数字电子密码锁的设计

I南宁学院毕业设计任务书课题名称数字电子密码锁的设计院系机电学院专业应用电子技术班级11应电1班学号20110103017姓名罗国权指导教师（签名）左仁合年月日学院院长（签名）年月日II摘要在日常的生活和工作中，随着人们生活水平的提高，以及科学的技术不断发展，人们对安全保险器件的要求越来越高。如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出。为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性。而传统的机械锁构造因为简单，安全性有很大的问题，所以用密码代替钥匙的密码锁应运而生。由于电子锁其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，功耗低，操作起来方便而广受大众喜爱。本文的电子密码锁利用数字逻辑电路，实现对门的电子控制，并且有各种附加电路保证电路能够安全工作，有极高的安全系数。关键词电子密码锁电压比较器555单稳态电路计数器JK触发器UPS电源。III目录摘要.......................................II1绪论......................................11.1数字密码锁的认识.............................................................................................................11.2数字密码锁应用领域........................................................................................................11.3数字密码锁的特点.............................................................................................................21.4数字密码锁的未来.............................................................................................................21.5密码锁的发展现状.............................................................................................................32总体方案设计..............................42.1设计思路............................................................................................................................52.2总体方框图........................................................................................................................53设计原理分析..............................53.1键盘输入、密码修改、密码检测、开锁及执行电路................................................53.2报警电路.........................................................................................................................73.3报警次数检测及锁定电路...............................................................................................83.4备用电源电路.................................................................................................................94总结与体会...............................10五、致谢...................................1111绪论1.1数字密码锁的认识数字密码锁是一种越来越普及的锁具，在近十年内密码锁得到了飞速发展。从一般的半导体构成的密码锁，到数字芯片构成的集成电路，防盗技术水平也随之发掌，达到了一个又一个新的高度，密码锁从简单的密码对比功能到现在的密码连续出错报警，使锁具突破了传统的结构和功能，向综合的安全装置演变。实现了锁具功能的多方面扩展。随着我国经济的不断的发掌，社会问题也不断的凸现。夜不闭户的时代对现代的人来说已经变得可望不可及了。锁具的作用也就显得日益重要。一个好的锁具不仅可以使现代人更有安全感而且为人们的生活提供了必要的保障。在这个追求效率与便捷的社会电子密码应运而生，电子密码锁实现了人类之前渴望而无能为力的功能。不可不说密码说是一种新的突破。随着社会物质财富的日益增长，安全防盗已成为社会问题。而锁自古以来就是把守门户的铁将军，人们对它要求甚高，既要安全可靠地防盗，又要使用方便，这也是制锁者长期来研制的主题。目前国内，大部分人使用的还是传统的机械锁。然而，眼下假冒伪劣的机械锁泛滥成灾，互开率非常之高。所谓互开率，是各种锁具的一个技术质量标准，也就是1把钥匙能开几把锁的比率。经国家工商局、国家内贸局、中国消协等部门对锁具市场的调查，发现个别产品的互开率居然超标26倍。弹子锁质量好坏主要取决于弹子数量的多少以及弹子的大小，而弹子的多少和大小受一定条件的限制。此外，即使是一把质量过关的机械锁，通过急开锁，甚至可以在不损坏锁的前提下将锁打开，提供了发展的空间.1.2数字密码锁应用领域从目前的技术水平和市场认可程度看，除了键盘式电子密码锁使用最为广泛的是数字式电子密码锁，该产品主要应用于保险箱、保险柜和金库，还有一部分应用于保管箱和运钞车。键盘式电子密码在键盘上输入，与打电话差不多，因而易于掌握，其突出优点是“密码”是记在被授权人脑子里的数字和字符，既准确又可靠，不会丢失（除了忘记），难以被窃（除非自己泄露）。但是密码不能太简单，太简单了就容易被他人在键盘上试探出来，或者可能被旁观者窥测出来，造成保密性不足。当然，密码又不能太复杂，太复杂了可能自己都糊涂了，或者输入密码操作成功率低，造成使用不便。因此，为了发扬优点、克服弱点，数字式密码也在不断发展中，如“任意设定密码”技术使得被授权人可以根据自己的需要或喜好设定密码，常用常新；而“自动更改密码”技术使得本次输入的密码将自动更改成下次应输入的密码，更改的规律不为他人所知，因而不怕旁观者窥测；独出心裁“键盘乱序显示”技术使得键盘上的固定键位每次显示出的字符不固定，并且显示的窄小角度只能由操作者正面看得到，因而即使旁观者看见操作动作也难以窥测出密码。在输入密码的过程中，为了限制试探密码的企图，通常输入错误码若干次或若干时间内输入不正确，即“封锁”键盘，不再接受输入操作。总之，尽管新式电子防盗锁层出不穷，但数字密码防盗锁仍然“老树发新芽”，不仅在市场上居于主流地位，而且，还经常作为其他类型电子防盗锁的辅助输入手段。当然，以上所说的授权技术再高超，都必须由精良的“锁具”担当承载结部件，2实现开启、闭锁的功能，而且承担实体防护作用，抵抗住或尽量延迟破坏行为，让电子防盗锁“软、硬不吃”。一般情况下，锁具防盗的关键是锁身外壳、闭锁的部件（如伸缩的锁舌或锁栓、锁扣盒锁扣板以及依靠电磁力直接闭锁的电磁部件等）的强度（应有足够的机械强度和刚度，能够承受一定数值、一定方向的静压力和冲击力以及力矩）、锁止型式（能承受某些方式和工具的作用）、配合间隙（防止采用机械的、电子的方法探入锁具内部而被开启）和布局（将薄弱的、与锁的开启直接相关的零部件和电路置于壳体保护之下，并且不易被识别出来）。1.3数字密码锁的特点数字密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。它的种类很多，有简易的电路产品，也有基于芯片的性价比较高的产品。现在应用较广的电子密码锁是以芯片为核心，通过编程来实现的。当然由于结构不同，各种密码锁都有不同的优缺点，下面来简单介绍一下：1.多拨式最简单的密码锁，常见於低安全设定的单车锁，使用多个拨圈。每个圈的中间有凹位。锁的中心的一条轴，上有数个凸出的齿，用来卡住拨圈。当拨圈转到正确的密码组合，锁便可以打开。这种锁是最容易打开的。很多这类锁根本无需知道密码都能开启。除非它的内部组件造得完美无瑕，否则只要把轴向外拉，其中一个齿便会比其他更为拉紧拨圈。这时轮动被拉紧的拨圈，直至听到小小的卡」声，表示这个齿已进入了正确的凹位。重覆这步骤，很快便可以把锁打开。2.单一转盘式用在挂锁或匣万上的密码锁可以是只有一个转盘。转盘推动背后数个平衡碟片或凸轮。习惯上，开启这种锁时先把转盘顺时针转到第一个数字，然后反时针转第二个数字，如此直至最后一个数字。凸轮上通常有凹位，当转入正确的密码后，各位成一直线，锁便可以打开。这种密码锁较为安全，但亦非全无缺点。例如，部分密码挂锁可以拉紧锁头，然后转动转盘直至不能再动，这样便能把密码找出。亦有些转盘密码锁的数字之间有特定关系，使到密码的组合可能性大为降低。廉价的密码挂锁可以用特别的衬片打开，而无需使用密码。使用在匣万上的密码锁结构较为严密。有经验的锁匠可以一面旋转转盘，一面使用听筒小心聆听锁内凸轮的声音，判断可能的密码。3.其他设计有些门锁上有一个数字键盘，开启时按序键入一个数字系列。这种锁是使用电子控制，常见於办工室内。优点是只要告诉员工密码便可，无须复制钥匙。不过，如果有人把密码告诉外人，这锁便形同虚设。因此这类密码锁的密码需要经常更换才可以。1.4数字密码锁的未来随着科技的发展以及人们生活水平的大幅度提高,特别是近几年国内经济的发展以及科学技术的不断发展，防盗的要求也是与日俱增,同时对使用的便捷性也提出了更高的要求,传统的锁防盗效果已经满足不了现代社会的防盗需求,还存在着需要随身带着钥匙,如果钥匙不慎丢失被他人利用,就有可能使不良之人乘虚而入等诸多弊端.因此近几年一种新型的电子密码锁应运而生.电子密码锁运用电子电路控制机械部分,使两者紧密结合，从而避免了因为机械部分被破坏而导致开锁功能失常.大大增加了密码锁得防盗功能。同时因为电子密码锁不需要携带钥匙,弥补了钥匙极易丢失和仿造的缺陷,方便了锁具的使用.目前，电子密码锁在国外已大量使用，技术已趋于成熟。在国内这种锁主要出现在保险柜、密码箱、高级宾馆等场所，家居用的较少，究其原因，不外乎有以下几点：31.价格原因。现在普通的家庭买一把一般的机械锁，价格在几十到一两百左右，而电子密码锁的价格一般在300元以上，进口的甚至要几千元。买一把这样的锁对于一些家庭来说，是很难接受的。2．厂商推广的力度不够。电子密码锁属于高科新产品，许多的用户根本不知道有这种锁，更不用说拿它与传统的机械锁作比较。而一般的商场也不会经营这种产品，用户即使想买也难以买到。3．密码锁自身的不便以及人们的习惯和意识问题。机械锁普及已久，人们已经习惯了用一把钥匙开一把锁，如果换成密码锁，不符合习惯。而且，每次开门时都要输入密码，除了需要记忆密码外，还要担心密码被人看见带来的麻烦。此外，用户还会担心电子锁的电源断电问题，即万一停电或是电池耗尽，会不会打不开锁而进不了屋。诸如此类的问题给用户带来了很多的不便，再加上大部分人对“互开锁”、“急开锁”现象不了解，对机械锁的安全问题没有足够的重视，使得人们在选择家用锁的时候更倾向于购买传统的机械锁。4．国内的技术不够成熟。