基于多种通信方式的密码锁系统设计
摘要：随着现代科学技术的快速发展，人们对于物质生活水平的要求越来越高。以前人们都是使用传统机械钥匙来开锁，但其构造简单，安全性比较低。与之相比，基于多种通信方式的单片机的电子密码锁,凭借其制造成本低、安全性高、容易操作、使用功耗低等特点弥补了传统机械锁的缺点，广受欢迎，好评如潮。
关键词：单片机；电子密码锁；安全；便捷；
Design of password lock system based on multiple communication methods
Abstract: With the rapid development of modern science and technology, people are demanding higher and higher material living standards. In the past, people used traditional mechanical keys to unlock the lock, but its structure is simple and its safety is relatively low. In contrast, the new electronic combination lock based on single-chip microcomputer with multiple communication modes has made up for the shortcomings of traditional mechanical locks with high safety, low manufacturing cost, low power consumption and easy operation, and is widely favored.
Keywords: Single chip microcomputer; electronic code lock; security; convenience.
目录
1、绪论 4
1.1发展现状 4
1.2研究意义 4
2、系统原理及硬件设计 5
2.1系统原理 5
2.1.1选择密码 6
2.1.2密码显示 6
2.1.3本机键盘开锁 6
2.1.4密码错误报警 6
2.2硬件设计 7
2.2.1单片机 AT89C51简介 8
2.2.2存储芯片AT24C02 9
2.2.3语音识别 9
2.2.4指纹识别 10
2.2.5红外遥控 10
2.2.6键盘输入 10
2.2.7LCD1602显示器 11
2.2.8报警系统 12
3、系统主要硬件电路设计 12
3.1单片机电路总体构成 13
3.2键盘输入部分电路 13
3.3复位部位电路 13
3.4报警部分电路 14
3.5密码存储部分电路 14
3.6开锁部分电路 15
4、系统的软件设计 16
5、持续调试 21
5.1程序调试用到的软件及工具 21
5.2调试过程 21
6、设计总结与展望 21
7、致谢 21
8、参考文献 22
附录 23
1.整体电路图如下所示 24
2.系统主程序设计 24
3.键功能程序 25
4.检验密码正误程序： 27
5.延时程序 28
1、绪论
1.1发展现状
目前，智能电子密码锁已经发展的非常成熟了，国外的智能电子密码锁出现的比较早，技术相对比较成熟，所以应用的也比较广泛：家里较贵重的地方、银行、保险箱等场所。最近几年，单片机为核心的电子元器件凭借其综合稳定性和功能性得到了前所未有的高速发展。据一项调查结果表明,一些国家的一些地区的人们更容易接受指纹门锁,部分地区的人们仍然不接受指纹密码锁,主要原因是不了解指纹密码锁安全性能,并且认为价格更昂贵的,还想指纹密码锁可以得到普及,让生活变得更加方便,指纹密码锁具有一定的发展前景。此外，指纹识别技术，像许多其他技术一样，不再是一些人的专利，而普通大众渴望追求它，这已经成为高科技产品的趋势。
在当今的社会中，人们生活富足，家庭里面的贵重物品比较多，所以防盗问题也显得尤为重要。然而，传统的机械锁历史悠久，结构简单，人们对其太过熟悉，也容易被强行破坏，其所配备的钥匙也容易丢失，容易被仿制，安全性低，财产安全得不到保障。与其相比，以单片机为中心的电子密码锁的问世大大提高了安全性，保障了财产的安全，使用方便，利于操作，适用于家居、写字楼、安防、仓库等场所。
1.2研究意义
在信息化高度发达的今天，人们都有许许多多的密码，这些密码特别容易被遗忘，所以人们对其现状不是很满意。如何来保证密码锁的安全性，如何来防止人们忘记密码，是目前迫在眉睫的问题。根据科学调查统计，世界上64亿人口中，除了几十个天生没有指纹的人，其他人的指纹都是不相同的。把独一无二的稳定的指纹信息通过传感器转化为数字信息，并且和之前的指纹信息进行比较，一步一步的形成现在的指纹密码锁。独一无二的指纹解锁，大大保证了指纹锁的安全性。我们仅仅需要将人们的指纹录入系统中，当指纹解锁时，我们仅仅需要把其与之前录入的指纹进行比对，就可以验证身份的真实性，实现解锁。
现在最常用的机械锁，其价格便宜，结构简单，使用方便。但是在其使用的过程中暴露出来许多的缺点:第一，机械锁是由锁芯及金属钥匙组成，金属钥匙上不同的是解锁的关键。据调查统计，使用密码锁的住宅区或者商业，被盗窃的几率大大下降而且破案率也大幅度提高。第二，钥匙丢落时不容易打开。机械锁的锁芯料大多以黄铜为主要的制作材质，比较柔软，比较容易变形受损。第三，机器钥匙易于复制，不适合在诸如酒店等公共场所使用。由于机械锁的这些缺点明显，出现了一些智能的电子锁，比如：IC卡识别密码锁、指纹识别密码锁。但是，这些智能密码锁主要是对特别的指纹或者IC卡，要求保密性高，IC卡相当于是机械锁的钥匙，也容易丢失，安全性也得不到保障。
目前，社会经济的高度发展，人民生活水平的提高，电子密码锁能够为财产的安全起到一个有效保障，其作用越发的重要。电子密码锁使用多种通信方式来取缔钥匙，彻底解决了钥匙携带的问题以及解决了普通机械锁,普通密码锁安全性差等缺点。本系统站在经济实用的角度上,使用AT24C02类型芯片低功耗CMOS E2PROM芯片和Atmel公司的单片机AT89S51单片机介绍了存储单元的数据和主控芯片,并且与显示，主控芯片的控制程序，键盘输入，汇编语言编写，设计的电子密码锁。
实验结果显示，其特点是操作简单、成本低、设计方法合理、安全实用等特点,满足了办公用锁和住宅锁的要求。
参考文献
［1］ 谭虹，智能指纹密码锁的创新研究与开发［J］.《工业控制计算机》2018.31（9）:156-157.
［2］ 唐瑞，于娟， 基于单片机的指纹密码锁系统设计［J］.《科技与创新》,2016,12。
［3］王迎旭，《单片机原理及应用》.［J］机械工业出版社， 2001 ．
［4］周航慈，《单片机应用程序设计技术》.［J］.北京航空航天大学出版社. 2012．
［5］张小林，周美华，李茂康， 综合性、设计性实验教学改革探索与实践［J］． 实验技术与管理，2007.24( 7) : 94-96．
［6］ 任志国，基于 ARM 的嵌入式指纹采集与识别系统的研究［M］．南京: 南京航空航天大学出版社，2010．
［7］ 袁轶轲，基于单片机的红外遥控电子密码锁设计［J］．电子制作，2017，21: 138－140．
［8］张洪润，单片机应用技术教程［J］.北京：清华大学出版社，1997 ．
［9］张萍，马树军，史可福，基于 51 单片机的指纹电子密码锁的设计与实现［J］.实验室研究与探索，2018，8（8）：135-137
[10]沙占友， A Study of the Control System with Intelligent Temperature Sensors.ICEMI［J］第四届国际电子测量学术会议论文集，电子测量与一起学报.第13卷，1998（8），ISTP收录.
