第一章 緒 論

　　1.1幾種常見的密碼鎖

　　1.普通密碼鎖

　　目前最常用機械鎖，這種鎖結構簡單、使用方便、價格便宜，但在使用中暴露了很多缺點：（1）機械鎖是靠金屬制成的，通過鑰匙上的不同齒形與鎖芯的配合來工作的，安全性較低；（2）鑰匙一旦丟失，無論誰撿到鑰匙都可將門打開

　　2.機械密碼鎖

　　該型鎖將解鎖密碼以機械裝定的形式存儲在裝置的鑒別機構上，在裝置的外圍設立密碼操作鍵。密碼的輸入，產生相應的鑒別動作，即正確的密碼輸入，鑒別機構產生開鎖動作：錯誤的密碼輸入，鑒別機構的部件將發生錯位或不做出響應。機械密碼鎖采用機械加工（如精密機械加I／微細加工）制作，皮實、耐用，電磁干擾、外界的異常信號很難啟動鑒別機構。但機械密碼鎖通常包含多個較復雜的機、電功能組件，裝置微小型化需借助先進的制造技術與裝配工藝，制造周期長、成本高，機電接口及測試也有一定難度。

　　3.電磁／卡片式密碼鎖

　　該型鎖類似于機械鎖，利用光電耦合或電磁感應的原理，將密鑰信息預先置于卡片內，加工好的卡片充當鑰匙，開鎖時將卡片插入鎖內或近距離感應就能將鎖打開。該鎖的優點是：成本較低；授權用戶一人一卡，可聯微機，有開門記錄。缺點是：卡片設備有磨損，壽命較短；卡片容易復制，不易雙向控制；磁卡內存儲的信息容易因外界磁場干擾而錯亂，以致卡片（鑰匙）無效。

　　4.指紋密碼鎖

　　該類鎖通過檢驗人員生物特征（如指紋）等方式來識別開鎖。管理員利用采樣控制軟件，通過指紋采集儀采集、保存指紋；識別軟件依賴指紋庫識別開鎖者的身份，通過外圍設備顯示、打印和存儲。指紋具有唯一性和終身不變性的特點，一直被當作身份鑒定的可靠手段，從是否允許非法開啟角度來說，安全性極好；但從使用是否方便的角度看，對安裝環境和使用者的要求很高，安裝位置與使用者身高之間必須滿足一定的關系；同一個人，在指紋劃傷，或任何被用于開鎖的識別部位有損傷的情況下，可能產生錯誤識別而無法開鎖。

　　1.2研究背景

　　在人們的日常生活中，鎖被廣泛使用，人們常用鎖來鎖一些貴重物品乃至自己的家門，目的就是為了提高安全性。常見的鎖有普通機械鎖、機械密碼鎖、電磁卡鎖、指紋（虹膜）鎖等。而普通的機械鎖極容易被強行破壞，安全系數不高；機械密碼鎖雖然安全系數高但造價相對較高，目前在保險柜上應用較多；電磁卡鎖由于磁卡信息極易受外界干擾而失磁導致無法開鎖，而指紋（虹膜）鎖雖然安全性很好，但會因手指劃傷虹膜充血等收到限制。通過分析我們不難發現傳統密碼鎖或多或少存在一些不足從而降低了其保密的安全性，因此研究一種新型的密碼鎖是具有有很高的現實需求性。隨著電子科技的發展，將電子芯片跟傳統機械鎖結合起來設計成一種新型的密碼鎖而電子密碼鎖作為一種新型的鎖已經成功，即電子密碼鎖。

　　在安全技術防范領域，具有防盜報警功能的電子密碼鎖逐漸代替傳統的機械式密碼鎖。電子密碼鎖與傳統密碼鎖想比較，擁有海量的密齒，通常從10000到10000000不等，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上還是在性能上都大大提高一步。

　　從是否方便的角度看，電子密碼鎖省去了傳統機械鎖的鑰匙，電磁卡鎖的磁卡，使用者只要記得其密碼，便可以開啟，從而大大提高了其適用性。因此電子密碼鎖的具有較高的研究價值。

　　1.3國內外研究現狀和發展趨勢

　　早在80年代，日本產生了最早的電子密碼鎖。隨著日本經濟復蘇，電子行業的

　　快速發展，一些利用簡單的門電路設計的密碼鎖出現了。這類電路安全性差，容易破解。到了90年代，美國、意大利、德國、日本、加拿大、韓國以及我國的臺灣、香港等地的微電子技術的進步和通信技術的發展為密碼鎖提供了技術上的基礎，從而推動密碼鎖走向實際應用的階段。我國于90年代初開始對密碼鎖進行初步的探索。到目前為止，在此領域雖已有較大的發展，采用各種電路進行設計的比較多，技術也相當先進，電子技術發展至今已達到相當高的水平，電子密碼鎖技術已十分成熟。

　　1.4本文研究的主要內容

　　本文的主要研究方向是電子密碼鎖的具體設計，設計一種電子密碼鎖的控制系統電路。使得密碼鎖具有以下功能：開機輸入密碼，密碼正確則電磁鎖打開；如果第一次輸入的密碼不正確，允許再輸入兩次密碼，在這個過程中，如果密碼正確則電子鎖打開，如果在這個過程中密碼依舊不正確，則鎖定鍵盤的輸入功能，并且蜂鳴器報警。為了方便設計，將密碼鎖的開啟跟鎖定用發光二極管來代替，綠色發光二極管亮表示密碼鎖開啟，紅色發光耳機管亮表示密碼鎖鎖定。也就是將其功能轉化為：1.開機輸入密碼，密碼正確綠燈亮，表示開鎖；2.密碼輸入錯誤紅燈亮，表示密碼錯誤；3.連續三次輸入密碼不正確則鎖定鍵盤，并報警鳳鳴。

　　本設計采用單片機為主控芯片，結合外圍電路，組成電子密碼鎖，用戶想要打開鎖，必先通過提供的鍵盤輸入正確的密碼才能將鎖打開，密碼輸入錯誤有提示，為了提高安全性，當密碼輸入錯誤三次將報警。密碼可以由用戶自己修改設定，鎖打開后才能修改密碼。修改密碼之前必須再次輸入密碼，在輸入新密碼時候需要二次確認，以防止誤操作。