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基于单片机的密码锁系统设计
目录
TOC\o1-3\h\z\u中文摘要 1
英文摘要 2
1引言 3
1.1研究的背景和意义 3
1.2国内外研究现状 3
1.3论文的主要内容和研究思路 4
2基于单片机的密码锁整体设计 6
2.1总体框架 6
2.2主要硬件介绍 6
2.2.1单片机的确定 6
2.2.2指纹模块的确定 6
2.2.3液晶的确定 7
2.2.4按键控制 7
3硬件设计 9
3.1STC89C54 9
3.1.1外部晶振的设计 10
3.1.2复位电路的设计 11
3.2采集电路 12
3.2.1射频模块 12
3.2.2指纹模块 12
3.3按键控制部分电路 15
3.4电磁锁的控制 16
4软件设计 19
4.1主程序流程及工作分析 19
4.2串口初始化 19
4.3.1键盘管理程序设计流程 21
4.3.2LCD显示模块程序设计流程 21
4.3.3指纹模块的通信程序设计流程 22
4.4程序配置 22
5测试 24
5.1实物图及测试方案 24
5.2按键设置 24
5.3管理模块 25
5.4密码输入 25
5.5测试结果分析 26
6总结 27
谢辞 28
参考文献 29
摘要：电子密码锁的思路来自于生活中的门锁，当下农村等部分地区所用的门多是防盗门，安全性很高，但对于老年人或幼童来说操作不易，也有由于丢钥匙而导致无法出入的隐患。本设计采用以STC89C54单片机作为主控核心，RFID射频模块采集IC卡信息，AS608指纹模块实现指纹识别矩阵，辅助的硬件有矩阵按键模块，可以进行信息的输入和信号的识别，小灯和继电器用来体现是否完成指令。管理员可以通过按键输入、指纹识别、IC卡识别打开继电器，如果输入的信息错误液晶上会显示，同时密码锁无法打开、蜂鸣器报警。另外管理员输入正确的密码后可进入管理界面，进行增加、删除IC卡信息、指纹管理、修改密码的操作。本密码锁优势在于功耗低于传统密码锁，操作更为简单，可运用于农村、工厂等地方。
关键词：密码锁；射频模块；指纹模块；矩阵按键模块
1引言
1.1研究的背景和意义
随着时代的进步，科技的飞速发展，人们对门锁的安全问题也看得越来越重要，那么该如何提高门锁的安全性，是重中之重。传统的门锁装置需要使用钥匙，失窃的情况时有发生，且钥匙携带较为麻烦，一旦钥匙丢失，就需要更换门锁，这给人们带来了隐患和不便，目前，在我国的绝大部分密码锁中，机械锁是比重最大的，然后也有单独使用磁卡或IC卡的密码锁，这些门锁存在容易丢失或不易操作等问题，而密码则需要长久记忆，较为麻烦。这些问题使得这些门锁存在一定的隐患，还有笨重、不易携带等缺点。
21世纪是个信息爆炸的时代，人们在生活中会遇到很多身份识别的类型，如：账号登录、指纹识别支付等。因此，为了准确快捷的身份识别，人们尝试利用传感器与计算机技术解决这一问题。射频和指纹装置是对进出通道路口进行规范的管理，是解决政府，企业，家庭个人出入安全的重要方法。任何操作简单，可靠耐用的电子密码锁，都反映了高质素的人机界面的组成。
本设计为一款指纹射频密码锁，兼具指纹、射频与密码识别。本设计的重点是方便快捷准确的身份认证。而与传统的个人身份认证相比，传统的身份认证方式具有操作繁琐，容易被仿造，携带不方便等问题，对财产安全产生隐患，已经不能够满足当今人们生产生活的需求。
本设计采用的生物识别技术不容易被其它替代，相比于传统门锁技术更为先进，并且能够解决这些问题。本设计的硬件采用了低功耗的设计，并且具备三种方式开锁，更加灵活便捷，适用于工厂、农村等多地，且对于老人孩童更为容易操作。
1.2国内外研究现状
随着教育信息化的发展，欧美的电子密码锁种类更为丰富，技术相当广泛且领先，在各行各业都得到了广泛应用，同时也在推动其他国家地区的发展。我国提出过数字化建设、加快信息基础建设等战略。因此智能门锁也将成为数字化发展的必然趋势。当前我国在电子密码锁上技术和西方发达国家相比是落后。
从指纹锁出现到现在，经历过许多年的发展，目前在我国民用市场上占比仍很低，不足15%，有着广阔发展空间。有相关人士分析：“到2019年，全球智能锁具市场总值将从目前的2.61亿美元增长至36亿美元。中国有着巨大的市场空间分摊这个市场总值，如今开发的市场份额只是总市场需求的冰山一角。”
现阶段