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可靠安全的智能密碼鎖

發(fā)布時間:2008/6/3 0:00:00 訪問次數(shù):522

        作者:西安空軍工程大學(xué)電訊工程學(xué)院基礎(chǔ)部(71007)王寬仁

     來源:《電子技術(shù)應(yīng)用》

     摘要:介紹以前51系列單片機(jī)為核心的智能密碼鎖的研制,詳細(xì)敘述了其工作原理和關(guān)鍵技術(shù)。在研制過程中,充分利用單片機(jī)軟硬件的資源,使其具有智能化分功能,從而大大提高了智能密碼鎖的安全性、可靠性。

    

    

     關(guān)鍵詞:單片機(jī)

     安全性 可靠性 智能化分析 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(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),使密碼鎖無論在技術(shù)還是在性能上都大大提高一步。隨著大規(guī)模集成電路的技術(shù)的發(fā)展,特別是單片機(jī)的問世,出現(xiàn)了帶微機(jī)處理器的智能密碼鎖,它除具了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有安全性、可靠性,應(yīng)用日益廣泛。本文介紹以51系列單片機(jī)為核心的智能密碼鎖,詳細(xì)闡述了其工作原理、基本功能框圖、關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)及軟件工作流程。

     1 基本原理組成

     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,智能控監(jiān)器供給電子鎖具有所需和電源并接收其發(fā)送的報警系信息和狀態(tài)信息。這里采用了線路復(fù)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(jī)、時鐘、鍵盤、lcd顯示器、解調(diào)器、線路復(fù)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)沒等功能。

     智能監(jiān)控器始終處一接收狀態(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。對報警信息,則馬上通過lcd顯示器及蜂鳴器發(fā)了聲、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(jìn)行比較,得出變化趨勢,預(yù)測未來的狀態(tài)變化,通過lcd顯示器向值班人員提供相應(yīng)信息,以供決策使用。智能監(jiān)控與電子鎖具建立通信聯(lián)系的同時,通過a/d轉(zhuǎn)換器實(shí)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 電子鎖基本原理及組成框圖

     電子鎖具有組成框圖如圖2所示,它也是以51系列單片機(jī)(at89051)為核心,配以相應(yīng)硬件電路,完在密碼的設(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。

     單片接收鍵入的代碼,并與貯存在eeprom中的密碼進(jìn)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,最多可三次;如果三次都不正確,則單片機(jī)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)信處發(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(jì)中還采用了一些關(guān)鍵的技術(shù)。

     2.1 線路復(fù)用技術(shù)

     智能監(jiān)控器的電沒具異地放置,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(fù)用技術(shù),僅用一根二芯電纜,實(shí)現(xiàn)了供電和信息的傳輸。原理如圖3所示。

     在發(fā)送端,電子鎖具通過脈沖變壓器t將調(diào)制好的數(shù)據(jù)信號升壓后發(fā)送出去;在接收端,脈沖變壓器t將接收到的數(shù)據(jù)信號降壓后送解調(diào)器,以減少載波信呈在傳輸過程中的損耗。為了減少通信和供電之間的相互干擾,對扼要流圖l、耦合電容c的選擇要綜合考慮。

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        作者:西安空軍工程大學(xué)電訊工程學(xué)院基礎(chǔ)部(71007)王寬仁

     來源:《電子技術(shù)應(yīng)用》

     摘要:介紹以前51系列單片機(jī)為核心的智能密碼鎖的研制,詳細(xì)敘述了其工作原理和關(guān)鍵技術(shù)。在研制過程中,充分利用單片機(jī)軟硬件的資源,使其具有智能化分功能,從而大大提高了智能密碼鎖的安全性、可靠性。

    

    

     關(guān)鍵詞:單片機(jī)

     安全性 可靠性 智能化分析 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(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),使密碼鎖無論在技術(shù)還是在性能上都大大提高一步。隨著大規(guī)模集成電路的技術(shù)的發(fā)展,特別是單片機(jī)的問世,出現(xiàn)了帶微機(jī)處理器的智能密碼鎖,它除具了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有安全性、可靠性,應(yīng)用日益廣泛。本文介紹以51系列單片機(jī)為核心的智能密碼鎖,詳細(xì)闡述了其工作原理、基本功能框圖、關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)及軟件工作流程。

     1 基本原理組成

     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,智能控監(jiān)器供給電子鎖具有所需和電源并接收其發(fā)送的報警系信息和狀態(tài)信息。這里采用了線路復(fù)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(jī)、時鐘、鍵盤、lcd顯示器、解調(diào)器、線路復(fù)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)沒等功能。

     智能監(jiān)控器始終處一接收狀態(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。對報警信息,則馬上通過lcd顯示器及蜂鳴器發(fā)了聲、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(jìn)行比較,得出變化趨勢,預(yù)測未來的狀態(tài)變化,通過lcd顯示器向值班人員提供相應(yīng)信息,以供決策使用。智能監(jiān)控與電子鎖具建立通信聯(lián)系的同時,通過a/d轉(zhuǎn)換器實(shí)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 電子鎖基本原理及組成框圖

     電子鎖具有組成框圖如圖2所示,它也是以51系列單片機(jī)(at89051)為核心,配以相應(yīng)硬件電路,完在密碼的設(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。

     單片接收鍵入的代碼,并與貯存在eeprom中的密碼進(jìn)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,最多可三次;如果三次都不正確,則單片機(jī)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)信處發(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(jì)中還采用了一些關(guān)鍵的技術(shù)。

     2.1 線路復(fù)用技術(shù)

     智能監(jiān)控器的電沒具異地放置,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(fù)用技術(shù),僅用一根二芯電纜,實(shí)現(xiàn)了供電和信息的傳輸。原理如圖3所示。

     在發(fā)送端,電子鎖具通過脈沖變壓器t將調(diào)制好的數(shù)據(jù)信號升壓后發(fā)送出去;在接收端,脈沖變壓器t將接收到的數(shù)據(jù)信號降壓后送解調(diào)器,以減少載波信呈在傳輸過程中的損耗。為了減少通信和供電之間的相互干擾,對扼要流圖l、耦合電容c的選擇要綜合考慮。

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