1引言
在安全技术防范领域,传统的机械锁由于其构造的简单,被撬的事件屡见不鲜,逐渐被淘汰。电子密码锁由于其保密性高,使用灵活性好,安全系数高,得到了广泛应用,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,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获得了大大的提高。
随着科学技术的进步,电子器件和电子系统设计方法日新月异,电子设计自动化技术正是适应了现在电子产品设计的要求,吸收了多学科最新成果而形成一门新技术。
在日常生活中,住宅和部门的安全防范,文件档案,报表以及一些个人资料的保存办法通常是加锁保险,用的锁都是机械式的,还要多备一把钥匙。为了防止就一把钥匙掉了以后,锁无法打开的情况,而我们这次的毕业设计触摸式密码电子锁可以来替代原来的机械锁使用户的隐私变的更加安全。触摸式密码锁的优点有许多,如安全性高,成本低,功耗低,操作简单等。以后必然能代替传统的锁,广泛应用于工农业中。
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。
我们设计的密码电子锁是一类针对要害系统的安全保险器件,其设计概念与常见的机械锁有着很大的不同,从系统设计观点看,密码电子锁是一个实体域定义的概念,比较机械锁,具有设计实现简便,密码装订灵活,制造成本低廉等优点。
每一位解锁意图码在密码锁内部引发的试图解锁动作,可称为安全密码锁的解锁事件,密码电子锁所有开启意图码驱动,进行开启图码预设定的安全密码完全匹配时,方可逐步开启密码锁
电子密码锁具有安全性能高、成本低、功耗低、作简单等优点使其作为防盗卫士的角色越来越重要。人们的生活水平日益提高,财富也越来越多,因此更加重视自己的财产安全,传统的机械锁已经不能足以保证财产的安全了,而随着集成芯片的快速发展,密码电子锁更受人们的青睐,密码电子锁其保密性高,使用方便灵活,随机开启的几率几乎为零,本文的密码电子锁利用数字逻辑电路,实现对门的电子控制,并且有一定的附加电路保证其电路能够完全正常的运行,有极高的安全系数,密码电子
1
锁,一般原理是利用预先设置好的编码,用其正确的编码对电路实行控制,促使触发器触发,而且该电路采用外接电源,简单易用,且采用低电压输出,保证其安全,经实验证明,密码电子锁具有设计方法合理,简单易行,成本低,安全实用等特点,符合住宅,办公室的安全用锁要求,具有极高的推广价值。
2
2方案论证与比较
方案一:采用AT89C51为核心的单片机控制方案。本系统共有两部分构成,即硬件部分和软件部分。其中硬件部分由电源输入部分、键盘输入部分、晶振部分、显示部分、报警部分、开锁部分组成,软件部分分对应的由主程序、初始化程序、LED显示程序、键盘扫描程序、启动程序、关闭程序、建功能程序、密码设置程序等组成。 其设计方案原理框图如下图2.1所示。
图2.1 单片机控制方案
方案二:采用触摸式密码电子锁电路的好处就是设计简单。用D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,其中只有四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。如果如果用户输入时间过长(时间可自由设置)电路将报警(时间可自由设置),若连续报警三次,电路将锁定五分钟。
密码锁电路包含:触摸键盘输入、密码修改、密码复位、密码检测、开锁电路、执行电路、报警电路、键盘输入次数锁定电路。其设计方案如图2.2所示
3
+12V 触摸键盘输密码校验电开锁电执行电密码复位电限时报警电路 报警次数检锁定5分钟电
图2.2 触摸式密码电子锁电路方案
此方案中电路实现了模块化,而且操作简单,只需要把每个单元模块设计出来,然后连接起来就可以了,而且不需要进行软件编程,也不用软件仿真,如果某个模块出现了问题,也方便易查。
考虑到单片机方案原理复杂,而且调试较为繁琐,所以本文采用后一种方案。
4
3 系统设计
3.1系统总框图
12V 键盘修改电路 键盘输入 开始计时 密码校验电路 开锁电路 正确 执行电路 限时报警 报警次数检测 锁定时间 开门
图3.1系统总框架图
3.2 设计思路
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)电路将报警30秒,若电路连续报警三次,电路将锁定键盘3分钟,防止他人的非法操作。
3.3设计电路组成部分
密码锁电路包含:键盘输入,密码检测,开锁电路,执行电路,报警电路,键盘输入次数锁定。
3.4单元电路设计
3.4.1键盘输入
开关K1~K9是用户的输入密码的键盘,用户可以通过开关输入密码,当需要清零时,Q4等于1,Q4的非等于0,通过G3反相后出1,再经R5,C1延时1S经G2改善波形后输入到G1进行对各触发电路自动清零,这时Q4等于0,使继电器KA失电,门锁弹出,门锁住。
5