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•   1.3 本文的章節(jié)安排……………………………………………………….………..3
  

• 緒論
  

隨著科技的不斷發(fā)展，人們?cè)絹碓街匾晫?duì)具有私密、重要物質(zhì)的場(chǎng)所的安全性，所以具有報(bào)警功能的電子密碼鎖在日常生活中用的越來越多，因此研究與設(shè)計(jì)單片機(jī)為主要控制器的電子密碼鎖具有工程意義和解決日常應(yīng)用需求的價(jià)值。本文主要介紹的是以單片機(jī)STC89C52型號(hào)為主要控制器的電子密碼鎖的設(shè)計(jì)并介紹其設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)的成果。

• 本文的研究背景及意義
  

隨著科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展，人類已經(jīng)步入了一個(gè)高科技的新時(shí)代。在這日新月異的時(shí)代中，人們對(duì)住宅、部門等具有私密、重要物質(zhì)的場(chǎng)所的安全性要求不斷提高。舊社會(huì)中，由于科技不發(fā)達(dá)，人們常常用機(jī)械鎖來保護(hù)個(gè)人的財(cái)產(chǎn)，以這種方法來確保它們的安全性。這種用鑰匙開鎖式的機(jī)械鎖常常會(huì)給人們帶來不少的煩惱，比如：開鎖的鑰匙不慎丟了或者鎖門的鎖壞了。同時(shí)，平時(shí)攜帶一大竄鑰匙也給人們帶來不少的麻煩。從安全的角度來看，一種具有報(bào)警和高實(shí)用性的密碼鎖將取代人們所熟知的機(jī)械鎖，這種電子密碼鎖安全可靠，具有較高的安全性和科學(xué)性。

• 技術(shù)的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀
  

1.2.1  電子密碼鎖技術(shù)的發(fā)展歷史

電子密碼鎖從電子科技技術(shù)發(fā)展以來經(jīng)歷了由大型到小型、由復(fù)雜到簡(jiǎn)單、由原始到智能的發(fā)展經(jīng)歷。尤其是近年來不同型號(hào)的微處理器出現(xiàn)，為電子密碼鎖不斷的改進(jìn)與創(chuàng)新提供了新的發(fā)展契機(jī)：比如如今的微處理器會(huì)做的很小，這樣小巧的處理器能為電子密碼鎖節(jié)省更多的硬件空間達(dá)到節(jié)省成本；再比如說老版本的8051單片機(jī)它內(nèi)部是不提供EEPROM的，這如果想實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存就需要用I2C總線來外接存儲(chǔ)器來保存數(shù)據(jù)，如今單片機(jī)內(nèi)部有EEPROM,數(shù)據(jù)掉電不會(huì)丟失。

說到識(shí)別密碼方式，國內(nèi)外大致經(jīng)歷了由早期的矩陣鍵盤輸入操作到紅外遙控控制操作再到智能IC卡再到如今指紋識(shí)別等多種實(shí)現(xiàn)方法。紅外遙控控制密碼鎖會(huì)更加的方便快捷，通過密碼鎖的內(nèi)部芯片對(duì)紅外接收頭接受到的信號(hào)進(jìn)行解碼然后通過對(duì)比密碼來判定輸入密碼是否正確；IC卡密碼鎖設(shè)計(jì)是基于一個(gè)AT24C01A卡進(jìn)行設(shè)計(jì)的，IC卡的核心是電可擦除的EEPROM。指紋密碼鎖設(shè)計(jì)是西門子公司研制的一種指紋感應(yīng)片，這種芯片面積只有130mm，大小和人的指甲蓋差不多，在這么小的芯片上卻覆蓋著有6.5萬個(gè)微小型敏感元件，每個(gè)感應(yīng)片有很高的靈敏度和測(cè)量精度，如此多的敏感細(xì)致元件完全可以非常詳細(xì)和精準(zhǔn)的將人手上的各種紋路信息拾取下來，將指紋數(shù)據(jù)存于電腦數(shù)據(jù)庫中，這種具有人體特征標(biāo)志的人體密碼不僅可以大大增加了私人財(cái)產(chǎn)的安全性而且其操作簡(jiǎn)便、快捷具有很高的可靠性，于是這種指紋人體密碼芯片將逐漸的被用于日常生活中具有重要物質(zhì)的場(chǎng)所和設(shè)備比如銀行、倉庫等。

還有顯示方面，早期顯示使用的led燈、后來有了7段數(shù)碼管、再后來大多數(shù)用的是lcd顯示器。所以，隨著科技的進(jìn)步和創(chuàng)新，設(shè)計(jì)密碼鎖的技術(shù)也不甘落后，也在朝著智能化，通用化，人性化等富有創(chuàng)新的方向發(fā)展。

1.2.2  電子密碼鎖技術(shù)的研究現(xiàn)狀

針對(duì)電子密碼鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)過翻閱資料和對(duì)學(xué)術(shù)論文的學(xué)習(xí)和研究，提出多種實(shí)現(xiàn)方案，其中比較典型的有以下幾種。文獻(xiàn)中應(yīng)用矩陣式鍵盤作為密碼輸入，用單片機(jī)的IO口控制鍵盤，通過編寫程序用單片機(jī)對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描，然后用7段數(shù)碼管顯示系統(tǒng)狀態(tài)和信息、門開門關(guān)提示信息是由LED燈進(jìn)行提示。還有，應(yīng)用紅外遙控器和紅外接收頭來代替上面的矩陣式鍵盤，采用現(xiàn)成的遙控器，應(yīng)用單片機(jī)編程對(duì)紅外接收頭接受的信號(hào)進(jìn)行解碼，顯示應(yīng)用的是型號(hào)為1602A的液晶顯示，開關(guān)門指示信息是由led燈提示的，設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)是應(yīng)用了I2C總線來控制外接的EEPEOM，來實(shí)現(xiàn)輸入密碼的數(shù)據(jù)保存功能。還有，應(yīng)用STC89C52單片機(jī)，這個(gè)單片機(jī)和AT系列的單片機(jī)最大區(qū)別就是這類單片機(jī)有內(nèi)部集成了4kb大小的EEPROM，利用ISP/API功能能應(yīng)用編程來控制內(nèi)部的EEPROM的讀寫而不需要外接存儲(chǔ)器來進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)。再有，應(yīng)用單片機(jī)來完成以下的工作，第一個(gè)工作是對(duì)連接在單片機(jī)IO口上的鍵盤進(jìn)行編碼來制作一個(gè)遠(yuǎn)紅外遙控器，將序列碼經(jīng)過發(fā)送頭發(fā)送到單片機(jī)連接的接收頭上，第二個(gè)工作是將接受到的數(shù)據(jù)經(jīng)過紅外接收頭解碼將數(shù)據(jù)交給單片機(jī)來處理來實(shí)現(xiàn)各個(gè)碼的功能。目前，電子密碼鎖的功能的得到實(shí)現(xiàn)的新方法真是別出心裁，展現(xiàn)科技的發(fā)展和進(jìn)步，比如：IC卡和指紋識(shí)別，IC卡密碼鎖設(shè)計(jì)是基于一個(gè)AT24C01A卡進(jìn)行設(shè)計(jì)的，IC卡的核心是EEPROM。應(yīng)用指紋設(shè)計(jì)出的密碼鎖主要應(yīng)用的是傳感器是西門子公司研制，這種傳感器有很高的測(cè)量精度和靈敏度，所以這種人體密碼大大提高了家庭、個(gè)人、公共的具有重要性的財(cái)產(chǎn)的安全性，這是科技發(fā)展和人類不斷創(chuàng)新的結(jié)果，所以我們要好好利用科技帶給我們生活的每一種便捷。

1.2.3  總結(jié)：

通過對(duì)以上各種實(shí)現(xiàn)電子密碼鎖的方法的學(xué)習(xí)、研究和比較，下面來談一談各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)于采用矩陣鍵盤來進(jìn)行輸入的這種方法生產(chǎn)成本低、操作方便，在如今也是很受歡迎的，但是他壽命不長；而用7段數(shù)碼顯示比較落后，顯示不出科技的進(jìn)步；對(duì)于采用遙控方式，優(yōu)點(diǎn)是輸入電路換成了紅外遙控控制輸入，這樣來操作密碼更加方便，缺點(diǎn)是成本比較高，外接EEPROM增加了硬件成本和操作強(qiáng)度。對(duì)于采用STC單片機(jī)，這種設(shè)計(jì)方法很合理，充分利用了單片機(jī)內(nèi)部集成的EEPROM,只需通過編寫控制它的程序就能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)保護(hù)功能，而不需外接儲(chǔ)存器所以就降低了生產(chǎn)成本，不僅如此，這樣設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可行性好。而目前，密碼鎖設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的新方法是現(xiàn)在流行的高科技手段來對(duì)密碼鎖進(jìn)行更進(jìn)一步的智能化，技術(shù)含量高。由此可見密碼鎖的發(fā)展的方向是不斷的滿足人們生活中的要求，功能更加齊全，更加人性，更加智能，更加方便的方向發(fā)展。