ATC单片机的防盗自动报警电子密码锁系统的设计.docVIP

毕 业 设 计 课 题： 基于AT89C2051单片机的 防盗自动报警电子密码锁系统 专 业： 电子信息科学与技术 班 级： 07电信本2班 学 号： 107509418 姓 名： 陈俊宇 指导教师： 赵亚妮 基于AT89C2051单片机的 防盗自动报警电子密码锁系统的设计 摘要: 随着电子产品向智能化和微型化的不断发展,单片机已成为电子产品研制和开发中首选的控制器。介绍了一种应用AT89C2051单片机设计的防盗自动报警电子密码锁系统。经实验验证该系统具有软硬件设计简单,易于开发,成本较低,安全可靠,操作方便等特点,可作为产品进行开发,应用于住宅、办公室的保险箱及档案柜等需要防盗的场所,有比较强的实用性。 关键词: 电子密码锁; 红外监视器; 自动报警; 单片机。 引言 在日常生活和现代办公中,住宅与办公室的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存等多以加锁的办法来解决。若使用机械式钥匙开锁人们常需携带多把钥匙,使用极不方便,且钥匙丢失后安全性即大打折扣。为满足人们对门锁的使用要求,增加其安全性,用密码电子锁代替传统机械锁应运而生。目前使用的密码锁种类繁多,各具特色。本文从经济实用的角度出发,采用AT89C2051单片机,研制了一款具有防盗自动报警功能的电子密码锁。该密码锁设计方法合理,简单易行,成本低,符合住宅、办公室用锁要求,具有一定的推广价值。 1 系统功能 (1)系统设置8位密码,密码通过键盘输入,若密码正确,则将锁打开。 (2)密码由用户自己设定,在开锁状态下,用户可自行修改密码。 (3)具有自动报警功能。自动报警分现场报警和远程报警两种。现场报警由扬声器发出双频报警声;远程报警通过将该系统与电话机连接,在发出报警信号的同时拨通事先存在电话机内的电话号码,通知外出的主人来实现。 (4)两种情况下可报警:一是密码输入错误3次,则报警;二是非正常开门,如破门而入的情况,可通过系统的红外监视装置监测,同时报警,保证了系统的安全性。 2 系统工作原理 本系统采用单片机作控制器,用红外监视装置监测是否出现非正常开门的情况,红外监视装置的发射器和接收器分别安装在门的两边。系统工作时,用户通过按键输入8位密码,按下“确认”键后,单片机将输入密码与设定密码进行比较,若密码正确,则发出开锁信号,将门打开,同时关闭红外监视装置,系统不报警;若密码不正确,则有相应的指示灯闪动,并要求重新输入密码,重新输入密码的次数不能超过3次,若3次输入的密码都不正确,则发出报警信号。当发生破门而入等非正常开锁情况时,红外监视装置仍然工作,门打开后挡住了信号,接收器接收不到信号,此时系统报警。锁打开后还可通过按下“修改/重置”功能键,重新设置新密码。主人外出关门后可通过“修改/重置”功能键恢复红外监视装置的工作。 3 系统设计 3.1 系统硬件设计 系统硬件设计原理结构如图1所示。本系统的硬件以单片机为控制核心,包括键盘控制电路、开锁控制电路、红外监视装置控制电路、报警控制电路及指示灯控制电路等部分。 3.1.1 控制器选型及AT89C2051的功能特点 本系统选择AT89C2051作为主控制器。其特点如下:2kB闪存、128BRAM、15根I/O口线、2个16位定时/计数器、5个向量二级中断结构、1个全双工的串行口,具有4.25～5.50V的电压工作范围和12MHz/24MHz工作频率,同时还具有加密阵列的二级程序存储器加锁、掉电和时钟电路等,可掉电保存RAM的内容,故系统掉电时无需增加掉电保护电路。因此,系统硬件设计非常简单。 3.1.2 键盘接口电路设计 系统中键盘的功能主要用于用户输入和修改密码。键盘需要设计12个按键,其中0～9数字键用于密码的输入和修改。功能键两个,一个为“确认”键,用于密码输入结束后确认,一个为“修改/重置”键,用于修改密码及外出关门后恢复红外监视装置工作的控制。键盘采用行列式设计,12个按键排成3×4矩阵。设计中用单片机P1口的P1.0～P1.3接键盘的4根行线,P1.4～P1.6接3根列线。 3.1.3 开锁控制电路设计 开锁控制电路的功能是当输入正确的密码后将锁打开。本系统使用单片机的P3.2线发出信号,经两级三极管放大后,由继电器驱动电磁阀动作将锁打开。 3.1.4 红外监测装置电路设计 为了增强系统的防盗功能,本系统设计了红外监视装置,该装置包括红外发射和红外接收两部分,分别安装在门的两侧。 发射部分基本电路如图2所示。采用塑封的SE303ANC发射二极管,波长为940nm。通过单片机的P3.0口线控制发射二极