基于51单片机的密码锁设计文献综述
2020-06-06 11:03:41
文 献 综 述
1.课题的研究意义和应用价值:
随着人们生活质量的提高,住宅与部门的安全防盗、机关单位的文件档案以及财务报表等重要资料保存多以加锁的方式来解决,然而传统的机械锁由于其构造简单、密码量少、安全性能差、携带不便等缺点,已经不能满足人们需要,被撬锁的事件屡见不鲜。之前开发出来的电子密码锁,其种类不但不多,而且保密性又差,最基本的密码锁只能依靠最为简单的模拟电子开关来实现,虽然制造简单但极其不安全,之后的密码锁多是依靠于EDA来实现的,其电路结构十分复杂,电子元件又繁多,但是密码过于简单而又易被破解。
伴随着大规模集成电路技术的发展,伴随着单片机的出现,出现了许多带有微处理器的电子密码锁,有效地克服了机械密码锁的各种缺点,令密码锁在安全性能方面有了极大的提高,其优势在于其保密性能好,使用便捷,安全指数高,没有活动零件,不会被磨损,寿命较之前更长,功能性日趋变强,由从前的单一密码输入发展到如今的各种密码以及感应元件,实现了真正意义上的电子加密,用户只有电子钥匙和密码两者中的一样,是不可能打开锁的,随着电子元件的发展及人们对保密性需求的提高出现了越来越多的电子密码锁,从而使得电子密码锁成为如今市场上的主流产品。
2.国内外研究现状:
如今电子密码锁的发展已经到了非常高的水平,由于电子元件特别是单片机应用在这几年得到空前的发展,无论是功能性还是稳定性都比较全面,在保密性能方面已做到人眼虹膜识别,以及指纹识别,甚至人声识别。基本上电影上有的现实生活中也都已经有了。电子密码锁在国外发展比较早,所以应用的也比国内广泛,这些年在国内这方面发展也较快,不管自己开发或是国外引进的都有,在重要地方应用较多,由于价钱方面比传统锁较贵,早几年应用的较少,现在越来越普及到平常化,未来的发展也会日益被国内大众采用,由于电子密码锁的功能、安全是传统锁无法相媲美的[1],所以电子密码锁发展前境是非常大的。
从国内目前的技术水平以及市场认可的程度看,我们使用最为广泛的就是键盘式电子密码锁,该种电子密码锁主要应用在保险箱、保险柜以及取款机上,由于人们对安全的重视以及当代科技的发展,很多电子智能锁(指纹识别、IC卡辨认)已经在国内外陆续面世。这些产品的主要特点是针对特定指纹和有效IC卡,适用于有严格保密要求的箱、柜、门等等。但是指纹识别器在公共场所下使用存在机械易损坏的情况,IC卡辨认也存在易丢失、易损坏等缺点,其技术成本较高,在一定程度上大大限制了这几类产品的普及和推广。鉴于目前的技术水平以及国内市场的接受程度,键盘式电子密码锁是这类电子防盗产品的主流选择。在科学技术不断发展的当代,电子密码防盗锁作为防盗卫士的作用也日趋重要。电子密码锁是集计算机技术、电子技术、数字密码技术为一体的机电一体化高科技产品,具有安全性高,使用方便等优点[2]。
键盘式电子密码锁需在数字键盘上输入,和我们拨打电话十分相似,因而易于人们掌握,其最为突出的优点是”钥匙”是记在管理员脑海里的数字,可靠性和安全性较传统锁都有很大优势,不会丢失”钥匙”(除非管理员忘记),”钥匙”难以被窃(除非管理员告诉他人)。密码不能设置的过于简单,过于简单就会被他人轻易地在键盘上慢慢试出来,甚至有可能被旁观者偷窥记下来,以至于保密性的不足。当然密码又不能太过于复杂,如果过于复杂了管理员可能也会忘记,又或者导致输入密码时操作的成功率低,造成密码锁使用时的不便。
所以,为了发扬键盘式密码锁的优点、克服其劣势,键盘式电子密码锁也在不断的发展当中,如:”任意设定”密码技术使得管理员可以根据自己的需要或者自己的喜好来设定密码,常用常新;而”自动更改”密码技术就使得这次输入的密码将会自动更改成下次应输入的密码,其更改规律则不会为他人所知,那么就不会惧怕旁观者的偷窥;别出心裁的”键盘乱序”显示技术使得输入键盘上的固定键位每次显示出的数字和字母都不固定,而且显示的窄小角度只能由被授权者从正面才能看得到,所以即使在一旁的旁观者看见操作的动作也很难偷窥到密码;”多重密码”设定技术使单独的一组密码不一定有效,它适合多人分权使用,因而需要输入两组或两组以上的密码才被通过,极大地提高了密码锁的保密性,假如限定输入这些密码的时间区段或先后顺序,则保密性还可继续提高[3]。在被授权者输入密码的过程中,为了限制不法分子套用密码的企图,通常输入错误密码次数过多或若干时间内输入都不正确,立即LOCK住输入键盘,就不再接受输入操作。
电子密码锁通常使用ARM和单片机控制[4],单片机相对ARM实现较为简单,功能较为完善因此使用单片机控制较多,用单片机控制的密码锁常使用汇编语言编写程序,显示器多数用数码管[5]。