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辽宁工程技术大学本科毕业设计（论文）开题报告题目基于单片机的电子密码锁设计指导教师施伟院（系、部）电子与信息工程学院专业班级计算机科学与技术学号0806010222姓名熊浩日期2012.03.05教务处印制一、选题的目的、意义和研究现状选题目的：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。电子密码锁是由电子电路控制锁体的新型锁具，它采用触摸键盘方式输入开锁密码，操作方便。触摸式电子锁的输入部分采用触摸开关（键盘输入），其优势在于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，无活动零件，不会磨损，寿命长等优点。本设计采用单片机MCS51作为单片机的核心单元，设计了一款具有本机开锁，密码更改和报警功能的电子密码锁。即简单又适用。选题意义：在科学技术不断发展的今天，电子密码防盗锁作为防盗卫士的作用也日趋重要。针对平常锁具给人们带来的不便，若使用机械式钥匙开锁，则结构简单，安全性不好。为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生，电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。它的种类很多，有简易的电路产品，也有基于芯片的性价比较高的产品。现在应用较广的电子密码锁是以芯片为核心，通过编程来实现的。其性能和安全性已大大超过了机械锁。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，相信随着社会的进一步发展，它的方便，安全，实用，小巧，精致的特点会越来越得到人们的喜爱，是人们居家旅行必备之品。研究状态：在日常生活和工作中，住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。目前门锁主要用弹子锁，其钥匙容易丢失；保险箱主要用机械密码锁，其结构较为复杂，制造精度要求高，成本高，且钥匙丢失后安全性即大打折扣。由于电子器件所限，以前开发的电子密码锁，其种类不多，保密性差，最基本的就是只依靠最简单的模拟电子开关来实现的，制作简单但很不安全，在后为多是基于EDA来实现的，其电路结构复杂，电子元件繁多，但密码简单易破解。随着电子元件的进一步发展，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，安全保密性更强，由以前的单密码输入发展到现在的，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，随着电子元件的发展及人们对保密性需求的提高出现了越来越多的电子密码锁。二、设计方案及预期结果（设计方案或论文主要研究内容、主要解决的问题、理论、方法、技术路线及论文框架等）设计方案：方案一：采用数字电路控制。用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路作为密码锁的核心控制，共设了9个用户输入键，其中只有4个是有效的密码按键，其它的都是干扰按键，若按下干扰键，键盘输入电路自动清零，原先输入的密码无效，需要重新输入；如果用户输入密码的时间超过10秒（一般情况下，用户不会超过10秒，若用户觉得不便，还可以修改）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，防止他人的非法操作。采用数字电路设计的方案好处就是设计简单，但控制的准确性和灵活性差。故不采用方案二：采用一种是用以AT89C51为核心的单片机控制方案。选用单片机AT89C51作为本设计的核心元件，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，实现基本的密码锁功能。在单片机的外围电路外接输入键盘用于密码的输入和一些功能的控制，外接AT24C02芯片用于密码的存储，外接LCD1602显示器用于显示作用。其原理如下图所示：1-2单片机控制密码锁方案框图可以看出方案二控制灵活准确性好且保密性强还具有扩展功能，根据现实生活的需要此次设计采用此方案。预期实现功能：本设计的任务采用单片机MCS51作为单片机的核心单元，利用单片机丰富的功能而设计的一款具有本机开锁，密码更改和报警功能的电子密码锁。主要分为以下几个部分：AT89C51键盘输入复位电路密码存储电路晶振电路电源输入显示电路报警电路开锁电路1）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。2）密码更改设置6位密码，密码通过键盘输入，当按下更改密码的功能键时，要先输入原来的密码，正确无误后，再输入新的密码，最后按下确认键即可。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30秒，例如密码为080601，当键入第一个数字0后应在30秒内键入第二个数字8，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，系统就会报警，由扬声器发出报警声。当连续三次出现密码错误时，则系统会长期报警不止。这时必须按复位方可停止。此乃安全可靠性之一。待解决的问题：待解决的问题是实现遥控开锁，当此锁用于私家车库或仓库时，用户可以不用上车，只要手执遥控器，键入正确密码，便会自动开锁；如果密码错误，同样也会报警。还有实现声控开锁，这种开锁方式在于方便且快速比遥控式还的待遥控器既不方便又怕丢失遥控器。但声控式容易被别人模仿。有一定的失密性。基本开发工具：选择AT89C51作为本设计的核心元件，在单片机的外围电路外接输入键盘用于密码的输入和一些功能的控制，外接AT24C02芯片用于密码的存储，外接LCD1602显示器用于显示作用。在软件方面，采用PROTEUS设计电路，并进行仿真运行，用KEILC工具进行编程方面的工作，编程语言采用C语言或者汇编语言。三、研究进度第1周：根据自己的兴趣，并结合实际完成毕业设计选题、并积极联系相关实习单位；第2周：上网查阅资料、购买需要的辅助书籍，进行现场实际调研，剖析设计需求；第3周：利用实习机会，完成设计各项调研任务，撰写开题报告、毕业实习报告；第4-5周：上交开题报告和实习报告，完成设计技术方案的比较、选择，指导教师审核；第6-13周：按照毕业设计指导书各项要求进行设计、调试、仿真等工作，并每周与指导老师进行一次沟通。其中第10周准备好期中教学检查有关毕业设计相关材料；第14周：按照毕业论文的格式规定及要求，认真撰写毕业设计说明书和提纲及设计初稿。第15周：完成毕业设计的修改、完善及装订工作。第16周：答辩准备、指导教师组织预答辩。第17周：毕业答辩。四、主要参考文献[1]潘永雄.新编单片机原理与应用[M].西安：西安电子科技大学出版社，2003[2]何立民.单片机高级教程．第1版．北京：北京航空航天大学出版社，2001[3]赵晓安.MCS-51单片机原理及应用.天津：天津大学出版社，2001.3[4]李广第．单片机基础．第1版．北京：北京航空航天大学出版社，1999[5]徐惠民、安德宁．单片微型计算机原理接口与应用．第1版．北京：北京邮电大学出版社，1996[6]夏继强.纪宗南、8031单片机实用接口技术[M].北京航空航天大学出版社.[7]周立功.单片机实验与实践教程.北京：北京航空航天大学出版社,2006[8]彭为.单片机典型系统设计实例精讲[M].北京：电子工业出版社，2006.五、指导教师意见指导教师签字：