基于多种通讯方式的密码锁系统

《基于多种通讯方式的密码锁系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于多种通讯方式的密码锁系统（13页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、基于多种通讯方式的密码锁系统摘要：伴随着短距离无线通信技术和嵌入式系统技术的发展,无线电子密码锁成为人们保护私有财产的新宠。越来越多的车辆防盗系统、安防门禁等系统采用安全便捷的无线遥控电子密码锁。基于无线通信技术和嵌入式系统技术,本课题设计并实现了一款安全性能良好的无线密码锁。关键词：嵌入式技术,短距离无线通信,射频芯片,单片机,跳码目录一、电子锁的概述31.1电子锁的结构和分类31.2电子锁的发展现状和前景41.3设计与方案5二、总体方案设计52.1嵌入式系统简介52.2基于单片机的嵌入式系统设计概要8三、无线密码锁的总体方案设计93.1主动式开锁系统和被动式开锁系统93.2无线密码锁的功能

2、设计103.3无线密码锁设计要点研究10四、系统硬件电路设计104.1线密码锁系统硬件总体框图104.2发送端钥匙硬件电路设计11五、系统软件设计125.1钥匙的工作流程125.2钥匙管理程序125.3系统主要功能的实现12六、总结与展望13引言锁是古老而又现代的社会性用品。随着科技、经济和社会的发展,当今社会的安全防范系统对锁具的保密性、可靠性、便用性以及一可扩展性提出了史高的要求。因应这些需求,伴随着现代电子技术的突飞猛进,人们需要突破传统机械锁具的机械、弹子结构,创造出更安全、易用并能够与整个安全防范系统无缝对接的电子锁产品。实际上，电子密码锁和普通的机械密码锁存在着本质上的区别，它具有

3、较强的安全性和可靠性。一、电子锁的概述1.1电子锁的结构和分类所谓电子锁,即以电子线路作为中枢控制机构,以电磁铁或微型电机驱动的锁体作为执行机构的机电一体化安全装置。电子锁系统由电路控制部分和机械执行机构两部分构成。下而简要介绍各部分功能：输入输入的方式根据电子锁的具体结构有所不同,有和锁体结合在一起的小键盘,也有锁和钥匙分离的电子钥匙如磁卡,遥控钥匙等。解码器，为保证数据的保密性,输入的数据常常为加密后的密文,因此常需要对输入进行解码。显示和报警，用于显示鉴权结果、执行情沉和报警,是电子锁的功能、展。固态存储单元固态存储单元是非挥发性的存储器等,它存储着系统重要的参数,多为鉴权所需重要信息,

4、如密码,用户信息等。驱动电路驱动电路是控制电路与执行机构的接口电路。因为执行机构多由电磁铁或马达作为动力源,所以控制电路要提供合适的信号控制电磁铁或马达，鉴权鉴权模块根据鉴权算法判断输入是否合法,并做出一系列的动作,如显示、报警、驱动执行机构。电源电源模块对电路控制部分和机械执行机构均不可或缺,理想的电源是电子锁持续正常工作的基础。相对于电子锁的执行机构,电子锁的控制电路具有极大的灵活性,这也是电子锁种类繁多,花样翻新的重要原因。电子锁的分类方法很多,这里根据其输入方式的异同,将其分为：（1）数字键盘式电子锁,传统的电子锁多采用这种方式,用户通过数字键盘输入开锁信息。（2）卡片钥匙式电子锁,其

5、特点是使用卡片作为钥匙,钥匙是控制电路的组成部分。作为钥匙的卡片,就其性质而言具有多样性,如磁卡,穿孔卡等。1.2电子锁的发展现状和前景最早人们采用分立元件电容、电阻、齐种有源器件、二几簧管、继电器等后来采用小规模集成电路与门、或门、非门、触发器等而后采川中等规模集成电路计数器、移位寄存器、比较器、数据选择器、电路等再后来大规模集成电路出现了,人们开始使用编译码器、等近二片年来,随着超大规模集成电路的应用,尤其是以一为代表的单片机的出现,使电子锁的功能趋于复杂化最近,集成电路技术的迅猛发展,催生了各种应用于某个专业领域的专用集成电路。八,同时出现了“片上系统”芯片,电子锁领域的芯片主要有公司的

6、系列,公司的系列等。总起来看,电子锁的发展现状和前景呈现为：（1）采用拥有丰富功能的控制器和专用集成电路,作为控制电路的核心单元。一方面简化了硬件设计,另一方面为通过软件扩展锁的功能提供了基础。（2）现代电子锁有时要与整个门禁系统和安防系统无缝结合。目前,智能家居技术方兴未艾,电子锁常常和整个系统内其它部分联动,用户可以查询门锁的状态,也可以远端向门锁发送控制命令。（3）各种模式识别技术越来越成熟,且广泛地应用于电子锁领域,以后的电子锁会越来越智能、安全和便捷。1.3设计与方案本课题主要研究无线通信技术与电子密码锁技术的结合,即设计并实现无线遥控电子密码锁。无线电子锁系统包括易携带的小巧的电子

7、钥匙,可放置于汽车、摩托车或电动车等设备内的锁体,以及钥匙和锁之间安全的无线传输技术。本课题要完成的主要工作是：（1）研究嵌入式设计的一般原则和短距离无线通信技术的关键知识。（2）研究无线密码锁系统的总体方案设计。这包括主动式开锁系统和被动式开锁系统的选择,系统的功能设计,系统的设讨一要点研究。（3）设计系统硬件电路,并搭建试验电路板。系统硬件由独立的钥匙电路和锁体电路组成。主要完成单片机和的外围电路设计,射频发射芯片和接收芯片的外围电路设,以及单片机和射频收发芯片的接口电路设计。（4） 系统软件设计与实现。使用开发单片机程序,这包括通信协议,跳码编解码算法,单片机和射频收发芯片的接口程序,按

8、键检测程序,单片机电源管理程序,钥匙管理程序等。（5） 调试软硬件系统。使用搭建的试验开发板,进行软硬件调试,以进一步完善和丰富系统功能。本设计的主要创新之处在于：（1）用软件实现跳码算法。跳码算法是公司基于专用集成电路开发的算法,它由硬件实现,需付较高的专利使用费。本课题利用软件实现该跳码算法,一方面避开了高昂的专利使用费,有利于形成具有自主知识产权的产品另一方面也使该算法易于无缝集成到各种安防、门禁系统中。（2）优化跳码算法。基于编译器,采用和汇编混合编程等优化手段来优化跳码算法,大大降低了算法的存储空间和运行时间。制定并实现安全的通信协议。通信协议巧妙地将跳码算法集成到系统中,保证了钥匙

9、和锁之间的通信内容每次都不同,而且少乎不可预测。这样的通信儿乎可以阻断除物理破坏之外的所有攻击方式。（3）系统容量大。每套无线密码锁系统共用一个位的加解密密钥,拥有一把锁和最多把钥匙。因此,整个设计允许套无线密码锁系统。这样的容量完全可以满足潜在市场的需要。二、总体方案设计早期的电路设计多采用分立元件搭建电路。随着集成电路技术的迅猛发展，电路设计采用了各种高集成度的芯片,电路板越来越精简,功能却越来越丰富。目前,各种电子产品都竞相采用嵌入式系统技术,本课题也拟基于嵌入式技术设计无线密码锁系统。2.1嵌入式系统简介近年来,随着计算机技术的迅速发展,以及计算机技术和产品对其它行业的广泛渗透,使得以

10、应用为中心的分类方法变得更为切合实际。具体的说,就是按计算机的嵌入式应用和非嵌入式应用将其分为嵌入式计算机系统和通用计算机系统。嵌入式系统是伴随着超大规模集成电路的高速发展而出现的。在当前数字信息技术和网络技术高速发展的后一时代,嵌入式系统己经广泛地渗透到科学研究、工程设计以及人们的日常生活等方方面面中。嵌入式系统的应用数量已经远远超过通用台式计算机系统。制造工业、过程控制、通讯、仪器仪表、汽车、船舶、航空航天、军事装备、消费类电子产品等均是嵌入式系统的应用领域。2.1.1嵌入式系统的定义所谓嵌入式系统,目前流行两个定义。际电气和电子工程协会的定义是“控制、监视或者辅助设备、机器和乍间的装置”

11、。目前获得广泛认同的定义从技术的角度来讲,是以应用为中心,以计算机技术为基础,软件硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积及功耗严格要求的专用计算机系统。从系统的角度来讲,是指设计完成复杂功能的硬件和软件,并使其紧密祸合在一起的计算机系统。2.1.2嵌入式系统的一般组成（1）嵌入式系统的硬件嵌入式硬件包括嵌入式处理器、存储器、输入输出设备、电源、时钟源等。嵌入式处理器是系统的硬件核心。近年来,随着超大规模集成电路设计和制造技术的发展,产生了多种不同架构、适用各种应用领域的微处理器,这些处理器是各种嵌入式电路赖以运行的基础和核心。目前使用较多的嵌入式处理器有嵌入式微控制器,嵌入式微控制

12、器又称单片机,一般以某一种微处理器内核为核心,芯片内部集成RAM总线、总线逻辑、定时计数器、看门狗、等各种必要功能和外设。为应对参差不齐的应用需求,每个系列的单片机都有多种衍生产品,这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配,从而达到最大性价比。微控制器是目前嵌入式处理器的主流,多为位机,也有部分、位机,最有代表性的微控制器架构有PLC等。(2)嵌入式处理器处理器对系统架构和指令集进行了特别的优化设计,使其更加适合执行算法。针对这种架构编写的算法程序往往能形成紧凑的机器代码,单条指令执行速度也较高。嵌入式系统的智能化是推动嵌入式处理器发展的一个重要因素,智能化算法一般都是运算量较大,特别是向量

13、运算、指针线性寻址等较多,而这些正是。处理器比较有代表性DSP56000的系列。（3）入式微处理器,嵌入式微处理器在性能上接近通用计算机中的。在应沙,往科将微处理器装配于专门设计的电路板上,只保留和嵌入式应用相关的最基本功能,从而可以大幅减小系统体积和功耗,在工作温度、抗电磁干扰及可靠性等方面都得到加强。嵌入式处理器多为位机,甚至有部分是位机,目前主要的架构有MIPS系列。(4)嵌入式片上系统所谓片上系统,即在一个硅片上实现一个功能更为完备,集成更多外围设备的复杂系统。除个别无法集成的器件以外,整个嵌入式系统大部分均可集成到一块或几块芯片中去,从而减小体积、降低功耗、提高可靠性。各种通用处理器

14、内核将作为设计公司的标准库,成为设计中一种标准的器件,用标准的等语言描述,存储在器件库中。分为通用和专用两类。通用较有代表性的有ARM芯片等。2.1.3嵌入式操作系统嵌入式系统的软件部分主要包括嵌入式操作系统和应用软件,而嵌入式操作系统是核心,是嵌入式应用软件的运行平台,也是嵌入式硬件的管理和驱动程序。操作系统发展到现在,广泛使用的主要有多道批处理操作系统、分时操作系统以及实时操作系统。由于嵌入式系统的特点,嵌入式操作系统主要是实时操作系统。实时操作系统是事件驱动的,它能对来自外界的事件和信号在限定的时间范围内做出响应。实时系统主要分为以下两类。强实时系统卜在航空航天、军事、核工业等一些关键领

15、域中,事件的响应时间必须得到完全满足,否则就造成如飞机失事等重大地安全事故,造成重大生命财产损失或生态破坏。因此,在这类系统的设计和实现过程中,应采用各种分析、模拟及形式化验证方法对系统进行严格的检验,以保证在各种情况下的时间需求和功能需求都能够得到满足。弱实时系统一某些应用虽然提出了时间需求,但实时任务偶尔违反这种需求对系统的运行以及环境不会造成严重影响,如视频点播一一,系统、信息采集与检索系统就是典型的弱实时系统。在系统中,系统只需保证绝大多数情况下视频数据能够及时传输给用户即可,偶尔的数据传输延迟对用户不会造成很大影响,也不会造成像飞机失事那样严重的后果。RTOS的种类繁多,这里简介儿种

16、常用的:VxWorks系统VxWorks操作系统是美国公司推出的一种嵌入式实时操作系统。自从世纪年代推出以来,凭借其良好的持续发展能力、高性能的内核以及友好的用户开发环境,在嵌入式实时操作系统领域占据一席之地。它以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中,在美国的一、一战斗机、一隐形轰炸机和爱国者导弹上,甚至连年月在火星表面登陆的火星探测器上也使用到了。VxWorks的哲学并不是要创建一个无所不能的操作系统,而是综合了两种操作系统的优点,一方面使开发时的宿主机操作和应用变得方便,另一方面获得了更好的实时性和嵌入式性能。QNXQNX实时

17、操作系统是加拿大软件系统有限公推出的一个实时的、功能可扩展的嵌入式操作系统。它遵循程序接口和和工具,部分遵循实时扩展规范,支持的处理器包括X86等.作为真正意义上的微内核,驱动程序、应用程序、协议栈和文件系统与内核相隔离,通过内存保护机制运行在各自的用户空间内核的基本功能比如信号、时钟、任务调度运行在内核空间。通过空间隔离,保证任何一个部分出了错误不会影响其他部分和内核,并且可自动重启恢复。没有任何其他实时操作系统能提供如此保护机制。它的微内核最小能够裁剪到大小。QNX提供了强大的嵌入式视窗、网页浏览器、多媒体播放器和图形功能,支持多种多媒体格式。为嵌入式设备提供了成熟的图形能力,提供了丰富的

18、可视化应用。WindowsCE美国微软公司为进军嵌入式系统市场,推出位嵌入式操作系统产品家族。目前产品家族主要有两种产品系列,针对小容量、移动式、智能化、连接设备的模块化实时嵌入式系统。为建立针对掌上设备、无线设备的动态应用程序和服务提供了一种功能丰富的操作系统平台,它能在多种处理器体系结构运行,并且通常适用于那些对内存占用空间具有一定限制的设备。它是从整体上为有限资源的平台设计的多线程、完整优先权、多任务的操作系统。它的模块化设计允许它对于从掌上电脑到专用的工业控制器的用户电子设备进行定制。操作系统的基本内核需要至少的,个一十对基于体系结构的解决方案的全功能嵌入式操作系统。采用体系结构,继承

19、的服务与功能,可用一快速建立功能强大丰富的嵌入式系统。WindowsCE采用层状的体系结构,有层次性强、可移植性好、组件化可剪裁、强调编程接口和支持上层应用等特点。其从卜而上可分为四层硬件层,硬件适配层,操作系统服务层,应用层。硬件层是整个系统的硬件基础层是逻辑上位于硬件和操作系统之间的一层硬件相关的代码，对具体的硬件抽象出统一接口操作系统层承接应用程序和硬件,实现硬件资源管理调度和文件系统管理应用程序层基于操作系统实现所需要的功能。2.2基于单片机的嵌入式系统设计概要单片机又称单片微控制器,它将中央处理器、存储器等、及各种输入输出接口定时计数器、等串行接日、转换部件等集成到一个微小的芯片内。

20、单片机可谓“麻雀虽小,五脏俱全”,它实际上将普通微机系统的主要功能部件集成到了单一芯片内。单片机的出现和发展与公司密不可分,年推出了位单片一机,年推出了位单片机,年推出一单片机,特别是一单片机的出现,翻开了单片机发展的新篇章。直到现在,一系列单片机仍然占据着较大的市场份额。单片机进入了一个高速发展期。2.2.1单片机硬件系统的一般设计 虽然单片机是单片机嵌入式系统的核心部件,但仅有一个单片机也不能正常工作。典型的单片机嵌入式系统除了单片机,还需要一些外围芯片、器件和控制电路一起组成一个单片机系统,嵌入到应用对象的环境体系中去。单片机之外的系统电路通常包括以下几部分：（1）基本系统电路,即最小系

21、统电路。单片机系统运行所需要的时钟电路、复位电路、系统供电电路、驱动电路、扩展的存储器等。（2）输入接口电路。通常是各种物理量的测量传感器、变换器输入通道。根据现实世界物理量转换成电量输出信号的类型,如模拟电压电流、开关信号、数字脉冲信号等的不同,接口电路也不同。常见的有传感器、信号调理器、模数转换器、开关输入、频率测量接等。（3）输出接口电路。这是应用系统面向对象的输出控制电路接口。根据应用对象伺服和控制要求,通常有数模转换器、功率驱动接口、开关量输出、输出控制等。（4）人机交互界面接口电路。人机交互通道接口是满足应用系统人机交互需要的电路,有键盘、拨码开关、发光二极管、数码管、液晶显示器、

22、打印机等多种输入输出接日电路。（5）通信接口电路。数据通信接口电路是满足远程数据通信或构成多机网络应用系统的接口。通常有、护、总线、总线等通信接口电路。2.2.2单片机软件系统的一般设计依据单片机的复杂度和应用程序的复杂度,单片机嵌入式系统的软件系统有时使用嵌入式实时操作系统,有时没有使用。使用可以极大地方便应用软件的开发,且使应用程序的添加和升级更为便捷,但同时,本身也占据了一部分系统资源。因此,只有一些复杂的微控制器和具有复杂应用。在“前后台系统”中,通常把嵌入式程序分成两部分,即前台程序和后台程序,其结构一般为无限循环。前台程序通过中段来处理事件后台程序则掌管招个嵌入式系统软、硬件资源的

23、分配、管理以及任务的调度,是一个系统管理调度程序。一般情况下,后台程序也叫任务级程序,前台程序也叫事件处理级程序。在程序运行时,后台程序检查每个任务是否具备运行条件,通过一定的调度算法，来完成相应的操作。对于实时性要求特别严格的操作通常由中断来完成,仅在户断服务程序中标记事件的发生,不再做任何工作就退出中断,经过后台程序的调度,转由前台程序完成事件的处理,这样就不会造成在中断服务程序中处理费时的事件而影响后续和其他中断。实际上,前后台系统的实时性比预计的要差。这是因为前后台系统认为所有的任务具有相同的优先级别,即是平等的,而且任务的执行又是通过队列排队,因而对那些实时性要求高的任务不可能立刻得

24、到处理。另外,由于前台程序是一个无限循环的结构,一旦在这个循环体中正在处理的任务崩溃,使得整个任务队列中的其他任务得不到处理,从而造成整个系统的崩溃。三、无线密码锁的总体方案设计3.1主动式开锁系统和被动式开锁系统整个无线密码锁系统有两大模块组成,锁体和遥控钥匙。按照锁和钥匙通信时的发起方和通信方式的不同,可以分为两类主动式遥控开锁系统,被动式遥控开锁系统。如图2-1主动式开锁系统图2-1主动式开锁系统主动式开锁系统中,钥匙是通信的发起方,锁是通信的接收方和执行机构。这种系统中,常常采用单向通信方式。用户在有效距离范围内,按动钥匙按键,钥匙发出开关锁命令,锁接收到命令后进行鉴权,并执行相关动作

25、。被动式开锁系统中,锁是通信的发起方,钥匙是通信的应答方。这种系统中,往往采用双向通信方式。正常工作时,锁每隔一定的时间发送一次询问信一号,当用户携带的钥匙在有效范围内时,钥匙会反馈应答信号,锁接收应答信一号后鉴权,并执行相关动作。如图2-2被动式开锁系统图2-2被动式开锁系统3.2无线密码锁的功能设计本课题设计的密码锁拟使用于汽车门禁系统,摩托车电动车防盗安全系统,保险柜安全系统等,已将主要具有以下功能：（1） 开锁。采用主动开锁,或者被动开锁。（2） 关锁。用户可选择手动关锁,也可选择自动关锁。（3）添加钥匙用户。每个锁要容纳一定数量的钥匙,支持多用户使用。（4）删除钥匙用户。对于确认丢失

26、的钥匙,系统应将其删除或注销,以防不法人员利用该钥匙实施入侵。(5)报警提示功能。当系统判别出非法入侵,或系统处于其他非安全状态时,系统会发出清晰而响亮的报警警示音,以报告用户和干扰入侵者。当系统进入安全状态时,也要报告用户使其放心。3.3无线密码锁设计要点研究在设计无线密码锁系统时,设计的要点和难点是下面几个部分:(1)选用什么样的微处理器作为典型的嵌入式系统,无线密码锁系统需要采用某种微处理器。前面己经介绍,微处理器种类繁多。鉴于无线密码锁的功能需求和成本要求,这里选用公司的体系结构的AVR单片机。（2）采用何种鉴权算法 早期的无线电子锁系统里,钥匙向锁发送的或者是没有加密的固定密码,或者

27、是经过,等编码芯片编码的密码,但这些方式产生的密码都是固定的内容,于民度较短一般不超过位,入侵者只要利用“拷贝重发”或者“扫描跟踪”等方法就可轻而易举地破解,因此这样的方案多应用于对安全性要求不高的场合。为满足对更高安全性的要求,本文提出一种基于“跳码”的无线密码锁解决方案。所谓跳码,是指钥匙每次向锁发送的密码都是唯一而随机的,入侵者无法预测,即使记录了原来的开锁密码也不能用于下次开锁,因此安全性极高。（3）短距离无线通信方式的选取无线通信是指采用无线电波作为信息载体,以自由空间作为传输媒介的通信方式。什么是短距离无线通信这是相对于典型的长距离无线通信系统如移动通信系统而言的,目前学术界和工程

28、界还没有就此给出一个严格的定义。般来讲,相较于长距离无线通信系统，低成本、低功耗和对等通信,是短距离无线通信技术的三大重要特征和优势。低功耗是相对其他无线通信技术而言的一个特点,这与其通信距离短有密切关系。由于传播距离近,遇到障碍物的几率小,因此发射功率很低。有别于基于网络基础设施的无线通信技术,对等通信是短距离无线通信的重要特征。终端设备之间对等通信,无需网络设备进行中转,因此空中接口设计和高层协议都相对较为简单,无线资源的管理通常采用竞争的方式如载波侦听。四、系统硬件电路设计4.1线密码锁系统硬件总体框图作为一个典型的嵌入式短距离无线应用系统,下面给出无线密码锁系统的概括图：图4-1 钥匙

29、发送端框图这里设计的无线密码锁系统是主动式系统即单向通信系统,钥匙作为发端。由于钥匙的易携带型、低功耗要求,这里的电源模块采用电仄为的理锰纽扣电池。钥匙上有两个按键,上锁按键和开锁按键。每当按卜开锁按键寸,钥匙会发出开锁信号每当要上锁时,按上锁键即可。图4-2 锁接收端的框图锁是通信的接收端,它接收钥匙发来的命令,许对合法的命令采取相应。微控制器采用,接收芯片采用公司的芯片。锁芯驱动接电路是控制电路与锁体执行机构的接口,它常常是马达控制电路。由于锁头常常安置于固定的位置上如车内,对功耗要求并不高,因此可根据锁体安装的位置和场合配以合适的电源如利用汽车内供电系统。锁头上有个系统复位键,这是重新设

30、置系统参数的调整。4.2发送端钥匙硬件电路设计下面就分别介绍在钥匙电路中的几个模块：复位模块各种微处理器在开始正常工作前都要进行复位,在这个按键下面，相关的设备，此时不要求任何时钟处几正常运行状态。五、系统软件设计 前面设计了系统的硬件电路,它们是无线密码锁软件系统赖以运行的硬件平台。软件系统或许是无线密码锁系统更为重要的部分,只有软件才更能体现无线密码锁系统的独特性、安全性和复杂的应用功能。无线密码锁的软件系统包括发送端钥匙软件系统和接收端锁体软件系统。软件系统的主要功能，管理硬件，为硬件提供驱动程序实现应用程序,其核心是钥匙和锁之间的通信程5.1钥匙的工作流程 钥匙是便携式遥控终端,采用电

31、池供电。为降低功耗,平时钥匙处于休眠状态。当有外部按键按下等事件时,钥匙被唤醒。而后,钥匙判断按下的是开锁键还是上锁键,并发出相应的信息帧。此后,钥匙又进入睡眠状态,等待新的事件。钥匙程序的要点是电源管理和发送程序。（1）电源管理程序 本身具有优秀的低功耗特性和电源管理方案,钥匙对功耗要求很高,因此要充分利用其特点降低功耗。单片机内部具有睡眠模式,它可以使应用程序独立关闭中相关的模块,从而降低功耗。进入睡眠模式的条件是置位寄存器的,然后执行指令。每种睡眠模式都有相应的唤醒源。（2）发送程序发送程序驱动引脚发送完整的信号帧。发送的信号均编码为处彻斯特码,占空比为。原始码的波特率为,曼彻斯特码的速

32、率为。用普通发送波形的关键是采用定时器控制信号波形的转换。这里,采川单片机内部位的计时器作为定时器,它被设置为溢出中断模式。5.2钥匙管理程序由前面的介绍,我们知道,每套无线密码锁系统唯一而重要的不同是跳码加解密算法的位密钥,即每套加解密系统拥有一个唯一的位密钥。母套系统中有一把锁和多把钥匙,它们使用共同的密钥。每把钥匙都有一个位的身份,同时还要维持一个位的计数器,发送的开锁信息帧将这些信息传送到锁。锁为每把钥匙存储上述个字节的信息,同时存储位密钥,它们均存储在单片机的中。锁电路的单片机内含一字节的,此最多存储把钥匙的信息。每套无线密码锁系统中,位密钥的设置在制造时有一家完成。厂家要为64.每

33、套系统建立档案,并妥善保管,以便售后服务。5.3系统主要功能的实现 本设计中的无线密码锁拥有的主要功能为开锁,手动自动关锁,配钥匙,册除丢失的钥匙,安全提示报警等功能。这里分别介绍这几种功能的实现：（1） 开锁开锁是无线密码锁系统应提供的最基本功能,也是对安全性要求最高的功能。开锁时,对用户来说,操作很简单,只需按下S2钥匙上开锁按键。（2）手动自动关锁关锁也是无线密码锁应提供的基本功能。因为入侵者对系统发送关锁命令而实施攻击意义不大,所以该操作对安全性要求不高。手动关锁时,对用户来说,操作很简单,只需按下关锁按键S1.(3)配钥匙本论文实现的密码锁支持多用户钥匙功能,最多支持把钥匙。排套系统

34、的钥匙容量由生产厂家制定,可根据每套系统配备的钥匙数量将产尸分为若干档,如把钥匙为第一档,把钥匙为第二档等等。具体每档的生产数量,应有市场调查决定。(4)删除丢失的钥匙无线密码锁是多钥匙的系统,难免丢失钥匙。为保证系统安全,在确认无法找回丢失钥匙的情况下,要将丢失的钥匙从系统中删除。(5)安全提示报警为方便用户使用和提高系统的安全等级。锁体电路上的蜂鸣器发出各种声音提示不同情况。 上面是系统主要功能的实现，可以实现某些功能,或者丰富系统的功能。六、总结与展望 基于无线通信技术和嵌入式系统技术,本课题设计并实现了一款安全性能好的无线密码锁。无线密码锁通常采用两种方案主动式开锁系统和被动式开锁系统

35、,这里我们选用了主动式开锁系统作为系统方案。 综上所述，在社会经济不断发展的同时，电子密码锁已经成为了人们生活中非常常见的物品，未来具有远大的前景。 参考文献1 薛永前. 基于跳码技术的无线密码锁设计与实现D. 华东师范大学, 2009.2 彭克勤, 朱敏玲. 一款基于MSp430单片机指纹密码锁系统的设计J. 数码世界, 2017(12):656-658.3 丁犇. 单片机与串行通信的电子密码锁设计方式研究J. 电子制作, 2016(17):68-69.4 基于物联网技术的智能控制器及智能钥匙的研发D. 华东理工大学, 2016.5 基于数字混沌的一次一密电子密码锁设计D. 大连海事大学, 2015.