以STC12系列的STC12C5410AD(5V單片機(jī))為核心，結(jié)構(gòu)框圖如圖4所示，主要包括電源電路模塊、液晶顯示驅(qū)動模塊、鍵盤電路模塊、報警輸出模塊以及和STC12C2052AD通信的串口通信模塊、開鎖控制電路。

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　　在該系統(tǒng)中，電源電路模塊主要是由一個12 V變壓器與一個LM7805穩(wěn)壓器電路所組成的，為CPU提供電壓。由于STC12C5410AD是5 V的單片機(jī)，所以液晶顯示模塊同樣采用5 V的OCM12864-2液晶模塊。8位標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)總線與單片機(jī)STC12C5410AD的P2口相連接;讀寫選擇管腳R/W與P3.3相連;讀寫使能管腳CS1、CS2分別與P3.7、P3.5相連接;RS與P3.4相連，控制數(shù)據(jù)/指令的選擇。系統(tǒng)包含報警輸出電路，當(dāng)連續(xù)輸入3次錯誤密碼時，則蜂鳴器報警以示警告并啟動報警系統(tǒng)，則再不能做任何的操作，直到輸入正確的內(nèi)置口令才能關(guān)閉報警系統(tǒng)。本系統(tǒng)中，還采用輸入和顯示部分與開鎖控制電路相分開，PCB制作時制作成兩塊板，用串口通信實現(xiàn)兩塊板之間的通信，使密碼比對后的結(jié)果能輸送到STC12C2052AD，實現(xiàn)對機(jī)械鎖的控制。

　　4 軟件設(shè)計

　　4.1 密碼算法的實現(xiàn)

　　密碼算法是本設(shè)計中的一個最重要的部分，當(dāng)用戶使用密碼鎖開鎖時每次輸入的密碼都不一樣。密碼主要由隨機(jī)碼、內(nèi)置口令和隨機(jī)序號經(jīng)過一定的算法計算出來。

　　直接采用C51語言的mad();語句實現(xiàn)的隨機(jī)碼具有一定的隨機(jī)順序，每次開機(jī)后所得的隨機(jī)碼序列基本一樣，屬于偽隨機(jī)碼。因此對于保密性產(chǎn)品來說，用rand();語句具有缺陷。本設(shè)計采用定時器實現(xiàn)隨機(jī)序列。定時器設(shè)置為模式2，即可自動重裝載的8位計數(shù)器，初值為100。密碼鎖控制器開機(jī)后，定時器開始定時。通過用戶3次按鍵產(chǎn)生中斷，讀取定時器低八位的值，將其轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制并取低兩位存到一個預(yù)先定義好的6位數(shù)組中的2個元素。3次按鍵共產(chǎn)生3次2位數(shù)的隨機(jī)碼，組成6位隨機(jī)碼。該隨機(jī)碼重復(fù)概率很小，為1/1 000 000。因此，對定時器的采樣，可實現(xiàn)真正的隨機(jī)碼。

　　用戶自產(chǎn)生一個2位隨機(jī)序號，與隨機(jī)碼、密碼生成器的內(nèi)置口令經(jīng)過一定的算法計算生成密碼。密碼鎖控制器根據(jù)用戶輸入的隨機(jī)序號和密碼，將隨機(jī)序號、隨機(jī)碼、以及內(nèi)置口令，利用與密碼生成器生成密碼同樣的算法計算出密碼，與用戶輸入的密碼比較驗證。

　　STC單片機(jī)自帶EEPROM，用EEPROM來儲存密碼，關(guān)機(jī)后密碼不丟失，并可隨意更改密碼。每次開鎖密碼都不一樣，可有效預(yù)防惡意窺測行為，并能清楚進(jìn)出金庫的人員，且無需經(jīng)常更換密碼，方便管理。

　　4.2 密碼鎖控制器程序流程圖

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　　5 結(jié)束語

　　本文設(shè)計的金庫門電子密碼鎖系統(tǒng)，解決了金庫門管理的“一密二鑰三分離”中密碼的管理和分離的規(guī)定。每次開機(jī)密碼都不一樣，有效防止密碼泄露，增強(qiáng)了金庫管理的安全性。本電子密碼鎖系統(tǒng)，不僅可以運(yùn)用于金庫門，同時適用于其他要求高保密性的產(chǎn)品或場所，且一個密碼生成器可配備若干個密碼鎖控制器，方便管理。