隨著生活水平的提高,人們對物質(zhì)生活的要求越來越高,尤為注重住宅安全問題。隨著生物特征識別技術(shù)的發(fā)展,指紋識別技術(shù)逐漸進入人們的生活領(lǐng)域,指紋鎖進入了人們的家庭。常見的指紋鎖,需要管理員指紋或者管理員密碼,才能進行指紋和密碼的添加和刪除操作。本文設(shè)計的電子機械鎖,具有上述功能,還可以用正確鑰匙管理指紋和密碼。
常見的指紋鎖配備的機械鎖,可使用普通的正確鑰匙打開,安全級別較低,很容易被專業(yè)人員破解。本文設(shè)計的基于PIC16F72的機械鎖,配套的鑰匙內(nèi)置編碼芯片,能夠設(shè)置正確鑰匙以及發(fā)送鑰匙編碼信息,只有用正確鑰匙才能打開,不能被鐵絲或其他非法鑰匙打開,安全性大大提高。在非法開門的情況下,機械鎖發(fā)送報警信息。
1 系統(tǒng)設(shè)計方案
電子機械鎖,分為電子鎖和機械鎖這兩個部分。電子鎖以單片機ATmega162為核心,通過指紋識別模塊,完成了對指紋管理的操作;通過鍵盤,完成密碼管理的操作;通過超外差接收模塊,能夠接收來自機械鎖的鑰匙編碼信息,完成與機械鎖的通信。
機械鎖以PIC單片機PIC16F72為核心,獲取鑰匙編碼信息,經(jīng)超外差發(fā)送模塊發(fā)送。超外差發(fā)送和接收模塊的工作頻率在433 MHz,PCB布線時注意超外差模塊,遠離其他器件,不然會影響系統(tǒng)的工作狀態(tài)。另外,該系統(tǒng)要求體積小,供電方便,整個系統(tǒng)的功耗要盡量低。
1.1 電子鎖框圖
電子鎖主體為AVR單片機ATmega162、指紋識別模塊、超外差接收模塊、12 V電子鎖驅(qū)動、門鎖、鍵盤、按鍵和指示燈等,如圖1所示。指紋識別模塊型號為:TFS-M12,采用TI的DSP芯片TMS320VC5501,指紋算法采用TFS-9。穩(wěn)定快速的芯片以及優(yōu)良的指紋算法,不僅提高了整個系統(tǒng)的識別率以及縮短了識別時間,而且大大縮短了整個系統(tǒng)的研發(fā)時間。
電子鎖在不使用的時候,處于睡眠狀態(tài)。用戶打開指紋識別模塊上的金屬防塵罩時,產(chǎn)生喚醒信號,電子鎖進入正常工作狀態(tài)。
正常工作狀態(tài)下,電子鎖支持兩種開門方式:指紋開門和輸入密碼開門。指紋采集頭上輸入指紋,指紋識別模塊將當前指紋與已存指紋進行比較,單片機ATmega162接收到比較結(jié)果,若正確產(chǎn)生開門信號,經(jīng)12 V電子鎖驅(qū)動,打開門鎖。鍵盤輸入密碼,單片機ATmega162將當前輸入密碼和用戶設(shè)置的正確密碼進行比較,若正確產(chǎn)生開門信號,經(jīng)12 V電子鎖驅(qū)動,打開門鎖。輸入指紋和密碼的機會共3次,若3次都錯誤,系統(tǒng)進入睡眠狀態(tài)。