橥ｋ?造成的密碼鎖電路失效，使用戶免遭麻煩。
密碼鎖電路包含：鍵盤輸入、密碼修改、密碼檢測(cè)、開(kāi)鎖電路、執(zhí)行電路、報(bào)警電路、鍵盤輸入次數(shù)鎖定電路。
3.1 鍵盤輸入、密碼修改、密碼檢測(cè)、開(kāi)鎖及執(zhí)行電路.其電路如下圖1所示：
.1245.74ls221IC5A62IC6A374ls08鎖定信號(hào) E1D574LS1124SD74LS1124SD74LS1134SD74LS114420UVCCV3R213.3K消除報(bào)警信號(hào)C24500uT10T118JQJQJQJSD312R26531531531Q5C1376DISCLKCDIC1AQ6R25CLKCDIC2AQ6R24CLKCDIC3AQ6R2CLKKIC4AQ6THRTRIGGND555TC13QCVolt5R4電磁鎖清零信號(hào) RD3KKK1515151K X 4 VCC15CD22221MR201C12清零信號(hào) RD2.2kR27S1S2S3S4T129018C2547u10R2020k來(lái)自報(bào)警電路的清零信號(hào)C21C14K10.01UK2C150.01UK3C160.01UK4C170.01UK5C180.01UK6C190.01UK7C200.01U0.01UK8k9S?..圖1 鍵盤輸入、密碼修改、密碼檢測(cè)、開(kāi)鎖、執(zhí)行電路
開(kāi)關(guān)K1~K9是用戶的輸入密碼的鍵盤，用戶可以通過(guò)開(kāi)關(guān)輸入密碼，開(kāi)關(guān)兩端的電容是為了提高開(kāi)關(guān)速度，電路先自動(dòng)將IC1~IC4清零，由報(bào)警電路送來(lái)的清零信號(hào)經(jīng)C25送到T11基極，使T11導(dǎo)通，其集電極輸出低電平，送往IC1~IC4，實(shí)現(xiàn)清零。
密碼修改電路由雙刀雙擲開(kāi)關(guān)S1~S4組成（如圖2所示）, 它是利用開(kāi)關(guān)切換的原理實(shí)現(xiàn)密碼的修改。例如要設(shè)定密碼為1458，可以撥動(dòng)開(kāi)關(guān)S1向左，S2向右，S3向左，S4向右，即可實(shí)現(xiàn)密碼的修改，由于輸入的密碼要經(jīng)過(guò)S1~S4的選擇，也就實(shí)現(xiàn)了密碼的校驗(yàn)。本電路有16組的密碼可供修改。
圖2 密碼修改電路
由兩塊74LS112（雙JK觸發(fā)器，包含IC1~IC4）組成密碼檢測(cè)電路。由于IC1處于計(jì)數(shù)狀態(tài)，當(dāng)用戶按下第一個(gè)正確的密碼后，CLK端出現(xiàn)了一個(gè)負(fù)的下降沿，IC1計(jì)數(shù)，Q端輸出為高電平，用戶依次按下有效的密碼，IC2~IC3也依次輸出高電平，送入與門IC5，使其輸出開(kāi)鎖的高電平信號(hào)送往IC13的2腳，執(zhí)行電路動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)開(kāi)鎖。
執(zhí)行電路是由一塊555單穩(wěn)態(tài)電路（IC13），以及由T10、T11組成的達(dá)林頓管構(gòu)成。若IC13的2腳輸入一高電平，則3腳輸出高電平，使T10導(dǎo)通，T11導(dǎo)通，電磁閥開(kāi)啟，實(shí)現(xiàn)開(kāi)門，同時(shí)T10集電極上接的D5（綠色發(fā)光二極管）發(fā)亮，表示開(kāi)門，20秒后，555電路狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，電磁閥停止工作，以節(jié)電。其中電磁閥并聯(lián)的電容C24使為了提高電磁閥的力矩。3.2 報(bào)警電路
報(bào)警電路實(shí)現(xiàn)的功能是：當(dāng)輸入密碼的時(shí)間超過(guò)40秒（一般情況下用戶輸入不會(huì)超過(guò)），電路報(bào)警80秒，防止他人惡意開(kāi)鎖。
電路包含兩大部分，2分鐘延時(shí)和40秒延時(shí)電路。其工作原理是當(dāng)用戶開(kāi)始輸入密碼時(shí)，電路開(kāi)始2分鐘計(jì)時(shí)，超出40秒，電路開(kāi)始80秒的報(bào)警。如圖3所示
vccR33.3KD4D3C847UR16R15100Q3T73.3KT83.3K3.3KRVCC76DIS100T6Q3T57DISTHRIC10CVoltVCCTRIG90185R141MC7TRIGCVoltGNDGNDTP901862THRIC11RR112MR12蜂鳴器8484清零信號(hào) RD報(bào)警次數(shù)進(jìn)位 B12T***14C90.1uC60.01UC550U0.1u去密碼檢測(cè)電路清零信號(hào)接密碼檢測(cè)電路 消除報(bào)警信號(hào)
圖3 報(bào)警電路
有人走近門時(shí)，觸摸了TP端(TP端固定在鍵盤上，其靈敏度非常高，保證電路可靠的觸發(fā))，由于人體自身帶的電，使IC10的2腳出現(xiàn)低電平，使IC10的狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，其3腳輸出高電平，T5導(dǎo)通(可以通過(guò)R12控制T1的基極電流)，其集電極接的黃色發(fā)光二極管D3發(fā)光，表示現(xiàn)在電子鎖處于待命狀態(tài),T6截止，C4開(kāi)始通過(guò)R14充電(充電時(shí)間是40秒,此時(shí)為用戶輸入密碼的時(shí)間，即用戶輸入密碼的時(shí)間不能超過(guò)40秒，否則電路就開(kāi)始報(bào)警, 由于用戶經(jīng)常輸入密碼，而且知道密碼，一般輸入密碼的時(shí)間不會(huì)超過(guò)40秒)，IC2開(kāi)始進(jìn)入延時(shí)40秒的狀態(tài)。
開(kāi)始報(bào)警:當(dāng)用戶輸入的密碼不正確或輸入密碼的時(shí)間超過(guò)40秒，IC11的2腳電位隨著C4的充電而下降,當(dāng)電位下降到1/3Vcc時(shí)(即40秒延時(shí)結(jié)束時(shí)候),3腳變成高電位(延時(shí)時(shí)是低電平),通過(guò)R15使(R15的作用是為了限制T7的導(dǎo)通電流防止電流過(guò)大燒毀三極管)T7導(dǎo)通,其集電極上面接的紅色發(fā)光二極管D4發(fā)亮,表示當(dāng)前處于報(bào)警狀態(tài),T8也隨之而導(dǎo)通,使蜂鳴器發(fā)聲,令賊人生怯,實(shí)現(xiàn)報(bào)警.停止報(bào)警:當(dāng)達(dá)到了80秒的報(bào)警時(shí)間，IC10的6,7腳接的電容C5放電結(jié)束,IC10的3腳變成低電平,T5截止,T6導(dǎo)通,強(qiáng)制使強(qiáng)制電路處于穩(wěn)態(tài)，IC11的3腳輸出低電平,使T7,T8截止,蜂鳴器停止報(bào)警；或者用戶輸入的密碼正確，則有開(kāi)鎖電路中的T10集電極輸出清除報(bào)警信號(hào)，送至T12（PNP），T12導(dǎo)通，強(qiáng)制使T7基極至低電位，解除報(bào)警信號(hào)。
3.3 報(bào)警次數(shù)檢測(cè)及鎖定電路
若用戶操作連續(xù)失誤超過(guò)3次，電路將鎖定5分鐘。其工作原理如下：當(dāng)電路報(bào)警的次數(shù)超過(guò)3次，由IC9（74161）構(gòu)成的3位計(jì)數(shù)器將產(chǎn)生進(jìn)位，通過(guò)IC7，輸出清零信號(hào)送往74161的清零端，以實(shí)現(xiàn)重新計(jì)數(shù)。經(jīng)過(guò)IC8（與門），送到IC12（555）的2腳，使3腳產(chǎn)生5分鐘的高電平鎖定脈沖（其脈沖可由公式T=1.1RC計(jì)算得出），經(jīng)T9倒相，送IC6輸入端，使IC6輸出低電平，使IC13不能開(kāi)鎖，到鎖定的目的。電路圖如下圖4所示： 來(lái)自報(bào)警電路的信號(hào)B1VCCVCCR19C10VCC3.3K65438RDRIC9P3P2P1P04TCQ3Q2Q1Q01072ETEPCP74LS161RCOLD1968u762DIS鎖定鍵盤信號(hào) E1Q3THRTRIG555555CVoltIC12T990***41IC8A35R18215.2MGNDC1圖4 報(bào)警次數(shù)檢測(cè)及鎖定電路 3.4 備用電源電路
為了防止停電情況的發(fā)生，本電路后備了UPS電源，它包括市電供電電路，停電檢測(cè)電路，電子開(kāi)關(guān)切換電路，蓄電池充電電路和蓄電池組成。其電路圖如下圖5所示：
220V市電通過(guò)變壓器B降壓成12V的交流電,再經(jīng)過(guò)整流橋整流,7805穩(wěn)壓到5V送往電子切換74ALS000.1U
電路，由于本電路功耗較少，所以選用10W的小型變壓器。
圖5 電源電路
由R8，R9，R6，R7及IC14構(gòu)成電壓比較器，正常情況下，V+
5V 直流電源 A1蓄電池 A2R620K1蓄電池供電R105.1KVCC繼電器常開(kāi)常閉R850K蓄電池 A25V 直流電源 A174123T39018R940KR730KIC14T49014
圖6 停電檢測(cè)及電子開(kāi)關(guān)切換電路
T1，T2構(gòu)成的蓄電池自動(dòng)充電電路，它在電池充滿后自動(dòng)停止充電，其中D1亮為正在充電，D2為工作指示。由R4，R5，T1構(gòu)成電壓檢測(cè)電路，蓄電池電壓低，則T1，T2導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)對(duì)其充電；充滿后，T1，T2截止，停止充電，同時(shí)D1熄滅，電路中C4的作用是濾除干擾信號(hào)。其電路圖如圖7所示：
6V 充電電源6V 蓄電池電源 A2R43K3CG21R23KR13K蓄電池D1R5470C40.1UD2T19014
圖7
蓄電池自動(dòng)充電電路總結(jié)與體會(huì)
以上為實(shí)習(xí)期間所設(shè)計(jì)的電子密碼鎖電路，它經(jīng)過(guò)多次修改和整理，以是一個(gè)比較不錯(cuò)的設(shè)計(jì)，可以滿足人們的基本要求，但因?yàn)樗接邢蓿穗娐分幸泊嬖谝欢ǖ膯?wèn)題，譬如說(shuō)電路的密碼不能遺忘，一旦遺忘，就很難打開(kāi)，這可以通過(guò)增加電路解決，但過(guò)于復(fù)雜，本次設(shè)計(jì)未其中；用開(kāi)關(guān)作74LS112的CLK脈沖，不是很穩(wěn)定，可以調(diào)換其它高速開(kāi)關(guān)或計(jì)數(shù)脈沖；電路密碼只有16種可供修改，但由于他人不知道密碼的位數(shù)，而且還要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)按一定的順序開(kāi)鎖，所以他人開(kāi)鎖的幾率很?。浑娐分形醇语@示電路，但可通過(guò)其它數(shù)字模塊實(shí)現(xiàn)這一功能。這需要一段時(shí)間的進(jìn)一步改進(jìn)，如果有好的意見(jiàn)，希望老師給以支持。
通過(guò)這三周的學(xué)習(xí)，我感覺(jué)有很大的收獲：首先，通過(guò)學(xué)習(xí)使自己對(duì)課本上的知識(shí)可以應(yīng)用于實(shí)際，使的理論與實(shí)際相結(jié)合，加深自己對(duì)課本知識(shí)的更好理解，同時(shí)實(shí)習(xí)也段練了我個(gè)人的動(dòng)手能力：能夠充分利用圖書(shū)館去查閱資料，增加了許多課本以外的知識(shí)。能對(duì)protel 99、和EWB等仿真軟件操作，能達(dá)到學(xué)以致用。對(duì)我們學(xué)生來(lái)說(shuō)，理論與實(shí)際同樣重要，這是我們以后在工作中說(shuō)明自己能力的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。
在實(shí)習(xí)中，我感受到了老師對(duì)學(xué)生的那種悔人不卷的精神，每天的固定時(shí)間，老師都來(lái)給我們指導(dǎo)，使我們少走彎路，順利完成實(shí)習(xí)任務(wù)，請(qǐng)?jiān)试S我向你們致意崇高的敬意，感謝你們，老師！
參考文獻(xiàn)
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電子信息專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)-----《數(shù)字密碼鎖的設(shè)計(jì)》-----許艷老師 [center]畢
業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）任 務(wù) 書(shū)[/center] 信息學(xué)部 電子信息專業(yè) 級(jí)（屆）班 學(xué)生
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：
數(shù)字密碼鎖的設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容：
設(shè)計(jì)一種由AT89C2051編程實(shí)現(xiàn)的控制電路，具有按鍵有效指示、輸入錯(cuò)誤指示、解碼有效指示、控制開(kāi)鎖電平、定時(shí)中斷、控制報(bào)警、密碼修改等功能，可在意外泄密的情況下及時(shí)修改密碼。8位十進(jìn)制密碼共一億組不重復(fù)，保密性強(qiáng)，靈活性高，適用范圍廣，特別適合家庭、賓館等場(chǎng)所。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專題部分：
指導(dǎo)教師：（簽名）年 月 日
教研室主任：（簽名）年 月 日
學(xué)部主任：（簽名）年 月 日：
[left]江西理工大學(xué) 信息學(xué)院 01
級(jí)（2005屆）[/left] [center]學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告[/center]
設(shè)計(jì)（論文）題目 數(shù)字密碼鎖的設(shè)計(jì)
專業(yè) 電子信息工程 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師
[center]本課題研究的現(xiàn)狀[/center]
出于安全、方便等方面的需要，許多智能鎖（如指紋辯識(shí)、IC卡辯識(shí)）已相繼問(wèn)世，但這些產(chǎn)品的特點(diǎn)是針對(duì)特定指紋或有效卡，只能適用于保密要求高且僅供個(gè)別人使用的箱、柜、房間等，而且卡片式IC卡還有易丟失等特點(diǎn)，加上其成本一般比較高，一定程度上限制了這類產(chǎn)品的普及和推廣。本數(shù)字密碼鎖成本則相對(duì)較小。
[center]學(xué)術(shù)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義[/center]
數(shù)字密碼鎖的設(shè)計(jì)綜合應(yīng)用之前所學(xué)的單片機(jī)、微機(jī)控制、電路設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。數(shù)字密碼鎖適合于多種場(chǎng)合的保密，特別適合于家庭、外出旅行。
“我將于茫茫人海尋訪我唯一靈魂之伴侶 得之，我幸； 不得，我命！”
-----徐志摩
現(xiàn)在我知道了，我是最幸運(yùn)的！
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★紅樓★ #2
發(fā)表于 2005-12-14 13:42 資料 主頁(yè) 個(gè)人空間 短消息
主要參考文獻(xiàn)
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第二篇：電子密碼鎖畢業(yè)論文（共）
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
論文題目：電子密碼鎖設(shè)計(jì)與制作
系
別： 電子工程系
專
業(yè)： 通信技術(shù)
班
級(jí)：
學(xué)
號(hào)：
學(xué)生姓名：
指導(dǎo)教師：
電子密碼鎖的設(shè)計(jì)與制作
摘要：在日常的生活和工作中, 住宅與部門的安全防范、單位的文件檔案、財(cái)務(wù)報(bào)表以及一些個(gè)人資料的保存多以加鎖的辦法來(lái)解決。若使用傳統(tǒng)的機(jī)械式鑰匙開(kāi)鎖，人們常需攜帶多把鑰匙, 使用極不方便, 且鑰匙丟失后安全性即大打折扣。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)日常生活中的安全保險(xiǎn)器件的要求越來(lái)越高。為滿足人們對(duì)鎖的使用要求，增加其安全性，用密碼代替鑰匙的密碼鎖應(yīng)運(yùn)而生。電子密碼鎖具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等優(yōu)點(diǎn)。
論文首先簡(jiǎn)要介紹了本課題的背景和主要工作，在接著講單片機(jī)電子密碼鎖中涉及到的理論知識(shí)，和一些主要器件做了簡(jiǎn)要的闡述和說(shuō)明。前面兩部分主要是用理論知識(shí)來(lái)支撐本課題的設(shè)計(jì)，第三部分則是對(duì)本課題的方案進(jìn)行論證，和共組成部分的比較和選用，同時(shí)也包括了系統(tǒng)的調(diào)試和產(chǎn)品的加工包裝。
本次做的電子密碼鎖是以單片機(jī)STC89C52為核心，結(jié)合矩陣鍵盤、LCD顯示和報(bào)警系統(tǒng)組成。系統(tǒng)能完成開(kāi)鎖、密碼錯(cuò)誤超次鎖定、修改用戶密碼基本的密碼鎖的功能。達(dá)到制作簡(jiǎn)易密碼的目的。
關(guān)鍵詞:
單片機(jī)
STC89C52
LCD
顯示
自動(dòng)報(bào)警
目錄
第一章 概 述...................................................1
1.1背 景...................................................1
1.1.1簡(jiǎn)介..............................................11.1.2發(fā)展趨勢(shì)..........................................1 1.2 主要工作...............................................2 第二章 電子密碼鎖理論...........................................3
2.1 原理圖..................................................3 2.2 鍵盤原理................................................3 2.3 主要元器件..............................................4
2.3.1 主控芯片STC89C52.................................42.3.2 AT24C02芯片簡(jiǎn)介.................................52.3.3 LCD液晶顯示器...................................6 2.4 單片機(jī)最小系統(tǒng)..........................................6
2.4.1復(fù)位電路..........................................7
2.4.2晶振電路..........................................7
第三章 電子密碼鎖設(shè)計(jì)與調(diào)試....................................8
3.1 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)........................................8 3.2 單片機(jī)的選擇和論證......................................9 3.3 顯示器選擇和論證........................................9 3.4 鍵盤方案的選擇和論證...................................10 3.5 硬件設(shè)計(jì)...............................................10 3.5.1 按鍵電路.........................................10 3.5.2 報(bào)警電路.........................................11 3.5.3開(kāi)鎖電路.........................................11 3.5.4 密碼存儲(chǔ)電路.....................................12 3.5.5 電路圖的繪制.....................................12 3.6軟件設(shè)計(jì)................................................14 3.6.1主程序設(shè)計(jì)流程圖.................................14 3.6.2 鍵功能程序流程圖.................................14 3.6.3開(kāi)鎖程序流程圖...................................15 3.7系統(tǒng)調(diào)試................................................16 3.7.1 硬件調(diào)試.........................................16 3.7.2 軟件調(diào)試.........................................16 3.7.3 仿真調(diào)試.........................................17 3.8 產(chǎn)品封裝...............................................19 第四章 結(jié)論...................................................21 4.1 總結(jié)...................................................21 4.2 展望...................................................21
參考文獻(xiàn).......................................................23 致謝...........................................................24
概述
第一章 概述
1.1背景
1.1.1簡(jiǎn)介
電子密碼鎖是一種通過(guò)密碼輸入來(lái)控制電路或是芯片工作，從而控制機(jī)械開(kāi)關(guān)的閉合，完成開(kāi)鎖、閉鎖任務(wù)的電子產(chǎn)品[8]。它的種類很多，有簡(jiǎn)易的電路產(chǎn)品，也有基于芯片的性價(jià)比較高的產(chǎn)品[10]?，F(xiàn)在應(yīng)用較廣的電子密碼鎖是以芯片為核心，通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其性能和安全性已大大超過(guò)了機(jī)械鎖[11]。其特點(diǎn)如下：
1)保密性好，編碼量多，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于彈子鎖。隨機(jī)開(kāi)鎖成功率幾乎為零。2)密碼可變，用戶可以隨時(shí)更改密碼，防止密碼被盜，同時(shí)也可以避免因人員的更替而使鎖的密級(jí)下降。3)誤碼輸入保護(hù)，當(dāng)輸入密碼多次錯(cuò)誤時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng),并且鍵盤鎖死短時(shí)間不能輸入。
4)無(wú)活動(dòng)零件，不會(huì)磨損，壽命長(zhǎng)。
5)使用靈活性好，不像機(jī)械鎖必須佩帶鑰匙才能開(kāi)鎖。6)電子密碼鎖操作簡(jiǎn)單易行，一學(xué)即會(huì)。
1.1.2發(fā)展趨勢(shì)
在日常生活和工作中，住宅與部門的安全防范、單位的文件檔案、財(cái)務(wù)報(bào)表以及一些個(gè)人資料的保存多以加鎖的辦法來(lái)解決。目前門鎖主要用彈子鎖，其鑰匙容易丟失；保險(xiǎn)箱主要用機(jī)械密碼鎖，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，制造精度要求高，成本高，且易出現(xiàn)故障，人們常需攜帶多把鑰匙，使用極不方便，且鑰匙丟失后安全性即大打折扣[10]。針對(duì)這些鎖具給人們帶來(lái)的不便若使用機(jī)械式鑰匙開(kāi)鎖，為滿足人們對(duì)鎖的使用要求，增加其安全性，用密碼代替鑰匙的密碼鎖應(yīng)運(yùn)而生[10]。它的出現(xiàn)為人們的生活帶來(lái)了很大的方便，有很廣闊的市場(chǎng)前景。由于電子器件所限，以前開(kāi)發(fā)的電子密碼鎖，其種類不多，保密性差，最基本的就是只依靠最簡(jiǎn)單的模擬電子開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，制作簡(jiǎn)單但很不安全，在后為多是基于EDA來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電子元件繁多，也有使用早先的20引腳的2051系列單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但密碼簡(jiǎn)單，易破解[9]。隨著電子元件的進(jìn)一步發(fā)展，電子密碼鎖也出現(xiàn)了很多的種類，功能日益強(qiáng)大，使用更加方便，安全保密性更強(qiáng)，由以前的單密碼輸入發(fā)展到現(xiàn)在的，密碼加感應(yīng)元件，實(shí)現(xiàn)了真真的電子加密，用戶只有密碼或電子鑰匙中的一樣，是打不開(kāi)鎖的，隨著電子元件的發(fā)展及人們對(duì)保密性需求的提高出現(xiàn)了越來(lái)越多的電子密碼鎖。
出于安全、方便等方面的需要許多電子密碼鎖已相繼問(wèn)世。但這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是針對(duì)特定有效卡、指紋或聲音有效，且不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，只能適用于保密
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要求高且供個(gè)人使用的箱、柜、房間等[8]。由于數(shù)字、字符、圖形圖像、人體生物特征和時(shí)間等要素均可成為鑰匙的電子信息，組合使用這些信息能夠使電子防盜鎖獲得高度的保密性，如防范森嚴(yán)的金庫(kù)，需要使用復(fù)合信息密碼的電子防盜鎖，這樣對(duì)盜賊而言是“道高一尺，魔高一丈”[10]。組合使用信息也能夠使電子防盜鎖獲得無(wú)窮擴(kuò)展的可能，使產(chǎn)品多樣化，對(duì)用戶而言是“千挑百選，自得其所”。可以看出組合使用電子信息是電子密碼鎖以后發(fā)展的趨勢(shì)。
1.2 主要工作
隨著人們對(duì)安全的重視和科技的發(fā)展，許多電子智能鎖（指紋識(shí)別、IC卡辨認(rèn)）已在國(guó)內(nèi)外相繼面世。但是這些產(chǎn)品的特點(diǎn)是針對(duì)特定的指紋和有效卡，只能適用于保密要求的箱、柜、門等[8]。而且指紋識(shí)識(shí)別器若在公共場(chǎng)所使用存在容易機(jī)械損壞，IC卡還存在容易丟失、損壞等特點(diǎn)。加上其成本較高，一定程度上限制了這類產(chǎn)品的普及和推廣[9]。鑒于目前的技術(shù)水平與市場(chǎng)的接收程度，電子密碼鎖是這類電子防盜產(chǎn)品的主流。
該設(shè)計(jì)是基于52單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì)，是一種機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的實(shí)例，其要求當(dāng)外部鍵盤輸入的密碼和存儲(chǔ)器中所存的密碼相同時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)鎖功能，而當(dāng)輸入三次錯(cuò)誤時(shí)則實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能，具有防止被人試探而破解密碼的功能，即完善了市場(chǎng)上機(jī)械鎖的不便又減少因多輸入而被破解的缺陷。
系統(tǒng)設(shè)有六位原始密碼，使用期間，用戶還可以自行更改密碼的功能。當(dāng)鍵盤輸入密碼時(shí)，按下確定按鈕，電路則將輸入密碼和原始密碼進(jìn)行比較，若果相同則實(shí)現(xiàn)開(kāi)鎖，錯(cuò)誤則自動(dòng)刷新，實(shí)現(xiàn)重新輸入功能。密碼輸入錯(cuò)誤顯示器會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤提示，同時(shí)輸入錯(cuò)誤3次時(shí)會(huì)鎖定鍵盤并報(bào)警。
本課題的實(shí)現(xiàn)，需要使用到以下關(guān)鍵技術(shù)： 1）基于52單片機(jī)簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)及外圍擴(kuò)展電路 2）鍵盤輸入及單片機(jī)間的數(shù)據(jù)傳輸 3）LCD顯示技術(shù)、單片機(jī)間的數(shù)據(jù)傳輸 設(shè)計(jì)思路：
以52單片機(jī)為核心，利用單片機(jī)靈活的編程設(shè)計(jì)和豐富的I/O端口，及其控制的準(zhǔn)確性，不但能實(shí)現(xiàn)基本的密碼鎖功能，還能添加掉電存儲(chǔ)。
密碼鎖電路包含：鍵盤輸入、時(shí)鐘電路、密碼儲(chǔ)存電路、復(fù)位電路、LCD顯示電路、開(kāi)鎖電路、報(bào)警電路。
電子密碼鎖理論
第二章 電子密碼鎖理論
2.1 原理圖
電子密碼鎖原理圖如下：
圖2-1
2.2 鍵盤原理
矩陣鍵盤又稱為行列式鍵盤，它是用4條I/O線作為行線，4條I/O線作為列線組成的鍵盤。在行線和列線的每一個(gè)交叉點(diǎn)上，設(shè)置一個(gè)按鍵。這樣鍵盤中按鍵的個(gè)數(shù)是4×4個(gè)。這種行列式鍵盤結(jié)構(gòu)能夠有效地提高單片機(jī)系統(tǒng)中I/O口的利用率。（如圖2-2）
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圖2-2
2.3 主要元器件
2.3.1 主控芯片STC89C52
STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，三個(gè)16 位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。另外 STC89C52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35Mhz，6T/12T可選。STC89C52具體介紹如下：
① 主電源引腳（2根）
VCC(Pin40)：電源輸入，接＋5V電源
GND(Pin20)：接地線
②外接晶振引腳（2根）
XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端
STC89C52引腳圖 XTAL2(Pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端
電子密碼鎖理論
③控制引腳（4根）
RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn)，2個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。
ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號(hào)。
PSEN(Pin29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)。
EA/VPP(Pin31)：程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲(chǔ)器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令。
④可編程輸入/輸出引腳（32根）
STC89C52單片機(jī)有4組8位的可編程I/O口，分別位P0、P1、P2、P3口，每個(gè)口有8位（8根引腳），共32根。PO口（Pin39～Pin32）：8位雙向I/O口線，名稱為P0.0～P0.7 P1口（Pin1～Pin8）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱為P1.0～P1.7 P2口（Pin21～Pin28）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱為P2.0～P2.7
P3口（Pin10～Pin17）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱為P3.0～P3.7
2.3.2 AT24C02芯片簡(jiǎn)介
AT24C02是一個(gè)2K位串行CMOS E2PROM，內(nèi)部含有256個(gè)8位字節(jié)，CATALYST公司的先進(jìn)CMOS技術(shù)實(shí)質(zhì)上減少了5668件的功耗。AT24C02有一個(gè)16字節(jié)頁(yè)寫緩沖器。該器件通過(guò)IIC總線接口進(jìn)行操作，有一個(gè)專門的寫保護(hù)功能。
AT24C02管腳圖
CL 串行時(shí)鐘:AT24C02串行時(shí)鐘輸入管腳用于產(chǎn)生器件所有數(shù)據(jù)發(fā)送或接收的時(shí)鐘，這是一個(gè)輸入管腳。
SDA 串行數(shù)據(jù)/地址:AT24C02 雙向串行數(shù)據(jù)/地址管腳用于器件所有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收，SDA 是一個(gè)開(kāi)漏輸出管腳，可與其它開(kāi)漏輸出或集電極開(kāi)路輸出進(jìn)行線或（wire-OR）。
A0、A1、A2 器件地址輸入端:這些輸入腳用于多個(gè)器件級(jí)聯(lián)時(shí)設(shè)置器件地址，當(dāng)這些腳懸空時(shí)默認(rèn)值為0。當(dāng)使用AT24C02 時(shí)最大可級(jí)聯(lián)8個(gè)器件。如果只有一個(gè)AT24C02被總線尋址，這三個(gè)地址輸入腳（A0、A1、A2）可懸空或連接到Vss，如果只有一個(gè)AT24C02被總線尋址這三個(gè)地址輸入腳（A0、A1、A2）必須連接到Vss。
WP寫保護(hù):如果WP管腳連接到Vcc，所有的內(nèi)容都被寫保護(hù)只能讀。當(dāng)WP管腳連接到Vss 或懸空允許器件進(jìn)行正常的讀/寫操作。
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2.3.3 LCD液晶顯示器
液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過(guò)器件，如在計(jì)算器、萬(wàn)用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專用符號(hào)和圖形。1602型LCD顯示模塊具有體積小，功耗低，顯示內(nèi)容豐富等特點(diǎn)。1602型LCD可以顯示2行16個(gè)字符，有8位數(shù)據(jù)總線D0-D7和RS,R/W,EN三個(gè)控制端口，工作電壓為5V，并且具有字符對(duì)比度調(diào)節(jié)和背光功能，其樣品（圖2-3-3）及管腳功能如下：
圖2-3-3 第1腳： VSS為地電源。
第2腳： VDD接5V正電源。
第3腳： VL為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。
第4腳： RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。
第5腳： R/W為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。
第6腳： E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。
2.4 單片機(jī)最小系統(tǒng)
單片機(jī)最小系統(tǒng),或者稱為最小應(yīng)用系統(tǒng),是指用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng).對(duì)52列單片機(jī)來(lái)說(shuō),最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括:單片機(jī)、晶振電路、復(fù)位電路。如下圖：
電子密碼鎖理論
圖2-4 2.4.1復(fù)位電路
比電腦的重啟部分，當(dāng)電腦在使用中出現(xiàn)死機(jī)，按下重啟按鈕電腦內(nèi)部的程序從頭開(kāi)始執(zhí)行。單片機(jī)也一樣，當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行中，受到環(huán)境干擾出現(xiàn)程序跑飛的時(shí)候，按下復(fù)位按鈕內(nèi)部的程序自動(dòng)從頭開(kāi)始執(zhí)行。
2.4.2晶振電路
單片機(jī)系統(tǒng)里都有晶振，在單片機(jī)系統(tǒng)里晶振作用非常大，全程叫晶體振蕩器，他結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率越高，那么單片機(jī)運(yùn)行速度就越快，單片接的一切指令的執(zhí)行都是建立在單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率。單片機(jī)晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)。通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過(guò)電子調(diào)整頻率的方法保持同步。
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第三章
電子密碼鎖設(shè)計(jì)與調(diào)試
3.1 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
方案一：采用數(shù)字電路控制。其原理方框圖如圖3－1所示。
圖3－1 數(shù)字密碼鎖電路方案
采用數(shù)字密碼鎖電路的好處就是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。用以74LS112雙JK觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路作為密碼鎖的核心控制，共設(shè)了9個(gè)用戶輸入鍵，其中只有4個(gè)是有效的密碼按鍵，其它的都是干擾按鍵，若按下干擾鍵，鍵盤輸入電路自動(dòng)清零，原先輸入的密碼無(wú)效，需要重新輸入；如果用戶輸入密碼的時(shí)間超過(guò)40秒（一般情況下，用戶不會(huì)超過(guò)40秒，若用戶覺(jué)得不便，還可以修改）電路將報(bào)警80秒，若電路連續(xù)報(bào)警三次，電路將鎖定鍵盤5分鐘，防止他人的非法操作。
電路由兩大部分組成：密碼鎖電路和備用電源(UPS)，其中設(shè)置UPS電源是為了防止因?yàn)橥ｋ娫斐傻拿艽a鎖電路失效，使用戶免遭麻煩。
密碼鎖電路包含：鍵盤輸入、密碼修改、開(kāi)鎖電路、執(zhí)行電路、報(bào)警電路、鍵盤輸入次數(shù)鎖定電路。
方案二：采用一種是用以STC89C52為核心的單片機(jī)控制方案。利用單片機(jī)靈活的編程設(shè)計(jì)和豐富的I/O端口，及其控制的準(zhǔn)確性，不但能實(shí)現(xiàn)基本的密碼鎖功能，還能添加調(diào)電存儲(chǔ)、聲光提示甚至添加遙控控制功能。
電子密碼鎖設(shè)計(jì)與調(diào)試
圖3-2 系統(tǒng)原理框圖
通過(guò)比較以上兩種方案，單片機(jī)方案有較大的活動(dòng)空間，不但能實(shí)現(xiàn)所要求的功能而且能在很大的程度上擴(kuò)展功能，而且還可以方便的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，所以我們采用方案二。
3.2 單片機(jī)的選擇和論證
方案一：采用由AT89C51芯片為核心硬件，該芯片具有低工作電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含4K bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（PEROM）和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大AT89C51單片機(jī)可提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。
方案二:采用單片機(jī)STC89C52,片內(nèi)ROM全都采用Flash ROM；能以5V的超低壓工作；同時(shí)也與MCS-51系列單片機(jī)完全兼容。該芯片內(nèi)部存儲(chǔ)器為8KB ROM 存儲(chǔ)空間，同樣具有89C51的功能，且具有在線編程可擦除技術(shù)，當(dāng)在對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r(shí)，不需要對(duì)芯片多次拔插，所以不會(huì)對(duì)芯片造成損壞。
由于在制作中考慮到兩種型號(hào)的芯片燒寫軟件不一樣,我們平時(shí)教學(xué)用到的燒寫軟件適用于STC89C52,且內(nèi)存較大,燒寫時(shí)不用多次的插拔。所以選擇方案二以STC89C52作為主控制系統(tǒng).3.3 顯示器選擇和論證
方案一：采用LCD液晶顯示器。LCD有明顯的優(yōu)點(diǎn)：微功耗、尺寸小，超薄輕巧、顯示信息量大、字跡清晰、顯示穩(wěn)定美觀。LCD是以點(diǎn)陣模式顯示的，在
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中文顯示上很方便，但在各種符號(hào)的顯示上因?yàn)樾枰每刂菩酒瑒?chuàng)建字符庫(kù)，工作量大，占用資源較多。其成本也較高。
方案二：采用傳統(tǒng)的數(shù)碼管顯示。數(shù)碼管具有低壓低耗能、壽命長(zhǎng)、對(duì)外界環(huán)境要求低等特點(diǎn)，而且其精度比較高。采用BCD編碼方式顯示數(shù)字，顯示功能沒(méi)有LCD液晶顯示器豐富。
由于顯示的內(nèi)容要求豐富的數(shù)據(jù)資源所以本設(shè)計(jì)采用方案一。
3.4 鍵盤方案的選擇和論證
方案一：采用獨(dú)立式按鍵，直接在I/O口線上接上按鍵開(kāi)關(guān)。設(shè)計(jì)時(shí)考慮精簡(jiǎn)和優(yōu)化電路、程序和I/O口資源數(shù)，但是需占用較多的I/O口。
方案二：采用8155擴(kuò)展I/O口及鍵盤，顯示等。該方案的優(yōu)點(diǎn)是：使用靈活可編程，并且有RAM及計(jì)數(shù)器。若用該方案可提供更多的I/O資源，但操作起來(lái)稍微有點(diǎn)復(fù)雜。
方案三：采用矩陣式按鍵。它由行線和列線組成，也稱行列式鍵盤，按鍵位于行列的交叉點(diǎn)上。該方案的優(yōu)點(diǎn)是使用靈活可編程，占用I/0口資源比較少。若用該方案，可為其它功能提供更多的I/0資源。
由于本設(shè)計(jì)所用到的按鍵數(shù)量較多，從資源、電路的復(fù)雜性和程序角度，我們考慮選擇方案三比較恰當(dāng)。
3.5 硬件設(shè)計(jì)
3.5.1 按鍵電路
由于本設(shè)計(jì)所用到的按鍵數(shù)量較多所以采用的是矩陣式按鍵鍵盤，它由行線和列線組成，也稱行列式鍵盤，按鍵位于行列的交叉點(diǎn)上。本設(shè)計(jì)中使用的這個(gè)4*4鍵盤不但能完成密碼的輸入還能作特別功能鍵使用，比如清除，修改密碼等。鍵盤的每個(gè)按鍵功能在程序設(shè)計(jì)中設(shè)置。（如下圖）
圖2-5-1 矩陣按鍵
電子密碼鎖設(shè)計(jì)與調(diào)試
3.5.2 報(bào)警電路
報(bào)警部分由蜂鳴器及外圍電路組成，加電后不發(fā)聲，當(dāng)有鍵按下時(shí)，響一聲，密碼正確時(shí)響兩聲。若是密碼輸錯(cuò)時(shí)當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤時(shí)，單片機(jī)的P2.1引腳為低電平，三極管T3導(dǎo)通蜂鳴器發(fā)出噪鳴聲長(zhǎng)響報(bào)警。
圖3-5-2 報(bào)警電路原理圖
3.5.3開(kāi)鎖電路
電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要當(dāng)密碼正確時(shí)，三極管導(dǎo)通此線圈兩端有電壓通過(guò)時(shí)，線圈中就會(huì)流過(guò)一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開(kāi)觸點(diǎn)）吸合。
圖3-5-3 開(kāi)鎖電路圖
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3.5.4 密碼存儲(chǔ)電路
本設(shè)計(jì)采用AT2402芯片來(lái)配合單片機(jī)存貯掉電前需要保存的數(shù)據(jù)，防止掉電密碼的丟失。連接電路圖（圖3-5-4）
圖3-5-4
圖中1、2、3腳是三條地址線，用于確定芯片的硬件地址，在STC89C52上它們都能接地，第5腳和第8腳分別為正、負(fù)電源。AT24C02中帶有片內(nèi)地址寄存器，每寫入或讀出一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)后，該地址寄存器自動(dòng)加1，以實(shí)現(xiàn)對(duì)下一個(gè)儲(chǔ)存單元的讀寫，所有字節(jié)均以單一操作方式讀取。
3.5.5 電路圖的繪制
1、PCB板的封裝
PCB板的制作，在畫好原理圖后要給每個(gè)元件都要畫封裝，有些元件的封裝軟件protel DXP就有自帶的封裝，只要給它加載進(jìn)去就可以了，但一些自己畫的元件就有可能找不到合適的封裝，這就要自己去畫一個(gè)封裝。封裝是根據(jù)實(shí)物的大小來(lái)畫的，否則刻出來(lái)的電路板可能會(huì)跟實(shí)際的有出入造成大小不一的局面。
2、PCB圖設(shè)計(jì)
在確定元件的封裝之后，就可以把原理圖生成PCB圖。剛剛生成的圖要先設(shè)置規(guī)則。在本次設(shè)計(jì)中主要設(shè)置了線寬（全局設(shè)為0.8mm,電源和地線設(shè)為1mm），線間的最小距離（設(shè)為0.4mm）,還有設(shè)置連接方式為Direct Connect等。規(guī)則全設(shè)好之后，就可以開(kāi)始布板了。
電路圖的繪制我們也是分模塊畫的，下圖為矩陣鍵盤和單片機(jī)最小系統(tǒng)的PCB圖。
電子密碼鎖設(shè)計(jì)與調(diào)試
矩陣鍵盤設(shè)計(jì)圖
單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖
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3.6軟件設(shè)計(jì)
3.6.1主程序設(shè)計(jì)流程圖
電子密碼鎖工作的主要過(guò)程是LCD顯示屏提示開(kāi)始輸入密碼，通過(guò)鍵盤輸入密碼，按下確認(rèn)鍵后判斷密碼的正確性，作出開(kāi)鎖或報(bào)警處理。修改密碼時(shí)，先輸入正確密碼后在輸一遍，符合后才能進(jìn)入到密碼該修界面。如圖3-6
圖3-6-1 3.6.2 鍵功能程序流程圖
鍵盤對(duì)應(yīng)名稱定義： 2 3 A 4 5 6 B 7 8 9 C * 0 # D 其中，【0—9】為數(shù)字鍵，用于輸入相應(yīng)的密碼，【*】號(hào)鍵為取消當(dāng)前操作
【#】號(hào)鍵為確認(rèn)
【D】鍵為修改密碼
其它鍵無(wú)功能及定義
電子密碼鎖的設(shè)計(jì)與調(diào)試
圖3-6-2 鍵功能程序流程圖
3.6.3開(kāi)鎖程序流程圖
程序設(shè)計(jì)思路：產(chǎn)品上點(diǎn)之后進(jìn)行初始化,接著顯示“password：”在輸入六位密碼并確認(rèn)時(shí)候系統(tǒng)與設(shè)定的密碼進(jìn)行對(duì)比，若正確則顯示器上顯示“open”指示燈亮2秒開(kāi)鎖成功。若是密碼錯(cuò)誤顯示“error”，報(bào)警燈閃爍2次。其流程圖(如圖3-6-3)
圖3-6-3開(kāi)鎖程序流程圖
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3.7系統(tǒng)調(diào)試
3.7.1 硬件調(diào)試
1、首先要先從外觀上檢查電路板焊點(diǎn)是否光滑，并且對(duì)照電路的原理圖，看看是否有錯(cuò)焊，漏焊，虛焊和連焊等硬件問(wèn)題，元器件的 型號(hào)、標(biāo)稱值是否弄錯(cuò)?？丛诤附幼呔€時(shí)，是否把一些比較長(zhǎng)的短路線對(duì)錯(cuò)位置，電源和地是否有短路的現(xiàn)象。
2、用數(shù)字萬(wàn)用表檢查電路，檢查電路是否都有通路，是否出現(xiàn)短路，開(kāi)路等現(xiàn)象，元器件的極性是否有焊反的。通過(guò)IC座連接的芯片是否插入，各個(gè)管腳是否接觸良好，芯片在插入IC座時(shí)是否有插反等現(xiàn)象。用萬(wàn)用表檢測(cè)室當(dāng)測(cè)得值與正常值相差較大時(shí)經(jīng)過(guò)分析可找到故障。
3、將電路板通電，觀察電路是否出現(xiàn)異常，若出現(xiàn)異常（元器件冒煙或芯片發(fā)燙等）應(yīng)及時(shí)切斷電源，根據(jù)現(xiàn)象檢查電路。
3.7.2 軟件調(diào)試
首先打開(kāi)keil C51主程序，新建工程，新建文本框此時(shí)保存時(shí)后綴要是“.c”否則后面添加文件的時(shí)候無(wú)法識(shí)別，在添加完文件后就可以開(kāi)始編寫程序，程序的頭文件也是有一定格式的。例如：#include
圖
3-7-2
調(diào)試圖
電子密碼鎖設(shè)計(jì)與調(diào)試
3.7.3 仿真調(diào)試
在proteus上繪制好電路圖，講keil生成的HEX文件導(dǎo)入到STC89C52里面點(diǎn)擊開(kāi)始按鈕進(jìn)行密碼初始化。
圖3-7-3
輸入密碼調(diào)試：此時(shí)密碼輸入正確，顯示器顯示“open”。如下圖所示
圖3-7-4 修改密碼調(diào)試：在開(kāi)鎖狀態(tài)下，再次輸入正確的密碼并按下【#】（確認(rèn)）鍵，福建信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)實(shí)習(xí)（論文）
此時(shí)顯示器顯示“SetNeWordEnable”。輸入新的六位密碼并按【D】（重設(shè)）鍵，并顯示“Input again”再重復(fù)輸入一次新密碼并按【D】，修改成功后顯示器顯示“ResetpasswordOK”，密碼修改完成。修改過(guò)程如下：
圖3-7-5
圖3-7-6
電子密碼鎖設(shè)計(jì)與調(diào)試
圖3-7-7 通過(guò)proteus軟件的操作可以確定程序的可用性，產(chǎn)品功能上也都能得到實(shí)現(xiàn)。
3.8 產(chǎn)品封裝
由于電子產(chǎn)品存在一些弱點(diǎn)，一是怕碰撞、擠壓，會(huì)使碼電子產(chǎn)品的外部受損，影響美觀，并且產(chǎn)品內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜，零部件生產(chǎn)精密，不能承受外力的沖擊、磕碰，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成致命傷害。二是怕潮濕，數(shù)碼電子產(chǎn)品受潮后，大量水氣侵入電路板形成水漬，造成短路，或使金屬接口氧化。三是怕灰塵、油脂，灰塵的進(jìn)入也會(huì)妨礙電路板接點(diǎn)間的電流傳導(dǎo)，污染內(nèi)部線路，影響內(nèi)部零件，造成損害。四是怕靜電，過(guò)大的靜電會(huì)擊傷數(shù)碼電子產(chǎn)品內(nèi)的一些電子元件，造成零部件短路，最終直接損害整個(gè)機(jī)器。五是怕熱、高溫，過(guò)熱的高溫環(huán)境，不但會(huì)使數(shù)碼電子產(chǎn)品的外觀受損，也會(huì)使內(nèi)部的一些零件性能不穩(wěn)，直接影響產(chǎn)品的功能使用。這些問(wèn)題在設(shè)計(jì)時(shí)都是要特別的考慮和注意。應(yīng)當(dāng)以有效地保護(hù)產(chǎn)品為首要功能，要結(jié)構(gòu)牢固，具有較好的耐沖擊和抗壓性能，不容易被外力環(huán)境損壞；其次應(yīng)考慮使用，攜帶、陳列、裝運(yùn)等的方便性；還要盡量考慮能重復(fù)利用，能顯示內(nèi)裝物等一些功能。
因?yàn)榭紤]的產(chǎn)品的封裝所以我們一開(kāi)始就決定把各個(gè)模塊分開(kāi)制作最后再將其組合起來(lái)，分開(kāi)制作不但減少了出錯(cuò)率還大大提高了組裝時(shí)的靈活性。并且在整體上也增加了產(chǎn)品的美感。組裝的底板采用廢舊的電路板外包裝則是用薄鋁板，因?yàn)殇X板具有良好的可塑性，在彎曲時(shí)也有一定的韌性。從總體的結(jié)構(gòu)上考
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慮鋁板在固定的時(shí)候也比較的理想，最后用螺絲固定底板和個(gè)模塊用熱熔膠來(lái)固定鋁板和底板的連接。產(chǎn)品封裝圖如下：
產(chǎn)品組圖
結(jié)論
第四章
結(jié)論
4.1 總結(jié)
本次課題通過(guò)系統(tǒng)地對(duì)電子密碼鎖制作與單片機(jī)開(kāi)發(fā)過(guò)程的學(xué)習(xí)與實(shí)踐,討論并設(shè)計(jì)了一種比較適用于日常生活的密碼鎖,并在計(jì)算機(jī)proteus軟件上進(jìn)行仿真驗(yàn)證,通過(guò)近一步的參數(shù)優(yōu)化,得到了符合預(yù)設(shè)性能指標(biāo)要求的結(jié)果。跟傳統(tǒng)的實(shí)物制作測(cè)試方式相比，極大的縮短了工程上從設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)所需的時(shí)間和成本。
根據(jù)軟件仿真驗(yàn)證結(jié)果，論文中設(shè)計(jì)的電子密碼鎖性能指標(biāo)的仿真驗(yàn)證結(jié)果為：輸入電壓為5V，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)開(kāi)始的密碼初始化，密碼輸入正確開(kāi)鎖時(shí)液晶屏顯示“open”，當(dāng)密碼錯(cuò)誤時(shí)顯示“error”，若是密碼連續(xù)錯(cuò)誤3次時(shí)，鍵盤鎖定不能輸入，同時(shí)支持密碼修改。已基本滿足本課題預(yù)期設(shè)計(jì)要求，以及可通過(guò)進(jìn)一步的優(yōu)化設(shè)計(jì)而適用于生活需求中，為以后取代傳統(tǒng)的鎖具提供了基礎(chǔ)。
在本次設(shè)計(jì)中其實(shí)還存在著一些改進(jìn)的地方。比如：1602液晶顯示屏（沒(méi)有中文字庫(kù)，不支持中文顯示）要是再增加功能的話我們可采用12864型號(hào)的顯示屏，12864顯示屏可支持中文顯示，用在日常生活中可起到提示作用方便我們的操作。同時(shí)在鍵盤設(shè)計(jì)上也有改進(jìn)的地方，在鍵盤上也還有“A、B、C”三個(gè)按鍵沒(méi)有定義，并且由于鍵盤使用壽命不是很長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)反復(fù)的操作容易造成鍵盤失靈無(wú)法輸入等問(wèn)題。
在實(shí)際應(yīng)用中，電子密碼鎖還可以設(shè)置語(yǔ)音模式切換功能、控制系統(tǒng)強(qiáng)制復(fù)位功能、非法闖入報(bào)警功能（即入侵感應(yīng)功能，在門上鎖的狀態(tài)下，有人破鎖而入時(shí)，會(huì)發(fā)出強(qiáng)力的報(bào)警音）、數(shù)字密碼控制功能、反鎖功能、語(yǔ)音音量調(diào)節(jié)功能、系統(tǒng)故障自動(dòng)巡檢功能、火災(zāi)報(bào)警功能、開(kāi)門記錄、雙重鎖定功能聯(lián)機(jī)管理、弱電提醒當(dāng)電量不足時(shí)，在啟動(dòng)開(kāi)門時(shí)，會(huì)有美妙的音樂(lè)提示、USB數(shù)據(jù)接口功能等。這些都是本課題所需要改進(jìn)的，也是本課題后續(xù)的研究方向。
4.2 展望
密碼鎖主要是針對(duì)門禁系統(tǒng)的一種設(shè)計(jì)，主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)門禁的識(shí)別和對(duì)個(gè)人財(cái)產(chǎn)的保護(hù)，在現(xiàn)實(shí)生活中，我們見(jiàn)過(guò)很多類型的密碼鎖。我們所做的密碼鎖過(guò)于簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)我們所做的密碼鎖應(yīng)該是一個(gè)模板而已，只能簡(jiǎn)單顯示和識(shí)別?，F(xiàn)在常用的有刷卡密碼鎖、指紋密碼鎖和遙控密碼鎖等。在作品中加入存儲(chǔ)器，將正確密碼存入存儲(chǔ)器中，防止斷電時(shí)對(duì)密碼鎖實(shí)現(xiàn)功能的影響。密碼輸入部分可以采用指紋識(shí)別，首先在建檔時(shí)，需要給用戶設(shè)置一個(gè)私人的ID號(hào)碼。然后，門禁管理系統(tǒng)再采集個(gè)人的指紋特征進(jìn)行建檔。當(dāng)用戶有訪問(wèn)需要，操作者輕輕一壓手指或者是輸入ID號(hào)加指紋或者是ID號(hào)加密碼。門禁管理系統(tǒng)會(huì)采集您的指紋信息，與儲(chǔ)存的信息相比較，處理的結(jié)果通過(guò)電源控制箱后傳送給門鎖，實(shí)現(xiàn)開(kāi)門。通過(guò)之后，門禁機(jī)會(huì)輸出繼電器信號(hào)或高低電頻信號(hào)到電源控制箱，通過(guò)繼電器轉(zhuǎn)換之后，輸出鎖控信號(hào)給門鎖設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)門的控制。遙控密
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碼鎖是經(jīng)過(guò)譯碼器和解碼器加上集成電路單片機(jī)組合，容易控制簡(jiǎn)單方便。
目前，電子密碼鎖的大量應(yīng)用與快速發(fā)展已在鎖具領(lǐng)域逐步顯現(xiàn)其具有的優(yōu)勢(shì)和對(duì)以后變革性影響，隨著社會(huì)進(jìn)步的需求電子密碼鎖也不斷更新和進(jìn)步，更小型、多用途、高性能的發(fā)展趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn)
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致謝
本論文雖然凝聚著自己的汗水，但卻不是個(gè)人智慧的產(chǎn)品，如果沒(méi)有老師和同學(xué)的幫助和支持，那么我在大學(xué)的學(xué)習(xí)成長(zhǎng)肯定會(huì)大打折扣。當(dāng)我打完畢業(yè)論文的最后一個(gè)字符，涌上心頭的不是長(zhǎng)途跋涉后抵達(dá)終點(diǎn)的欣喜，而是源自心底的誠(chéng)摯謝意。我首先要感謝我的導(dǎo)師王老師，對(duì)我的構(gòu)思以及論文的內(nèi)容不厭其煩的進(jìn)行多次指導(dǎo)和悉心指點(diǎn)，王洪老師多次詢問(wèn)進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開(kāi)拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。王洪老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不僅授我以文，而且教我做人，給以終生受益無(wú)窮之道。對(duì)王老師的感激之情是無(wú)法用言語(yǔ)表達(dá)的，使我在完成論文的同時(shí)也深受啟發(fā)和教育。
第三篇：電子密碼鎖電路設(shè)計(jì)畢業(yè)論文任務(wù)書(shū)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)
課題名稱 電子密碼鎖電路設(shè)計(jì)
課題性質(zhì)
工程應(yīng)用
專業(yè)
應(yīng)用電子技術(shù)
班 級(jí)
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)教師
馬玉清
教研室主任
姚慶峰
系部主任
王勇
發(fā)放日期
2012年06月25日 課題條件：
隨著電子工業(yè)的發(fā)展，數(shù)字電子技術(shù)已經(jīng)深入到了人們生活的各個(gè)層面，各種各樣的電子產(chǎn)品也正在日新月異地向著高精尖技術(shù)發(fā)展。在安全技術(shù)防范領(lǐng)域，具有防盜報(bào)警功能的電子密碼鎖代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械式密碼鎖，克服了機(jī)械式密碼鎖密碼量少、安全性能差的缺點(diǎn)，使密碼鎖無(wú)論在技術(shù)上還是在性能上都大大提高一步，得到了廣大用戶的青睞。
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）主要內(nèi)容：
1.具有密碼輸入功能，設(shè)定密碼為4位（或8位）二進(jìn)制代碼（代碼自設(shè)定），設(shè)置退格鍵，以便刪除輸入錯(cuò)誤的密碼。
2.密碼輸入完畢以確認(rèn)鍵開(kāi)鎖。當(dāng)開(kāi)鎖密碼與存儲(chǔ)密碼一致時(shí)，鎖被打開(kāi)。當(dāng)開(kāi)鎖密碼與存儲(chǔ)密碼不一致時(shí)，可重復(fù)進(jìn)行，若連續(xù)三次未將鎖打開(kāi)，電路則報(bào)警并實(shí)現(xiàn)自鎖。（報(bào)警動(dòng)作為響m分鐘，停n秒）
3.廣泛調(diào)研，提出幾種可行的方案和單元電路的初步實(shí)現(xiàn)；多方論證，確定設(shè)計(jì)方案；按功能模塊的劃分選擇元器件和中小規(guī)模集成電路，設(shè)計(jì)分電路，闡述基本原理；畫出總體電路原理圖，做簡(jiǎn)要說(shuō)明。4.用EWB軟件完成仿真；按規(guī)定格式完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。
二、計(jì)劃進(jìn)度： 1.資料的收集撰寫開(kāi)題報(bào)告 7月18日至9月8日
2.方案設(shè)計(jì) 9月9日至9月15日
3.電路的設(shè)計(jì)指標(biāo)分析與確定；后期的電路優(yōu)化元器件的選擇與參數(shù)確定9月16日至11月2日
4.畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的修改、完善 11月3日至11月10日 5.畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯11月15 日至11月20日 6.畢業(yè)設(shè)計(jì)工作總結(jié)11月20日至11月25日
三、主要參考文獻(xiàn)：
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指導(dǎo)教師
馬玉清
（系）教研室主任
****年**月**日
****年**月**日
第四篇：數(shù)字媒體藝術(shù)畢業(yè)論文參考文獻(xiàn)
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嚴(yán)寶平;;數(shù)字媒體藝術(shù)課程體系中的軟件工程應(yīng)用[J];大家;20122 年06期
王妍;易龍;;媒體類專業(yè)人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)與就業(yè)互動(dòng)機(jī)制研究3 [J];繼續(xù)教育研究;2011年07期
矯桂娥;;民辦高校理科生源數(shù)字媒體藝術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案探討[J];價(jià)4 值工程;2012年13期
朱建春;陸志國(guó);;國(guó)內(nèi)高校數(shù)字媒體藝術(shù)教育思考[J];美術(shù)教育研5 究;2012年17期
李愛(ài)民;;數(shù)字媒體藝術(shù)專業(yè)(影視方向)本科人才培養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)6 ——以新疆師范大學(xué)為例[J];課程教育研究;2012年29期 潘欣;;當(dāng)前數(shù)字媒體藝術(shù)人才培養(yǎng)中存在的問(wèn)題[J];科教導(dǎo)刊(中7 旬刊);2012年12期
李自力;李逸;;數(shù)字媒體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與數(shù)字媒體專業(yè)人才的培養(yǎng)8 [J];湖北第二師范學(xué)院學(xué)報(bào);2011年08期
張利兵;劉延申;;數(shù)字媒體產(chǎn)業(yè)對(duì)地方院校教育技術(shù)專業(yè)發(fā)展的啟9 示[J];軟件導(dǎo)刊(教育技術(shù));2012年11期
郭豐;李松林;;高校數(shù)字媒體專業(yè)虛擬現(xiàn)實(shí)課程體系建設(shè)構(gòu)想[J];10 現(xiàn)代教育技術(shù);2012年04期 賀楠;梁玉清;;數(shù)字媒體藝術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)[J];計(jì)算機(jī)1 教育;2011年16期
葉福軍;潘瑞芳;;淺談我國(guó)高校數(shù)字媒體專業(yè)的建設(shè)狀況[J];新2 聞界;2010年05期
楊哲;;數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)課程體系構(gòu)建的探討[J];現(xiàn)代教育技3 術(shù);2011年08期
許建龍;孫樹(shù)森;;淺析數(shù)字媒體專業(yè)建設(shè)[J];中國(guó)校外教育;20094 年S4期
第五篇：數(shù)字媒體藝術(shù)畢業(yè)論文題目
數(shù)字媒體藝術(shù)畢業(yè)論文題目
題目名稱：攝影“美學(xué)”淺論
詳細(xì)介紹：隨著人民生活水平的提高、科技的進(jìn)步,玩攝影的人越來(lái)越多。入門門檻的降低使得人們更多的參與到攝影作品的創(chuàng)作當(dāng)中來(lái)。通過(guò)對(duì)美學(xué)觀念的剖析，能夠較容易提升自己的照片價(jià)值。
題目名稱：攝影作品色彩的控制與運(yùn)用方法
詳細(xì)介紹：在攝影的創(chuàng)作與表現(xiàn)過(guò)程中，對(duì)色彩的控制與運(yùn)用是最重要的，能夠創(chuàng)造性地營(yíng)造圖面色彩氛圍，是攝影的靈魂
題目名稱：平面設(shè)計(jì)中“秩序感”的重要作用
詳細(xì)介紹：在設(shè)計(jì)藝術(shù)中構(gòu)成的基本形式是形態(tài)的秩序組合,通過(guò)對(duì)秩序美的內(nèi)涵分析,討論秩序美在平面設(shè)計(jì)中重要作用。
題目名稱：中文文字字體的演變與制作技術(shù)發(fā)展的相關(guān)性研究
詳細(xì)介紹：歷史的進(jìn)步都是與生產(chǎn)力的發(fā)展相關(guān)的，藝術(shù)設(shè)計(jì)中的字體演變也是隨著生產(chǎn)生活實(shí)踐的發(fā)展不斷變化的，對(duì)其相關(guān)性的研究，可以更好的理解不同字體的美學(xué)意義。題目名稱：字體設(shè)計(jì)在藝術(shù)設(shè)計(jì)中的重要性
詳細(xì)介紹：文字是傳達(dá)設(shè)計(jì)信息的重要元素，在實(shí)際操作中，我們不可忽視文字符號(hào)所承載的信息，發(fā)揮其信息傳播、情感傳遞和視覺(jué)審美功能。
題目名稱：攝影構(gòu)圖中的主體大小與觀賞距離的關(guān)系研究
詳細(xì)介紹：攝影中很多原則都是以視覺(jué)觀賞特性為出發(fā)點(diǎn)的，拍攝中和拍攝后的很多注意事項(xiàng)都以此為依據(jù)。后期對(duì)于畫面構(gòu)圖的評(píng)判，主體在畫面中的大小，放大的尺寸與觀者的觀賞距離有一定關(guān)系
題目名稱：如何選擇適合自己的相機(jī)
詳細(xì)介紹：攝影入門門檻的降低使得更多的愛(ài)好者參與到拍攝活動(dòng)當(dāng)中來(lái)，購(gòu)買相機(jī)往往就成為入門者的困惑，通過(guò)對(duì)攝影實(shí)務(wù)分析，做出中肯的建議
題目名稱：數(shù)碼攝影圖片格式的發(fā)展演變
詳細(xì)介紹：分析傳統(tǒng)攝影轉(zhuǎn)入數(shù)碼攝影過(guò)程中，出現(xiàn)的數(shù)字圖片文件格式，比較其優(yōu)劣特征 題目名稱：馬格南圖片社的歷史沿革
詳細(xì)介紹：通過(guò)史料分析，整理馬格南圖片社的建立與發(fā)展歷程
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