电子密码锁研究[文献综述]

文献综述

电子信息工程

电子密码锁研究

摘要：简述了带有语音电子密码锁的背景和发展趋势，列出了三个方案并进行了论证，提出了电子密码锁研究的瓶颈，对往后的研究有一定的作用。

关键词：电子锁，识别，单片机，应用发展

一、概述

随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题，也变得尤其突出。传统的机械锁，由于其构造简单，被撬的事件屡见不鲜[1]。而目前的纸质文件柜的保密主要是采用机械锁，这种锁虽然价格便宜、使用方便，但其可靠性差，不便于携带且易于复制，早已怨声载道。据统计，每4000把锁中就有两把锁的钥匙齿牙相同或类似，因此这种传统锁的安全性很低[2]。随着犯罪的高科技化，传统锁已经满足不了人们的需求了。由于我国对外开放的不断深入，高档建筑发展加快，高档锁具市场的前景非常乐观。而我国锁具行业对锁具高新技术的投入在逐年的增大，特别是在安全技术防范领域里，具有防盗报警功能的电子密码控制系统逐渐代替了传统的机械式密码控制系统，克服了机械式密码控制的密码量少、安全性能差的缺点，使电子密码控制系统无论是在技术上还是在性能上都大大提高了一步。再者大规模集成电路技术的不断发展，特别是电子元件的不断更新，出现了带微处理器的智能密码控制系统，它除了具有传统电子密码控制系统的功能外，还引入了语音电子技术、指纹识别技术、智能化管理等功能，从而使电子门锁更具有安全性、可靠性、保密性，而且应用日益广泛[3]。

电子密码锁就一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作，并且可以控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。它的种类很多，有简易的电路产品，也有基于芯片的性价比较高的产品。现在应用较广的电子密码锁是以芯片为核心，通过编程来实现的。其性能和安全性已大大超过了机械锁。其特点如下：保密性好，编码量多，远远大于弹子锁。随机开锁成功率几乎为零；密码可变，用户可以随时更改密码，防止密码被盗，同时也可以避免因人员的更替而使锁的密级下降；误码输入保护，当输入密码多次错误时，报警系统自动启动；无活动零件，不会磨损，寿命长；使用灵活性好，不像机械锁必须佩带钥匙才能开锁；电子密码锁的操作简单易行，一学即会[4]。又随着电子技术特别是微型计算机技术的发展，

用电子密码作为“钥匙”的新型锁具——电子密码锁应运而生，由于它具有上述的优点，所以许多娱乐场所、大型超市均已采用，在加上其不用携带钥匙，操作简单，且可靠性极高，已受到人们的普遍青睐［5］。

在近几年里，随着我国生物技术的不断提高，电子密码锁也随之发生了改革，将生物技术应用在电子门锁里，比如语音、指纹等等，据预测指纹锁将形成数百亿元的市场发展空间，平均利润率高达30％以上。人们对安防产品有着高品质、高安全性能的期望，所以在今后，像指纹识别技术、语音识别技术的电子密码锁将会受到越来越多人的关注与重视［6］。

二、电子密码锁的实现方法

语音电子门锁是由语音回答电路和电子密码锁的设定组成的，其中电子密码锁的实现方法如下：

1、采用中小型数字集成芯片和门电路完成[7]

上述系统主要由键盘输入电路、密码存储和验证电路、报警电路等部分组成，它的优点是都是设计比较简单，但电路所用到的元器件比较多，电路比较复杂，成本比较高，如果结果出不来，得耗大量的时间去检查。

2、采用单片机完成

该系统主要是由手动密码输入和修改模块，报警电路，数码管显示电路组成[8]，单片机可以选用51系列的，利用单片机灵活的编程设计和丰富的IO端口，及其控制的准确性，基本能实现密码锁的功能，若需要还可以添加调电存储、声光提示甚至遥控控制等功能。它的

优点是用单片机有较大的活动空间，不但能实现所要求的功能而且能在很大的程度上有扩展的功能，而且还可以方便的对系统进行升级，成本低，电路比较简单，软硬件结合使电路更具有可靠性。成本比较低，在日常生活中我们都可以看到，应用比较广泛。

3、采用FPGA 完成[9]

该系统主要由键盘输入模块、数码管显示电路、报警电路等部分电路组成，利用

FPGA 芯片来完成设计，它的优点是所用到的语言通俗易懂，比较容易看得懂，电路简单，抗干扰性强，速度较快。虽然功能很强大，但一般应用在通信领域等比较高端的场合，费用较高。三、电子密码锁的改进

具有语音回答的电子门锁虽然在大多数领域里已经在应用了，但是它也存在着一定的缺陷。需要我们在日后进一步改进。

a.在高噪声环境下，声音的输入会受到干扰，又由于声音的变高，语速的变慢，音调的改变等等，对语音的回答都会受到干扰 [10]。

b. 按键式的电子密码锁的代码可能会被忘记，犯罪分子可能从按键的磨损中发现代码，而使电子锁潜在着智能化不高的问题。

c. 电子门锁是构成保安系统的重要组成部分，它的可靠性依赖于电子元器件的发展和制造工艺的成熟。如何确保电子元器件是好的[11]。

d. 目前采用的简单不间断电源是将电池和经交流电网电压得到的直流电压分别串联隔离二极管后相并联。耗电会比较的高。

对这些难点的深入了解和妥善解决，必将有助于电子门锁的研制和开发。比如，为了防止电子门锁失灵。是否可以采用如下方法加以解决：电子门锁和机械门锁并用锁体；在电子 门锁的执行机构中加装暗开关，以便能单独控制锁体；在执行机构中采用主电动机和备用电动机；在控制电路中加装紧急接口；电源是否可以用高效电池或太阳能电池等等[12]。 参考文献

[1] 王慧军．基于AT89S51单片机控制的电子密码锁设计[J]．装备制造技术，2010，5,66

（2）:66～70．

[2] 基于单片机的电子密码锁论文［EB/OL］，[2011-10-5].

/p-104977005.html．

[3] 智能电子密码锁设计［EB/OL］，[2011-10-25]．

/p-207319492.html．

[4] 单片机原理与应用期末课程设计［EB/OL］，[2011-11-1]．

/p-387731852545.html．

[5] 蔡培中，李旭．具有断电密码记忆功能的电子密码锁群设计[J].电气技术与自动化，

2010,39（5）：136～138．

[6] 杭州科亚启电子科技有限公司．浅谈智能电子门锁的发展[J]．五金科技，2010,38（5）：

5～6．

[7] 密码锁实例［EB/OL］，[2011-10-24].

/view/ae821bf04693daef5ef73d2e.html．

[8] 郑峰，王巧之，李英建，刘瑞国．51单片机应用系统典型模块开发大全[M]．中国铁道

出版社，2011,7：390～418.

[9] 李倩，梁亮.基于FPGA的电子密码锁的设计与实现[J].机械与电子，2011，（5）：118～

121.

[10] Chin-Hui Lee，Rabiner L R.Direction in sutomatic speech recognition ．NTT

Review，1995，17(2)：19～29．

[11] Norio Tamaki，Shinji Mstsuoks，Keiji Harads. Recent application and development

in speech recognition technologies. NTT Review，1994，16(3)：66～75．[12] 李文石，严明.简论电子门锁的发展和设计[J].设计与开发，2010，10，27（12）：13～

15.