毕业论文（设计）开题报告

毕业论文（设计）题目：  电子密码锁的课程设计

学生姓名：         学院：机电工程学院  指导老师： 

一、     研究的目的和意义

   在人们的日常生活中，锁被广泛使用，人们常用锁来锁一些贵重物品乃至自己的家门，目的就是为了提高安全性。常见的锁有普通机械锁、机械密码锁、电磁卡锁、指纹（虹膜）锁等。而普通的机械锁极容易被强行破坏，安全系数不高；机械密码锁虽然安全系数高但造价相对较高，目前在保险柜上应用较多；电磁卡锁由于磁卡信息极易受外界干扰而失磁导致无法开锁，而指纹（虹膜）锁虽然安全性很好，但会因手指划伤虹膜充血等收到限制。通过分析我们不难发现传统密码锁或多或少存在一些不足从而降低了其保密的安全性，因此研究一种新型的密码锁是具有有很高的现实需求性。随着电子科技的发展，将电子芯片跟传统机械锁结合起来设计成一种新型的密码锁而电子密码锁作为一种新型的锁已经成功，即电子密码锁。

    在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码锁逐渐代替传统的机械式密码锁。电子密码锁与传统密码锁想比较，拥有海量的密齿，通常从10000到10000000不等，克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点，使密码锁无论在技术上还是在性能上都大大提高一步。

    从是否方便的角度看，电子密码锁省去了传统机械锁的钥匙，电磁卡锁的磁卡，使用者只要记得其密码，便可以开启，从而大大提高了其适用性。因此电子密码锁的具有较高的研究价值。

二、 国内外现状和发展趋势

早在80年代，日本产生了最早的电子密码锁。随着日本经济复苏，电子行业的快速发展，一些利用简单的门电路设计的密码锁出现了。这类电路安全性差，容易破解。到了90年代，美国、意大利、德国、日本、加拿大、韩国以及我国的台湾、香港等地的微电子技术的进步和通信技术的发展为密码锁提供了技术上的基础，从而推动密码锁走向实际应用的阶段。我国于90年代初开始对密码锁进行初步的探索。到目前为止，在此领域虽已有较大的发展，采用各种电路进行设计的比较多，技术也相当先进，电子技术发展至今已达到相当高的水平，电子密码锁技术已十分成熟。

三、 本课题的主攻方向

本文设计一种以单片机AT89C51为核心的电子密码锁，要根据AT89C51单片机设计相应的外围电路。复位电路，起振电路，电源电路，指示电路，报警电路，指示电路按键单元，显示单元，掉电存储单元等

四、参考文献

【1】刘和平.刘跃.单片机原理及应用.重庆.重庆大学出版社,2004

【2】张立科.单片机典型外围器件及应用实例.北京.人民邮电出版社,2006

【3】陈明荧.89C51单片机课程设计实训教材.北京.清华大学出版社,2004

【4】刘瑞新.单片机原理及应用教程.北京.机械工业出版社,2003

【5】求是科技.单片机.人民邮电大学出版社,2005

【6】李朝青.单片机原理及接口技术.北京.北京航空航天大学出版社,2002

【7】饶庆和.89C51单片机实用技术.北京.人民邮电出版社,2003

【8】清华大学电子学教研组.闫石.数字电路基础.高等教育出版社,2008

【9】李华.MCS-51系列单片机使用接口技术.北京航空航天大学出版社,1993

【10】杨欣.王玉凤.51单片机应用实例详解 清华大学出版社 ,2010

【11】郭速学.朱承彦.郭楠.图解单片机功能与应用.中国电力出版社,2008

【12】黄庆华.单片机开发术与实训.北京.电子工业出版社,2006

【13】王忠飞.胥芳 MCS-51单片机原理及嵌入式系统应用.西安电大出版社,2007

【14】杨西明.朱骐.单片机编程与入门.北京.机械工业出版社,2004

五、     本课题研究的内容

设计以单片机AT89C51为核心的电子密码锁，包括该电子密码锁完整的设计过程以及外围的开锁电路和报警电路的设计。电子密码锁主要由三部分组成：键盘接口电路、电子密码锁的控制电路、输出八段显示电路。键盘接口电路包括时序产生电路、键盘扫描电路、弹跳消除电路、键盘译码电路。电子密码锁控制电路设计包括数字按键的数字输入、存储和清除、功能按键的功能设计、移位寄存器的设计和控制、密码清除、变更、退位、存储、报警信号产生电路密码核对、解除电锁电路。输出八段显示电路包括数据选择电路、八段显示器扫描电路。

七、 本课题采用的研究途径及技术路线

1．设计中涉及的元器件

   单片机AT89C51，八段数码管，AY24C02芯片，蜂鸣器，按键，发光二极管。

2. 设计过程使用的软件

  Protel 99 SE，Proteus，ISIS、Altium Designer 6，Keil软件

3.设计的整体思路

①首先设计AT89C51的基本外围电路：复位电路，电源电路，起振电路。

②设计电子密码锁的主要功能单元：按键单元，显示单元，掉电存储单元，报警单元。

③利用Protel 99 SE软件设计完整电路图，将外围基本电路跟重要功能单元跟AT89C51进行布线设计。

④运用Keil软件编译程序。

⑤Proteus 、ISIS软件进行仿真与调试，最终完成系统的总体设计。

 

                             设计基本框架

八、 进度及完成时间

2011.1.1——2011.3.1    选题并充分查阅相关资料，同时消化吸收资料内容；

2011.3.2——2011.3.10   根据设计题目写开题报告，并交与指导老师修改；

2011.3.11——2011.4.15  按照本科毕业论文的格式要求撰写毕业论文；

2011.4.16——2011.5.25  在老师的指导下修改论文，并进行相应的排版装订，准备答辩。

第二篇：开题报告

一、研究目的和意义

随着人们生活水平的提高和安全意识的加强，对安全的要求也就越来越高。锁自古以来就是把守护门的铁将军，人们对它要求甚高，既要安全可靠的防盗，又要使用方便，这也是制锁者长期以来研制的主题。随着电子技术的发展，各类电子产品应运而生，电子密码锁就是其中之一。据有关资料介绍，电子密码锁的研究从20世纪30年代就开始了，在一些特殊场所早就有所应用。这种锁是通过键盘输入一组密码完成开锁过程。研究这种锁的初衷，就是为提高锁的安全性。由于电子锁的密钥量（密码量）极大，所以可以与机械锁配合使用，并且可以避免因钥匙被仿制而留下安全隐患。电子锁只需记住一组密码，无需携带金属钥匙，免除了人们携带金属钥匙的烦恼，而被越来越多的人所欣赏。电子锁的种类繁多，例如数码锁，指纹锁，磁卡锁，IC卡锁，生物锁等，但较实用的还是按键式电子密码锁。目前使用的电子密码锁大部分是基于单片机技术，以单片机为主要器件，其编码器与解码器的生成为软件方式。相比传统的机械式钥匙开锁携带不方便、安全性能差等特点，电子密码锁有易操作、功耗低等优势，使其越来越成为市场上的主流产品。

二、国内外研究现状分析

目前，在西方发达国家，电子密码锁技术相对先进，种类齐全，已被广泛应用于智能门禁系统中，通过多种更加安全，更加可靠的技术实现大门的管理。在我国电子锁整体水平尚处于国际上70年代左右，电子密码锁的成本还很高，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，现国内已有几个厂生产供应市场。但国内自行研制开发的电子锁，其市场结构尚未形成，应用还不广泛。国内的不少企业也引进了世界上先进的技术，发展前景非常可观。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。

为满足人们对门锁的使用要求，增加其安全性，用电子密码锁代替传统机械式锁将成为一种趋势。本课题研究的是以单片机为基础的电子密码锁的设计方法，希望能以对此课题的研究来促进电子密码锁的改善和发展。

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三、研究内容及方案

1、研究内容

本设计采用单片机为主控芯片，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，不但能实现基本的密码锁功能，还能添加调电存储、声光提示甚至可以添加遥控控制功能。用户想要打开锁，必须先通过键盘输入正确的密码才能将锁打开。密码输入错误有提示，为了提高安全性，当密码输入错误三次将打不开，密码还可以由用户自己修改设定。

2、研究方案

本设计主要由单片机、矩阵键盘、液晶显示器和密码存储等部分组成。其中矩阵键盘用于输入数字密码和进行各种功能的实现。由用户通过连接单片机的矩阵键盘输入密码，后经过单片机对用户输入的密码与自己保存的密码进行对比，从而判断密码是否正确，然后控制引脚的高低电平传到开锁电路或者报警电路控制开锁还是报警，实际使用时只要将单片机的负载由继电器换成电子密码锁的电磁铁吸合线圈即可，当然也可以用继电器的常开触点去控制电磁铁吸合线圈。 本系统共有两部分构成，即硬件部分与软件部分。其中硬件部分由电源输入部分、键盘输入部分、密码存储部分、复位部分、晶振部分、显示部分、报警部分、开锁部分组成，软件部分对应的由主程序、初始化程序、LCD显示程序、键盘扫描程序、启动程序、关闭程序、建功能程序、密码设置程序、EEPROM读写程序和延时程序等组成。

3、预期目标

（1）检索、查找有关文献资料、对资料进行分析整理。

（2）确定设计总体思路并进行方案论证

（3）设计硬件电路

①首先设计单片机的基本外围电路：复位电路，电源电路。 ②设计电子密码锁的主要功能设计：芯片擦除，开锁机构，键盘设计，显示电路设计。

③利用Protel等软件设计完整电路图，将外围基本电路跟重要功能单元跟单片机进行布线设计

(4)软件程序编译设计

(5)利用软件进行仿真与调试，最终完成系统的总设计

四、研究计划进度

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第一周 通过翻阅书籍和期刊查找单片机方面的知识。开始撰写初稿， 熟悉软硬件设计模块，准备工作。

第二周 查找相关资料，通过对选题的研究和电子密码锁的具体要求， 确定系统总体设计方案。

第三周至第四周 熟悉51系列单片机及开发环境，学习单片机的电路和应用知

识，确定硬件结构，最小系统模块及键盘模块，LCD显现模块的设计，完成设计的硬件模块。

第五周至第七周 通过学习单片机C语言的编程知识，设计主程序模块的电路图，

编辑键盘扫描及识别子程序机密码设置子程序，完成设计的软件模块。 第八周至第十周 根据完成的软硬件模块，对系统进行总体在线调试和仿真，完

成需要操作的实验部分。

第十周至第十二周 根据导师的意见认真修改，并细化论文细节和解决各项软硬件程序的问题，完善论文。

第十三周 完成论文的最后作者声明部分，直至定稿，等待申请答辩，将 “定稿”和“文献”交由导师和评阅人阅读并打分。

五、参考文献

[1] 李群芳，张士军，黄建．单片微型计算机与接口技术（第3版）．北京：电子工业出版社，2010．

[2] 王迎旭．单片机原理及及应用．北京：机械工业出版社，2010．

[3] 郁有文等．传感器原理及工程应用．西安：西安电子科技大学出版社，2008．

[4] 贺哲荣，黄金波．AT89S51单片机硬件设计与编程实例．北京：中国电力出版社，2012．

[5] Chris NagyE．mbedded Systems Design using the TI MSP430 Series．Beijing：Publishing House of Electronics Industry，2002．

[6] 韩军团，基于单片机的电子密码锁设计，期刊：国外电子测量技术，2010-07-22

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[7] 宁爱民，应用AT89C2051单片机设计电子密码锁，期刊：淮海工学院学报(自然科学版)，2003-06-30

[8] 石文轩，基于单片机MCS-51的智能密码锁设计，期刊:武汉工程职业技术学院学报，2004-12-30

[9] 李捷,陈典涛,陈建华，洪添胜.一种基于单片机的电子密码锁的设计

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