基于單片機(jī)密碼鎖的設(shè)計(jì)

文/吳雄 姚軍

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基于單片機(jī)密碼鎖的設(shè)計(jì)

文/吳雄 姚軍

武漢科技大學(xué)

通過(guò)對(duì)密碼的輸入，與存檔的密碼進(jìn)行核對(duì)比較，來(lái)判斷是否開(kāi)關(guān)門(mén)，密碼按鍵需提供3次錯(cuò)誤鎖機(jī)制，即在規(guī)定時(shí)間內(nèi)輸入密碼錯(cuò)誤3次以上需有鎖定鍵盤(pán)功能，對(duì)暴力破解提供有效的保護(hù)措施。并且在上一次鎖定之后又連續(xù)錯(cuò)誤3次及以上，系統(tǒng)需鎖定鍵盤(pán)更長(zhǎng)的時(shí)間。

電子密碼；密碼按鍵；單片機(jī)

隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展,人們們對(duì)具有重要場(chǎng)所、私密物質(zhì)的安全性的要求越來(lái)越高。在安全技術(shù)防范領(lǐng)域，電子密碼鎖防盜門(mén)代替了傳統(tǒng)的機(jī)械式密碼鎖，克服了機(jī)械式密碼鎖密碼量少、安全性能差的缺點(diǎn)，使密碼鎖無(wú)論在技術(shù)上還是在性能上都大大提高一步。

1 單片機(jī)密碼鎖設(shè)計(jì)

完成一次密碼鎖開(kāi)鎖，首先我們要預(yù)設(shè)置密碼，當(dāng)我們第二次輸入密碼的時(shí)，每按一個(gè)按鍵都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電流，通過(guò)檢測(cè)按鍵的低電平記錄下這次按鍵的順序和按鍵ID，然后把這個(gè)序列與之前設(shè)置的密碼進(jìn)行對(duì)比判斷，如何兩者不相同就調(diào)用鎖機(jī)制模塊，再次回到輸入密碼的地方將測(cè)按鍵最低電平，如果相同就返回主程序，通過(guò)門(mén)里面的機(jī)械開(kāi)門(mén)就可以打開(kāi)門(mén)了。

2 密碼按鍵識(shí)別模塊程序流程圖

（見(jiàn)下圖）。

在最開(kāi)始之前，在數(shù)據(jù)庫(kù)中保存的一個(gè)預(yù)設(shè)值密碼，給這個(gè)密碼開(kāi)辟一個(gè)64個(gè)字節(jié)的內(nèi)存空間，接著在發(fā)送端，電子鎖具通過(guò)脈沖變壓器Ｔ將調(diào)制好的數(shù)據(jù)信號(hào)升壓后發(fā)出；在接收端這邊，脈沖變壓器T將接收到的數(shù)據(jù)信號(hào)降壓之后送解調(diào)器，從而減少載波信號(hào)在傳輸過(guò)程中的損耗。為了減少通信和供電之間的相互干擾，對(duì)扼流圈L、耦合電容C的選擇是要經(jīng)過(guò)綜合考慮的。設(shè)載波頻率fo＝400kHz，為了保證絕大部分信號(hào)能量傳輸?shù)浇邮斩耍＝33.7μH C1＝0.047μF。電流監(jiān)視器輸出電壓送A/D轉(zhuǎn)換器，單片機(jī)通過(guò)讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果，從而獲知線路中電流的變化情況。數(shù)據(jù)通訊與預(yù)處理技術(shù)智能監(jiān)控器接收鎖具發(fā)來(lái)的狀態(tài)信息(其中包括鎖具的開(kāi)啟、關(guān)閉、第一次密碼錯(cuò)、第二次密碼錯(cuò)、第三次密碼錯(cuò)等)、流過(guò)電磁執(zhí)行器線圈的電流值，并讀取該時(shí)刻通訊線路的供電電流值，三者結(jié)合起來(lái)構(gòu)成一個(gè)數(shù)據(jù)塊，其中操作狀態(tài)占1個(gè)字節(jié)，供電電流占2個(gè)字節(jié)，線圈電流占2個(gè)字節(jié)。，電子鎖具對(duì)每一組數(shù)據(jù)重復(fù)發(fā)送5次，智能監(jiān)控器接收到這組數(shù)據(jù)后，采用大數(shù)譯碼定律糾錯(cuò)，保證了數(shù)據(jù)接收的準(zhǔn)確性。另外為了節(jié)約內(nèi)存需對(duì)接收到的數(shù)據(jù)采用預(yù)處理技術(shù)，即每接收到一個(gè)數(shù)據(jù)后，首先將該數(shù)據(jù)與設(shè)定的門(mén)限值比較，如果大于門(mén)限值，則發(fā)出超限報(bào)警；如果小于門(mén)限值，則將該數(shù)據(jù)與當(dāng)日接收到的同類(lèi)數(shù)據(jù)比較，保留較大者。對(duì)于按鍵的順序確定，當(dāng)鍵被按下時(shí),其交點(diǎn)的行線和列線接通,相應(yīng)的行線或列線上的電平發(fā)生變化,單片機(jī)通過(guò)檢測(cè)行或列線上的電平變化可以確定哪個(gè)按鍵被按下。

3 總結(jié)

密碼鎖最重要功能就是具有較高的可靠性，本文設(shè)計(jì)的密碼按鍵提供了3次錯(cuò)誤鎖機(jī)制，即在具有規(guī)定時(shí)間內(nèi)輸入密碼錯(cuò)誤3次以上鎖定鍵盤(pán)功能，對(duì)暴力破解提供有效的保護(hù)措施，大大的提高了電子密碼鎖的可靠性。

[1]韓團(tuán)軍.基于單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì)[J]《國(guó)外電子測(cè)量技術(shù)》,2010 .

[2]嚴(yán)敏，黃皓.基于單片機(jī)的電子密碼鎖的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]《佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》 , 2017.

[3]羅小輝.基于單片機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì)[J].《明日風(fēng)尚》,2017.