51單片機電子密碼鎖

目   次

•   1.3 本文的章節(jié)安排……………………………………………………….………..3
  

• 緒論
  

隨著科技的不斷發(fā)展，人們越來越重視對具有私密、重要物質(zhì)的場所的安全性，所以具有報警功能的電子密碼鎖在日常生活中用的越來越多，因此研究與設計單片機為主要控制器的電子密碼鎖具有工程意義和解決日常應用需求的價值。本文主要介紹的是以單片機STC89C52型號為主要控制器的電子密碼鎖的設計并介紹其設計方法和設計的成果。

• 本文的研究背景及意義
  

隨著科技的不斷進步和發(fā)展，人類已經(jīng)步入了一個高科技的新時代。在這日新月異的時代中，人們對住宅、部門等具有私密、重要物質(zhì)的場所的安全性要求不斷提高。舊社會中，由于科技不發(fā)達，人們常常用機械鎖來保護個人的財產(chǎn)，以這種方法來確保它們的安全性。這種用鑰匙開鎖式的機械鎖常常會給人們帶來不少的煩惱，比如：開鎖的鑰匙不慎丟了或者鎖門的鎖壞了。同時，平時攜帶一大竄鑰匙也給人們帶來不少的麻煩。從安全的角度來看，一種具有報警和高實用性的密碼鎖將取代人們所熟知的機械鎖，這種電子密碼鎖安全可靠，具有較高的安全性和科學性。

• 技術的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀
  

1.2.1  電子密碼鎖技術的發(fā)展歷史

電子密碼鎖從電子科技技術發(fā)展以來經(jīng)歷了由大型到小型、由復雜到簡單、由原始到智能的發(fā)展經(jīng)歷。尤其是近年來不同型號的微處理器出現(xiàn)，為電子密碼鎖不斷的改進與創(chuàng)新提供了新的發(fā)展契機：比如如今的微處理器會做的很小，這樣小巧的處理器能為電子密碼鎖節(jié)省更多的硬件空間達到節(jié)省成本；再比如說老版本的8051單片機它內(nèi)部是不提供EEPROM的，這如果想實現(xiàn)數(shù)據(jù)儲存就需要用I2C總線來外接存儲器來保存數(shù)據(jù)，如今單片機內(nèi)部有EEPROM,數(shù)據(jù)掉電不會丟失。

說到識別密碼方式，國內(nèi)外大致經(jīng)歷了由早期的矩陣鍵盤輸入操作到紅外遙控控制操作再到智能IC卡再到如今指紋識別等多種實現(xiàn)方法。紅外遙控控制密碼鎖會更加的方便快捷，通過密碼鎖的內(nèi)部芯片對紅外接收頭接受到的信號進行解碼然后通過對比密碼來判定輸入密碼是否正確；IC卡密碼鎖設計是基于一個AT24C01A卡進行設計的，IC卡的核心是電可擦除的EEPROM。指紋密碼鎖設計是西門子公司研制的一種指紋感應片，這種芯片面積只有130mm，大小和人的指甲蓋差不多，在這么小的芯片上卻覆蓋著有6.5萬個微小型敏感元件，每個感應片有很高的靈敏度和測量精度，如此多的敏感細致元件完全可以非常詳細和精準的將人手上的各種紋路信息拾取下來，將指紋數(shù)據(jù)存于電腦數(shù)據(jù)庫中，這種具有人體特征標志的人體密碼不僅可以大大增加了私人財產(chǎn)的安全性而且其操作簡便、快捷具有很高的可靠性，于是這種指紋人體密碼芯片將逐漸的被用于日常生活中具有重要物質(zhì)的場所和設備比如銀行、倉庫等。

還有顯示方面，早期顯示使用的led燈、后來有了7段數(shù)碼管、再后來大多數(shù)用的是lcd顯示器。所以，隨著科技的進步和創(chuàng)新，設計密碼鎖的技術也不甘落后，也在朝著智能化，通用化，人性化等富有創(chuàng)新的方向發(fā)展。

1.2.2  電子密碼鎖技術的研究現(xiàn)狀

針對電子密碼鎖系統(tǒng)設計經(jīng)過翻閱資料和對學術論文的學習和研究，提出多種實現(xiàn)方案，其中比較典型的有以下幾種。文獻中應用矩陣式鍵盤作為密碼輸入，用單片機的IO口控制鍵盤，通過編寫程序用單片機對鍵盤進行掃描，然后用7段數(shù)碼管顯示系統(tǒng)狀態(tài)和信息、門開門關提示信息是由LED燈進行提示。還有，應用紅外遙控器和紅外接收頭來代替上面的矩陣式鍵盤，采用現(xiàn)成的遙控器，應用單片機編程對紅外接收頭接受的信號進行解碼，顯示應用的是型號為1602A的液晶顯示，開關門指示信息是由led燈提示的，設計的優(yōu)勢是應用了I2C總線來控制外接的EEPEOM，來實現(xiàn)輸入密碼的數(shù)據(jù)保存功能。還有，應用STC89C52單片機，這個單片機和AT系列的單片機最大區(qū)別就是這類單片機有內(nèi)部集成了4kb大小的EEPROM，利用ISP/API功能能應用編程來控制內(nèi)部的EEPROM的讀寫而不需要外接存儲器來進行數(shù)據(jù)保護。再有，應用單片機來完成以下的工作，第一個工作是對連接在單片機IO口上的鍵盤進行編碼來制作一個遠紅外遙控器，將序列碼經(jīng)過發(fā)送頭發(fā)送到單片機連接的接收頭上，第二個工作是將接受到的數(shù)據(jù)經(jīng)過紅外接收頭解碼將數(shù)據(jù)交給單片機來處理來實現(xiàn)各個碼的功能。目前，電子密碼鎖的功能的得到實現(xiàn)的新方法真是別出心裁，展現(xiàn)科技的發(fā)展和進步，比如：IC卡和指紋識別，IC卡密碼鎖設計是基于一個AT24C01A卡進行設計的，IC卡的核心是EEPROM。應用指紋設計出的密碼鎖主要應用的是傳感器是西門子公司研制，這種傳感器有很高的測量精度和靈敏度，所以這種人體密碼大大提高了家庭、個人、公共的具有重要性的財產(chǎn)的安全性，這是科技發(fā)展和人類不斷創(chuàng)新的結果，所以我們要好好利用科技帶給我們生活的每一種便捷。

1.2.3  總結：

通過對以上各種實現(xiàn)電子密碼鎖的方法的學習、研究和比較，下面來談一談各種方法的優(yōu)缺點，對于采用矩陣鍵盤來進行輸入的這種方法生產(chǎn)成本低、操作方便，在如今也是很受歡迎的，但是他壽命不長；而用7段數(shù)碼顯示比較落后，顯示不出科技的進步；對于采用遙控方式，優(yōu)點是輸入電路換成了紅外遙控控制輸入，這樣來操作密碼更加方便，缺點是成本比較高，外接EEPROM增加了硬件成本和操作強度。對于采用STC單片機，這種設計方法很合理，充分利用了單片機內(nèi)部集成的EEPROM,只需通過編寫控制它的程序就能實現(xiàn)數(shù)據(jù)保護功能，而不需外接儲存器所以就降低了生產(chǎn)成本，不僅如此，這樣設計的系統(tǒng)可行性好。而目前，密碼鎖設計和實現(xiàn)的新方法是現(xiàn)在流行的高科技手段來對密碼鎖進行更進一步的智能化，技術含量高。由此可見密碼鎖的發(fā)展的方向是不斷的滿足人們生活中的要求，功能更加齊全，更加人性，更加智能，更加方便的方向發(fā)展。