基于单片机的密码锁设计含电路图英文翻译.docx
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基于单片机的密码锁设计含电路图英文翻译
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。
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。
关键词：
单片机；密码锁；单片机设计；电子锁。
Abstract
Alongwiththescienceandtechnologyandpeople'slivingstandardenhancement,howtorealizethefamilyguardagainstthefthasbecomeaparticularlyprominent,thetraditionalmechanicallockbecauseofsimplestructure,prizingeventsitisoftenseen.;electroniclockhighbecauseoftheirconfidentiality,theuseofflexibilitygood,highsafetyfactor,bythemajorityofusersofallages.
Thedesignofsingle-chipAT89C51ascipherlockmonitoringdeviceforthedetectionandcontrolofcore.Usethekeyboardinputoftheelectroniccodelockhashighadvantage.Digitalsignalencodingandthetwomodulationmodes,whichcannotonlyrealizethemultiplexedinformationcontrol,toimproveanti-interferencesignaltransmission,reducethemistakeaction,andlowpowerconsumption;fastreactionspeed,hightransmissionefficiency,suchasstableandreliablework
Keywords：
singlechip;cryptogramlock;singlechipdesign;electronicslock.
第1章绪论
1.1课题背景
密码锁是锁的一种，开启时用的是一系列的数字或符号。
密码锁的密码通常都只是排列而非真正的组合。
部分密码锁只使用一个转盘，把锁内的数个碟片或凸轮转动；亦有些密码锁是转动一组数个刻有数字的拨轮圈，直接带动锁内部的机械。
此单片机设计（密码锁）是一种能防止多次探密码的基于单片机的密码锁设计方案，给出了该单片机密码锁的硬件电路和软件程序，同时给出了单片机型号的选择，硬件设计，软件流程图，汇编语言源程序等内容。
密码锁应用非常广泛，如生活中的密码箱等；到取款机取款时插入卡后要输入个人设定的密码；银行里的密码柜，再比如核武器在发射时也有密码的等等。
很多行业的许多地方都需要密码锁，但普通密码锁的密码容易被多次试探而破译。
我们的设计给出了一种能防止多次试探密码的密码锁设计方法，利用单片机控制。
因为单片机不但具有体积小，成本低，控制灵活，便于产品化等特点，而且单片机具有新的发展，具体主要体现在单片机片内资源越丰富，用它构成的单片机控制系统的硬件开销就会越少，产品的体积和可靠性就会越高，所以，使用单片机系统控制密码锁，体积小，成本低，控制灵活，便于产品化，可以防止多次试探，从而有效地克服了上述缺点。
1.2本设计课题的研究现状
随着电子技术的发展单片机功能的增强，出现了带微处理器的智能密码锁，它除了具有电子密码锁的功能外，还引入了智能化管理、专家分析系统等功能，从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性。
目前发达国家已经大规模地应用智能门禁系统，可以通过多种更加安全，更加可靠的方法来实现大门的管理。
但电子密码锁在我国的应用还不广泛，主要出现在保险柜、密码箱、高级宾馆等场所，家居用的较少，究其原因，我认为有以下几点：
（1）价格原因
（2）厂商的推广力度不够。
采用单片机制作的电子密码锁，就克服了以上的两大缺陷。
其主要特点为:
（1）保密性好。
由于采用6位密码，随机破码率很低，并且在密码可能泄露的情况下及时更改密码，避免因人员的更替等特殊情况而使锁的安全性下降。
（2）破解保护。
连续三次输入错误密码将锁定键盘一段时间。
（3）界面简洁，操作简单人性化，故障率低，密码输入操作简便。
第2章方案选择
2.1方案确定
密码锁有以下几种类型
（1）多拨式
最简单的密码锁，常见于低安全设定的单车锁，使用多个拨圈。
每个圈的中间有凹位。
锁的中心的一条轴，上有数个凸出的齿，用来卡住拨圈。
当拨圈转到正确的密码组合，锁便可以打开。
这种锁是最容易打开的。
很多这类锁根本无需知道密码都能开启。
除非它的内部组件造得完美无瑕，否则只要把轴向外拉，其中一个齿便会比其他更为拉紧拨圈。
这时轮动被拉紧的拨圈，直至听到小小的「卡」声，表示这个齿已进入了正确的凹位。
重覆这步骤，很快便可以把锁打开。
（2）单一转盘式
用在挂锁或匣万上的密码锁可以是只有一个转盘。
转盘推动背后数个平衡碟片或凸轮。
习惯上，开启这种锁时先把转盘顺时针转到第一个数字，然後反时针转到第二个数字，如此直至最后一个数字。
凸轮上通常有凹位，当转入正确的密码后，各位成一直线，锁便可以打开。
这种密码锁较安全，但亦非全无缺点。
例如，部分密码挂锁可以拉紧锁头，然后转动转盘直至不能再动，这样便能把密码找出。
亦有些转盘密码锁的数字之间有特定关系，使到密码的组合可能性大为降低。
廉价的密码挂锁可以用特别的衬片打开，而无需使用密码。
（3）其他设计
有些门锁上有一个数字键盘，开启时按序键入一个数字系列。
这种锁是使用电子控制，常见于办工室内。
优点是只要告诉员工密码便可，无须复制钥匙。
它由单片机系统、矩阵键盘、LED显示器等组成的电子密码锁。
具有开锁、超次锁定、解密、修改、保存密码、用户密码基本的密码锁的功能，还具有调电存储、声光提示等功能。
克服了普通锁需要随身携带钥匙且易丢失、保密性差的缺点，在宾馆、办公大楼、仓库、保险柜和家庭普遍适用。
本设计中采用的是电子密码锁，基本功能如下：
①电源开始后，显示器显示000000；
②按#，清除显示器为000000；
③更改密码时，先键入新号码再按*，即可建立新号码；
④键入号码，再按D开门键，若号码与密码相符，则门会打开，否则显示器会清除为000000；
⑤键盘设计要求如图2-1
1
2
3
A
4
5
6
B
7
8
9
C
*
0
#
D
图2-1键盘分布图
2.2设计框图
基于单片机的电子密码锁主要由单片机最小应用系统电路、键盘接口电路、数码显示电路、密码存储电路、开锁控制电路组成。
各电路有其特有功能，以下将分别论述，系统功能框图如下图2-2
图2-2系统功能图
本章小结
本章主要阐述密码锁的种类和设计思路。
对于密码锁主要讲述了3种密码锁的种类以及差别，并对确定的方案加以陈述，通过本章论述，使整个设计思路变的清晰，有章可循
第3章硬件设计
3.1单片机简介
一、单片机的基础知识
目前世界单片机的生产厂商很多，如Intel，Motorola，Philips，NEC，ADM，Zilog等公司，其主流产品有十几个系列，几百个品
种。
尽管其个具特色，其称各异，但作为集CPU，RAM，ROM（或EPROM），I/O接口，定时器/计数器，中断系统为一体的单片机，其原理大同小异。
现以Intel公司的系列产品为列，说明个系列之间的区别。
Intel公司从其生产单片机开始，发展到现在，大体上可以分为3大系列：
Mcs-48系列，Mcs-51系列，Mcs-96系列。
二、单片机的结构与发展
单片机出现的历史并不长，它的产生与发展和微处理器的产生与发展大体相同。
因此，单片机的发展阶段可以分为4个阶段。
第1阶段，（1974-1976）：
单片机初级阶段。
此阶段的单片机采用双片的形式而且功能比较简单。
此时推出的8位单片机F8，只包含了8位CPU,64BRAM，一个定时/计数器和两个并行口的3851芯片才能组成一台完整的计算机。
第2阶段（1976-1978）：
低性能单片机阶段。
此阶段的单片机已经成为一台完整的计算机，但内部不够丰富。
以Intel公司生产的MCS-48为代表，片内集成了8位CPU，8位定时/计数器，RAM和ROM等，但无串行口，中断系统也比较简单，片内RAM和ROM容量较小且寻址范围不大于4KB.它把单片机推向市场，促进单片机的变革。
第3阶段（1978-1982）：
高性能单片机阶段。
此阶段的单片机品种多，内部资源丰富，功能强。
以Intel公司生产的MCS-51系列为代表，片内集成了8位CPU,16位定时/计数器，串行I/O口，多级中断系统，RAM和ROM等，片内RAM和ROM容量加大，寻址范围可达64KB。
第4阶段（1982年-现在）：
8位单片机的巩固发展及16位，32位单片机推出阶段。
其最大特点是增加了内部资料，实时处理能力更强。
三、单片机的发展趋势
（1）单片机的发展趋势是：
向高性能化，大容量，微型化，外围电路内装化等方面发展。
①采用双CPU结构，以提高处理速度和处理能力。
②增加数据总线宽度，以提高数据处理速度和处理能力。
③采用流水结构。
指令以队列形式出现在CPU中，从而具有很快的运算速度。
④串行总线结构。
（2）存储器的发展
①增加存储容量。
片内RAM可达256B。
片内存储器存储容量的增大有利于外围扩展电路的简化，从而提高产品的稳定性，降低产品的成本。
②片内EPROM开始到EPROM平方化。
③程序保密化。
（3）片内I/O口改进
一般单片机都有较多的并行口，以满足外围设备，芯片扩展的需要，并配有串行口，以满足多机通信功能的需要.并配有串行口,以满足多机通信功能的需要
①提高并行口的驱动能力.
②增加I/O口的逻辑控制功能
③特殊的串行接口功能,为单片机构成网络系统提供更便于利用的条件
四、单片机的特点
（1）小巧灵活,成本低,研发周期短,易于产品,能利用它方便的组装成各种智能式测控设备及各种智能仪表,很容易满足仪器设备即智能化又微型化的需求
（2）可靠性高,使用的温度范围宽
（3）易扩展控制能力强
（4）指令系统相对简单,较易掌握且指令中有较丰富的逻辑控制功能指令,能较方便地直接操作外部I/O设备
五、单片机的应用
目前单片机的应用已深入到国民经济的各个领域,对各个行业的技术,改造和产品的更新换代起到了重要的推动作用,由于单片机的特点决定了单片机的应用领域,:
智能器仪表,机电一体化,实时控制,民用电子品等方面
（1）单片机在智能仪器仪表的应用。
单片机广泛地应用于实验室,交通运输工具,计量等各种仪器仪表中,使仪器仪表智能化,提高它们的测量速度和测量精度,加强控制功能,简化仪器仪表的硬件结构,便于使用,维修和改
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