毕业设计 - 电子密码锁 联系客服

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1 绪论

1.1 本课题的提出

电子密码锁系统自上个世纪80年代开始产生,由于其技术的实用性很快得到了迅速的发展,在此之前出入安全管理一直采用机械钥匙的方式,但随着经济和社会的日益发展,简单的出入安全管理已远远不能满足社会的需要,简单的电子密码锁产品开始出现。初期的电子密码锁系统仅仅是独立的磁卡系统,可以用编程卡或手持编程器进行设置和管理,后来随着计算机的快速发展,电子密码锁系统也由单个的电子密码锁控制发展到网络的计算机控制,电子密码锁的管理功能也日见增多,系统的安全性日益完善。

先前的电子密码锁系统的研发都是以单片机作为开发工具,进行系统开发,普通的电子密码锁系统采用个人识别卡方式工作,给每个有权进入的人或者来访者发一个个人识别卡,相当于一把钥匙,即电子钥匙。系统根据该卡的卡号、持卡者所输入的密码、以及当前的时间信息等,判断该持卡人是否可以进入。

但是一般来讲,C51系列的微控制器由于受到速度、集成度、总线宽度等等因素的影响,在很多场合的使用受到很大的限制,虽然更为复杂的系统也可以通过C51等CPU来实现,但是系统的成本、冗余设备程度、开发难度、功耗等等都将随之大幅度的增加,因此,C51的功能在很多方面都受到限制。随着技术要求的发展和用户要求的不断提高,矛盾将越来越突出。

而随着嵌入式技术的发展,各种各样的新型嵌入式系统设备在应用数量上己经远远超过了通用计算机。在工业和服务领域中,使用嵌入式技术的数控机床、智能工具、工业机器人、服务机器人正在逐渐改变着传统的工业生产和服务方式。进入20世纪90年代,嵌入式技术全面展开,目前己成为通信和消费类产品的共同发展方向。而软件、集成电路和新型元器件在产业发展中的作用日益突出。所有上述产品中,都离不开嵌入式系统技术。在个人领域中,嵌入式产品将主要是作为个人移动的数据处理和通信软件。由于嵌入式设备具有自然的人机交互界面,GUI屏幕为中心的多媒体界面给人以很大的亲和力。在手写文字输入、语音拨号上网、收发电子邮件以及彩色图形、图像等方面已取得初步成效。

所以当前基于嵌入式技术的电子密码锁系统已完全超越了单片机,成为了市场上最具潜力和前景的产品。

1.2 论文主要工作

本系统主要是设计一个以ARM技术为核心的电子密码锁系统,通过串口与服务器相连接,并接收来自服务器的信息,以获取相应的权限,并依据权限对卡进行识别,识别该卡是否合法,识卡器并对通过识别的结果进行相应的处理,实现ARM技术在电子密码锁系统中的智能化应用。

本课题的硬件的架设主要以JXARM9-2410试验平台进行测试,主要应用到的硬件配置有S3C2410[1]芯片,采用ARM公司的ARM920T内核,JTAG-ICE仿真接口进行调试,采用RS232串口进行外部连接。RS232进行串口信号模拟,并连接服务器,进行数据管理。

本课题的软件系统主要应用ADT集成开发环境,英文全称为ARM Development Tools,采用串口模拟输入的信号,进行信息识别,并进行μC/OS-II系统的移植,采用串口通信协议与服务器进行数据交换,将电子密码锁进行系统管理。

2 电子密码锁系统

2.1 电子密码锁系统介绍

电子密码安全管理系统是新型现代化安全管理系统,它集微机自动识别技术和现代安全管理措施为一体,它涉及电子,机械,光学,计算机技术,通讯技术,生物技术等诸多新技术。它是解决重要部门出入口实现安全防范管理的有效措施。适用各种机要部门,如银行、宾馆、机房、军械库、机要室、办公间,智能化小区,工厂等。

在数字技术网络技术飞速发展的今天电子密码锁技术得到了迅猛的发展。电子密码锁早已超越了单纯的门道及钥匙管理,它已经逐渐发展成为一套完整的出入管理系统。它在工作环境安全、人事考勤管理等行政管理工作中发挥着巨大的作用。在该系统的基础上增加相应的辅助设备就可以进行电梯控制、车辆进出控制,物业消防监控、保安巡检管理、餐饮收费管理等,真正实现区域内一卡智能

管理。

出入口电子密码锁系统[5]顾名思义就是对出入口通道进行管制的系统,它是在传统的门锁基础上发展而来的。传统的机械门锁仅仅是单纯的机械装置,无论结构设计多么合理,材料多么坚固,人们总能用各种手段把它打开。在出入人很多的通道(像办公室,酒店客房)钥匙的管理很麻烦,钥匙丢失或人员更换都要把锁和钥匙一起更换。为了解决这些问题,就出现了电子磁卡锁,电子密码锁,这两种锁的出现从一定程度上提高了人们对出入口通道的管理程度,使通道管理进入了电子时代,但随着这两种电子锁的不断应用,它们本身的缺陷就逐渐暴露,磁卡锁的问题是信息容易复制,一松片与读卡机具之间磨损大,故障率高,安全系数低。密码锁的问题是密码容易泄露,又无从查起,安全系数很低。同时这个时期的产品由于大多采用读卡部分(密码输入)与控制部分合在一起安装在门外,很容易被人在室外打开锁。这个时期的电子密码锁系统还停留在早期不成熟阶段,因此当时的电子密码锁系统通常被人称为电子锁,应用也不广泛。

最近几年随着感应卡技术,生物识别技术的发展,电子密码锁系统得到了飞跃式的发展,进入了成熟期,出现了感应卡式电子密码锁系统,指纹电子密码锁系统,虹膜电子密码锁系统,面部识别电子密码锁系统,乱序键盘电子密码锁系统等各种技术的系统,它们在安全性,方便性,易管理性等方面都各有特长,电子密码锁系统的应用领域也越来越广。

2.2 电子密码锁系统的性能

2.2.1 电子密码锁的基本功能

(1)对通道进出权限的管理 (2)出入记录查询功能 (3)实时监控功能 (4)异常报替功能 2.2.2 电子密码锁的分类

(1)密码识别(通过读卡或读卡加密码方式来识别进出权限) 优点:操作方便,无须携带卡片,成本低。 缺点:密码容易泄露,安全性不高。 (2)卡片识别(包括磁卡和射频卡)

优点:安全性比较高。

缺点:磁卡寿命短,射频卡成本高。

(3)生物识别(通过人员生物特征来识别进出,包括指纹识别,虹膜识别,面部识别)

优点:安全性极高。 缺点:成本高、识别率低。 2.2.3 电子密码锁的基本组成部分

(1)电子密码控制器

电子密码锁系统的核心部分,相当于计算机的CPU,它负责整个系统输入、输出信息的处理和储存,控制等等。

(2)读卡器(识别器)

读取卡片中数据(生物特征信息)的设备。识别器中有的还接收键盘输入,用来提高安全级别。并安装蜂鸣器等报警设备,在识别出异常情况时进行安全报警,提醒安全警卫等。

(3)电控锁驱动(包括电控锁的开关等等)

包括了不同型号的电控锁,以及自动电控锁驱动电路等等。 (4)卡片

开门的电子钥匙,是用来区别用户的唯一识别卡,只有持有卡片的用户才拥有进入系统的权限。