一种电子密码锁的设计

一种电子密码锁的设计一、本文概述随着科技的飞速发展和人们对安全需求的日益增长，电子密码锁作为一种高效、便捷且安全的锁具设备，已经在各个领域得到了广泛的应用。本文旨在探讨一种电子密码锁的设计方案，以满足现代社会对安全性、稳定性和易用性的要求。本文首先将对电子密码锁的基本原理和常见类型进行简要介绍，以便读者对电子密码锁有一个初步的了解。随后，将详细介绍一种电子密码锁的设计方案，包括其硬件设计、软件设计以及加密算法的选择等方面。在设计方案中，我们将重点考虑密码的安全性、锁的可靠性以及用户的使用体验。本文还将对电子密码锁的应用场景和市场需求进行分析，以便更好地理解其在现实生活中的作用和价值。我们将对电子密码锁的发展趋势进行展望，探讨未来可能的技术创新和应用前景。通过本文的阅读，读者将能够全面了解电子密码锁的设计原理、实现方法以及应用前景，为相关领域的研究和开发提供参考和借鉴。二、电子密码锁系统设计原理电子密码锁的设计主要基于电子技术和密码学原理，通过结合硬件和软件，实现锁的开启和关闭。电子密码锁系统主要包括输入模块、处理模块、控制模块和执行模块。输入模块负责接收用户输入的密码，通常由键盘、触摸屏等输入设备组成。这些设备需要能够准确、快速地捕捉用户的输入，并将其转化为电信号，以便后续处理。处理模块是电子密码锁的核心，它负责处理输入模块接收到的密码。处理模块通常包括一个微处理器或微控制器，它会对输入的密码进行各种运算和比较，以验证密码的正确性。同时，处理模块还需要具备防止密码被破解的能力，如采用加密算法、密码混淆等技术。控制模块负责根据处理模块的结果，控制执行模块的动作。如果输入的密码正确，控制模块会发出指令，使执行模块解锁如果密码错误，控制模块则会拒绝执行模块的解锁请求，并可能触发报警功能。执行模块是电子密码锁的最终执行者，它负责实现锁的开启和关闭。执行模块通常由电机、电磁铁、锁舌等部件组成，这些部件需要在控制模块的控制下，快速、准确地完成锁的开启和关闭动作。在电子密码锁的设计中，还需要考虑电源管理、安全防护、用户界面设计等方面的问题。电源管理需要确保电子密码锁在长时间未使用时，能够自动进入低功耗模式，以延长使用寿命安全防护需要采用多种技术手段，如加密通信、防拆报警等，以防止密码被窃取或锁被破坏用户界面设计则需要确保用户能够方便、快捷地输入密码，并获得清晰、准确的反馈。电子密码锁的设计是一个综合性的过程，需要综合考虑硬件、软件、密码学、人机交互等多个方面的因素，以实现安全、可靠、易用的电子密码锁产品。三、硬件设计在电子密码锁的设计中，硬件电子电路的设计至关重要，它关系到电子密码锁的使用寿命和功能实现。本文以单片机为基础，使用Protel软件设计了电子密码锁的键盘输入模块、密码存储模块、显示模块以及其他模块的电路图。为了满足设计需求，电子密码锁的键盘中除了09数字键外，还包括输入、锁定、设置、清除四个键。由于按键数量较多，因此采用了行列式键盘作为电子密码锁的键盘输入模块。行列式键盘通过IO口线组成行列结构，按键设置在行列交叉点上。为了实现密码的永久保存且断电数据不丢失，设计中采用了EEPROM（电可擦除只读存储器）中的24C02芯片作为密码存储模块。EEPROM具有可修改和掉电后数据不消失的特点，非常适合用于存储密码。设计中采用了六个七段LED数码管作为显示模块，用于显示输入的密码。LED数码管使用三极管进行驱动，并通过74LS373对数据进行锁存，以简化控制并提高显示亮度。显示模块根据按下按键的个数来选择要亮的数码管。其他模块相对简单，与单片机相连后可以构成单片机的最小系统。这些模块包括八位数据锁存器74LS373和EEPROM数据存储器AT24C02等。这些模块与单片机一起构成了整个硬件系统。通过以上硬件模块的设计，用户可以通过键盘输入密码，密码正确后可以正常开锁，并且能够重新设置密码。这些硬件模块的合理设计和组合，确保了电子密码锁的可靠性和实用性。四、软件设计电子密码锁的软件设计是确保其功能性、安全性和用户友好性的关键。本节将详细介绍软件架构、用户界面设计、加密算法选择以及安全协议的实现。软件架构采用模块化设计，以便于管理和维护。主要分为用户界面模块、数据处理模块、加密解密模块和通信模块。用户界面模块负责接收用户输入和显示锁的状态信息数据处理模块负责处理用户输入的密码并与存储的密码进行比对加密解密模块采用先进的加密算法保护密码数据的安全通信模块负责与外部设备如手机APP或RFID读写器等进行数据交换。用户界面设计注重直观性和易用性。采用图形化界面，用户可以通过触摸屏或物理按键输入密码。同时，界面提供实时反馈，如输入错误提示、锁定状态指示等，确保用户能够清晰地了解锁的当前状态。在加密算法的选择上，我们采用了AES（高级加密标准）算法，它是一种被广泛认可的安全加密算法，能够提供足够的安全级别以抵御各种攻击。密码在输入后立即被加密，并且每次开锁操作都会进行一次完整的加密验证过程，确保只有正确的密码才能解锁。安全协议的实现是软件设计中的另一个重要方面。我们实现了一套完整的安全协议，包括密码的定期更新、尝试次数限制和日志记录等功能。还引入了多因素认证机制，除了密码验证外，还可以结合指纹、RFID卡或手机APP进行身份验证，大大提高了电子密码锁的安全性。电子密码锁的软件设计旨在提供一个安全、可靠且易于操作的系统。通过精心设计的软件架构、用户界面和安全协议，我们的电子密码锁能够有效地保护用户的财产安全，同时提供便捷的使用体验。五、系统集成与测试在系统集成与测试阶段，我们将对电子密码锁的各个模块进行整合和功能验证。我们需要将主控芯片（STC89C52型单片机）与矩阵键盘、LCD1602显示器、继电器以及报警电路等硬件模块连接起来，确保它们能够正常通信和协同工作。我们将进行软件测试。这包括对密码输入、密码判断、密码修改、报警功能等进行全面的测试。在密码输入测试中，我们需要验证用户通过矩阵键盘输入的密码是否能正确地被系统识别和处理。在密码判断测试中，我们需要验证输入的密码是否与原始设定的初始密码匹配，并根据匹配结果执行相应的操作（如打开锁具或触发报警）。在密码修改测试中，我们需要验证用户是否能够正确地更改密码，并确保更改密码的操作符合安全要求（如需要输入正确的原始密码才能修改）。我们需要测试报警功能，确保在密码输入错误达到一定次数时，系统能够及时发出报警信号。在测试过程中，我们需要记录测试结果，并根据测试中发现的问题进行调试和优化。如果有需要，我们还可以编写相应的测试用例和自动化测试脚本，以提高测试效率和准确性。通过系统集成与测试，我们能够验证电子密码锁的整体性能和功能是否符合设计要求，并及时发现和解决潜在的问题，从而确保产品的可靠性和安全性。六、应用案例分析在本文中，我们将通过具体的应用案例来分析所设计的电子密码锁在实际生活和工业领域中的应用情况和效果。通过这些案例，我们可以更直观地理解电子密码锁的优势和潜在的改进空间。在家庭安全领域，电子密码锁提供了一种便捷且安全的解决方案。例如，张先生的住宅安装了我们的电子密码锁，他可以通过设置个性化的密码来控制家门的开启权限。张先生还可以为家庭成员和朋友设置临时密码，这些密码在特定时间段内有效，过期自动失效，极大地提高了家庭的安全性和便利性。在企业安全领域，电子密码锁同样发挥着重要作用。以某科技公司为例，该公司在办公室的入口处安装了电子密码锁，员工通过输入自己的员工编号作为密码，确保了只有授权人员能够进入办公区域。同时，公司管理层可以通过后台系统实时监控门锁状态和出入记录，有效提升了企业的安全管理体系。在金融行业，安全是最为重要的考量因素之一。例如，银行的金库通常需要高级别的安全措施。通过使用电子密码锁，银行可以设置复杂的密码组合，并定期更换，以防止密码被破解。同时，电子密码锁的记录功能可以为银行提供详细的开启记录，便于追踪和管理。在智能酒店领域，电子密码锁为客人提供了更加个性化和便捷的入住体验。客人可以通过手机应用程序生成的二维码或密码来开启房间门锁，无需传统的钥匙或房卡。酒店管理方也可以通过电子密码锁系统对房间的开启权限进行管理，提高了运营效率和客户满意度。七、未来发展趋势与展望电子密码锁将进一步融入智能家居系统，实现与其他智能设备的互联互通。例如，通过手机APP或智能音箱等设备，用户能够远程控制门锁，查看门锁状态，甚至与其他智能家居设备联动，提供更便捷、安全的居住体验。生物识别技术，如指纹识别、人脸识别、虹膜识别等，将被更广泛地应用于电子密码锁中。这些技术能够提供更高的安全性和便利性，用户无需记住复杂的密码，只需通过生物特征即可解锁。电子密码锁将利用云服务和大数据技术，实现更智能化的功能。例如，通过分析用户的开锁习惯和行为模式，门锁可以提供更个性化的设置和提醒服务。云服务还可以提供远程固件更新和故障诊断等功能，提高产品的稳定性和安全性。随着网络安全威胁的增加，电子密码锁的安全性将得到更多的关注。未来，电子密码锁将采用更先进的加密算法和安全协议，以防止黑客攻击和数据泄露。门锁制造商还将加强产品的物理安全设计，以防止技术开锁和暴力破解。随着人们对安全和便利性需求的增加，电子密码锁的市场需求将持续增长。特别是在智能家居、酒店、办公场所等应用领域，电子密码锁将逐渐替代传统的机械锁，成为主流的门锁解决方案。电子密码锁行业在未来将朝着智能化、生物识别化、云服务化、安全化和市场增长的方向发展。这些趋势将为用户提供更安全、便捷的门锁解决方案，同时也为门锁制造商带来更多的发展机遇。参考资料：随着社会的进步和科技的发展，人们越来越注重安全和隐私。传统的机械锁由于其结构的局限性，已经不能满足现代人对安全性的需求。基于单片机的电子密码锁作为一种新型的安防产品，具有更高的安全性和便利性，逐渐受到人们的和青睐。本文将介绍一种基于单片机的电子密码锁的设计方案。基于单片机的电子密码锁主要由单片机、输入键盘、密码存储、继电器控制电路等部分组成。其设计思路如下：输入键盘用于用户输入密码，可以采用4×4的矩阵键盘，实现密码的快速输入。密码存储采用EEPROM存储器，用于存储用户设定的密码，即使断电也不会丢失。继电器控制电路用于控制锁的开关状态，当密码输入正确时，单片机控制继电器打开锁；否则，继电器保持关闭状态。报警电路可采用蜂鸣器或LED灯等元件，当密码输入错误时发出警报。单片机选择：采用常见的8051系列单片机，如AT89C51等，这类单片机具有丰富的IO端口和内置的EEPROM存储器，适用于密码锁的控制和存储。外围电路元件选择：选用常见的电阻、电容、二极管等元件搭建外围电路，以满足按键输入、信号指示灯、继电器控制等功能需求。电路连接方式：采用模块化设计思想，将各个功能模块与单片机连接，实现信号的传递和控制。具体连接方式如下：密码存储：利用单片机的内置EEPROM存储器存储用户设定的密码。继电器控制：利用单片机的IO端口控制继电器的开关状态，从而实现锁的开关控制。报警电路：利用单片机的IO端口控制蜂鸣器或LED灯等元件，当密码输入错误时发出警报。程序设计是整个电子密码锁设计的核心环节。程序设计的主要目标是实现密码的正确性验证、锁的开关控制以及密码的修改等功能。具体程序流程如下：初始化程序：在程序开始时，首先对单片机、输入键盘、密码存储等进行初始化设置。密码验证：用户输入密码后，程序将读取密码存储器中的密码，与用户输入的密码进行比较。如果密码正确，则控制继电器打开锁；如果密码错误，则发出警报并保持锁的关闭状态。密码修改：为了方便用户更改密码，程序应提供密码修改功能。用户输入旧密码并确认后，再输入新密码并确认，即可完成密码修改。密码保护：为了防止未经授权的访问，程序应具备密码保护功能。当连续输错密码达到一定次数时，程序应锁定键盘输入并发出警报，以防止恶意破解。程序设计可以采用C语言或汇编语言等常用的单片机编程语言。程序代码的编写和调试可通过单片机开发环境如Keil或IAR等完成。具体实现过程如下：编写密码验证程序：读取密码存储器中的密码，与用户输入的密码进行比较，并根据比较结果控制继电器和发出报警信号。编写密码修改程序：提供旧密码确认和新密码确认两个步骤，以完成密码修改操作。编写密码保护程序：当连续输错密码达到一定次数时，锁定键盘输入并发出警报信号。随着科技的快速发展，智能化的家居设备越来越受到人们的青睐。智能密码电子锁作为保障家庭安全的重要一环，也得到了广泛的应用。本文将介绍一种智能密码电子锁的设计方案，以期为相关领域的技术人员提供参考。智能密码电子锁是一种利用电子技术和信息技术来实现门禁控制的智能家居设备。与传统的机械锁相比，智能密码电子锁具有更高的安全性能和便捷性。它可以通过密码、指纹、面部识别等方式进行身份验证，有效地防止非法入侵。同时，智能密码电子锁还可以与其他智能家居设备进行联动，实现智能化的家居管理。智能密码电子锁的硬件部分主要包括锁体、控制电路、感应器等部分。锁体是实现门禁控制的关键部分，通常采用高强度材料制造，以保证其防撬、防钻、防锯等安全性能。控制电路则是实现身份验证和控制的核心部分，需要具备高度的稳定性和可靠性。感应器则用于检测门的状态和识别用户的身份。智能密码电子锁的软件部分主要包括操作系统、身份验证算法、通信协议等部分。操作系统是实现软件运行的基础，需要具备高度的稳定性和安全性。身份验证算法则是实现用户身份识别的关键，可以采用密码、指纹、面部识别等方式。通信协议则是实现智能密码电子锁与其他智能家居设备进行联动的关键，需要保证数据传输的安全性和稳定性。智能密码电子锁可以与其他智能家居设备进行联动，实现智能化的家居管理。例如，当智能密码电子锁打开时，智能灯光可以自动亮起，智能窗帘可以自动打开等。这种联动设计可以通过无线通信技术实现，同时需要保证数据传输的安全性和稳定性。智能密码电子锁作为一种具有高安全性能和便捷性的智能家居设备，已经得到了广泛的应用。其设计方案需要综合考虑硬件、软件和联动等方面，以保证其稳定性和安全性。未来，随着技术的不断进步，智能密码电子锁将会更加智能化、人性化，为人们提供更加安全、便捷的家居生活。随着科技的进步，越来越多的领域开始采用密码锁来保护安全。电子密码锁作为一种新型锁具，因其便捷性和高安全性而受到广泛。本文将详细阐述电子密码锁的设计理念、背景、思路和具体内容，带大家深入了解这种高效的安全装置。电子密码锁是一种利用电子技术实现密码控制的锁具。与传统的机械锁相比，电子密码锁无需钥匙，而是通过输入密码来开启。电子密码锁还具有更高的安全性，可以避免钥匙被复制或遗失等问题。在银行、军事设施、酒店等场所，电子密码锁被广泛应用于安全防护。用户需求：首先要明确应用场景和用户需求，例如是否需要联机使用、密码长度、密码复杂度等。技术实现：选择合适的技术是电子密码锁设计的关键。目前常见的实现方式包括电路技术和光学技术。电路技术利用集成电路实现密码验证，而光学技术则采用光信号传输信息。安全性能：电子密码锁的安全性是重中之重。应考虑如何防止密码被破解，如采用多层加密、防窥视等功能。还应设计多级安全系统，以便在密码错误时及时报警并向管理人员报告。用户体验：为了方便用户使用，电子密码锁的界面设计应简单易懂，同时操作应便捷。可考虑增加语音提示功能，帮助用户在黑暗或视力不佳的情况下轻松操作。传统的机械密码锁由于依赖于物理钥匙，存在着诸多安全隐患。钥匙容易遗失或被复制，锁具本身的耐用性有限，容易遭到物理破坏。为了提高安全性，许多机械密码锁采用了高强度材料和精密结构，但这又会增加使用成本和维护难度。易于维护：多数电子密码锁具有自动修复功能，可检测并修复潜在的问题。在电子密码锁的实现方案上，我们以电路技术和光学技术为例进行说明。电路技术：采用集成电路来实现密码验证。用户输入密码后，电路会将其转换为电信号并传输到处理器进行验证。如果密码正确，处理器会发出指令打开锁具。为了提高安全性，可在电路中增加一个加密模块，对密码进行加密处理。光学技术：利用光信号传输信息。在键盘上，每个按键都配备了一个光敏二极管，当用户输入密码时，光敏二极管将检测到光信号并传输到处理器。处理器对光信号进行分析，从而验证密码的正确性。为了防止窥视，可采用光学乱序技术，使密码在输入过程中不可见。电子密码锁的安全性和可靠性测试为了确保电子密码锁的安全性和可靠性，需对其进行严格测试。以下是一些建议的测试项目：安全性测试：测试电子密码锁的防破解性能，例如采用多种方法尝试破解密码，以评估锁具的安全性。可靠性测试：对电子密码锁进行长时间运行测试，以检查其稳定性和耐用性。密码锁是锁的一种，开启时用的是一系列的数字或符号，文字密码锁可分为:机械密码锁、数字密码锁等等。密码锁的密码通常都只是排列而非真正的组合。部分密码锁只使用一个转盘，把锁内的数个碟片或凸轮转动；亦有些密码锁是转动一组数个刻有数字的拨轮圈，直接带动锁内部的机械。最简单的密码锁，常见于低安全设定的单车锁，使用多个拨圈。每个圈的中间有凹位。锁的中心的一条轴，上有数个凸出的齿，用来卡住拨圈。当拨圈转到正确的密码组合，锁便可以打开。这种锁是最容易打开的。很多这类锁根本无需知道密码都能开启。否则只要把轴向外拉，其中一个齿便会比其他更为拉紧拨圈。这时轮动被拉紧的拨圈，直至听到小小的「卡」声，表示这个齿已进入了正确的凹位。重覆这步骤，很快便可以把锁打开。用在挂锁或匣万上的密码锁可以是只有一个转盘。转盘推动背後数个平衡碟片或凸轮。习惯上，开启这种锁时先把转盘顺时针转到第一个数字，然後反时针转到第二个数字，如此直至最後一个数字。凸轮上通常有凹位，当转入正确的密码後，各位成一直线，锁便可以打开。这种密码锁较为安全，但亦非全无缺点。例如，部分密码挂锁可以拉紧锁头，然後转动转盘直至不能再动，这样便能把密码找出。亦有些转盘密码锁的数字之间有特定关系，使到密码的组合可能性大为降低。廉价的密码挂锁可以用特别的衬片打开，而无需使用密码。使用在匣万上的密码锁结构较为严密。有经验的锁匠可以一面旋转转盘，一面使用听筒小心聆听锁内凸轮的声音，判断可能的密码。机械密码锁比较稳定、耐用，而且不需要电源。但是操作方法学起来比较慢、操作不方便、修改密码需要专业人员。电子密码锁具有操作快、修改密码比较简单随意、只需输入0—9数字即可开锁等优点。虽说这几年电子密码锁的价格降了，质量也提高了，但是因为比较复杂，所以稳定和耐用性不如机械密码。刷卡式密码锁可以用自己的IC卡来开保险柜的门，操作简单，但对IC卡的要求比较高，如果和强磁的物体接触，IC卡有可能磁性减弱，无法打开密码锁。指纹在这个世界上很难找到一样的，所以就把指纹识别技术运用到了保险柜上，保密性强，易用。不过对手的干湿度要求比较严！对手指放的位置的识别也比较呆板！就算是同一手指，如果输入指纹前和开门前放的位置不一样，就有可能会识别失败！有些门锁上有一个数字键盘，开启时按序键入一个数字系列。这种锁是使用电子控制，常见於办工室内。优点是只要告诉员工密码便可，无须复制钥匙。如果有人把密码告诉外人，这锁便形同虚设。因此这类密码锁的密码需要经常更换才可以。这种锁有3——6位密码，保密性极高。主要用于国外出行轻松通过海关检查。其中海关锁还包括行李织带锁、挂锁等。这是一种没有电子器件的大密钥量高可靠的全机械密码锁。它的操作方式独特，类似老电话机的拨号――从拨盘的起点开始，顺时针转动拨盘到某一位数码，然后退回到起点，就输入了一位密码。如此重复直到输入了最后一位密码，再从起点逆时针转动拨盘就可以开锁。在开锁的同时，内部已经复位，所以拨盘退回到起点关锁后，必须重新输入密码才能开锁，不需要考虑内部复位问题。如果输错了密码，逆时针转动拨盘（虚开锁）也可以内部复位，然后重新输入密码。这种密码锁中，六位密码的可以有298万多组密码供主人随意变换，保密性极高。可选密码组是连续排列的，为选择容易记忆的密码提供了方便。已开发的基本型产品，密码位数及密码量还可以根据用户的需求来重新设计。也可以为用户增加报警器接口。从历史上技术发展的规律看，在功能相似的情况下，简单可靠的东西总是替代繁杂的东西，而它正是以简代繁的东西。所以，它是大众化的实用性新产品，替代传统圆盘式机械密码锁和部分电子密码锁是应该的。拨码盘式全机械密码锁适用于在保险柜、保险箱、文件柜、防磁防火柜、防盗门、银库门、仓库门、车门、民用门及机械卡阻机构上广泛使用。它可以替代现有的传统圆盘式机械密码锁和部分电子密码锁。为某些产品的更新提供了契机。由于电子技术的风靡，很多产品以采用了电子结构为荣。但在某些场所，电子产品并没有绝对的优势，反而是机械产品或机电混合产品更实用。举两个例子：一是燃气灶的打火装置，早期是晶体管的点火器风靡一时，但它不耐潮湿，容易损坏，离不了电池。时间一长，反而是靠手扭动旋钮储能的机械（压电）打火装置显露出它的优越性－-简单实用，成为燃气灶点火器的主流。二是汽车的后视镜及公共汽车（单厢）的后门窥视器，都曾有被电子监视器替代的危险，但人们发现：传统的后视镜及公共汽车驾驶员上方的普通后视镜，观察效果并不比电子监视器差，更简单实用。事实上，在传统的工业中，也能够找到比所谓的“新经济”更保险但是利润却毫不逊色的投资方向。密码锁并不是一种频繁操作使用的产品，可以说是一种半静态的产品，采用机械方式更实用一些。但电子方式的密码量大，人们主观感觉会安全一些。本专利产品的密码量接近电子密码锁，操作又比传统机械密码锁快得多，简单实用，可以象前述两例一样，有望成为高档次密码锁主流。拨码盘式全机械密码锁也是一种盒式机械密码锁，与美国生产的“沙金”、“洛加达”类盒式机械密码锁有相似之处：它们都是圆盘式机械密码锁、都有控制锁舌、都是同轴操作输入密码和开启锁舌。但操作方式有很大的区别：“沙金”类盒式机械密码锁靠操作轴连接主动盘，再由主动盘依次传递带动其它密码圆盘，因此输入密码时旋钮要正转若干圈再反转若干圈，反反复复才能输入密码。而拨码盘式全机械密码锁是靠内部的一个简单的顺序拨码器，依次拨动各个密码圆盘。从外部的操作来看，类似老式拨盘式电话机的操作：从拨盘的起点开始，顺时针转动拨盘到某一位数码，然后退回到起点就输入了一位密码。如此重复直到输入了最后一位密码，再从起点逆时针转动拨盘就可以开启锁舌。“沙金”类盒式机械密码锁的锁舌开锁支架是一直压在密码圆盘上的，输入密码时圆盘缺口转动到支架处会有微小的反映，经验十分丰富悟性又很高的人，可以根据这个特点探出密码。而拨码盘式全机械密码锁的锁舌开锁支架在输入密码时是离开密码圆盘的，只有在开锁时的一个小角度是压在密码圆盘上的，而此时密码圆盘是静止的。因此靠手感试探密码的概率接近零。“沙金”类盒式机械密码锁在关闭锁舌后，要人为再转动几圈旋钮以拨乱密码圆盘的位置，而拨码盘式全机械密码锁在开启锁舌的同时，内部已经自动拨动了密码圆盘的位置（复位），所以在关闭锁舌后必须重新输入密码才能重新开锁，不会人为保留密码。“沙金”类盒式机械密码锁的旋钮在360度要刻100刻度，每个刻度之间只有6度的角度，旋转输入时要十分小心。而拨码盘式全机械密码锁只在不到半圈的范围刻有12个整数刻度，每个刻度之间有5度的间隔，输入密码时允许在该刻度的正负4个刻度范围停留，既承认输入该刻度的整数值。因此是准数字式输入。它的可用密码是从最小值到最大值依次全排列，可以由主人随意选择变换，没有盲区。拨码盘式全机械密码锁在输入密码时，从起点顺时针转动到最后一位刻度，只需要165度，不到半个圆，然后退回起点再输入下一位密码。操作时手可以用一种握姿握住旋钮输入全部密码。不象“沙金”类盒式机械密码锁要正反转若干圈，频繁倒手。“沙金”类盒式机械密码锁的密码位数是固定的，而拨码盘式全机械密码锁的密码位数是可变的。最大6位密码的密码锁，密码位数可在0—6位之间选择。如果选择了3位密码，只能限于3位，输入4位就不能开锁。这对于不同场所的使用者提供了更宽的选择余地。生产的12个刻度6位密码的拨码盘式全机械密码锁有325万组密码。如果改成7位则有3908万组密码，8位的有3亿密码。而且全部是可选择使用的密码。如果保密性有特殊需要，还可以根据要求生产更多刻度的密码锁。智能密码锁的系统由智能监控器和电子锁具组成，二者异地放置。这里采用了线路复用技术，使电能供给和信息传输共用一根二芯电缆，提高了系统的可靠性、安全性。智能监控器的组成框图，它由单片机、时钟、键盘、LCD显示器、存贮器、解调器、线路复用及监测、A/D转换、蜂鸣器等单元组成。主要完成与电子锁具之间的通信、智能化分析及通信线路的安全监测等功能。在发送端，电子锁具通过脉冲变压器T将调制好的数据信号升压后发送出去；在接收端，脉冲变压器T将接收到的数据信号降压后送解调器，以减少载波信号在传输过程中的损耗。为了减少通信和供电之间的相互干扰，对扼流圈L、耦合电容C的选择要综合考虑。设载波频率fo=400kHz，为了保证绝大部分信号能量传输到接收端，取L=7μH?C1=047μF。为了防止通信线路的人为破坏和电磁执行器因某种原因造成流过电磁线圈的电流过大而烧毁线圈，本文在智能密码锁设计中采用电流监视技术。电流监视器采用MAIM公司生产的电流/电压转换芯片MA471。该芯片能将被测电流I转化成对地输出电压U，且有测量范围大、精度高、输出电压U和被测电流I成正比等特点。电流监视器输出电压送A/D转换器，单片机通过读取A/D转换结果，获知线路中电流的变化情况，通过分析及时发现异常，发出报警信号。智能监控器接收锁具发来的状态信息(其中包括锁具的开启、关闭、第一次密码错、第二次密码错、第三次密码错等)、流过电磁执行器线圈的电流值，并读取该时刻通讯线路的供电电流值，三者结合起来构成一个数据块，其中操作状态占1个字节，供电电流占2个字节，线圈电流占2个字节。智能监控器在与电子锁具通信过程中，始终处于接收状态。为了提高通信可靠性，本文在通信协议中采用重复发送的方式，电子锁具对每一组数据重复发送5次，智能监控器接收到这组数据后，采用大数译码定律纠错，保证了数据接收的准确性。另外为了节约内存需对接收到的数据采用预处理技术，即每接收到一个数据后，首先将该数据与设定的门限值比较，如果大于门限值，则发出超限报警；如果小于门限值，则将该数据与当日接收到的同类数据比较，保留较大者。这样每天存储的数据为同类数据中的最大值，智能化分析与预测技术就是以每次接收到的数据块为依据，与此前同类数据的记录值作比较，分析该操作引起电流变化的大小及趋势，及时发现存在问题，并报告管理人员，从而提高了整个系统的可靠性。智能密码锁软件采用51系列单片机汇编语言对智能监控器和电子锁具分别编程。智能监控器软件包括键盘扫描和LCD显示程序、蜂鸣器驱动程序、时钟修改和读取程序、数据通信与预处理程序、智能化分析程序及线路监测程序等模块。电子锁具软件包括键盘扫描与译码程序、LCD显示程序、通信程序、电磁执行器驱动及检测程序、传感器接口程序等模块。软件设计过程中采用模块化设计方法，便于程序的阅读、调试和改进。智能密码锁充分利用了51系统单片机软、硬件资源，引入了智能化分析功能，提高了系统的可靠性和安全性。通过在某型号保险柜安装使用，受到用户的欢迎。智能密码锁在软、硬件方面稍加改动，便可构成智能化的分布式监控网络，实现某一范围内的集中式监控管理，在金融、保险、军事重地及其它安全防范领域具有广泛的应用前景。智