智能门锁设计与实现

IIII哈尔滨华德学院本科毕业设计（论文）PAGEPAGE26黑龙江东方学院本科毕业论文（设计）第1章绪论目前人们使用的通过钥匙来进行开锁的传统锁安全性较低，钥匙容易被不法人员复制。导致财产丢失和人身安全的问题。同时屏蔽电子智能门锁的正常运行也不高，而远程遥控的电子密码锁的实用性是非常可观的。最开始出现的机械锁简单方便，能很大程度的满足人们对锁的需求，但其弊端在于钥匙太多，或易丢失，锁的最基本功能——安全性还有待提高，特别是现代社会中，人们对于私密空间越来越重视，同时对自身财务，公司集体财物等安全的警惕性也越来越高，此时传统的机械锁显然已经落后于时代。手机控制智能锁则很好的解决了传统机械锁留下的问题。在本设计中通过对单片机、无线通信技术、密码存储技术等的认识。结合实际需求，将所学的知识用到实际生活当中去，通过对所学的技术的不断优化改良，使得通过单片机为主芯片手机APP控制密码锁这个技术更加符合实际需求。使得该技术具有更高的可操作性。手机控制智能锁密码的输入形式多样化，完美结合了手机设备稳定不易受干扰的特点，能满足现代人对密码锁更严苛的要求。1.1课题背景及意义这些年来科学技术不断地进步,单片机的功能越来越多。单片机是一种芯片，它虽然体积较小，却有着极其强大的优越性，与普通微型计算机相比优势明显。单片机具有很多种优点，例如价格低廉、操作方便、体积低、功耗低及数据运算速度快等诸多优点,从而可以使其被广泛应用于多个行业和领域当中。本论文设计主要利用了单片机和其他相关的电子元器件帮助使用者完成了所需要的功能。通过本次的培养并检验提高了学生对单片机整体电路设计的操作实现和工作原理掌握的能力,单片机芯片和电路原理和相关的专业知识的理解以及实践操作和应用现实的能力,也为对相关产品的研究和发展使用奠定坚实的微机电路理论和实践的基础。随着人们日常生活的改善和安全意识的加强,人们对于个人空间的私密性越来越重视,同时对待自身财务,公司集体财物等安全的警惕性也越来越高,对安全的要求也就越来越高。由于现在使用的传统锁安全性低,钥匙不仅易遗失也易被重新配制。致使人们的经济和身心安全受到威胁,此时传统的机械锁显然已经落后于时代。手机控制智能锁很好的解决了传统机械锁留下的问题。为了满足人们的使用习惯和遥控锁的具体要求，提高其操作的安全性，而不是电子遥控钥匙锁的金属与电子遥控密码出现。这会对人们的工作和生活都带来了很大的方便,有很宽阔明亮的行业市场前景。人们也不用整天挂着一串串的钥匙显得“拖累”，只需要把开锁的密码记到心中，除去了平时人们随身挂着一大串金匙的繁琐困扰,而被越来越多的年轻人所喜爱和赞叹。电子遥控密码锁的产品在市场上种类错杂,按键式的电子遥控密码锁。一般的电子密码锁的按键操作指令屏蔽性相对较低。而本设计很好的将这些问题进行了解决。1980年前后,市场上出现了电子锁可以用到的专有集成电路,使得电子锁的安全性的提高得到保障,体积和质量也大为减少，但是花费金额却十分昂贵。适合使用在对安全性和技术性要求较高的应用场合,由于需要电池有大量的电源提供能量,难以广泛使用,所以这项研究一直受到了阻碍。全球的网络通信微电子技术和网络通信微电子技术都在提升，这为电子密码锁提供了技术层面上的发展的支持，使得智能电子锁技术能够走向广泛应用的一个新台阶。目前,与西方的一些发达国家做比较,我国的智能密码锁的技术相对比较落后，对于他们来说，将电子密码锁应用到家庭智能门禁之中已经较为普遍。但是就目前我国的状况来看，电子密码锁的技术水平在总体上大略处于国际上上世纪70年代左右。按键式卡片电子密码锁是我国市场的主力，尽管按键电子密码锁的安全性好但是所需的成本很高。为了提高按键电子密码锁和卡片电子密码锁的水平，我国开始引进国际先进的水平。总而言之，我国电子密码锁方面的研究市场结构不够完善，定位尚未形成,并且应用还不广泛。技术的引进在另一方面也给我国生产注入的活力，我们要通过自身的努力和奋斗使得电子密码锁在我国也能像发达国家那样尽快得到广泛的应用。1.2电子密码锁简介电子密码锁在操控机械开关的使用的时候，通过对密码的输入来操控电路或者芯片的工作从而达到要求目的，用户可以进行开锁、关灯锁命令的电子产品。电子密码锁不只是有简单的电路产品，还有比较复杂性价较高的产品等。我们在生活中经常使用的电子密码锁主要功能是把芯片作为核心，然后对芯片进行编程最终得以实现功能。其性能性价比和安全性比机械锁高很多。其特点如下：密码可以被用户随时更改，防止被不法分子盗取后进行一系列活动，也避免了人员流动造成的保密程度下降。有非常好的保密性，编码量也比传统锁多。当输入密码有3次以上的错误时，报警电路系统会自行启动，也避免了手误。耐磨耐用，使用周期长，可控性好，无需金属钥匙。电子密码锁学习起来十分容易，操作起来也好上手。1.3电子密码锁发展趋势

以前我们的发展非常的缓慢，各种器件也很有限。因此而在以前，我们只能弄电子类的密码锁。这种锁虽然也可以起到一定的作用，但是还有很多不足之处。像能研发出来的种类就很少，它的性能也没有那么厉害。虽然做起来比较的容易但是相对来说就比较的不安全。儿后来慢慢的发展，基于计算机的锁就出现了。但是这种依靠于计算机设计出的锁也会有很多的缺点。像需要的原件器件比较多，电路相对来说也比较的复杂，人们无法很好的理解。现如今人们对自己的隐私看的是越来越重。因此锁这种东西就显得非常重要了。而如何研制出比较安全的让人感觉方便的锁也成为了现如今的一大问题。最开始出现的一种锁，别被叫做机械锁。他的确能够保障安全，但是人们必须用钥匙才能把它打开。钥匙又有丢的可能性。因此就不太符合现代的要求。把后来慢慢的发展使其越来越先进。什么密码锁，指纹锁或者是语音开关之类的都已经运用在了实际中。不管是箱子，柜子或者是房间，都可以任意的设置相应的密码。最开始出现的机械锁尽管简单方便,能很大程度的满足人们对锁的需求,但其弊端在于钥匙太多不便携带,又或容易丢失,锁的最基本功能——安全性还有待提高,特别是现代社会中,私密空间对人们来说显得越来越重要，出于安全、方便等方面的考虑。已经有许多电子密码锁接连问世。针对特定的有效卡、指纹或特定音色有效设计的这类电子密码产品常常能够见到,也不能被远程控制，因而常常用在对保密性能要求高或个人私密性好的箱子、柜、房间等。现如今自控技术和计算机技术也在卓越的发展之中。运用单片机来控制一些问题，解决一些问题也成了我们现在一个重要的方案。如何能将我们所学的知识运用到实际问题当中，完美的解决我们面临的难题，是应该深思熟虑的去研究和解决的。以后密码锁的发展趋势就是可能得利用一些电子的信息，将其发展趋势能够得到更大的发展。第2章系统方案设计随着我国现代化的物联网以及门禁系统技术的不断发展,智能化的门禁系统也在逐渐更新换代。安防系统的关键在于锁。现有的锁中遥控锁的发展特别突出。以其安全性,智能性受到了广大用户的欢迎。红外线是一种信号传输稳定的无线方式。将其运用到智能安防,克服了传统智能安防安全性差的缺点。越来越多的研究机构和大学开始研究手机APP软件技术,并取得了不少成果。然而对遥控电子密码锁的设计如何进行开展,对方案进行了选择。2.1系统功能STC89C51单片机STC89C51单片机报警电路开锁电路WIFI模块手机APPLCD1602显示模块输入键盘图2-1系统硬件框图本设计通过单片机STC89C51技术为背景，完成了智能门锁系统的设计。包括：WIFI模块，手机APP，STC89C51单片机,报警电路，开锁电路，无线通信技术组成。通过win7电脑进行程序的编程，主要编程的语言是C语音，用焊接枪和导线进行电路的连接，智能电子锁中有一块LCD1602显示屏，可显示开锁或者闭锁等信息。主要完成以下功能：1.在LCD屏幕上显示*号为了防止输入密码时被盗取2.电子密码锁设置的是6位数字密码。3.当输入密码时与预设密码进行比较，如果密码输入正确，锁就会打开，如果输入密码时连续错误3次输入错误时，就不能再次输入密码，同时会发出声响进行灯光报警。4.用户自在进行密码修改时，要输入先前的密码判断是否进行下一步，然后再输入新设置的密码，还需要再次确认新密码，以防止手滑失误。5.可以利用esp8266通过手机APP进行远程操控解锁。2.2系统总体方案选定2.2.1处理器模块方案一：采用数字电路数字控制电路组成的74ls112触发密码锁在数字逻辑电路在数字电路信号被认为是控制密码锁的另一个核心处理,并且增设了6个有效的使用者密码输入控制按键,其中只有4个键被认为是有效的可以作为密码锁控制按键,除去这四个键把其他的键认作干扰键。如果触动了干扰键,键盘输入的电路也会失去数据,原来在键盘上输入的数字和密码就自动失去了作用,需要重新进行输入;因其控制的准确性和操作灵活性差等原因所以不被广泛采用。方案二：系统采用一种远程控制处理方法,它是用以st89c51为核心处理控制核心的一种单片机芯片进行远程控制。由于单片机种类繁多,每一种都有不同的应用环境,因此在选用时要多多进行比较,合理挑选,以期获得最佳的性价比。在单片机开发的过程中我们对单片机的使用还会受到单片机自身的编程以及外界的开发成本等各种因素的影响,本单片机设计通过无线智能终端向计算机发射无线信号。单片机收到一个放射的无线信号。之后该无线信号经过stc89c51。用户想要重新开锁的时候，键盘也需要重新进行开锁，然后才可以利用键盘上的数字键对单片机的密码输入。用户输入密码之后密码与预设的初始密码进行对比。如果密码与初始密码相符则输入正确则再次选择继电器接入重新开锁的电路,继电器出现缺失点则自动断开。进行比对若不正确或者错误显示输入密码则再次错误重新选择输入密码,多次比对错误后根据结果重新选择继电器接入一个带有指示灯的报警模块,这时候蜂鸣器会响,报警模块上的指示灯开始闪烁。当用户开锁时需要输入密码。首先按下确定按钮修改新密码并重新输入原始密码单片机复位微控制器键盘，只有正确输入原始密码，用户才能完成新密码输入这一过程，当新密码确认正确后按一下确认键使输入的新密码将能够得到有效的存储,密码将被修改成功.由此可以看出方案二可控性好保密性强具有一定的扩展性,可实现性好。故采用方案二。2.2.2报警模块报警模块主要以蜂鸣器和led灯来展示，密码的错误与正确，或者密码修改，密码的确认，都可以用蜂鸣器的响声和led灯来表示。方案一：电磁式蜂鸣器磁蜂鸣器上电后,当前的音频信号,电流将通过电磁和电磁线圈产生磁蜂鸣器,此时的隔膜和电磁线圈磁铁相互作用下,生成一个周期振动。方案二：压电式蜂鸣器主要是通过压电陶瓷的压电效应，使金属片的震动而发声。二者当中在性价比上，压电蜂鸣器更加的低廉实用，考虑到音质和报警方面，压电式蜂鸣器更加响亮，适合防盗类设备。所以选择方案二。压电式蜂鸣器实物图如图2-2所示。图2-2电压式蜂鸣器实物图2.2.3无线通信模块选择无线网络可以符合许多不同的需求，最常见的可以是方便笔记性电脑的用户在往来不同地方的路途中可以连网，另一个用途是由手机连网。如果某一网段的实际位置会改变频繁,使用无线网络连接是最正确的方法。短距离无线通信技术的广泛普及,无线通信技术在家里系统逐渐各个年龄段的人。下面是几种常见的无线通信技术：蓝牙：成本低，蓝牙技术被广泛应用于通信的手持移动设备之间。蓝牙技术的优势在于更高的传输速率，可免费使用的频段，高安全性，成本低。然而，24Mb/s的数据传输速率的蓝牙传输距离，不同设备之间可能不兼容的协议，需要一个本地数据记录，为了确保连续使用的数据。红外：无论什么物质，只要它本身具有一定的温度(高于零度)，都可以辐射红外线。其缺点是通信距离短、通信过程中不能有物体阻挡。WIFI无线网络：它的广泛的无线信号，带宽可以自动调整能够有效地保证网络的稳定和安全。缺点式成本较高，本次设计采用的STM32芯片是用于一个真正的片上系统。选用ESP8266wifi模块，ESP8266芯片芯片系列无线模式,其内部的固件,使用简单用户操作等而无需编写定时信号。参数如下：工作电压:3.3V(2.0~3.6V)工作环境温度:-40-90CCPUTensilicaL106RAM50KB(可用)Flash16Mbit系统802.11b/g/n频率范围2.4GHz~2.5GH2400M~2482.5M安全模式支持UART、12C、GPIO、PWM、SDIO、SPI、ADC、PWM、IR内置10bi稿精度ADC0支持TCP、UDP、HTTP、FTP建立TR开关,变压器。放大器和功率放大器匹配网络深度睡眠保持电流为20uA关断电流小于5uA0可以兼作应用处理器SDIO2.0SPLUARTo2ms之内唤醒、连接并传递数据包。实物如图2-3所示。图2-3ESP8266wifi实物图本章小结本章首先介绍了电子密码锁设计的具体要求,有了一个大概的目标和努力的方向,列出电子密码锁的总体框架,制定了可行的计划,其次分析了系统总体方案的设定,对比提出的两个方案的灵活性,可控性。方案二是我们最终选择的方案。总体方案选定后，研究根据大体方向对使用到的器件进行了选择。第3章系统硬件设计在进行了系统总体方案的内容选定后，对研究大体有了方向，对使用到的器件也进行了选择。3.1设计原理本系统设计以单片机stc89c51技术为设计背景,完成了智能自动门锁系统的整体结构设计。包括:WIFI模块,智能终端,STC89C51单片机,报警电路,开锁电路组成。智能终端可以是手机,IPAD或其他电子设备。首先,通过智能终端放射无线信号。单片机收到发射的无线信号。之后该信号经过STC89C51。单片机接收后,再进行信息处理,然后比对,根据结果选择接入开锁电路或报警电路。选择接入开锁电路,继电器失点断开。选择需要接入到的报警器和控制系统模块,蜂鸣器响,灯光亮。利用操控单片机,设计远程操控的电子自动密码锁。3.2主要元器件介绍3.2.1AT89C51简介4KB字节快闪存储器是AT89C51是低电压，嵌入式微处理器CMOS8的高性能，通常被称为嵌入式微控制器。在嵌入式控制软件和系统应用领域之中高设计灵活性而便宜的解决方案对AT89C51单片机灵活地应用于各种应用领域的嵌入式控制系统。3.2.2引脚功能说明AT89C51单片机间歇模式和掉电模式两种工作模式。间歇模式是软件，该组操作状态期间的外围设备时，CPU可根据正常睡眠工作中，所有的专用寄存器和内部RAM的值将保持不变。psen:外部应用程序对所有数据库和存储器的第一次编程选通输入信号。在由外部处理程序对每个存储器数据进行一次取样的值期间,每个外部数据处理器在机器的每个工作处理周期中只有两次/psen有效。这两次有效的/psen的数据选择接通信号在每次访问外部的一个数据选择存储器时在不同时间地出现。AT89C51单片机的引脚排列图如图3-1所示。图3-1AT89C51的引脚排列图振荡器特性：反相信号被输入到反相信号放大器芯片XTAL1，所述振荡器输出是XTAL2。片上振荡器放大器的类型直接布置相反的信号。丹晶振完成和陶瓷振荡可广泛使用。不必为普通连接的情况下，XTAL2主频需要外部设备。没有要求下，当触发信号输入到过量内部时钟信号源可以是直接在两个分开的脉冲，因此，外部驱动源被输入到内部时钟脉冲信号输出一般，但必须确保输出脉冲的电平电平脉冲宽度。3.3LCD1602显示器3.3.1液晶显示LCD1602的介绍液晶显示模块是不可或缺的电子产品很多设备,如计算器、万用表、多主可以应用于电子计时器和电子产品,主要是屏幕显示数字、特殊符号和图形。1602式液晶显示模块的低质量,低功耗,丰富的内容,合理的价格等等。1602型液晶显示器可以显示16个字符的两行，其中有8位数据总线D0-D7RS，R/W，三个控制端口，5V，字符的工作电压，以及背光对比度调节。3.3.2字符型液晶显示液晶显示模块显示设备在缓慢繁忙信号执行每条指令之前,一定要确认是否这个模块非常低,如果忙,指令失败显示了所需的输入字符显示地址。所以组建一个字符。但由于内部字符发生器控制器,显示字符相对简单,可以让控制器在文本中,我根据液晶显示器上的排名和列数在一行显示RAM相应地址,设置光标,相应的字符代码。液晶显示模块如图3-2所示图3-2液晶显示模块3.4矩阵键盘简介一个单片计算机外部设备中用键盘得到的排列分布运算方式或是类似于矩阵键盘结构组，要是矩阵式的一种键盘陈列结构组。矩阵式键盘的识别方法要比传统的键盘更加简单，通过行线所连接的单片机的一个电阻通过一个单片机的电阻i/o口直接输出作为一个单片机的电源输出端,而把通过行机的电阻列线所连接通过的的电阻所连接的一个单片的主机i/o口则由一个单片的主机直接作为电源输入。3.4.1矩阵键盘的组成结构矩阵键盘，在按键的数量也比较长的时候,将一个个的按键端口线陈列成一个节点矩阵的形式有效减少了对i/o口的按键空间占用。每次都扫描一遍列值列有四个值,是决定新闻的关键。每当任何时候一个键被按下时的循环。当然,不会有两个关键只要按你的手在一起不是那么好,即使有两个关键按钮,程序也先后测试顺序,只能检测到一个无法觉察的后面。3.4.2矩阵键盘的原理置1行为低电平(0)外,剩下的列都应该是高电平,读取列线数据,如果列线出现低电平，表示此行有键盘按下。根据行线列线的高低电平的不同可以进行识别是否有按键被按下,哪一个按键按下,获取按键号。根据按的键号跳转至对应的按键处理程序。矩形键盘电路如图3-3所示。图3-3矩阵键盘电路3.5蜂鸣器蜂鸣器是一种电子讯响器,一个振荡电路在蜂鸣器的内部，通电后会发出蜂鸣声，直流电源通常作为蜂鸣器的供电电源。当电子锁解锁成功时，蜂鸣器会相应一声来表示密码正常，解锁成功。当密码输入错误时，蜂鸣器会持续发出声响几秒中，如果密码需要修改或进行密码初始化时，蜂鸣器也会做出回应，来表示下一步的进行。本实物主要使用压电式蜂鸣器，当脉冲信号为高电平时，通过三级管导通，则在蜂鸣器两端形成一个VDC的电压，使压电陶瓷产生形变。当脉冲信号为低电平时，通过三极管关断。此时压电陶瓷形变复原，则在其两端产生一个由机械能转换为电能的电压，此时的电压需要通过阻抗匹配电阻进行释放，从而可使蜂鸣器产生一个稳定频率的声音信号。如下图所示，幅值与VDC相等，频率与芯片控制端口频率相等。蜂鸣器电路如图3-4所示。图3-4蜂鸣器电路图3.6ESP8266无线串口ESP8266芯片是一款串口转无线模芯片，其性能高，价格昂贵，体积小巧固件附着在内部，操作使用方便，不需要编辑时序信号就可以使用。支持AT指令，主频高达80MHZ，模块自带TCP/IP协议栈B39)，且集成度高、兼容性好、功能强大。ESP8266一个完整的和自包含一个Wi-Fi网络的解决方案，能够由另一处理器卸载任何Wi-Fi网络能力携带的软件应用程序，或应用程序的。安装在装置作为唯一的应用以及-应用处理器中，可以直接从外部快闪存储器启动。内置高速缓存将有助于提高系统性能并减少内存需求。3.6.1ESP8266特性ESP8266强大的处理和存储能力集成传感器通过港口和其他特定应用程序的设备,达到最低的初始开发和操作占用的系统资源。ESP8266高度对芯片集成,包括天线开关变换器变压器,电源管理,所以只需要几外部电路,和整体解决方案,包括前端模块,降低PCB设计的空间。另一个例子是无线的。互联网接入、无线适配器的任务,它可以添加到任何基于单片机的设计,简单的连接,只有通过SPI/SDIOCPUAHB接口或桥接口。ESP8266主要特点体现在:VoIP的能量快速睡眠/唤醒模式之间切换,适应移位操作,低功率无线电广播系统的前端信号处理的功能。3.6.2密码存储电路图中三条地址线分别是图中的1、2、3，其用途是确认芯片的硬件地址，这三条地址线在单片机中都可以就接地，其中第5脚和第8脚分别是正极和负极，每次密码存储在内置的电路具有AT24C02芯片地址寄存器，一个读或写数据的一个字节时，地址寄存器自动递增1，以确保下一写入存储单元中，通过操作读取的所有字节以这种方式。如图3-5所示。图3-5密码存储电路图3.6.3继电器控制模块常闭触点,固定接触在关闭状态时继电器线圈不通电的,称为“常开触点”联系的静态电流的状态被称为“常闭触点”。两条链继电器电路是低电压控制电路和高电压。继电器电路如图3-6所示。图3-6继电器3.6.4晶体振荡器晶体振荡器,被人称为晶振,会生成晶体谐振器的时钟频率,频率发生器的频率在各种计算机总线频率放大或缩小。如果你需要这两个音频兼容的同时,需要有两个晶体。但是在现实生活中,人们为了节约成本,通常采用可控硅输出固定在38KHZ的采样频率,SRC本身质量造成损害,目前人们还没有很好的解决这个问题。现在人们使用最受欢迎的是石英晶体振荡器。3.7电路设计3.7.1控制电路设计矩阵键盘的用途主要是防止手机端无法实现智能化而作为保险添加的键盘输入数字密码。使用者在连接电源后，通过键盘输入数字密码，输入密码，并比较存储的密码，在MCU判断密码是否正确，然后将单片机控制引脚输出高电平或低电平，如果是错误的密码层次向高层次考虑到用户可能会忘记密码，在实践中使用时，只要由所述中继对电磁铁线圈的电子组合锁中的微控制器的负荷可以，可以通过电磁继电器的触点，以控制磁铁和coil.MCU到控制用户还可以修改密码和初始词语，控制电路图如3-7所示。图3-7控制电路3.7.2晶振电路设计XTAL1XTAL2AT89C51销晶体振荡器和电容C2,根据连接C1的方法。三分由晶体振荡器电容器电容C2/C3和与非门,振荡信号频率的容量电容C1,水晶振动频率与电容C2的能力有关,但主要是由晶体的频率,频率范围在0~35之间兆赫,根据实际情况,本设计采用14MHZ外部晶体振动系统可以用来做什么。电容的值25pf。晶振电路图如3-8所示。图3-8晶振电路3.7.3复位电路设计电路复位电路用于允许返回到初始状态电路的安排异常复位电路计算器的设计原则和操作类似,但不相同的原则和方法开始。复位电路一样清楚计算器按钮,回到原来的状态,re-calculation。单片机复位电路是这样设计的,CPU和系统的其他功能组件定义的初始状态,并从这种状态开始工作,例如,重启电脑后=0000h,这第一个指令从单片机获取单元。无论是单片机的开始连接到电源,电源故障后或后复位失败。在重置(即。RST在高级别),阿宝端口配置高,P1-P3端口输出高:外部程序存储器读选通脉冲PSEN无效。复位电路如图3-9所示。图3-9复位电路3.7.4报警电路报警部分由具有电连接后的压电陶瓷语音装置和外围电路，报警电路的不健全，每当有一个矩形的键盘机，有一个“叮”的声音，每次点击，语音一次，当正确的密码，任何噪声从蜂鸣器不直接打开锁，红灯闪烁，当密码输入错误，MCUP2.1销用于噪声三极管T3导扬声器的声音Alarm.So水平低，以实现智能安全报警锁，报警电路原理图如图3-10所示:图3-10报警电路原理图本章小结本章对硬件部分进行了选择,STC89C51单片机信号收发模块获取信号。处理信号,把该信号与预定值进行比对,结果为开锁或报警;比对结果输入到开锁板块ESP8266进行无线开锁,继电器失电断开即为开锁。如开锁失败,比对信息选择输出到报警板块,蜂鸣器响、报警灯亮。如果我们手机的手机app密码解锁功能软件失效,可以直接通过选择手机密码多次输入方式进行多次解锁,密码的多次输入如果出现密码错误或者您的密码输入超过三次以上就系统可能会自动给您发出闪烁和声响。第4章软件设计因为其设计主要目的是为一个作用于汇编语言来进行开发的51单片机的项目应用程序,所以首先必须考虑具有一个可以在windowsxp或者在windowsvista两种操作系统下自动执行的作用于汇编语言的编译器,本项目的设计主要采用wikeil编译器的方式来进行编程,因为它们实际上可以很好地支持一系列的51单片机。4.1主程序模块主程序主要的核心功能之一是能够帮助电脑用户快速完成对系统的自动初始化、设置中断向量、检查操作系统是否有无快捷键按下、以及系统是否需要移用电脑屏幕进行显示等等各项操作。主程序部分的系统结构框图如下所示:再次输入密码再次输入密码开始初始化模式选择识别按键密码输入密码比较开门手动清楚旧密码输入新密码输入存入缓存设置完毕重新输入NN Y图4-1主程序流程图4.2键盘扫描及识别子程序如图4-2开锁流程图，连接电源之后按开锁键，之后在矩形键盘中输入数字密码，如果密码输入正确，则单片机输入低电平密码开锁成功。如果输入密码错误，会发出警报，从而执行报警程序。开始开始初始化初始化按开锁键按开锁键输入密码输入次数加1输入密码输入次数加1按确认键按确认键次数>3? N次数>3?所输入密码正确？所输入密码正确？N YN报警程序 报警程序 Y结束返回结束返回图4-2开锁流程图4.3键盘密码处理方式键盘密码采用单片机查询的处理方式预设密码与输入密码进行比对，如果没有按下键盘按键，微控制器将在主例程自动主程序循环处理，当相应的按键在被按下时,程序可以自动跳转到相应的子程序进行处理,子程序运行完毕后将会自动返回主程序。4.4系统模块密码设计子程序由于子程序的设计主要是采用部分模块化的方式进行,所以显示子程序本身就是一个整体的软件操作系统的组成部分,子显示程序不但是可以有效的使程序化繁为简,每个子程序的功能模块都有着它自己的显示子程序,在本文的设计中因为是用一个lcd的方式来显示键盘中的数据,,矩阵显示键盘是设计中用的子程序,它的作用是扫描子程序。系统模块密码设计如图4-3所示。式旧密码输入式旧密码输入新密码输入存入缓存再次输入密码比较密码重新输入返回是否大于3次报警并锁定Z图4-3密码子程序流程图本章小结本章主要首先介绍了设计的程序由主程序、密码子程序流程、开锁流程细节、并设置功能块、eepm读写函数程序和延迟和其他地区。并且在进行程序设计编写的过程中主要是采用了c语言。第5章整机调试经过了智能密码键盘锁系统设计方案的设计和选择,完成了两大部分硬件设计部分和相关软件部分等综合设计后,密码锁的整体设计已经差不多基本完成,为进一步完善和明确系统的整体结构和效果,我们开始了密码锁整机的设计和调试。5.1焊接注意事项1.在进行元件的焊接之前:清理焊接组件,然后打开受焊接组件,金属烙铁头可以直接触摸组件和焊锡领导阶段必须避免接触其他设备,防止设备被破坏,当我们焊接一个新的元器件时,元器件的焊接引线处应当被进行镀锡。2.在进行元件的焊接之中:烙锡用铁头电焊加热之后接触元器件被动焊接，将一些沾有黑色焊锡和一点松香的材料接触被动点焊元件和器件约几秒钟的时间。若此时我们需要用手把烙锡和铁头直接拆下来来焊接焊在印刷板上的被连接焊元件等器件,则我们可以在等待被连接焊的人用电机把烙锡和铁头全部开始快速加热后,把被焊元件用小镊子稍微触碰，查看发现焊接完成后把所焊接的元器件拿下来。3.经常清扫焊接部位表面:如果有较多的锡附着在所焊接部，将电烙铁头部多余部分焊锡扔到固定的垃圾桶里，把多余的焊锡用干净的电烙铁头部粘出来。如果焊料焊接太少,可以直接用烙铁头蘸一些焊接需要补焊的工作完成。4.检查焊点:检查是否的点焊焊接,焊后光滑、无缝隙，是否连焊接到其他周围元器件。5.2硬件调试问题及解决办法5.2.1所见问题：1.机械按键的特殊性，每次按下按键后按键不一定能一次性到位，可能会产生一定的振动，而这种震荡可能会使单片机判决为多次按键。2.密码输入错误后，报警器没有反应。3.硬件可能在连接时出现逻辑上的错误，其中包括连错线，出现短路，元器件失灵等故障。4.电源故障,可能是由于预设电压值不符合要求,电力短缺、负载能力和贫乏。5.2.2解决措施1.我在按键识别程序中加入了延时程序，让单片机接收到按键信号后延迟动作，以确保按键被完全按下并且防止按键的误触。2.重新检查并调试报警电路，如出现问题及时更换。3.在焊接时仔细核对所连的线路是否正确，在焊接时检查走线之间是否短路。4.电源电压不足的话可以进行多次硬件调试。调试焊接图如图5-1所示图5-1调试焊接图5.3软件调试问题及解决办法程序繁杂，后期决定采用C语言，因为C语言是我们所学专业的一门课程，因此相对容易一些。采用了if-else语句编写一个程序。基于C51程序调试,编程技术主要用于操作模块,每个模块将处理调试系统程序调整。对程序模块的结构,这是必要的对于每个各自的调试程序。调试时,必须符合的条件进入和退出条件在项目调试阶段,可分为单步、断点调试操作模式。实际检测系统的CPU,RAM的内容和I/0端口状态和检测程序执行结果是否一致,是否存在失真引导代码循环错误,解决错误和传输错误的机器界面,同时,需要发现错误的错误计算算法和系统硬件调试内容、断点和单步执行,而且还持续优化,确保反馈问题的失败,和CPU时间的准确性。当所有调试和编辑,程序将进入AT89S51单片机。进行整体调试。各种功能实现调试。5.4Proteus调试在这种完全没有任何硬件技术支持的企业工作系统环境下,用户的proteusk可以完成自主设好的整个芯片内部控制电路,keil自主编好的软件程序库被编译成了整个芯片本身可以被自动识别的整个c51文件,利用整个pc5的机器编写进的整个proteus的软件程序库试图对整个芯片内的整个软件系统进行了多次仿真和自动测试,并对其本身可能存在出现的整个芯片软件调试中的错误问题进行了多次修改,最终整个芯片软件调试成功。如图5-2所示图5-2仿真成功密码正确本章小结本章中遇到的电子密码锁的设计过程描述的问题，从焊接，硬件，软件三个部分来阐述，其中遇到了如连扭或者式按下键盘之后无操作显示，密码输入错误时不报警，在焊接连线时出现短路现象，电源电压不足无法使用等问题，在遇到问题时，合理的去调试和解决问题，实现了智能门锁的设计，通过手机app的操控实现了真正意义上的智能锁。最后完成了系统的整体调试。结论到此本软件设计的研究工作基本已完成。它从安全经济实用的设计角度考虑出发,把At89c51作为核心的主控芯片与非核心的数据存储器控制单元,结合非核心部分构成并用于c语言的处理器控制系统执行程序。使用智能终端的用户可以看到的是智能手机,ipad或其他的电子设备。我们研制开发出了一款密码可以多次自动更正的密码锁和一款具有自动报警和开锁功能的家用电子设备密码锁。随着现代物联网信息技术的发展,智能终端安防的系统也在逐渐升级换代。安防系统的关键在于锁。现有的锁中遥控锁的发展特别突出。以其安全性,智能性受到了广大用户的欢迎。红外线是一种信号传输稳定的无线方式。将其运用到智能安防,克服了传统智能安防安全性差的缺点。越来越多的研究机构和大学开始研究手机APP软件技术，并取得了不少成果。首先，通过智能终端放射无线信号。单片机收到发射的无线信号。之后该信号经过STC89C51。单片机接收后，再进行信息处理，然后比对，根据结果选择接入开锁电路或报警电路。选择接入开锁电路，利用esp8266无线开锁，继电器失点断开。选择接入报警模块，蜂鸣器响，报警灯亮。利用单片机，设计红外遥控电子密码锁。本设计的同时为一个密码锁。具有输入键盘和显示模块。输入模块进一步可限定密码为6位数字。当密码输入错误3次后，键盘就会锁定不再允许输入密码，还会用声响和灯光闪烁来报警。致谢午后，我坐在寂静的自习室中，耳畔是滴滴答答的的钟声，一分一秒都是我们的年华，我四年的本科生活即将画上一个句号。想想大一刚入校时的青涩，大二的熟稔，大三的勤奋，现如今的感伤，内心百感交集。然而此时，我首先想感谢的是我的导师，可以说，指导老师的血汗体现在我论文的每一个字每一个符号。我的论文从开题到定稿，这一步步都浸满了老师的悉心教