基于51单片机电子密码锁设计

　　第一章 绪 论

　　1.1几种常见的密码锁

　　1.普通密码锁

　　目前最常用机械锁，这种锁结构简单、使用方便、价格便宜，但在使用中暴露了很多缺点：（1）机械锁是靠金属制成的，通过钥匙上的不同齿形与锁芯的配合来工作的，安全性较低；（2）钥匙一旦丢失，无论谁捡到钥匙都可将门打开

　　2.机械密码锁

　　该型锁将解锁密码以机械装定的形式存储在装置的鉴别机构上，在装置的外围设立密码操作键。密码的输入，产生相应的鉴别动作，即正确的密码输入，鉴别机构产生开锁动作：错误的密码输入，鉴别机构的部件将发生错位或不做出响应。机械密码锁采用机械加工（如精密机械加I／微细加工）制作，皮实、耐用，电磁干扰、外界的异常信号很难启动鉴别机构。但机械密码锁通常包含多个较复杂的机、电功能组件，装置微小型化需借助先进的制造威廉希尔官方网站 与装配工艺，制造周期长、成本高，机电接口及测试也有一定难度。

　　3.电磁／卡片式密码锁

　　该型锁类似于机械锁，利用光电耦合或电磁感应的原理，将密钥信息预先置于卡片内，加工好的卡片充当钥匙，开锁时将卡片插入锁内或近距离感应就能将锁打开。该锁的优点是：成本较低；授权用户一人一卡，可联微机，有开门记录。缺点是：卡片设备有磨损，寿命较短；卡片容易复制，不易双向控制；磁卡内存储的信息容易因外界磁场干扰而错乱，以致卡片（钥匙）无效。

　　4.指纹密码锁

　　该类锁通过检验人员生物特征（如指纹）等方式来识别开锁。管理员利用采样控制软件，通过指纹采集仪采集、保存指纹；识别软件依赖指纹库识别开锁者的身份，通过外围设备显示、打印和存储。指纹具有唯一性和终身不变性的特点，一直被当作身份鉴定的可靠手段，从是否允许非法开启角度来说，安全性极好；但从使用是否方便的角度看，对安装环境和使用者的要求很高，安装位置与使用者身高之间必须满足一定的关系；同一个人，在指纹划伤，或任何被用于开锁的识别部位有损伤的情况下，可能产生错误识别而无法开锁。

　　1.2研究背景

　　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。

　　在安全威廉希尔官方网站 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，使密码锁无论在威廉希尔官方网站 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。

　　1.3国内外研究现状和发展趋势

　　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、香港等地的微电子威廉希尔官方网站 的进步和通信威廉希尔官方网站 的发展为密码锁提供了威廉希尔官方网站 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，威廉希尔官方网站 也相当先进，电子威廉希尔官方网站 发展至今已达到相当高的水平，电子密码锁威廉希尔官方网站 已十分成熟。

　　1.4本文研究的主要内容

　　本文的主要研究方向是电子密码锁的具体设计，设计一种电子密码锁的控制系统电路。使得密码锁具有以下功能：开机输入密码，密码正确则电磁锁打开；如果第一次输入的密码不正确，允许再输入两次密码，在这个过程中，如果密码正确则电子锁打开，如果在这个过程中密码依旧不正确，则锁定键盘的输入功能，并且蜂鸣器报警。为了方便设计，将密码锁的开启跟锁定用发光二极管来代替，绿色发光二极管亮表示密码锁开启，红色发光耳机管亮表示密码锁锁定。也就是将其功能转化为：1.开机输入密码，密码正确绿灯亮，表示开锁；2.密码输入错误红灯亮，表示密码错误；3.连续三次输入密码不正确则锁定键盘，并报警凤鸣。

　　本设计采用单片机为主控芯片，结合外围电路，组成电子密码锁，用户想要打开锁，必先通过提供的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报警。密码可以由用户自己修改设定，锁打开后才能修改密码。修改密码之前必须再次输入密码，在输入新密码时候需要二次确认，以防止误操作。