基于单片机的门禁系统的设计毕业论文
2022-02-16 20:46:10
论文总字数:16752字
摘 要
由于电子密码锁的技术的发展和逐步完善,一种基于单片机的电子密码锁也走进了我们的生产生活中。电子密码锁是一种新型的锁具,它不再需要使用钥匙进行开锁,避免了因为钥匙的丢失和易复制性导致的安全性低的机械锁的缺点,保障了用户的安全。
本次设计运用Proteus软件绘制原理图,运用Keil软件进行C语言编程,对源代码进行调试和改正后可以自动形成hex文件。将hex文件录入到51单片机芯片之中,在Proteus硬件电路环境中进行仿真,当出现的理论结果和实际结果一致时再进行器件的焊接调试,保证电路设计的准确性。
本设计以STC89C52单片机为核心,配备电源电路、键盘输入电路、时钟电路、键盘接口电路、复位电路、报警电路等来实现密码的修改、保存、判断来使电磁锁正常开启和闭合以及开启报警的功能。此类锁具有原理简单、功能强大、安全性高、价格低廉、密码便于设置等特点,被广泛应用于储物柜、档案室、小区单元门等场所。
关键词:STC89C52 单片机设计 密码锁 声音报警
The design of Electronic password lock based on single-chip computer
Abstract
With the development and gradual improvement of the electronic code lock technology, the electronic code lock based on a single-chip has also entered our production and life. The electronic dongle is a new type of lock that eliminates the need for a key to unlock and avoid the shortcomings of a mechanical lock that is low due to the loss of the key and ease of reproduction to protect the user's security.
This design uses Proteus to draw the schematic diagram and the use of Keil for C language programming, the source code debugging and correction can automatically form a hex file. The hex file into the 51 microcontroller chip, the Proteus hardware circuit environment simulation, when the theoretical results and the actual results coincide with the device when the welding and commissioning to ensure the accuracy of circuit design.
The design of the STC89C52 microcontroller as the core, with power supply circuit, keyboard input circuit, clock circuit, keyboard interface circuit, reset circuit, alarm circuit, etc. to achieve the password to modify, save, judge the electromagnetic lock to open and close and open the alarm Features. This type of lock has the principle of simple, powerful, high security, low price, easy to set the password and other characteristics, is widely used in lockers, archives, cell units and other places.
Key Words: STC89C52; Single-Chip Microcomputer design; Combination lock; Voice alarm
目 录
摘 要 I
Abstract II
第一章 绪论 1
1.1 门禁系统的背景和意义 1
1.2 密码锁的发展趋势 1
1.3 密码锁的现状 2
1.4 单片机概述 3
第二章 总体设计 4
2.1 总体方案设计 4
2.2 本设计完成的工作 6
2.3基本设计方案 6
2.4预期结果 6
第三章 主要元器件及模块电路 7
3.1 主控芯片STC89C52 7
3.1.1 主要特性 7
3.1.2管脚说明 8
3.2 存储芯片 10
3.2.1 存储器的分类 10
3.2.2 24C02芯片及其作用 10
3.3 1602液晶显示屏 11
3.4 矩阵键盘 12
3.5 报警电路 14
3.6 密码锁电路 15
3.7复位电路 17
3.8 晶振电路 17
第四章 系统软件设计 20
4.1 Keil C编译环境 20
4.1.1 Keil C软件概述 20
4.1.2 Keil工程的建立过程 20
4.2 Proteus功能及特点 21
4.3实物图 22
第五章 结论 23
参考文献 25
致 谢 26
附录 27
第一章 绪论
1.1 门禁系统的背景和意义
现代社会,各种计算机技术蓬勃发展,门禁系统已经从各种对保密性要求较高的场合进入了普通人的生活中,保障了人们的重要物品的安全性。门禁系统按进出识别方式可分为三类:密码识别、读卡识别和人像识别。密码识别的方法较为简单,通过检验输入的密码是否正确来识别进出权限,读卡识别是通过读取卡片内的信息来识别进出权限,人像识别是检验人员的生物特征来获取进出权限。性价比最高、最易推广的门禁系统,就是密码锁系统。
电子密码锁通过按键输入密码,没有实体的锁孔露出,通过程序来控制锁体的开闭,锁的安全性得到了很大的保障。电子锁的种类非常多,但是性价比最高的还是电子密码锁,因为电子密码锁只需要记住一组密码,数字的无穷的组合性,窃贼很难去通过尝试密码进行开锁,而且电子密码锁成本较低、功能强大,所以在一定程度上促进了这种电子密码锁的推广和普及。
世界一直处在千变万化之中,每天都会有各种新鲜事物的出现悄悄影响着我们的生活。由于人们安全防盗意识的提升,许多新兴技术也运用到了我们的日常安全中,例如应用到安全领域的电子密码锁、指纹锁等。传统门锁的安全性大打折扣,被密码锁彻底取代是大势所趋。传统的机械锁因为锁体构造被人们熟知,门锁被撬开的案件也时有发生,而且携带多把开门的钥匙也十分不方便,钥匙的易复制性也大大降低了门锁的安全性。机械锁的缺点为新型的电子密码锁的发展提供了广阔空间,通过按键输入数字组合成为一组六位数的密码后,用编写的判断程序来确认密码是否匹配来控制芯片工作,通过芯片管理锁体来完成密码锁开关的基本功能[2]。由于密码组合的多样性、密码可以定期修改的特性、密码输入错误次数到达三次自动报警等功能的完善,极大提高了密码锁的安全性,很好的保障了用户的基本安全。基于单片机的电子锁原理简单、功能强大、安全性高、性价比高、密码易于修改等特点,被广泛应用于保险柜、档案室、小区单元门等场所,具有很强的安全性和实用性[3]。
1.2 密码锁的发展趋势
自原始社会以来,人们就有了锁的思想,人们使用大的石块压住自己的物品、用绳缠绕捆绑、放置门栓顶在门后等方法保护自己的物品安全。现在市面上大多数门锁为弹子锁,但是弹子锁很容易被强行打开,通过一定的技术手段,使用一些细小的物体例如钢丝、锡纸等进入到锁体内部,触碰弹子轻易就打开了门锁,安全性极低。现在有越来越多的基于生物特性的密钥增添到了密码锁中,比如声音、指纹、虹膜等。叠加使用这些密钥能够使电子防盗锁的安全性大大提高,锁被外人打开的几率几乎为零,所以组合使用此类生物信息密钥来逐渐取代了旧式机械锁已经成为了潮流,此类锁以自身超高的保密性、安全性得到广大用户的青睐,让许多人选择此类产品在重要的场合来保障自己的财产物品安全。
1.3 密码锁的现状
门是安全防盗的屏障,门的核心就是锁的使用。相关资料显示,电子密码锁的研究持续了半个世纪之久。日本是第一个通过组合使用门电路设计制作了世界上第一个密码锁的国家。但是此类产品的安全性差,限制了其发展。此后,随着电子技术的发展和通讯技术的成熟,使得密码锁在实际应用方面有了更加的跨越。我国对电子密码锁的研究和探索较迟,在1978年《无线电》杂志中刊登了一篇唐钰写的电子锁的文章,随后众多杂志报刊开始发表关于电子密码锁的文章。时至今日,我国的电子密码锁技术也有了长足的进步。在现代社会中,许多具有高级功能的电子锁已经走进人们的视线中。全球著名的指纹锁公司第吉尔指纹锁公司研制的生物指纹识别技术已经到达了世界领先水平,它的分辨率极高,而且识别时间很短,真正实现了快速高效的要求。在中国香港率先使用的双重芯片驱动多路电路备份的新型专利技术,标记了我们走进了一个没有锁孔的新型锁具时代。该锁具有16位密码,随机开锁的可能性几乎为零。该锁还具有防暴功能,哪怕将锁体砸坏、暴力拆除,锁舌都不会移动,真正达到安全防暴的功能。
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