论文门禁系统设计开题报告

电子密码锁的设计研究开题报告

紧张而又充实的大学生活即将结束，大家都开始做毕业设计了，在做毕业设计之前要先写好开题报告，优秀的开题报告都具备一些什么特点呢？下面是我帮大家整理的电子密码锁的设计研究开题报告，欢迎大家分享。

一、 课题背景和意义

锁是一种保安措施，是人类为了保护自己私有财产而发明的一种用钥匙才能开启的装置。随着人们生活水平的提高和安全意识的加强，对锁的要求也越来越高，既要安全可靠的防盗，又要使用方便。这就使得传统的锁防盗效果已经满足不了现代社会的防盗需要，而且还存在着随身带钥匙的不便。因此近几年，随着科学技术的不断发展，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的问题，而且密码输入错误是还有报警声，大大增加了电子密码锁的防盗功能。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伪造的缺陷，方便了锁具的使用。传统的锁由于构造简单，所以被撬的事件屡见不鲜，电子密码锁由于具有保密性高、使用灵活性好、安全系数高等优点，受到了广大用户的青睐。

二、国内外研究现状

电子密码锁的种类繁多，例如数码锁、指纹锁、磁卡锁、IC卡锁、生物锁等，但较实用的还是按键式电子密码锁。20世纪xx年代后，随着电子锁专用集成电路的出现，电子锁的体积缩小，可靠性提高，成本较高，是适合使用在安全性要求较高的场合，而且需要有电源提供能量，使用还局限在一定范围，难以普及，所以对它的研究一直没有明显的进展。

目前，在西方发达国家，密码锁技术相对先进，种类齐全，电子密码锁已被广泛应用于只能门禁系统中，通过多种更加安全，更加可靠的技术实现大门的管理。在我国密码锁整体水平尚处在国际xx年代左右，电子密码锁的成本还很高，市场上仍以按键电子锁为主，按键式和卡片钥匙式电子锁已引进国际先进水平，现国内有几个厂生产供应市场。但国内自行研制开发的电子锁，其市场结构尚未形成，应用还不广泛。国内的不少企业也引进了世界上先进的技术，发展前景非常可观。希望通过不的努力，使电子密码锁在我国也能得到广发应用。

三、 设计论文主要内容

1、电子密码锁设计方案的分析与方案选择；

2、设计一典型结构的电子密码锁，分析其电路结构及控制程序；

3、选者合适的电器元件；

4、编写控制程序；

5、将程序输入PC机，并修改进行模拟运行；

四、 设计方案

查阅文献技术资料，分析电子密码锁结构、工作原理和技术要求。以单片机为主控芯片，结合外围电路，通过软件程序组成电子密码锁系统，能够实现：

1。 正确输入密码前提下，开锁提示；

2。 错误输入密码情况下，蜂鸣器报警；

3. 密码可以根据用户需要更改。

五、 工作进度安排

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— 确定毕业设计课题，提交开题报告； 查阅相关论文，调研及收集相关资料； 方案设计、审查和确定，提交中期报告 编写控制程序 整理并撰写论文 完善论文，提交论文

六、 主要参考文献

[1] 石文轩，宋薇。基于单片机MCS—51的智能密码锁设计[M]。武汉工程职业技术学院学报，20xx，（01）;

[2] 祖龙起，刘仁杰。一种新型可编程密码锁[J]。大连轻工业学院学报，20xx，（01）;

[3] 叶启明，单片机制作的新型安全密码锁[J]。家庭电子，20xx，（10）;

[4] 李明喜，新型电子密码锁的设计[J]。机电产品开发与创新，20xx，（03）;

[5] 董继成，一种新型安全的单片机密码锁[J]。电子技术，20xx，（03）;

[6] 杨茂涛，一种电子密码锁的实现[J]。福建电脑，20xx，（08）;

[7] 瞿贵荣，实用电子密码锁[J]。家庭电子，20xx，（07）;

[8] 王千，实用电子电路大全[M]，电子工业出版社，20xx，p101;

[9] 何立民，单片机应用技术选编[M]，北京：北京航空大学出版社，19xx;

[10] ATmega，ATmega8L—8AC，20xx，（01）;

一、开题报告前的准备

毕业设计(论文)题目确定后，学生应尽快征求指导教师意见，讨论题意与整个毕业设计(论文)的工作计划，然后根据课题要求查阅、收集有关资料并编写研究提纲，主要由以下几个部分构成：

1.研究(或设计)的目的与意义。应说明此项研究(或设计)在生产实践上对某些技术进行改革带来的经济与社会效益。有的课题过去曾进行过，但缺乏研究，现在可以在理论上做些探讨，说明其对科学发展的意义。

2.国内外同类研究(或同类设计)的概况综述。在广泛查阅有关文献后，对该类课题研究(或设计)已取得的成就与尚存在的问题进行简要综述，只对本人所承担的课题或设计部分的已有成果与存在问题有条理地进行阐述，并提出自己对一些问题的看法。

3.课题研究(或设计)的内容。要具体写出将在哪些方面开展研究，要重点突出。研究的主要内容应是物所能及、力所能及、能按时完成的，并要考虑与其它同学的互助、合作。

4.研究(或设计)方法。科学的研究方法或切合实际的具有新意的设计方法，是获得高质量研究成果或高水平设计成就的关键。因此，在开始实践前，学生必须熟悉研究(或设计)方法，以避免蛮干造成返工，或得不到成果，甚至于写不出毕业设计(论文)。

5.实施计划。要在研究提纲中按研究(或设计)内容落实具体时间与地点，有计划地进行工作。

二、开题报告

1.开题报告可在指导教师所在教研室或学院内举行，须适当请有关专家参加，指导教师必须参加。报告最迟在毕业(生产)实习前完成。

2.本表(页面：A4)在开题报告通过论证后填写，一式三份，本人、指导教师、所在学院(要原件)各一份。

三、注意事项

1.开题报告的撰写完成，意味着毕业设计(论文)工作已经开始，学生已对整个毕业设计(论文)工作有了周密的'思考，是完成毕业设计(论文)关键的环节。在开题报告的编写中指导教师只可提示，不可包办代替。

2.无开题报告者不准申请答辩。

一、选题依据(拟开展研究项目的研究目的、意义)

随着人们生活水平和自身防范意识的提高，个人人身财产安全越来越受到重视，而锁就是主要的有效保障手段。但是机械锁发展到现在已有悠久的历史，人们对它的内部结构已经有了很透彻的研究，可以做到不使用钥匙而轻易打开锁，也由于金属材料在复杂多变的环境下会生锈，导致锁芯卡死、弹簧老化等问题。

在信息化高速发展的今天，锁也摆脱了以往的造型，向着科技化、信息化、智能化发展。自单片机面世以来，凭借着体积小、价格低、易于编程[2]，逐步成为越来越多的电子产品的核心控制组件[4]。在这种趋势下，电子密码锁也就应运而生，并经过多年的快速发展，整体上有遥控式电子锁、键盘式电子锁[11]、卡式电子锁、生物特征扫描电子锁这几种类型，电子密码锁以其可以自由更换密码、操作简单、安全性高[16]、自动报警、自动锁死、功耗低、外观个性、附加功能多种多样[3]等优点深受人们的喜爱，但由于电子密码锁的价格远高于普通机械锁，因此市场上的主流还是机械锁，所以我们需要不断的研究、改进电子锁，学习借鉴前人的程序编码【18】，使其更加智能化、廉价化，让电子密码锁得到普及，使人们的自身财产安全得到更好的保障。

二、文献综述内容(在充分收集研究主题相关资料的基础上，分析国内外研究现状，提出问题，找到研究主题的切入点，附主要参考文献)

早在80年代，日本生产了最早的电子密码锁，随着经济复苏，电子行业得到快速发展，一些使用门电路设计的简单电路密码锁出现了。到了90年代，美国、意大利、德国、日本等地的微电子技术的进步和通信技术的发展为电子密码锁提供了技术上的支持。我国于90年代初开始对密码锁进行初步的探索。到目前为止，在此领域已经有了相当程度的发展，能够生产各种高智能、高安全性的密码锁。遥控式电子防盗锁分为光遥控和无线电遥控，光遥控利用窄角度的光传输密码，传输信息量大、速度极快、无法再光路径上以仪器捕获信号试图复制，保密性极高，无线电遥控传输信息量大、速度快但是信号发散广容易被仪器捕获。卡式防盗锁，利用磁卡存储个人信息而且在特定场合能够一卡多用。生物特征防盗锁利用生物自带的唯一特征能够起到极高的防盗作用。但是这种高端电子锁只适用于政府机关、大型企业等少数部门，不适用于广大的人们群众的日常生活。普通群众日常使用的还是机械锁，所以需要设计一款功能实用、价格低廉、操作简单的电子密码锁。利用单片机【1】作为控制元件的电子密码锁能够使用C语言[7]和汇编语言简单的对其进行各种人性化的编程[6]，来控制单片机各引脚的高低电位[14]从而实现各元件的接通与关闭，通过整体的配合实现随意更改密码、防盗报警[9]、防暴力破解自锁、LED显示等功能，更加适应不同人群的需求。

参考文献：

[1]宁爱民应用AT89C2051单片机设计电子密码锁.淮海工学院学报.

[2]韩团军;基于单片机的电子密码锁设计[J];国外电子测量技术;2010年07期

[3]郭海英.基于单片机的电子安全密码锁的设计.现代电子技术.

[4]张洪润. 单片机应用技术教程[M].北京:清华大学出版社,1997

[5]李娜,刘雅举. Proteus在单片机仿真中的应用[J].现代电子技术,2007,(04)

[6]杨将新,李华军,刘到骏. 单片机程序设计及应用(从基础到实践)[M].北京:电子工业出版社,2006

[7]谭浩强. C++程序设计[M].北京:清华大学出版社,2004

[8]郑春来;韩团军;李鑫.编译软件Keil在单片机课程教学中的应用.高教论坛.

[9]周功明. 基于AT89C2051单片机的防盗自动报警电子密码锁系统的设计[J].绵阳师范学院学报,2007,(04)

[10]李全利. 单片机原理及接口技术[M].北京:高等教育出版社,2003

[11]瞿贵荣. 实用电子密码锁[J]. 家庭电子,2000,(07):34～73

[12]赵益丹,徐晓林,周振峰. 电子密码锁的系统原理、设计程序及流程图[J].嘉兴学院学报,2003,(15)

[13]李广弟,朱月秀,冷祖祁.单片机基础[M].(第三版) 北京:北京航空航天大学出版社,2007

[14]康华光,陈大钦,张林.电子技术基础(模拟部分)[M].(第五版) 北京:高等教育出版社,2006

[15]李伯成.基于MCS-51单片机的嵌入式系统的设计[M].北京:电子工业出版社,.

[16]郭海英.基于单片机的电子安全密码锁的设计[J].现代电子技术,2005,(13)

[17]蒋辉平 周国雄.基于PROTEUS的单片机系统设计与仿真实例[M].北京:机械工业出版社,.

三、研究方案(主要研究内容、目标，研究方法)

研究内容：

基于整个控制系统的研究设计情况，本设计主要进行如下方面的研究：用智能，集成且功能强大的单片机芯片[15]为控制中心，设计出一套按键式电子密码锁。

本设计主要做了如下几方面的工作：

1.确定密码锁系统的整体设计，包括密码的存储与更改、密码数字的显示、密码是否正确的LED灯提示，暴力破解的密码的蜂鸣器警报。

2.进行各模块的电路设计与连接、大体分配各个器件及模块的基本功能[13]要求。在P0口处接上拉电阻来保证LED屏幕的正常工作以给用户显示正确有效的提示信息，接入两个发光二极管(红、绿各一个)来提示用户的密码是否正确，接入一个蜂鸣器来提示用户密码错误以及在被暴力破解时的报警功能，接入一个4x4矩阵键盘来让用户输入密码，与LED屏幕、发光二极管、蜂鸣器一起起到人机交互的作用。

3.进行软件系统的设计，使用KEI采用C语言对系统进行编程，研究系统的判断逻辑，采用延时函数来有效实现键盘的防抖动功能，采用循环语句来实现键盘的实时监听，采用外接存储器保存密码，采用判断语句判断输入的密码是否正确以及输入错误密码的次数判断是否调用蜂鸣器和键盘响应，将各功能模块整合到一起形成一套高效、简练的系统。

研究目标：

设计一个基于单片机的电子密码锁电路，完成密码的存储与更改、密码数字的显示、密码是否正确的LED灯提示，暴力破解的密码的蜂鸣器警报的功能，完成proteus仿真。

研究方法：

通过文献资料、理论学习，使用KEIL和PROTEUS进行密码锁系统的模拟仿真，验证是否能够实现预期功能。

四、进程计划(各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度)

20xx年12月—20xx年3月

进行大量论文相关材料阅读，撰写开题报告，开题。三月中旬完成开题报告;

20xx年3月—20xx年4月

20xx年四月中旬完成论文初稿，交给导师修改，对不足的地方进行改进，学院进行论文中期检查;

20xx年4月—20xx年5月

对论文不足之处再修改，五月中旬并完成论文，形成定稿;

20xx年5月—20xx年6月

对论文进行评阅，合格的论文进行资格检查，组织毕业论文答辩。

毕业设计(论文)开题报告

专 业： 通信工程

班 级： xx级通信工程一班

姓 名： XXX

指导教师姓名： XXX

指导教师职称： 讲师

20xx 年 xx 月

1 ．本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势

本课题研究的意义

随着企业管理现代化意识的不断增强，普通意识上的门锁系统已经不能满足企业现代管理的要求。电子化门禁系统的出现，极大方便了人们对出入口的管理，并迅速开始普及应用。

近年来，门禁系统由于其本身的优势，已经悄然兴起，包括邮电系统，供电系统，银行系统，住宅小区，公司实体等各种类型的场所都已有使用门禁系统的范例，通过这套系统的使用极大地提高了管理者的工作效率和管理区域内的安全程度。

门禁系统采用个人识别卡的方式工作。给每个有权进入的人发一张个人识别卡，相当于一把钥匙。系统根据该卡的卡号和当前时间等信息，判断该卡持有人是否可以进入(或出去)，如果可以，系统自动开门。对于企业、机关等需要考勤的场所，门禁系统还可以记录每个职工是否按时上下班。门禁系统的另一个优点是可以随时增加和删除某一卡而不必担心某一卡丢失后造成什么损失。

国内外研究现状、水平和发展趋势

门禁系统的基本含义就是出入口控制系统。它的作用在于管理人群进出管理区域，限制未经授权者进出特定区域，并使已授权者在进出上更便捷，而且根据实际需要来查询一系列记录。门禁系统是在建筑物内的主要管理区的出入口、电梯厅、主要设备控制中心机房、贵重物品库房等重要的部位的通道口安装磁门、电控锁或读卡器等控制装置，由中心控制器监控，系统采用计算机多重任务的处理，能够对各通道口的位置，通过对象及通行时间进行实时控制或设定程序控制，适应小区、办公楼的安全的管理。

传统的机械门锁仅仅是单纯的机械装置，无论结构设计多么合理，材料多么坚固，人们总能通过各种手段把它打开。在人员变更频繁的场所(如办公室，酒店客房)钥匙的管理很麻烦，在一些大型机关、企业，钥匙的管理成本很高，钥匙丢失或人员更换时往往要把锁和钥匙一起更换。特别是传统机械钥匙容易出现重复，而且出入没有记录，旗安全性非常差。为了弥补上述问题于是出现了电子磁卡锁，电子密码锁，这从一定程度上提高了人们对出入口通道的管理的程度。但他们本身的缺陷就逐渐暴露。磁卡锁的问题是信息容易复制，卡片与读卡机之间磨损大，故障率高，安全系数低。密码锁的问题是密码容易泄露。这个时期的门禁系统和高还停留在早期不成熟阶段，因此当时的门禁系统通常被人称为电子锁，应用也不广泛。

最近几年随着数字技术网络技术飞速进步和感应卡技术，生物识别技术的发展，门禁系统得到了飞跃式的发展，出现了感应式门禁系统，指纹门禁系统，虹膜门禁系统，面部识别门禁系统，乱序键盘门禁系统等各种技术的系统，而且门禁系统早已超越了单纯的门道及钥匙管理科，它已经逐渐发展成为一套完整的出入管理系统。门禁系统的应用领域也越来越广。是人们在公共场所实施进出口管理最有效的工具。它在工作环境安全、人事考勤管理、大规模人员出入等管理工作中发挥着巨大的作用。

随着电子芯片的高度集成化，门禁系统的功能也变得越来越完善和简捷，而且越来越容易操作。门禁系统的发展过程如下：

1、第一代门禁

单一的键盘输入密码方式。常常会有因忘记密码而被拒之门外的尴尬事情发生。

2、第二代门禁

接触式卡门禁系统。所用的接触式卡片有磁码卡和铁码卡。磁码卡是把磁质贴在塑料卡片上制成的。磁片可以改写，应用方便。其缺点是易消磁、易磨损。铁马卡片中间用特殊的金属线排列编码，采用金属磁烧的原理制成，不易被复制、铁码卡可有效的防磁、防水、防尘，是安全性较高的一种卡。这种非门禁系统虽然有些改进，但是如果卡片不小心被消磁或弄脏，进入人员将被拒之门外。

3、第三代门禁

感应卡，即非接触式IC卡一般指无源IC卡，卡片采用了先进的半导体制造技术和信息安全技术，利用电子回路及感应线圈在读卡器本身产生的特殊震荡频率，当卡片进入读卡器能量范围产生共振，感应电流使电子回路发射信号到读卡器，经读卡器将接受的信号转换成卡片资料，送到控制器对比。

4、第四代门禁

生物识别系统。它包括指纹机、掌纹机、视网膜识别机和声音识别装置等。指纹和掌纹识别用于安全性较高的出入口控制系统，视网膜识别机和声音识别装置在正常情况下安全性极高，但若视网膜充血或病变以及感冒等疾病会影响使用。

以上几代门禁系统中，磁码卡价格便宜，仍被使用;铁码卡和感应式保安性能好，现在比较流行;生物辨别技术安全极高，一般应用在军政要害部门或银行金库等场所。

由于磁卡、接触式IC卡对于操作环境的要求较高，磁卡及IC卡本身的工作有一定寿命期，再加之识别过程中操作者的动作和所需时间明显多于非接触式卡，因而，从目前全球门禁系统的前端输入设备的水平及发展方向来看，虽然磁卡、接触式IC卡、读卡器在门禁系统的应用中还有一部分市场，但从发展趋势上看，非接触式智能卡势必将全面取代磁卡、IC卡市场。

2 、本课题的基本内容，预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施

基本内容

本课题主要是在现有网站资源基础上，研究并设计出成本经济、安全可靠、方便迅速门禁系统。本课题研究的内容是：

1、研究分析门禁系统的基本组成结构，需要使用的开发工具以及各种参考资料。

2、了解用户的需求，能够快速准确的定位系统需要实现的功能以及系统的操作流程。

3、根据用户提供的需求说明，以及系统要实现的功能，设计出相应的系统功能模块、数据库、系统总体设计图。

4、确定系统开发的任务书，合理分配各阶段的时间。完成相关的技术文档，并给予详细的说明。

5、完成系统的详细设计，设计各个功能模块，以及各个模块之间的关系。

6、研究当前网络上资源和已有系统，为在开发后能结合相关系统做好准备。

可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施

本课题主要是介于struts等开发框架进行设计，结合javascript、oracle、apache进行开发。对于struts等开发框架的了解还不够深入，时常需要在网上查看资料。门禁系统的需求都是根据公司客户要求实现，对于一些特殊的要求需要特别的分析。还有对于一些误操作需要事先考虑到和设置相应的异常处理。

3 ．本课题拟采用的研究手段（途径）和可行性分析

对本方案的可行性分析

本次软件项目可行性研究报告是对项目课题的全面通盘考虑,是项目分析员进行进一步工作的前提,是软件开发人员正确成功的开发项目的前提与基础.

写软件项目可行性研究报告可以使软件开发团体尽可能早的估计研制课题的可行性,可以在定义阶段较早的认识到系统方案的缺陷,就可以少花费时间和精力,并且避免了许多专业方面的困难.所以该软件项目可行性研究报告在整个开发过程中是非常重要的。

本系统从技术可行性、经济可行性、操作可行性、方案可行性四个方面分析研究。

1、技术可行性

应用Java技术进行系统开发。Apache是最通用的网络服务器;Oracle是强大的关系数据库;Java是目前最流行的编程语言。

鉴于目前成熟的Java技术，该系统可以完整的完成。

2、经济可行性

本系统使用Oracle数据库管理系统，前端采用eclipse作为应用开发工具,容易购买，价格低廉。开发此系统并投入使用，安装简单，成本低廉，易于维护和升级，开发周期短，经济效益高。

本系统要求的计算机配置不是很高，需要操作系统，应用软件和数据库管理等软件，基础投资建设成本不是很高。支持没有计算机使用经验、计算机使用经验较少及有较多计算机使用经验的用户均能方便地使用本系统。所以，在经济上是可行的。

3、操作可行性

本系统需要一台WEB服务器，配置要求与客户量相关，对于普通公司内使用，一台普通的服务器即可。当前的主流服务器完全可以满足要求。对于客户端，只需要客户端装有浏览器即可，对机器本身没有太高的要求，一般电脑都可满足要求。

4、方案可行性

本系统致力于设计出能够满足大楼管理需求，实现工作环境安全、人事考勤管理、大规模人员出入等管理工作，其带来的经济效益非常好，所以本方案是可行的。

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