2019年电子密码锁结构与使用说明

2019年电子密码锁结构与使用说明

篇一：电子密码锁说明书

电子密码锁

摘要：电子密码锁自身有着很高的安全性并且成本低、功耗小、操作简单等优

点。在很多的安全领域内具有技术和报警功能的的数字密码锁已经逐渐取代了传统的钥匙式机械锁并且克服了机械式密码锁的密码数量少、修改不方便等劣，使密码锁在性能及技术上都有了很大程度上的提升。该电子密码锁由四部分组成，密码设定及输入电路、报警电路、计时电路和电源电路。也可以划分为三大模块即密码设定及输入模块、计时报警模块、电源模块。其中密码设定及输入模块是通过触发器来设定密码并且进行输入，计时报警模块是用计数器来计用户输入密码的时间若超时即通过555来实现报警，最后电源电路是用来给上述模块供电。这就是该电子密码锁的主要结构。

关键词：计数器，触发器，555定时器，密码锁

Abstract：

Electroniccipherlockwithsafetyandlowcost,lowpower

consumption,simpleoperationandsoonhigh.Inthefieldofsecurity manyskilledandalarmfunctionsofdigitalpasswordlockhasbeengra duallyreplacedthetraditionalmechanicallockkeyandoveresthenu mberofmechanicalcipherlockpasswordless,itisnotconvenienttom odifythebad,makethecipherlockinperformanceandtechnologyhave beenimprovedgreatly.Thedigitalpasswordlockisposedoffourpart s,thepasswordsettingsandinputcircuit,alarmcircuit,atimingci rcuitandapowercircuit.Alsocanbedividedintothreemajormodules :passwordsettingandinputmodule,alarmmodule,powermodule.Thep asswordsettingandinputmoduleisthetriggertosetapasswordanden ter,timingalarmmoduleiscountertotheusertoenterapasswordifth etimeouttimeby555toachievethealarm,thepowersupplycircuitisu sedtogivethemodulepowersupply.Thisisthemainstructureofthedi gitalpasswordlock.

Keywords：Counter，trigger，555timer，passwordlock

目录

言......................................................... .........11.1目的及意义......................................................... .11.2技术要求......................................................... ...11.3国内外概况......................................................... .11.4要解决的问题.. (1)

2总体方案设计......................................................... .22.1方案比较......................................................... ...22.2方案论证......................................................... ...32.3方案选择......................................................... ...33单元模块设计......................................................... .33.1各单元模块功能介绍及电路设计........................................43.2电路元件选择

算.............................................103.3特殊器件的介绍.....................................................113. 4各单元模块的联接...................................................134系统调试......................................................... ....144.1仿真电路总图. (14)

4.2系统仿真参数设置...................................................144.3功能调试......................................................... ..155系统功能、指标参数...................................................22

5.1系统能实现的功能...................................................225.2系统指标参数测试...................................................225.3系统功能及指标参数分析.............................................226结

论......................................................... ........247总结与体会......................................................... ..258致谢......................................................... ........269参考文献......................................................... ....27附录......................................................... . (28)

1前言

在人们的日常生活和工作中,房屋住宅的安全防范、办公室的文件档案、财务报表以及其他一些个人资料的保存通常都会使用锁来进行保护。但是使用传统的钥匙式机械锁来保护需要人们随身携带钥匙这样非常的不方便且发生钥匙丢失后会产生更大的安全隐患。随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。人们对密码锁的要求也自然越来越高，所以为了为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性和可靠性，数字密码锁就渐渐的进入了人们的生活。电子密码锁自身有着很高的安全性并且成本低、功耗小、操作简单等优点。在很多的安全领域内具有技术和报警功能的的数字密码

锁已经逐渐取代了传统的钥匙式机械锁并且克服了机械式密码锁的密码数量少、修改不方便等劣，使密码锁在性能及技术上都有了很大程度上的提升。再后来随着大规模集成电路技术的发展，数字密码锁技术更是日新月异，出现了带微处理器的智能密码锁，它除具有电子密码锁的功能外，还引入了智能化管理，从而使数字密码锁具有很高的安全性、可靠性以及广泛的引用性。

1.1目的及意义

本设计的目的是要设计一个具有报警功能的电子密码锁，准确地比较密码的正确来开锁。防止非法开锁。相对于其他锁，电子密码锁体积小、功耗低、价格便宜、安全可靠,维护和升级都十分方便,具有较好的应用前景并且更加适应现代生活的需求。

1.2技术要求

本设计的要求是设计一个通过输入正确密码来开锁，对于错误密码有报警提示，密码在规定时间内未完成有自锁复位，且不能再继续输入密码。从而防止非法开锁。

1.3国内外概况

随着我国对外开放的不断深入，高档建筑发展很快，高档密码锁

具市场的前景乐观。我国密码锁具行业对密码锁具高新技术的投入正逐年增大，高档密码锁的市场需求也逐年增加。在安防工程中，锁具产品是关系到整个系统安全性的重要设备，所以锁具产品的优劣也关系了整个安防工程的质量和验收。

在国外，美国、日本、德国的电子密码锁保密性较好，并结合感

应卡技术，生物识别技术，使电子密码锁系统得到了飞跃式的发展。这几个国家的密码锁识别的密码更复杂，并且综合性比较好，已经进入了成熟期，出现了感应卡式密码锁，指纹式密码锁，虹膜密码锁，面部识别密码锁，序列混乱的键盘密码锁等各种技术的系统，它们在安全性，方便性，易管理性等方面都各有特长，新型的电子密码锁系统的应用也越来越广。

1.4要解决的问题

在许多电子密码锁的设计中都能够正确地比较密码然后开锁，而

没有对错误密码的报警指示，不能有效地预防非法开锁盗窃。所以本设计要解决的问题是判断密码正确与否，而且对错误开锁方式的制止。

2总体方案设计

通过查阅大量相关技术资料，并结合自己的实际知识，我主要提出了两种技术方案来实现系统功能。下面我将对这两种方案的组成框图和实现原理分进行说明。

2.1方案比较

2.1.1

图2.1方案一的原理框图

原理：密码存储电路时先焊接固定的密码电路，使其不能更改，在输入按钮开关处输入密码，第一个密码按下时触发5s定后自锁住按钮开关使其不能再输入密码，密码输入到锁存电路中和已存储的密码进行比较若密码正确则开锁，否则触发20s定时报警。

2.1.2方案二

图2.2方案二的原理框图

原理：首先设置密码，通过锁存器将密码锁存。然后输入密码，当第一位密码输入时5s定时开始，5s定时结束后自锁键盘，使其再不能输入密码。输入的密码通过密码

锁存电路锁存起来，将输入密码与设置的密码进行比较，再按确认键，若密码正确则开锁，若密码不正确则触发20s定时报警。当密码不正确时按复位键则可以再次输入密码。2.1.2方案三

图2.3方案三的原理框图

2.2方案论证

经论证两种方案均可行，且大体相同。

方案一中电子密码锁的基本功能能够实现功耗较低，但密码不能修改，密码为预先设置的初始密码。另，当输入四次密码输入完后，立刻自动开锁，从安全性来说较低。

方案二中设有复位，对于错误密码有修正功能，对于调试过程中能够及时停止报警，但是功耗相对于一要大。方案二中有原始密码修改功能。此方案中确认键防止按键次数不对也开锁。

方案三它由四部分组成即输入电路、编码电路、执行电路、报警电路组成。在这个设计的优点在于电路简单易懂，而且造价便宜。具有一定的保密性。

2.3方案选择

基于功能的全面和安全性能的考虑选择了方案二。密码修改功能在日常中很重要。如怀疑密码被盗，可以修改密码保障安全。且，当密码输入错误时可以按复位来再次开锁。

篇二：电子密码锁设计说明书

单片机课程设计说明书

电子密码锁控制系统设计

专业电气工程及其自动化

周阳

B电气081

0810601120

张兰红

20XX年6月23日学生姓名班学级号指导教师完成日期

电子密码锁控制系统设计

目录

1.概述......................................................... .. (3)

1.1电子密码锁的历史背景和意义 (3)

1.2电子密码锁的发展与现状 (4)

2.系统方案论证.........................................................

5

2.1主控部分的选择 (5)

2.2密码输入方式的选择 (5)

3.系统硬件设计.........................................................

6

3.1总体方案设计 (6)

3.2矩阵键盘电路 (7)

3.3显示单元模块 (8)

3.4单片机最小系统电路 (9)

3.5电子密码锁原理图 (10)

4.系统软件设计 (1)

1

4.1电子密码锁流程图 (11)

4.2主程序......................................................... (12)

5.软硬件联调......................................................... .19

5.1设计实物图背面 (20)

5.2设计实物功能显示图 (20)

总结......................................................... (22)

附录......................................................... (23)

附录1：原理图.........................................................

23

附录2：PCB 图.........................................................

24

附录3：PROTEUS仿真图 (25)

附录4：基于单片机的电子密码锁C语言清单 (26)

附录5：基于单片机电子密码锁元器件目录表 (32)

1.概述

1.1电子密码锁的历史背景和意义

在我们的日常生活和工作中，住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决，具有防盗警报功能的点子密码控制系统逐渐代替传统的机械式密码

控制系统，克服了机械式密码控制的密码量少、安全性能差的缺点，使电子密码控制系统无论在技术上还是在性能上都大大提高了一步。随着大规模集成电路技术的发展，特别是单片机的问世，出现了带微处理器的智能密码锁控制系统，它除了具有传统点子密码锁控制系统的功能外，还引入了智能化管理、专家分析系统等功能，从而使密码锁控制系统具有很高的安全性、可靠性，应用日益广泛。

电子密码控制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组合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。点子密码锁控制不论性能还是安全性都已大大超过了机械类。其特点如下：

1）保密性好，远远高于机械锁控制。随机开锁成功率几乎为零

2）密码可变，用户可以随时更改密码，防止密码被盗，同时也可以避免因人员的更替而使控制的保密性下降。

3）误码输入保护，当输入密码次数过多时，报警系统自动启动。

4）无活动零件，不会磨损，寿命长。

5）使用灵活性好，不像机械锁必须佩戴钥匙才能开锁。

6）电子密码锁控制系统具有操作简单易行，一学即会的特点。

1.2电子密码锁的发展与现状

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，在一些特殊场合早就有所应用。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，就是为了提高锁的安全性。由于电子锁的密钥量（密码量）极大，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。电子密码锁的种类繁多，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。

20世纪80年代后，随着电子锁专用集成电路的出现，电子密码锁的体积缩小，可靠性提高，成本较高，是适合使用在安全性要求较高的场合，且需要有电源提供能量，使用还局限在一定范围内，难以普及，所以对它的研究一直没有明显进展。

目前，西方发达国家，电子密码锁技术相对先进，种类齐全，电子密码锁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，现国内有几个工厂生产供应市场。但国内自行研发的电子锁，其市场结构尚未成形，应用还不广泛。国内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。

目前使用的点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。在实际应用中，由于程序容易跑飞，系统的可靠性能较差。利用单片机芯片可以大大提高设计效率。

2.系统方案论证

2.1主控部分的选择

方案一：采用数字电路控制

用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路作为密码锁的核心控制，将密码保存在JK触发器中，与输入密码通过比较器比较，判断结果是否相符合。采用数字电路设计的方案好处就是设计简单，但控制的准确性和灵活性差，故不采用。

方案二：采用以单片机为核心的控制方案

选用单片机作为系统的核心部件，实现控制与处理的功能。单片

机具有资源丰富、速度快、编程容易等优点。利用单片机内部的随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）及其引脚资源，外接液晶显示（LCD），键盘输入等实现数据的处理传输和显示功能，基本上能实现设计指标，因此综合考虑，本系统采用方案二。

2.2密码输入方式的选择

方案一：指纹输入识别

指纹识别技术主要涉及四个功能：读取指纹图像、提取特征、保

存数据和比对。通过指纹读取设备读取到人体指纹的图像，然后要对原始图像进行初步的处理，使之更清晰，再通过指纹辨识软件建立指纹的特征数据。软件从指纹上找到被称为“节点”（minutiae）的数据点，即指纹纹路的分叉、终止或打圈处的坐标位置，这些点同时具有七种以上的唯一性特征。通常手指上平均具有70个节点，所以这

种方法会产生大约490个数据。这些数据，通常称为模板。通过计算机模糊比较的方法，把两个指纹的模板进行比较，计算出它们的相似程度，最终得到两个指纹的匹配结果，从而判断输入结果的正确与否。考虑到本方案软硬件太过复杂，而且成本也高，故不采用。

方案二：矩阵键盘输入识别

由各按键组成的矩阵键盘每条行线和列线都对应一条I/O口线，键位设在行线和列线的交叉点，当一个键按下就会有某一条行线与某一条列线接触，只要确定接触的是哪两条线，即哪两个I/O口线，就可以确定哪一个键被触动。

行线设计成上拉口线，初始时被置高电位，列线悬空，初始置低。通过不断读行线口线，或者中断方式触发键位扫描。当发现有键按下，将列线逐一置低，其他列线置高，读行线口线。当某条列线置低时，某条行线也被拉低，则确定这两条线的交点处的按钮被按下。每个按键都可通过程序赋予功能，从而完成密码识别。本方案简单易行，故采用。

篇三：电子密码锁设计原理分析

电子密码锁设计原理分析

摘要:电子密码锁利用数字逻辑电路,实现对门的电子控制,并且

利用各种附加电路,保证电路能够安全工作,有极高的安全系数。

关键词:电子密码锁555单稳态电路JK触发器