一种基于普通单片机的防锡纸锁的研制获奖科研报告论文

一种基于普通单片机的防锡纸锁的研制获奖科研报告论文摘要：随着人们生活水平的不断提高，就如何实现家庭防盗这一问题也变得特别突出，传统的机械锁由于它的构造和制造简单，安全性能比较低，无法满足人们的生活需要。随着电子产品向智能化和微型化的不断发展，单片机已经成为电子产品研制和开发中首先选用的控制器，所以具有防盗和报警功能的电子密码控制系统逐渐代替了传统的机械式密码控制系统，它克服了机械式密码控制系统的密码量少，安全性能低的缺点。通过单片机编写密码程序，由密码输入来控制电路工作，从而达到开门的较果。

关键词：密码锁；单片机；防锡纸锁

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在平时的生活和工作中，家庭和公司的安全防范、单位的重要文件档案、财务报表以及一些重要的个人资料的保存多以加锁的办法来储存。当前门锁主要用弹子锁，这种锁的钥匙容易非常丢失，安全性能差；安全性能较高的保险箱其密码锁结构较复杂，制造精度要求特别高，成本高，使用特别不方便。现在市场上的门锁中，有纯机械钥匙式的，这种门锁的安全性是最低的，只需一些简单的工具就能够打开如锡纸开锁等。那么一种防锡纸门锁的产品尤为重要。

一、作品简介

本作品一种防锡纸门锁集成了电子技术和机械技术为一体的智能密码门锁，在传统的用实体钥匙开锁的基础上，加入了电子系统，也就是说，在不知道密码的时候就是有钥匙也打不开此门锁。让在旋转实体钥匙的同时，能够向安装在门锁中的系统输入密码。只有密码正确的情况下，门锁才会打开。只有插入正确的钥匙后才能旋转门锁输入密码，并且输入密码的时候不需要密码键盘并于普通的开锁方式一样，以防止被他人窥探，具有很好的隐蔽性和安全性。此门锁的密码可以通过门锁在房间内侧的面板上随时修改，让密码具有灵活性和安全性。并且此门锁还能在门锁不能真正锁紧的时候发出警报，解决了用户出门时忘记关门或者未锁紧门等情况。当此门锁紧后，如果大门没有按照合法正常的方法，而是使用撬锁等暴力手段打开门时，门锁上的警报蜂鸣器会不停的发出警报，具有更高的防盗警报功能。

二、防锡纸锁设计

本防锡纸锁是通过霍尔传感器检测模块来检测密码锁的密码，达到开锁的目的。本作品由霍尔传感器检测模块、单片机控制模块、电源模块、声光报警模块、GSM模块等5模块组成。系统框图如下图所示：

1、检测模块

本作品通过旋转钥匙来输入密码，关键在于如何让处理器判断出钥匙旋转的方向和圈数。受到编码器的启发，发现只需要3个信号点就可以用来判断钥匙旋转方向和圈数。比如将3个信号采集点围成一圈，并顺时针编上1号，2号，3号信号点。当接收到信号的顺序为1号--2号--3号时，说明是在顺时针旋转并且旋转了一圈，当接受到信号的顺序为3号--2号--1号时，说明在逆时针旋转并且旋转了一圈。

2、电源管理模块

利用锂电池作为作品能源，采用HB6299锂离子电池充电管理芯片，其对电池充电分为三个阶段：预充、恒流、恒压过程，恒流充电电流通过外部电阻决定，最大充电电流为10A。电路设置最大输入电流限制、短路保护，确保充电芯片安全工作.同时采集NTC热敏电阻处理电池的温度信息，保证充电电池的安全工作。

3、GSM模块

采用西门子TC35模块。主要用于门锁被非法打开时，通过短信的方式向指定手机发送报警信息,同时可用于与门锁的通信,用于高权限的密码修改。

本防锡纸锁是一种通过普通钥匙在开门过程中输入密码完成开锁、闭锁任务的外观与普通家用锁相似的一种具有高防盗性锁。其性能和安全性已大大超过了机械锁。其特点如下：

（1）保密性好，编码量多，远远大于弹子锁。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锁的