众文网1.求电子密码锁毕业设计一份,至少八千字
目 录
1.概 述 1
1.1 电子密码锁简介 1
1.2 电子密码锁的发展趋势 1
1.3 本设计所要实现的目标 2
2.设计方案的选择 3
2.1 方案一：采用数字电路控制 3
2.2 方案二：采用以单片机为核心的控制方案 3
3.主要元器件介绍 4
3.1 主控芯片AT89S51 4
3.1.1 AT89S51性能简介 4
3.1.2 AT89S51引角功能说明 5
3.1.3 AT89S51芯片内部结构 6
3.2 存储芯片AT24C02 8
3.3 LCD1602显示器 9
3.3.1 接口信号说明 9
3.3.2 主要技术参数 10
3.3.3 基本操作程序 10
3.4 晶体振荡器 10
4.系统硬件构成 12
4.1 设计原理 12
4.2 电路总体构成 12
4.3 电源输入部分 13
4.4 键盘输入部分 14
4.5 密码存储部分 14
4.6 复位部分 15
4.7 晶振部分 16
4.8 显示部分 16
4.9 报警部分 17
4.10 开锁部分 17
5.系统软件设计 19
5.1 主程序流程图 19
5.2 键功能流程图 20
5.3 密码设置流程图 21
5.4 开锁流程图 22
6.结束语 23
参考文献 24
致 谢 25
附 录 26
附录一 程序清单 27
附录二 设计图纸 47
附录2.1 原理图 47
附录2.2 PCB图 48
附录三 材料清单 49
2.指纹密码锁优点
指纹密码锁优点：
1. 安全性——指纹具有唯一性，全世界没有两个完全一样的指纹，而且具有防窥视功能，不像数字密码可能会被别人复制。
2. 方便性——触摸就可以解锁，而且一个人的指纹终身不变，输入一次指纹就可以一直使用。而且也不用怕像数字密码一样可能会被忘记。
3. 可扩展性——可输入多个指纹。
4. 长期免维护性——普通机械锁在反复被使用的过程中很容易出现故障，使用寿命时间短而指纹锁基本上不出现故障。
5. 识别率高——拒真率小于百万分之一，360°任意角度内可正确比对指纹。
当然任何事物都是有利有弊的，指纹密码锁也有它的缺点：
1. 部分人或者群体的指纹特征不明显，很难成像。
2. 使用指纹时很容易留下指纹印痕，这容易被用来复制。
3. 指纹密码锁的耐用性和稳定性没有机械密码的强。
3.指纹锁的发展趋势
自2010年以来，指纹锁行业呈现以下发展趋势：
1、指纹锁厂商越来越多。尽管技术能力不一，水平参差不齐，但进入这个行业的人和企业越来越多。特别是一些电子锁和机械锁厂商。
2、标准逐步统一。各类新款产品，逐步执行国家行业标准；广东标准逐步向浙江标准靠拢。主要表现为采用防盗设计、增加智能化人机互动。
3、产品多样化。技术能力强的厂家，开发出多个新型指纹锁。出现百花齐放、百家争鸣的局面。
4、同质化趋势明显。在标准基本统一的前提下，除外观外，使用同一部件、同一模块的情况，同质化现象日趋严重。这点，特别在没有自主研发能力的厂商发布的产品中，越加明显。在“天下文章一大抄”的盗版文化影响下，敢于创新的大厂家的产品，已成为抄袭的对象。
5、房地产市场日打开局面。截止2011年7月，全国累计已有400多个房产项目采用指纹锁。
4.电子密码锁文献综述
关键词：电子密码锁；FPGA；硬件描述语言；EDA 目 录1 绪 论 11.1 国内外现状及其发展 11.2 电子密码锁的原理 21.3 电子密码锁的系统简介 41.4 系统设计要求 41.5 本课题的研究目的和意义 52 现场可编程门阵列FPGA 62.1 FPGA的基本结构 62.2 FPGA的优点 102.3 FPGA的设计流程 112.4 自顶向下设计法 172.5用模块化设计FPGA 183 VHDL硬件描述语言 203.1 VHDL语言的基本结构 203.2 结构体的描述方式 213.3 自上而下（TOP DOWN）的设计方法 224 电子密码锁的设计与仿真 244.1 硬件设备 244.2 几个主要功能模块的设计 254.3 计算机仿真 32 结 束 语 38 参考文献 39 附录1英文原文 41 附录2中文译文 50 附录3源程序 571.1 国内外现状及其发展 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，在一些特殊场所早就有所应用。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，难以普及，所以对它的研究一直没有明显进展。
目前，在西方发达国家，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，现国内有几个厂生产供应市场。
但国内自行研制开发的电子锁，其市场结构尚未形成，应用还不广泛。国内的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[1]。目前使用的电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[2]。
在实际应用中，由于程序容易跑飞，系统的可靠性能较差。基于现场可编程逻辑门阵列FPGA器件的电子密码锁，用FPGA器件构造系统，所有算法完全由硬件电路来实现，使得系统的工作可靠性大为提高。
由于FPGA具有现场可编程功能，当设计需要更改时，只需更改FPGA中的控制和接口电路，利用EDA工具将更新后的设计下载到FPGA中即可，无需更改外部电路的设计，大大提高了设计的效率。1.3 电子密码锁的系统简介 通用的电子密码锁主要由三个部分组成：数字密码输入电路、密码锁控制电路和密码锁显示电路。
（1） 密码锁输入电路包括时序产生电路、键盘扫描电路、键盘弹跳消除电路、键盘译码电路等几个小的功能电路。（2）密码锁控制电路包括按键数据的缓冲存储电路，密码的清除、变更、存储、激活电锁电路（寄存器清除信号发生电路），密码核对（数值比较电路），解锁电路（开/关门锁电路）等几个小的功能电路。
（3）密码显示电路主要将显示数据的BCD码转换成相对应的编码。如，若选用七段数码管显示电路，主要将待显示数据的BCD码转换成数码器的七段显示驱动编码[4]。
1.4 系统设计要求 设计一个具有较高安全性和较低成本的通用电子密码锁，具体功能要求如下：（1）数码输入：每按下一个数字键，就输入一个数值，并在显示器上的显示出该数值，同时将先前输入的数据依序左移一个数字位置。（2）数码清除：按下此键可清除前面所有的输入值，清除为“0000”。
(3)密码更改：按下此键时会将目前的数字设定成新的密码。（4）激活电锁：按下此键可将密码锁上锁。
（5）解除电锁：按下此键会检查输入的密码是否正确，密码正确即开锁。1.5 本课题的研究目的和意义 随着人们生活水平的提高，对家庭防盗技术的要求也是越来越高，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的欢迎。
现在市场上主要是基于单片机技术的电子密码锁，但可靠性较差。FPGA即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物，是一种超大规模集成电路，具有对电路可重配置能力。
通常FPGA都有着上万次的重写次数，也就是说现在的硬件设计和软件设计一样灵活、方便。相对于基于单片机技术的电子密码锁，用FPGA器件来构成系统，可靠性提高，并且由于FPGA具有的现场可编程功能，使得电子密码锁的更改与升级更为方便简。
5.指纹锁的优缺点
指纹锁的优点
1、安全性——唯一且不可复制
传统的机械锁的钥匙只要有几分钟的时间，极低的费用就可以得到你想要的钥匙。而指纹是人体独一无二的特征，并且它们的复杂度足以提供用于鉴别的足够特征；指纹锁由于指纹具有唯一及不可复制的优点，从此不用再担心钥匙被复制。
2、便捷性——出门不用带钥匙
不用再担心出门忘记携带钥匙，外出旅游弄丢钥匙，购物回家掏包找钥匙，到社区去运动或散步弄丢钥匙，回家开门方便快捷。一个人的指纹终身不变，一次输入指纹，可以终身使用。而且一个人可以输入不同手指的指纹。触摸即开，反提即锁。
3、时尚性——提升家庭品质
指纹技术是锁具一个发展的大趋势，使用指纹锁代表着时尚、尊贵、大气。外观设计时尚大方。另外智能防窥视、独特虚位密码输入法设计等，在市面上也大受欢迎。
指纹锁的缺点
1、开锁方式过多
除了指纹开锁，还可以设置遥控开锁，电话开锁，短信开锁等等多种开锁方式。开锁方式越多，其安全性就越差，稳定性也易打折。
2、指纹锁的稳定性不高
指纹锁是一个电机结合的设备，锁芯的品质好坏，电路设计的科学性与合理性，都会影响到指纹锁的稳定性。消费者尽量选购由专业厂家生产的指纹锁，因其一般拥有较长的设计和制造经验，设计相对简单而稳定，实用性强。
3、指纹识别率有待提高
主要表现为部分人无法使用指纹锁，通常有1%-5%的人无法使用指纹锁，或者需要多次识别才能通过。
4、电池寿命长短不一
厂家通常标明指纹锁的电池寿命可以达到一年，在实际应用中，好多厂家的指纹锁寿命都不到半年，而且指纹锁没有提示用户更换电池，往往造成把用户拒之门外，造成不必要的麻烦。特别是增加摇控或ic卡功能后，耗电会非常大。
6.指纹锁的核心技术有哪些
无论什么锁，其本质还是机械产品。指纹锁属于运用现代高科技改造传统产业的典范，它的核心技术首先还是机械技术的把握。机械技术主要由以下三方面： 1、前后面板的合理设计，即外观，是显著区别于同类产品的标志，更重要内部的结构布局，直接决定着产品的稳定性与功能发挥。这个过程，涉及设计、模具制作、表面处理等多个环节。因此，款式越多的厂家，相对来说，开发设计能力更强，稳定性更好些。
2、锁体。即能与门相联的锁舌的母体。锁体的好坏，直接决定着产品的寿命。这是机械技术中，最最核心的技术，也是指纹锁的命脉所在，也是行业中，最难解决的问题，95%的现有生产单位无法解决该问题，主要通过外购的方式配套。有实力的厂家，拥用自行设计、开发锁体的能力。 3、电机。电机是驱动器。就像电脑的驱动软件一样。是电子与机械的连接设备，力量的转换中枢，起着承上启下的重大作用。电机若停止工作或障碍，锁将会自动开启和无法锁定。
4、指纹模块及应用系统。这是电子部份的基础。指纹模块，目前同行功能相差无几，主要是底层开发公司提供配套。但应用系统的开发，各家大相径庭。这里直接决定着产品的智能化、兼容性和拓展性的空间。
5、电路设计。清晰的电路设计和布线，也是保障产品稳定性的重要因素。