密码锁设计方案第1章绪论1.1 课题背景密码锁是锁的一种，开启时用的是一系列的数字或符号。
密码锁的密码通常都只是排列而非真正的组合。
部分密码锁只使用一个转盘，把锁内的数个碟片或凸轮转动；亦有些密码锁是转动一组数个刻有数字的拨轮圈，直接带动锁内部的机械。
此单片机设计（密码锁）是一种能防止多次探密码的基于单片机的密码锁设计方案，给出了该单片机密码锁的硬件电路和软件程序，同时给出了单片机型号的选择，硬件设计，软件流程图，汇编语言源程序等内容。
密码锁应用非常广泛，如生活中的密码箱等；到取款机取款时插入卡后要输入个人设定的密码；银行里的密码柜，再比如核武器在发射时也有密码的等等。
很多行业的许多地方都需要密码锁，但普通密码锁的密码容易被多次试探而破译。
我们的设计给出了一种能防止多次试探密码的密码锁设计方法，利用单片机控制。
因为单片机不但具有体积小，成本低，控制灵活，便于产品化等特点，而且单片机具有新的发展，具体主要体现在单片机片内资源越丰富，用它构成的单片机控制系统的硬件开销就会越少，产品的体积和可靠性就会越高，所以，使用单片机系统控制密码锁，体积小，成本低，控制灵活，便于产品化，可以防止多次试探，从而有效地克服了上述缺点。
1.2 本设计课题的研究现状随着电子技术的发展单片机功能的增强，出现了带微处理器的智能密码锁，它除了具有电子密码锁的功能外，还引入了智能化管理、专家分析系统等功能，从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性。
目前发达国家已经大规模地应用智能门禁系统，可以通过多种更加安全，更加可靠的方法来实现大门的管理。
但电子密码锁在我国的应用还不广泛，主要出现在保险柜、密码箱、高级宾馆等场所，1家居用的较少，究其原因，我认为有以下几点：（1）价格原因（2）厂商的推广力度不够。
采用单片机制作的电子密码锁，就克服了以上的两大缺陷。
其主要特点为:（1）保密性好。
由于采用6位密码，随机破码率很低，并且在密码可能泄露的情况下及时更改密码，避免因人员的更替等特殊情况而使锁的安全性下降。
（2）破解保护。
连续三次输入错误密码将锁定键盘一段时间。
（3）界面简洁，操作简单人性化，故障率低，密码输入操作简便。
2第2章方案选择2.1 方案确定密码锁有以下几种类型（1）多拨式最简单的密码锁，常见于低安全设定的单车锁，使用多个拨圈。
每个圈的中间有凹位。
锁的中心的一条轴，上有数个凸出的齿，用来卡住拨圈。
当拨圈转到正确的密码组合，锁便可以打开。
这种锁是最容易打开的。
很多这类锁根本无需知道密码都能开启。
除非它的内部组件造得完美无瑕，否则只要把轴向外拉，其中一个齿便会比其他更为拉紧拨圈。
这时轮动被拉紧的拨圈，直至听到小小的「卡」声，表示这个齿已进入了正确的凹位。
重覆这步骤，很快便可以把锁打开。
（2）单一转盘式用在挂锁或匣万上的密码锁可以是只有一个转盘。
转盘推动背后数个平衡碟片或凸轮。
习惯上，开启这种锁时先把转盘顺时针转到第一个数字，然後反时针转到第二个数字，如此直至最后一个数字。
凸轮上通常有凹位，当转入正确的密码后，各位成一直线，锁便可以打开。
这种密码锁较安全，但亦非全无缺点。
例如，部分密码挂锁可以拉紧锁头，然后转动转盘直至不能再动，这样便能把密码找出。
亦有些转盘密码锁的数字之间有特定关系，使到密码的组合可能性大为降低。
廉价的密码挂锁可以用特别的衬片打开，而无需使用密码。
（3）其他设计有些门锁上有一个数字键盘，开启时按序键入一个数字系列。
这种锁是使用电子控制，常见于办工室内。
优点是只要告诉员工密码便可，无须复制钥匙。
它由单片机系统、矩阵键盘、LED 显示器等组成的电子密码锁。
具有开锁、超次锁定、解密、修改、保3存密码、用户密码基本的密码锁的功能，还具有调电存储、声光提示等功能。
克服了普通锁需要随身携带钥匙且易丢失、保密性差的缺点，在宾馆、办公大楼、仓库、保险柜和家庭普遍适用。
本设计中采用的是电子密码锁，基本功能如下：①电源开始后，显示器显示000000；②按#，清除显示器为000000；③更改密码时，先键入新号码再按*，即可建立新号码；④键入号码，再按D开门键，若号码与密码相符，则门会打开，否则显示器会清除为000000；⑤键盘设计要求如图2-1123A456B789C*0#D图2-1 键盘分布图2.2 设计框图基于单片机的电子密码锁主要由单片机最小应用系统电路、键盘接口电路、数码显示电路、密码存储电路、开锁控制电路组成。
各电路有其特有功能，以下将分别论述，系统功能框图如下图2-245图2-2 系统功能图 本章小结本章主要阐述密码锁的种类和设计思路。
对于密码锁主要讲述了3种密码锁的种类以及差别，并对确定的方案加以陈述，通过本章论述，使整个设计思路变的清晰，有章可循单片机 键盘输入 复位晶振 电源输入 是否有按键按下密码存储报警 开锁 显示第3章硬件设计3.1 单片机简介一、单片机的基础知识目前世界单片机的生产厂商很多，如Intel，Motorola，Philips，NEC，ADM，Zilog等公司，其主流产品有十几个系列，几百个品种。
尽管其个具特色，其称各异，但作为集CPU，RAM，ROM（或EPROM），I/O接口，定时器/计数器，中断系统为一体的单片机，其原理大同小异。
现以Intel公司的系列产品为列，说明个系列之间的区别。
Intel公司从其生产单片机开始，发展到现在，大体上可以分为3大系列：Mcs-48系列，Mcs-51系列，Mcs-96系列。
二、单片机的结构与发展单片机出现的历史并不长，它的产生与发展和微处理器的产生与发展大体相同。
因此，单片机的发展阶段可以分为4个阶段。
第1阶段，（1974-1976）：单片机初级阶段。
此阶段的单片机采用双片的形式而且功能比较简单。
此时推出的8位单片机F8，只包含了8位CPU,64B RAM，一个定时/计数器和两个并行口的3851芯片才能组成一台完整的计算机。
第2阶段（1976-1978）：低性能单片机阶段。
此阶段的单片机6已经成为一台完整的计算机，但内部不够丰富。
以Intel公司生产的MCS-48为代表，片内集成了8位CPU，8位定时/计数器，RAM 和ROM等，但无串行口，中断系统也比较简单，片内RAM和ROM 容量较小且寻址范围不大于4KB.它把单片机推向市场，促进单片机的变革。
第3阶段（1978-1982）：高性能单片机阶段。
此阶段的单片机品种多，内部资源丰富，功能强。
以Intel公司生产的MCS-51系列为代表，片内集成了8位CPU,16位定时/计数器，串行I/O口，多级中断系统，RAM和ROM等，片内RAM和ROM容量加大，寻址范围可达64KB。
第4阶段（1982年-现在）：8位单片机的巩固发展及16位，32位单片机推出阶段。
其最大特点是增加了内部资料，实时处理能力更强。
三、单片机的发展趋势（1）单片机的发展趋势是：向高性能化，大容量，微型化，外围电路内装化等方面发展。
①采用双CPU结构，以提高处理速度和处理能力。
②增加数据总线宽度，以提高数据处理速度和处理能力。
③采用流水结构。
指令以队列形式出现在CPU中，从而具有很快的运算速度。
④串行总线结构。
（2）存储器的发展①增加存储容量。
片内RAM可达256B。
片内存储器存储容量的增大有利于外围扩展电路的简化，从而提高产品的稳定性，降低产品的成本。
②片内EPROM开始到EPROM平方化。
③程序保密化。
（3）片内I/O口改进一般单片机都有较多的并行口，以满足外围设备，芯片扩展的需要，并配有串行口，以满足多机通信功能的需要.并配有串行口,以满足多机通信功能的需要①提高并行口的驱动能力.②增加I/O口的逻辑控制功能7③特殊的串行接口功能,为单片机构成网络系统提供更便于利用的条件四、单片机的特点（1）小巧灵活,成本低,研发周期短,易于产品,能利用它方便的组装成各种智能式测控设备及各种智能仪表,很容易满足仪器设备即智能化又微型化的需求（2）可靠性高,使用的温度范围宽（3）易扩展控制能力强（4）指令系统相对简单,较易掌握且指令中有较丰富的逻辑控制功能指令,能较方便地直接操作外部I/O设备五、单片机的应用目前单片机的应用已深入到国民经济的各个领域,对各个行业的技术,改造和产品的更新换代起到了重要的推动作用,由于单片机的特点决定了单片机的应用领域,:智能器仪表,机电一体化,实时控制,民用电子品等方面（1）单片机在智能仪器仪表的应用。
单片机广泛地应用于实验室,交通运输工具,计量等各种仪器仪表中,使仪器仪表智能化,提高它们的测量速度和测量精度,加强控制功能,简化仪器仪表的硬件结构,便于使用,维修和改进.单片机在该领域的应用,不使传统的仪器仪表发生根本性的变革,也给传统的仪器仪表行业的改造带来了曙光和美好的前景.（2）机电一体化是机械工业发展的重要方面。
机电一体化产品是集机械技术,微电子技术,自动化技术和计算机技术于一体,具有智能化特征的机电产品.能发挥它的体积小,可靠性高,控制能力强,现场安装灵活方便特点,大大提升了机器的功能,提高了机器的精度,自动化和智能化水平.（3）单片机在实时控制领域的应用单片机也可广泛地应用于各种实时控制系统中,测量和控制工业上过程控制中的各种物理参数,如转速,位移,压力,,流量,等,将测量技术,自动控制技术和单片机技术相结合,能充分发挥数据处理和实时控制功能,使系统工作于最佳状态,提高系统的生产效率和产品的质量（4）在军工领域的应用89利用可靠性高,适用的温度范围广,能适应各种恶劣的环境的特点,单片机可广泛应用于导弹控制,航天飞机巡航系统等领域（5）单片机在分布式多机统中应用分布式多机系统具有功能强,可靠性高的特点（6）在民用电子产品中的应用单片机在民用电子产品中的作用,能明显提高产品的性能价格比,提高产品在市场上的竞争力。
单片机的应用意义远不限于它的应用范畴或由此带来的经济效益，更重要的是它已从根本上改变了传统的控制方法和设计思想。
是控制技术的一次革命，是一座重要的里程碑，本次设计采用的是8051单片机。
六、单片机芯片的特性及说明（1）主要特性：它与MCS-51 兼容，有4KB 字节可编程闪烁存储器，寿命：1000写/擦循环，数据保留时间为10年。
全静态工作时在0Hz-24Hz 之间，内部RAM 是128b*8位，有32可编程的I/O 线，两个16位定时器/计数器，5个中断源（2）管脚说明：51单片机引脚如图3-1图3-1 单片机引脚图 P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST/VPD 9RXD P3.010TXD P3.111INT0 P3.212INT1 P3.313T0 P3.414T1 P3.515WR P3.616RD P3.717XTAL218XTAL119VSS 20P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728PSEN 29ALE/PROG 30EA/VPP 31P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039VCC 408031 8051 8751VCC：供电电压。