基于单片机的电子密码锁设计论文开题报告书.docx

基于单片机的电子密码锁设计论文开题报告书.docx

《基于单片机的电子密码锁设计论文开题报告书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的电子密码锁设计论文开题报告书.docx（13页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

基于单片机的电子密码锁设计论文开题报告书

毕业设计〔论文〕

本科毕业设计（论文）开题报告

题目：

基于单片机的电子密码锁设计

开题报告内容与要求

一、本课题的研究意义、研究现状和开展趋势〔文献综述〕

研究意义

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。

信息化时代也进入我们的家庭，人类文明的不断提高，人们对家居、文件资料及各种私人隐私的平安要求不断提高，传统的机械锁也不能满足人们的要求，针对此现况，设计一款平安可靠廉价的电子锁有着重大的意义[9]。

电子技术和计算机技术飞速开展，单片机性能不断完善，性能价格比显著提高，技术日趋完善。

由于单片机具有体积小、重量轻、价格廉价、功耗低、控制功能强及运算速度快等特点，因而在国民经济建立、军事及家用电器等各个领域均得到了广泛的应用[4]。

本设计利用单片机及附加电子元器件实现数据采集和控制算法，来完成*一实际功能，检验并提高同学对整体电路设计和把握能力，了解单片机系统设计流程，以及电路板的实际制作和调试能力。

同时也加强对数字电路、单片机和微机原理等课程知识的实际应用能力，也为同类产品的进一步开展奠定理论和实践根底[1]。

在科学技术不断开展的今天，电子密码防盗锁作为防盗卫士的作用也日趋重要。

本设计以AT89C51为主控芯片，带有一个密码输入键盘、外围时钟复位电路等实现电子锁的锁闭和翻开[7]。

该锁要求构造简单，本钱低，平安性高，易于主人随时更新密码，在一定程度上具有较大的市场竞争力。

研究现状

随着社会科技的进步，锁已开展到了密码锁、磁性锁、电子锁、激光锁、声控锁等等[13]。

在传统钥匙的根底上，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平安性，使不法之徒无从下手，人们也就能对自身财产平安有了更多的保障[11]。

当今平安信息系统应用越来越广泛，特别在保护**、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平安系统是其中的组成局部，因此研究它具有重大的现实意义[13]。

目前，在西方兴旺国家，电子密码锁技术相对先进，种类齐全，电子密码锁已被广泛应用于智能门禁系统中，通过多种更加平安，更加可靠的技术实现大门的管理[2]。

在我国电子锁整体水平尚处于国际上70年代左右，电子密码锁的本钱还很高，市场上仍以按键电子锁为主，按键式和卡片钥匙式电子锁已引进国际先进水平，现国内有几个厂生产供给市场。

但国内自行研制开发的电子锁，其市场构造尚未形成，应用还不广泛[6]。

国内的不少企业也引进了世界上先进的技术，开展前景非常可观。

希望通过不断的努力，使电子密码锁在我国也能得到广泛应用。

开展趋势

在日常生活和工作中，住宅与部门的平安防*、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方法来解决。

目前门锁主要用弹子锁，其钥匙容易丧失；保险箱主要用机械密码锁，其构造较为复杂，制造精度要求高，本钱高，且易出现故障，人们常需携带多把钥匙，使用极不方便，且钥匙丧失后平安性即大打折扣。

针对这些锁具给人们带来的不便假设使用机械式钥匙开锁，为满足人们对锁的使用要求，增加其平安性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生[8]。

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，**性差，最根本的就是只依靠最简单的模拟电子开关来实现的，制作简单但很不平安，在后为多是基于EDA来实现的，其电路构造复杂，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开展，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，平安**性更强，由以前的单密码输入开展到现在的，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，随着电子元件的开展及人们对**性需求的提高出现了越来越多的电子密码锁[10]。

再精良的电子密码锁都必须由精良的“锁具〞担当承载构造部件，实现开启、闭锁的功能，而且承当实体防护作用，抵抗住或尽量延迟破坏行为，让电子密码锁“软、硬不吃〞[5]。

一般情况下，锁具防盗的关键是锁身外壳、闭锁的部件的强度、锁止型式、配合间隙和布局。

提高电子密码锁之防护能力的必然途径是报警，报警的前提是具备探测功能，根据电子密码锁的使用场所和防护要求，可选择多种多样的探测手段[6]。

在中国的城市金融业中，实现联网报警已经成为对各金融网点的根本要求。

根据国内外的实践经历，金融业实行平安防*风险等级很有必要，即依据使用的防盗报警器材的性能、安装布局和人员值守状况等，可以评估被防护物或区域的防护能力，得出风险等级，其中，电子密码锁的性能至关重要。

二、研究方案及工作方案〔含工作重点与难点及拟采用的途径〕

研究方案

本设计的任务拟采用单片机AT89C51作为单片机的核心单元，利用单片机串行发射、接收等功能而设计的一款具有本机开锁和报警功能的电子密码锁[3]。

本系统本钱低廉，功能实用。

利用单片机灵活的编程设计和丰富的IO端口，及其控制的准确性，实现根本的密码锁功能[12]。

主要分为以下几个局部：

（1）设置密码及修改 

设置6位密码，密码可以由用户自己修改设定〔只支持6位密码〕，密码通过键盘输入，假设密码正确，则将锁翻开。

锁翻开后才能修改密码。

修改密码之前必须再次输入密码，在输入新密码时候需要二次确认，以防止误操作。

（2）密码显示 

为了帮助用户确认是否有键按下，特在电路中设置了模拟显示电路；而为了防止密码外泄；显示时，并不是显示用户按下的数字符号，而是以一个特定的字母符号提醒用户是否有键按下。

有键按下，就会显示出字符“*〞，没键按下，则不会显示字符。

这样既巧妙的提醒了用户又保护了用户密码，此乃本设计可靠性优点之一。

 （3）本机键开锁 

当用户键入正确密码后，在按确认键，便会自动开锁。

但用户键入密码时应注意：

数字与数字之间的间隔时间为2分钟，例如密码为327961，当键入第一个数字3后应在2分钟内键入第二个数字2，否则，就会视为无效。

如果键入完密码后不按确认键系统会当做放弃开锁处理    

（4）密码错误报警 

当用户键入错误密码时，密码输入错误数码显示器会出现错误提示。

当连续三次出现密码错误时，系统就会报警，由蜂鸣器发出报警声，锁定键盘且系统会长期报警不止。

这时必须按复位方可停顿。

此乃平安可靠性之一。

初步方案设计原理如图1所示[14]：

图1设计原理框图

工作方案

2.24—3.02：

熟悉课题，查找相关参考文献和资料；

3.03—3.12：

学习相关参考文献和资料，奠定理论根底；

3.13—3.20：

整理资料，初步确定设计思路，撰写开题报告，准备开题辩论；

3.21—4.30：

开题，确定设计方法，并进展初步验证；

5.01—5.15：

系统调试和完善，根本完成毕业设计；

5.16—5.31：

整理相关资料，开场撰写论文，根据要求确定论文的初稿；

6.01—6.11：

检查、修改论文，完成论文终稿；

6.12—6.19：

准备参加毕业辩论和论文装订。

三、阅读的主要参考文献〔不少于10篇，期刊类文献不少于7篇，应有一定数量的外文文献，至少附一篇引用的外文文献〔3个页面以上〕及其译文〕

[1] 韩团军.基于单片机的电子密码锁设计[J].国外电子测量技术，2010,29（7）：

58-61

[2]*君曼;马庆华;扈刚.基于PIC16C57单片机的电子密码锁的设计与实现[J].工业控制计算机，2002,07：

54-56

[3]姜华.基于单片机的电子密码锁设计[J].**科技信息，2012,02：

58-59

[4]闫荷花.基于单片机与串行通信的电子密码锁设计[J].电子世界，2013,24：

37

[5]李建波.基于STC89C52单片机的电子密码锁[J].现代电子技术，2008,23:

161-163

[6]胡绍忠.一种基于单片机AT89C51电子密码锁的设计与实现[J].无线互联技术，2013,11:

86

[7]戴文雯.采用AT89C51的电子密码锁设计[J].电子产品世界，2013,11：

70-73

[8]朱璇;唐晓茜;殷建军.基于单片机的智能加密电子密码锁设计[J].轻工机械，2009,04:

84-86

[9] 周航慈.单片机应用程序设计技术[M]. ：

航空航天大学，2011 

[10] 李朝青.单片机原理及接口技术[M]. ：

航空航天大学, 2005

[11] 康华光.电子技术根底〔模拟局部〕[M]. ：

高等教育, 2004

[12] Steven F.Barrett.Daneil J.Pack.Embedded System[M].：

电子工业，2006,253-255

[13] YAN J R ,QIAN * Z. Oscillation and parision results for delay difference equations[J ] . J Math Ana Appl ,1992 ,165

（2） :

346-360 

[14] Katsuhiko Ogata. Moden Control Engineering. Publishing house of electronics industry, 2000,196-202 .

外文文献：

TheGeneralSituationofAT89C51

TheapplicationofAT89C51

Microcontrollersareusedinamultitudeofmercialapplicationssuchasmodems,motor-controlsystems,airconditionercontrolsystems,automotiveengineandamongothers.Thehighprocessingspeedandenhancedperipheralsetofthesemicrocontrollersmakethemsuitableforsuchhigh-speedevent-basedapplications.However,thesecriticalapplicationdomainsalsorequirethatthesemicrocontrollersarehighlyreliable.Thehighreliabilityandlowmarketriskscanbeensuredbyarobusttestingprocessandapropertoolsenvironmentforthevalidationofthesemicrocontrollersbothattheponentandatthesystemlevel.IntelPlatformEngineeringdepartmentdevelopedanobject-orientedmultiply-threadedtestenvironmentforthevalidationofitsAT89C51automotivemicrocontrollers.ThegoalsofthisenvironmentwasnotonlytoprovidearobusttestingenvironmentfortheAT89C51automotivemicrocontrollers,buttodevelopanenvironmentwhichcanbeeasilye*tendedandreusedforthevalidationofseveralotherfuturemicrocontrollers.TheenvironmentwasdevelopedinconjunctionwithMicrosoftFoundationClasses（AT89C51）.Thepaperdescribesthedesignandmechanismofthistestenvironment,itsinteractionswithvarioushardware/softwareenvironmentalponents,andhowtouseAT89C51.

1.1Introduction

The8-bitAT89C51CHMOSmicrocontrollersaredesignedtohandlehigh-speedcalculationsandfastinput/outputoperations.MCS51microcontrollersaretypicallyusedforhigh-speedeventcontrolsystems.mercialapplicationsincludemodems,motor-controlsystems,printers,photocopiers,airconditionercontrolsystems,diskdrives,andmedicalinstruments.TheautomotiveindustryuseMCS51microcontrollersinengine-controlsystems,airbags,suspensionsystems,andantilockbrakingsystems（ABS）.TheAT89C51isespeciallywellsuitedtoapplicationsthatbenefitfromitsprocessingspeedandenhancedon-chipperipheralfunctionsset,suchasautomotivepower-traincontrol,vehicledynamicsuspension,antilockbraking,andstabilitycontrolapplications.Becauseofthesecriticalapplications,themarketrequiresareliablecost-effectivecontrollerwithalowinterruptlatencyresponse,abilitytoservicethehighnumberoftimeandeventdrivenintegratedperipheralsneededinrealtimeapplications,andaCPUwithaboveaverageprocessingpowerinasinglepackage.Thefinancialandlegalriskofhavingdevicesthatoperateunpredictablyisveryhigh.Onceinthemarket,particularlyinmissioncriticalapplicationssuchasanautopilotoranti-lockbrakingsystem,mistakesarefinanciallyprohibitive.Redesigncostscanrunashighasa$500K,muchmoreifthefi*means2backannotatingitacrossaproductfamilythatsharethesamecoreand/orperipheraldesignflaw.Inaddition,fieldreplacementsofponentsise*tremelye*pensive,asthedevicesaretypicallysealedinmoduleswithatotalvalueseveraltimesthatoftheponent.Tomitigatetheseproblems,itisessentialthatprehensivetestingofthecontrollersbecarriedoutatboththeponentlevelandsystemlevelunderworstcaseenvironmentalandvoltageconditions.Thispleteandthoroughvalidationnecessitatesnotonlyawell-definedprocessbutalsoaproperenvironmentandtoolstofacilitateande*ecutethemissionsuccessfully.IntelChandlerPlatformEngineeringgroupprovidespostsiliconsystemvalidation（SV）ofvariousmicro-controllersandprocessors.Thesystemvalidationprocesscanbebrokenintothreemajorparts.Thetypeofthedeviceanditsapplicationrequirementsdeterminewhichtypesoftestingareperformedonthedevice.

The AT89C51 is a low-power, high-performance CMOS 8-bit microcontroller with 4K bytes of In-System Programmable Flash memory. The device is manufactured using Atmel’s high-density nonvolatile memory technology and is patible with the industry-standard 80C51 instruction set and pinout. The on-chip Flash allows the program memory to be reprogrammed in-system or by a conventional nonvolatile memory programmer. By bining a versatile 8-bit CPU with In-System Programmable Flash on a monolithic chip, the Atmel AT89C51 is a powerful microcontroller which provides a highly-fle*ible and cost-effective solution to many embedded control applications. 

The AT89C51 provides the following standard features:

 4K bytes of Flash, 128 bytes of RAM, 32 I/O lines, Watchdog timer, two data pointers, two 16-bit timer/counters, a five-vector two-level interrupt architecture, a full duple* serial port, on-chip oscillator, and clock circuitry. In addition, the AT89C51 is designed with static logic for operation down to zero frequency and supports two software selectable power saving modes.  

The Idle Mode stops the CPU while allowing the RAM, timer/counters, serial port, and interrupt system to continue functioning. The Power-down mode saves the RAM contents but freezes the oscillator, disabling all other chip functions until the ne*t e*ternal interrupt or hardware reset.

1.2TheAT89C51providesthefollowingstandardfeatures:

4KbytesofFlash,128bytesofRAM,32I/Olines,two16-bit-timer/counters,afivevectortwo-levelinterruptarchitecture,afulldupleserialport,on-chiposcillatorandclockcircuitry.Inaddition,theAT89C51isdesignedwithstaticlogicforoperationdowntozerofrequencyandsupportstwosoftwareselectablepowersavingmodes.TheIdleModestopstheCPUwhileallowingtheRAM,timer/counters,serialportandinterruptsystemtocontinuefunctioning.ThePower-downModesavestheRAMcontentsbutfreezestheoscillatordisablingallotherchipfunctionsuntilthene*thardwarereset.

Port 0 is an 8-bit open drain bi-directional I/O port. As an output port, each pin can sink eight TTL inputs. When 1s are written to port 0 pins, the pins can be used as high-impedance inputs. Port 0 can also be configured to be the multiple*ed low-order addr