编号：
CP-51-2021-035-LW
设计摘要：
本论文设计了一种基于STC89C52单片机的指纹密码双重加密密码锁系统。该系统由中控部分、输入部分和输出部分组成。中控部分采用STC89C52单片机作为核心控制器，负责获取输入部分数据并控制输出部分。输入部分包括AT24C02存储模块、指纹模块、4x4矩阵键盘和供电电路。输出部分包括LCD1602显示模块、四相步进电机芯片和LED灯。通过该系统，用户可以通过指纹或密码进行双重加密来保护门的安全。指纹模块用于添加和删除指纹数据，AT24C02存储模块用于存储密码和指纹数据。4x4矩阵键盘提供了一键关门、指纹开门、重新设置密码等功能。LCD1602显示模块用于显示指纹验证结果、输入的密码和重置的密码等信息。四相步进电机芯片驱动电机模拟门的打开和关闭，而LED灯则在门打开后亮起。通过实验验证，该系统实现了指纹密码双重加密的密码锁功能，具备了安全可靠、用户友好的特点。该系统的设计为门的安全提供了有效的保护，并为用户提供了便捷的使用体验。
关键词：单片机；步进电机；指纹模块；存储模块
字数：10000+
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摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5电机方案选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.1 STC89C52单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3 液晶屏显示模块
3.4 指纹模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 搜索指纹函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 录入指纹实物测试
5.3 修改密码实物测试
5.4 密码正确与错误实物测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
密码锁和指纹锁都是智能电子锁的一种，关于指纹锁和密码是哪个好的问题一直都有争论，很多人认为使用指纹锁，全家不用带钥匙，回到家，只要伸出手指轻轻一按就能进门，绝对方便快捷。有些人认为，指纹也可以复制，这造成指纹锁的不安全性，而密码就不一样，密码只有自己人或信任的人知道。在价钱方面来说，市面上的密码锁都比指纹锁便宜很多。但是相对来说密码锁使用限制性太大，密码锁因为只有一个用密码开锁的原因，所以不适合有老人的家庭使用，如果密码锁是用按钮的话，使用时间久了按钮上面的数据就会有磨损，极易造成密码丢失，非常不安全。因为密码锁只有一种开门方式，所以当发生故障时就会极其不方便。市面上的指纹锁，价格相对贵很多，但是指纹锁的使用就比密码锁方便和安全很多。打个比方，如果家里面有老人的一起居住的话，可以给老人录入指纹或者给老人配置一直卡片就能防止老人因为忘记密码而开不了门。而且因为指纹是独一无二且不可复制的，别人也不能盗取，所以指纹锁会比密码锁安全很多。很多人认为使用指纹锁，全家不用带钥匙，回到家，只要伸出手指轻轻一按就能进门，绝对方便快捷。但不少人担心指纹锁容易失灵，只要天一冷或手湿了，或者手受到磨损就不能使用指纹开启门锁了。
当然，不少人钟爱于“指纹+密码”于一体的指纹密码锁，如此指纹锁保证唯一、安全，特殊情况指纹意外受损或遇无人在家而客人突然拜访时还可以告知他们密码，方便快捷。指纹密码锁，除了可以设置成单独使用指纹或者密码，还可以根据个人喜好，设置成“指纹+密码”双重认证才能开启门锁的方式，安全保障更高。因此，我们研究指纹密码锁双重加密系统具有很大的意义。
1.2 国内外研究现状
2019年徐广宇设计主要由STC89C52单片机,指纹模块,12864液晶显示屏,4*4矩阵按键以及继电器和指示灯所组成.通过指纹模块将接收到的指纹信息传给单片机STC89C52进行分析处理,最后由12864液晶显示屏显示是否是注册的指纹,如果是指示灯会亮起来且继电器模拟的锁会打开;若不是,则会显示该指纹未注册,指示灯不亮,继电器没有任何反应.指纹的录入和删除是通过4*4矩阵按键来,单片机,指纹模块和12864液晶显示屏之间建立的联系来实现的.最终能够识别已注册的指纹,并在显示屏上显示其指纹编号,指示灯和继电器模拟的锁能够正常的运行,对没有注册的指纹会显示未注册,通过按键可以添加和删除指纹[1] 。
如今,家庭安全越来越受到大家的关注,传统机械锁构造比较简单,安全性较低;指纹密码锁安全性较高,保密性较好,深受大家青睐.2021年王威霖，石瑶，盛慧龙，粱昊达，田小梅，黄帅研究的指纹密码锁以STC89C52单片机技术为主控单元,采用指纹识别和矩阵键盘作为解锁方式,采用LCD12864液晶显示器实时显示解锁信息,本指纹密码锁具有密码修改,退格,重输等各项功能,一定程度上提高了安全性[2] .测试结果表明,本系统符合本设计的各项要求。
2020年伯内特，蒂莫西·威廉，卡萨特金，亚历山大·艾，宫田， 克里斯托弗·霍兹米提供一种合适的系统和方法，用于创建加密设备的指纹。在各个实施例中，系统包括可操作地连接到设备管理系统166的加密设备104.根据某些实施例设备1）从加密设备接收第一有效载荷;包含特定格式的数据接收第一有效载荷和2）加密设备104的指纹;包括特定格式的一个或多个单独部分的截面部分创建指纹3）将加密装置104的指纹和唯一标识符存储在至少一个数据库中，并且4）从加密装置104接收的每个后续有效载荷的格式;将设备指纹与它进行比较，确定设备是否已被访问[3] 。
随着最新技术的出现，个人的生活得到了极大的改善。另一方面，利用安全性的技术中存在漏洞和漏洞。由于，用户和密码为数据提供了保护，但物理和行为过程需要身份验证，As，密码和用户登录不能提供正确的身份验证过程。因此，生物识别过程提供了对物理和行为特征的身份验证。2020年 Razaque A ,Myrzabekovna K K ,Magbatkyzy S Y介绍了安全密码驱动的指纹生物识别身份验证（SPFBA）方法，用于保护存储在智能手机上的机密和私人信息，以防丢失和被盗。SPFBA是单一生物计量的，但利用这些功能并将指纹生物识别身份验证与密码驱动的方法集成在一起。此外，还确定了错误接受率准确性，错误拒绝率准确性和真实接受率准确性。确定拟议的SPFBA的有效性;Java平台和Android工作室用于实现。最后，从准确性的角度将SPFBA与其他已知的生物识别认证方法进行比较[4] 。
与上述几种设计方案相比，该设计方案更加方便易懂，便于实际操作，价格低廉，在集成电路的选择上更易于使用和精巧。
1.3 课题主要内容
本设计基于STC89C52单片机，开发了一种指纹密码双重加密密码锁系统。系统由中控部分、输入部分和输出部分组成。中控部分采用STC89C52单片机作为核心控制器，负责数据处理和控制。输入部分包括AT24C02存储模块、指纹模块、4x4矩阵键盘和供电电路。输出部分包括LCD1602显示模块、四相步进电机芯片和LED灯。通过该系统，用户可以通过指纹或密码进行双重加密来保护门的安全。该设计具备安全可靠、用户友好的特点，为门的安全提供了有效的保护，并为用户提供了便捷的使用体验。通过实验验证，该系统成功实现了指纹密码双重加密的密码锁功能。总之，该设计为门锁系统的安全性和便捷性提供了创新解决方案，具有广泛的应用前景和市场潜力。
