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解密可靠安全的智能密碼鎖

在安全技術(shù)防范領(lǐng)域,具有防盜報警功能的電子密碼鎖代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械式密碼鎖,克服了機械式密碼鎖密碼量少、安全性能差的缺點,使密碼鎖無論在技術(shù)上還是在性能上都大大提高一步。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展,特別是單片機的問世,出現(xiàn)了帶微處理器的智能密碼鎖,它除具有電子密碼鎖的功能外,還引入了智能化管理、專家分析系統(tǒng)等功能,從而使密碼鎖具有很高的安全性、可靠性,應用日益廣泛。本文介紹以51系列單片機為核心的智能密碼鎖,詳細闡述了其工作原理、基本功能框圖、關(guān)鍵設(shè)計技術(shù)及軟件工作流程。

1基本原理及硬件組成

智能密碼鎖的系統(tǒng)由智能監(jiān)控器和電子鎖具組成。二者異地放置,智能監(jiān)控器供給電子鎖具所需的電源并接收其發(fā)送的報警信息和狀態(tài)信息。這里采用了線路復用技術(shù),使電能供給和信息傳輸共用一根二芯電纜,提高了系統(tǒng)的可靠性、安全性。

1.1智能監(jiān)控器的基本原理及組成框圖

智能監(jiān)控器的組成框圖如圖1所示,它由單片機、時鐘、鍵盤、LCD顯示器、存貯器、解調(diào)器、線路復用及監(jiān)測、A/D轉(zhuǎn)換、蜂鳴器等單元組成。主要完成與電子鎖具之間的通信、智能化分析及通信線路的安全監(jiān)測等功能。

智能監(jiān)控器始終處于接收狀態(tài),以固定的格式接收電子鎖具發(fā)來的報警信息和狀態(tài)信息。對于報警信息,則馬上通過LCD顯示器及蜂鳴器發(fā)出聲、光報警;對于狀態(tài)信息,則存入內(nèi)存,并與電子鎖具在此時刻以前的歷史狀態(tài)進行比較,得出變化趨勢,預測未來的狀態(tài)變化,通過LCD顯示器向值班人員提供相應信息,以供決策使用。智能監(jiān)控器與電子鎖具建立通信聯(lián)系的同時,通過A/D轉(zhuǎn)換器實時地監(jiān)視流過通信線路的供電電流的變化,有效地防止人為因素造成的破壞,保證了通信線路的暢通。

1.2電子鎖具基本原理及組成框圖

電子鎖具的組成框圖如圖2所示,它也是以51系列單片機(AT89051)為核心,配以相應硬件電路,完成密碼的設(shè)置、存貯、識別和顯示、驅(qū)動電磁執(zhí)行器并檢測其驅(qū)動電流值、接收傳感器送來的報警信號、發(fā)送數(shù)據(jù)等功能。

單片機接收鍵入的代碼,并與存貯在EEPROM中的密碼進行比較,如果密碼正確,則驅(qū)動電磁執(zhí)行器開鎖;如果密碼不正確,則允許操作人員重新輸入密碼,最多可輸入三次;如果三次都不正確,則單片機通過通信線路向智能監(jiān)控器報警。單片機將每次開鎖操作和此時電磁執(zhí)行器的驅(qū)動電流值作為狀態(tài)信息發(fā)送給智能監(jiān)控器,同時將接收來自傳感器接口的報警信息也發(fā)送給智能監(jiān)控器,作為智能化分析的依據(jù)。

2關(guān)鍵技術(shù)

為了提高智能密碼鎖的安全性、可靠性,本文除在器件選擇上采取措施(如采用低功耗、寬溫度范圍的器件)外,在設(shè)計中還采用了一些關(guān)鍵技術(shù)。

2.1線路復用技術(shù)

智能監(jiān)控器和電子鎖具異地放置,智能監(jiān)控器供給電子鎖具所需的電源并接收其發(fā)送的報警信息和狀態(tài)信息。如果采用通信線路和供電線路分開的方式,勢必要增加電纜芯數(shù),安全隱患增加。本文采用了線路復用技術(shù),僅用一根二芯電纜,實現(xiàn)了供電和信息的傳輸。原理圖如圖3所示。

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