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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 多功能電子密碼的研究與制作
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 機(jī)械與控制
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作A類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 針對(duì)目前對(duì)社會(huì)安全防范的日趨重視和需求的日益增加，本項(xiàng)目提出了基于單片機(jī)智能控制的多功能電子密碼鎖，實(shí)現(xiàn)并完成了基于STC89C52的多功能電子密碼鎖。該電子密碼鎖除具備一般電子密碼鎖密碼修改，聲光報(bào)警功能外，還增加異常振動(dòng)檢測(cè)報(bào)警，自動(dòng)撥號(hào)及圖像采集功能，可有效提高社區(qū)整體安防效率并為后續(xù)調(diào)查提供保障。
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品的硬件平臺(tái)主要是以單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)。首先完成各個(gè)模塊的功能實(shí)現(xiàn)，并在此基礎(chǔ)上將多個(gè)功能模塊進(jìn)行綜合調(diào)試，然后進(jìn)一步進(jìn)行小型化設(shè)計(jì)。如何使單片機(jī)與外圍各模塊進(jìn)行良好通信是實(shí)現(xiàn)整體功能的關(guān)鍵。 作為本系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，主控模塊采用STC89C52作為處理器，對(duì)各模塊采集的的信息進(jìn)行分析處理并響應(yīng)中斷。系統(tǒng)上電復(fù)位后，從ROM加載程序完成對(duì)芯片的初始化和外圍硬件的配置等工作。當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到密碼輸入三次錯(cuò)誤或響應(yīng)振動(dòng)傳感器的中斷請(qǐng)求時(shí)，輸出控制信號(hào)，控制聲光報(bào)警、撥號(hào)器和攝像頭，警示盜竊者和周?chē)?，撥打用?hù)或保衛(wèi)部門(mén)電話(huà)，拍下現(xiàn)場(chǎng)圖像信息。硬件部分主要包括：鍵盤(pán)輸入顯示輸出模塊、聲光報(bào)警模塊，電磁繼電模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、自動(dòng)撥號(hào)模塊，拍照及控制模塊，傳感檢測(cè)模塊等。 本項(xiàng)目致力于實(shí)現(xiàn)盜竊檢測(cè)和實(shí)時(shí)性安防，向用戶(hù)提供多方位安防服務(wù)，提高安防效率。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的:改善電子密碼鎖的報(bào)警原因檢測(cè)方式、實(shí)時(shí)報(bào)警方式，增加實(shí)時(shí)信息采集功能，提升社區(qū)實(shí)時(shí)安全聯(lián)防效率。 基本思路:本設(shè)計(jì)在單片機(jī)最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,根據(jù)單片機(jī)與振動(dòng)傳感器，自動(dòng)撥號(hào)器和攝像頭的接口技術(shù)，以及傳感器檢測(cè)原理，自動(dòng)撥號(hào)原理和攝像頭控制原理，選用合適芯片與器件以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的功能。 創(chuàng)新點(diǎn)： 1）報(bào)警原因檢測(cè)方式。在入竊者對(duì)密碼鎖的錯(cuò)誤操作超過(guò)一定次數(shù)或者門(mén)柜有異常震動(dòng)的情況下，報(bào)警裝置能發(fā)出聲光報(bào)警警告入竊者，提醒周?chē)俗⒁狻? 2）實(shí)時(shí)報(bào)警方式。自動(dòng)撥號(hào)裝置可第一時(shí)間撥通存貯在ROM中的報(bào)警號(hào)碼向指定的安全保衛(wèi)部門(mén)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 3）實(shí)時(shí)信息采集。微型攝像頭能立即接收控制信號(hào)采集盜竊者影像并存儲(chǔ)，為進(jìn)一步調(diào)查提供依據(jù)。 4）報(bào)警號(hào)碼可設(shè)置成安保部門(mén)的報(bào)警電話(huà)也可設(shè)置成用戶(hù)自身的移動(dòng)電話(huà)，或者兩者同時(shí)設(shè)置。 技術(shù)關(guān)鍵： 1）當(dāng)三次密碼輸入錯(cuò)誤或振動(dòng)傳感器檢測(cè)到異常震動(dòng)時(shí)，單片機(jī)如何控制蜂鳴器，OV6620和MT8880。 2）自動(dòng)報(bào)號(hào)器如何撥出電話(huà) 3)在報(bào)警時(shí)攝像頭如何拍攝記錄現(xiàn)場(chǎng)信息。 主要技術(shù)指標(biāo)： 1）工作電壓 ：6V電池2）鎖控方式：電磁驅(qū)動(dòng) 3）工作功耗：≤40W 4）開(kāi)門(mén)方式：密碼/鑰匙 5）密碼設(shè)置：六位 6）自動(dòng)報(bào)警：聲光/撥號(hào) 7）電話(huà)容量：一組或兩組
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 科學(xué)性：利用傳感器檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)異常震動(dòng)的檢測(cè)收集；利用攝像頭控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)圖像信息的采集與存儲(chǔ)；利用撥號(hào)器控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)撥號(hào)。 先進(jìn)性：采用高性能STC89C52單片機(jī)作為主控制器，相比于普通門(mén)電路，可編程邏輯器件和其他一般的單片機(jī)，接口更豐富，性能更好更可靠，存儲(chǔ)容量也比較大。一般的電子密碼鎖只實(shí)現(xiàn)了鍵盤(pán)輸入，顯示輸出，密碼修改，聲光報(bào)警等功能，沒(méi)有充分發(fā)揮單片機(jī)的接口與控制性能且功能不足以滿(mǎn)足當(dāng)今消費(fèi)者的需求，更重要的是，在社區(qū)整體安防上更是表現(xiàn)不佳。而本作品相比而言，在入竊者對(duì)密碼鎖的錯(cuò)誤操作超過(guò)一定次數(shù)或者門(mén)柜有異常震動(dòng)的情況下，報(bào)警裝置能發(fā)出聲光報(bào)警警告入竊者，提醒周?chē)俗⒁?，與此同時(shí)，自動(dòng)撥號(hào)裝置可第一時(shí)間撥通存貯在ROM中的報(bào)警號(hào)碼向指定的安全保衛(wèi)部門(mén)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，隱藏好的微型攝像頭能立即接收控制信號(hào)采集盜竊者影像并存儲(chǔ)，為進(jìn)一步調(diào)查提供依據(jù)。另外，報(bào)警號(hào)碼可設(shè)置成安保部門(mén)的報(bào)警電話(huà)也可設(shè)置成用戶(hù)自身的移動(dòng)電話(huà)，或者兩者同時(shí)設(shè)置。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專(zhuān)利轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 樣品、圖片、現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說(shuō)明：用戶(hù)通過(guò)鍵盤(pán)輸入密碼，如果輸入正確，單片機(jī)輸出開(kāi)門(mén)信號(hào)開(kāi)鎖。否則啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)密碼錯(cuò)誤次數(shù)達(dá)到3次時(shí)，系統(tǒng)將鎖定。初始密碼由系統(tǒng)設(shè)定，用戶(hù)可根據(jù)自己的要求設(shè)定密碼，修改密碼。另外，當(dāng)發(fā)生密碼輸錯(cuò)三次或振動(dòng)傳感器檢測(cè)到有異常震動(dòng)（如惡意破壞，強(qiáng)行開(kāi)鎖等）不僅報(bào)警器將發(fā)生鳴響，攝像頭和自動(dòng)撥號(hào)裝置也將同時(shí)啟動(dòng)。 技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：采用高性能STC89C52單片機(jī)作為主控制器，相比于普通門(mén)電路，可編程邏輯器件，接口更豐富，性能更好更可靠，存儲(chǔ)容量也比較大。增加更多的外圍模塊，功能更豐富。 適用范圍及推廣前景：本裝置不僅可應(yīng)用于辦公室，宿舍，倉(cāng)庫(kù)等的門(mén)禁系統(tǒng)，還能廣泛用于社區(qū)中各單元的聯(lián)合安防，可使安保部門(mén)更快獲知警報(bào)地點(diǎn)，及時(shí)采取行動(dòng)，有效提取現(xiàn)場(chǎng)信息。 市場(chǎng)和經(jīng)濟(jì)效益分析： 目前國(guó)內(nèi)外無(wú)論小區(qū)住宅還是個(gè)人住宅對(duì)電子密碼鎖的使用非常之多，但是具有震動(dòng)檢測(cè)，電話(huà)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)報(bào)警和拍攝服務(wù)功能的電子密碼鎖少見(jiàn)報(bào)道。若使用本產(chǎn)品，經(jīng)濟(jì)效益將非?？捎^(guān)。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 當(dāng)前國(guó)內(nèi)外密碼鎖類(lèi)研究課題已有很多，有機(jī)械式，電磁式，電子式，生物識(shí)別式等，然而她們都存在著很多不可改變的缺點(diǎn)。（1）機(jī)械密碼鎖采用機(jī)械加工制作，結(jié)實(shí)、耐用，電磁干擾、外界的異常信號(hào)很難啟動(dòng)鑒別機(jī)構(gòu)，但機(jī)械密碼鎖通常包含多個(gè)較復(fù)雜的機(jī)、電功能組件，裝置微型化需借助先進(jìn)的制造技術(shù)與裝配工藝，制造周期長(zhǎng)、成本高，機(jī)電接口及測(cè)試也有一定難度。（2）電磁／卡片式密碼鎖類(lèi)似于機(jī)械鎖，利用光電耦合或電磁感應(yīng)的原理，將密鑰信息預(yù)先置于卡片內(nèi)，加工好的卡片充當(dāng)鑰匙，開(kāi)鎖時(shí)將卡片插入鎖內(nèi)或近距離感應(yīng)就能將鎖打開(kāi)，該鎖的優(yōu)點(diǎn)是：成本較低；授權(quán)用戶(hù)一人一卡，可聯(lián)微機(jī)，有開(kāi)門(mén)記錄，缺點(diǎn)是：卡片設(shè)備有磨損，壽命較短；卡片容易復(fù)制，不易雙向控制；磁卡內(nèi)存儲(chǔ)的信息容易因外界磁場(chǎng)干擾而錯(cuò)亂，以致卡片(鑰匙)無(wú)效；（3）生物特征(如指紋等)識(shí)別類(lèi)：管理員利用采樣控制軟件，通過(guò)指紋采集儀采集、保存指紋；識(shí)別軟件依賴(lài)指紋庫(kù)識(shí)別開(kāi)鎖者的身份，通過(guò)外圍設(shè)備顯示、打印和存儲(chǔ)，指紋具有唯一性和終身不變性的特點(diǎn)，一直被當(dāng)作身份鑒定的可靠手段，從是否允許非法開(kāi)啟角度來(lái)說(shuō)，安全性極好，但從使用是否方便的角度看，對(duì)安裝環(huán)境和使用者的要求很高(比如虹膜識(shí)別型和面部識(shí)別型)，安裝位置與使用者身高之間必須滿(mǎn)足一定的關(guān)系；同一個(gè)人在指紋劃傷，眼睛紅腫充血或任何被用于開(kāi)鎖的識(shí)別部位有損傷的情況下，可能產(chǎn)生錯(cuò)誤識(shí)別而無(wú)法開(kāi)鎖。（4）通常電子密碼鎖由電路部分和機(jī)械執(zhí)行部分組成。電路部分有利用密碼鎖ASIC(專(zhuān)用集成電路)芯片控制、利用單片機(jī)控制以及邏輯門(mén)電路構(gòu)成等多種方式。在現(xiàn)有的電子密碼鎖中，基本上是用戶(hù)由鍵盤(pán)通過(guò)接口電路將意圖解鎖碼輸入到控制器中，控制器將輸入的密碼與電子鎖內(nèi)預(yù)置的開(kāi)鎖密碼進(jìn)行比較、鑒別，當(dāng)確認(rèn)完全一致時(shí)，送出一個(gè)信號(hào)給功率放大器，然后由繼電器帶動(dòng)機(jī)械執(zhí)行部件開(kāi)鎖。
