电子密码锁文献综述

文献综述学院：信息工程学院系别：通信工程专业班级：07-1班姓名：王丹指导教师：葛振一引言在日常的生活和工作中,住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多数以加锁的办法来解决。当前锁的主流是弹子锁，其保密性不强，钥匙容易被仿制和意外丢失，且持有者需随时携带钥匙，使用不方便；其次是机械密码锁，其结构较为复杂，制造精度要求高，成本高昂，且易出现故障。然而，随着科技、经济和社会的发展，当今社会公共安全防范系统对锁具的保密性、牢固性、可靠性、耐用性以及安装使用等提出了新的更高的要求。针对原有锁具的特点和缺陷，为满足人们对锁的使用需求，增加其安全性，用密码代替钥匙的电子密码锁应运而生。电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。它的种类很多，有简易的电路产品，也有基于芯片的性价比较高的产品。现在应用较广的电子密码锁是以芯片为核心，通过编程来实现的。其性能和安全性已大大超过了机械锁，特点有：1）保密性好。编码量多，随机开锁成功率几乎为零。2）密码可变。用户可以经常更改密码，防止密码被盗，同时也可以避免因人员的更替而使锁的密级下降。3）误码输入保护。当输入密码多次错误时，报警系统自动启动，防止试探密码。二目前发展现状1电子密码锁的发展早期开发的电子密码锁由于电子器件所限，种类不多，保密性差，最基本的就是只依靠最简单的模拟电子开关来实现的，制作简单但不安全。随着大规模集成电路技术的发展，电子密码锁在国内外发展非常快，70年代，以美国耶鲁制锁厂、欧洲西沙集团、联邦德国多姆公司为代表的国际制锁行业已开发出包括电子卡片门锁在内的十多种电子锁。80年代初期，美国LSI公司研制成LS7220专用保密锁集成电路，使用四位密码。90年代初，国外又推出采用12位密码的TWH9013专用保密锁集成电路。在我国，《无线电》杂志1978，No5，p23-25上曾登载唐玮的电子锁一文。此后，该刊与《电子世界》、《电器时代》、《电世界》、《五金科技》等杂志又相继发表了许多电子锁的文章。1985年我国开始实施专利法时，天津大学申请了第一个公开的电子锁实用新型专利。现在，许多更加高级的电子智能锁（指纹识别、IC卡辨认、感应式）已在国内外相继面世。例如:Keylock(第吉尔公司)开发的锁具核心芯片全部采用美国最先进的原装芯片，指纹识别技术，使得保密性大大增强。KingArthur（香港亚瑟王集团）开发的亚瑟王智能防暴锁采用双芯冷备份，美国军工滑动指纹技术，16位密码保护，没有传统电子锁和指纹锁附带的机械锁孔，从整个设计上杜绝了小偷的开锁途径，但是这些产品的特点是针对特定的指纹和有效卡，只能适用于保密有较高要求的箱、柜、门等。而且指纹识别器若在公共场所使用存在容易机械损坏，IC卡还存在容易丢失、损坏等缺点，再加上其成本较高，在一定程度上限制了这类产品的普及和推广。鉴于目前的技术水平与市场的接受程度，采用单片机灵活设计方案的电子密码锁仍然是这类电子防盗产品的主流。??2单片机概述???1976年Intel公司推出了MCS-48单片机以来，各大半导体公司相继研制和发展了自己的单片机，它们大多集成了CPU、RAM、ROM、数目繁多的I/O接口、多种中断系统，有的还集成A/D转换器、看门狗电路，液晶驱动等模块，RAM和ROM的容量也越来越大，寻址空间可达64kB，可以说，单片机发展到了一个全新阶段，功能越来越强大，应用越来越广泛。Atmel公司生产的单片机AT89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8KB可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与MCS-51单片机产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单片机上，拥有灵巧的8位CPU和系统可编程Flash，正是AT89C52单片机的这些优点，使得其能够为密码锁控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案，所以成为制作电子密码锁的首选。三本课题的设计方案本课题设计一个以AT89S52单片机为核心的电子密码锁，该电子密码锁主要由以下几部分组成：单片机最小系统、电源电路、4×4矩阵键盘接口电路、密码锁的控制电路、显示电路以及LED指示灯和报警输出电路。系统能完成本机超时报警、超次锁定、修改用户密码等密码锁的基本功能。除上述密码锁的基本功能外，还具有掉电存储功能，依据实际的情况还可以添加遥控功能。总体设计框图如下：图1-1总体设计框图该电子密码锁主要实现如下功能：1）设置密码及修改设置6位密码，密码可以由用户自己修改设定（只支持6位密码），密码通过键盘输入，若密码正确，则将锁打开。锁打开后才能修改密码。修改密码之前必须再次输入密码，在输入新密码时候需要二次确认，以防止误操作。2）密码显示为了帮助用户确认是否有键按下，特在电路中设置了模拟显示电路；而为了防止密码外泄；显示时，并不是显示用户按下的数字符号，而是以一个特定的字母符号提醒用户是否有键按下。有键按下，就会显示出字符“*”，同时将先前输入的所有“*”向左移动一位。没键按下，则不会显示字符。这样既巧妙的提醒了用户又保护了用户密码，此乃本设计可靠性优点之一。3）本机键开锁当用户键入正确密码后，在按确认键，便会自动开锁。4）密码错误报警当用户键入错误密码时，显示器会出现错误提示。当连续三次出现密码错误时，系统就会报警，由蜂鸣器发出报警声，锁定键盘且系统会长期报警不止。这时必须按复位方可停止。此乃本设计安全可靠性之一。待解决的问题是实现遥控开锁，当密码锁应用于私家车库或仓库时，用户可以不用下车，只要手执遥控器，键入正确密码，便会自动开锁；如果密码错误，同样也会报警。另外的实现方案实现声控开锁，AT89S52键盘电路复位电路晶振电路电源电路显示电路报警电路开锁电路这种开锁方式在于方便且快速，但声音容易被别人模仿，有一定的失密性。参考文献[1]李朝青.单片机&DSP外围数字IC技术手册[M].北京：航空航天大学出报社，2003.[2]沈德金，陈粤初.单片机接口电路与应用程序设计[M].北京：航空航天大学出版社，1990.[3]韩氏.机械式密码与电子式密码的缺陷，华人锁具论坛网，发表于：2008-5-4[4]沙占友,王彦朋,孟志永.单片机外围电路设计[M].北京：电子工业出版社,2003.[5]何立民.单片机应用技术选编[M].北京：航空航天大学出版社，1999.[6]吴国经等.单片机应用技术[M].北京：中国电力出版社，[7]夏继强.单片机实验与实践教程[M].北京：北京航空航天大学出版社，2001.[8]陈进超.新型无线遥控电子密码锁系统的研究，华中师范大学,发表时间：2006年[9]HuangJiwu.TheFeaturesofMicrocontrollerAT89C52andTechniqueofPortConnectionwithI2CSeriesBus[J].WUHANUNIVERSITYJOURNALOFNATURAL,(4):461-463.[10]Chenchangzhou.VoiceofElectronicPassword-lockDesign,Beijingaviationuniversitypress,2003.[11]张毅刚等.MCS-51单片机应用设计[M].黑龙江：哈尔滨工业大学出版社，2004年第2版.[12]马全利.单片机原理及接口技术[M].北京：高等教育出版社，.[13]石建华.单片机原理与应用技术[M].北京：北京邮电大学出版社，2008.[14]侯宝玉.基于Proteus的51系列单片机设计与仿真[M].北京：电子工业出版社，2001.[15]吴国经等.单片机应用技术[M].北京：中国电力出版社，.[16]Mahir.Improvingthesettingtimeofadigitalphase-lockfrequencysynthesizer.InternationaljournalofElectronics,Issue2,1987.[17]董继成.一种新型安全的单片机密码锁[J].电子技术,2004,(03).[18]马忠梅等.单片机的C语言应用程序设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，2003修订版.