利用手機實現遠程操控的密碼鎖

王向相，韓 柏，王張捷

（揚州工業職業技術學院，江蘇 揚州 225127）

現在許多工礦企業、機關團體等機構的不少部門，普遍用上了電子密碼鎖、智能密碼鎖以及指紋密碼鎖等高檔電子鎖具。但隨著科技的發展，上述普通密碼鎖的安全可靠性能越來越低，已不能很好地起到防盜作用。目前市場上各種密碼鎖等都存在著各自的不足。

本文介紹一種近年來開發設計的、利用手機實現遠程操控的新型密碼鎖，該密碼鎖具有很高的安全性和可靠性，為人們的生產、生活提供了良好的保障。

1 密碼鎖工作原理

手機作為一種便攜式移動通訊工具，正在越來越趨于普及，其具有遠距離接收和發送信息的功能，可以使用戶之間方便地實現信息的即時接收或發送。如果為密碼鎖安裝一個通訊設備與用戶手機聯接，其一旦被啟動，就可以在第一時間里，向用戶發送密碼鎖啟動警告；同時，密碼鎖也必須首先需要通過手機信息發送的密碼進行確認，方可開啟。這就是手機操控式密碼鎖的工作原理，如圖1所示。

圖1 手機遠程操控式密碼鎖工作原理示意圖

2 系統的組成

如前述，目前已經被普遍使用的各種高檔電子鎖具都存在一定的缺點：

其一，都會用到外界電源，在缺少電源情況下，是不能運作的，對其安全性也是一大考驗；

其二，自我保護能力差，用戶不能在第一時間察覺密碼鎖是否被啟動，總是事發后才發現密碼鎖被打開過，從而造成財產損失。

為了克服上述缺陷，市場上出現了各種新型的密碼鎖系統，其中手機遠程操控式密碼鎖是比較典型的一種，其主要由通訊設備系統、智能監控器及電子鎖具以及機械式發電機組成。

通訊設備系統，主要是接收和發送信號。

智能監控器，主要為通訊設備與電子鎖具之間建立通信聯系。

電子鎖具是以51系列單片機（AT89051）為核心，配以相應硬件電路，完成密碼設置、存貯、識別和顯示、驅動電磁執行器，并檢測其驅動電流值、接收傳感器送來的報警信號、發送數據等功能。

機械式發電機，主要為通訊設備、智能監控器及電子鎖具提供電能。

3 硬件、軟件及其信號傳送

在密碼鎖通訊設備系統中，安裝有發送設備和接收設備。

發送設備，通過變換器將被發送的信息變換為電信號，再通過發射器將輸出的電信號變為強度足夠的高頻電振蕩，然后通過天線，將高頻電振蕩變成電磁波，傳輸到用戶的手機上。這時手機接收到電磁波后，將其轉化為高頻電振蕩，進而再將高頻電振蕩轉化為電信號，最后通過變換器將電信號轉化為所傳送的信息，輸送到手機中的特定軟件系統中進行分析。

同理，手機發送的信息，也是根據這一原理，由密碼鎖中的接收器接收，并傳輸到智能監控器中進行識別分析。

智能監控器，由單片機、時鐘、鍵盤、LCD顯示器、存貯器、解調器及蜂鳴器等單元組成。智能監控器在機械發電機輸出電能時，始終處于接收狀態，接收電子鎖具和通訊設備發出的信息。對于報警信息，則馬上通過LCD顯示器及蜂鳴器發出聲、光報警。當手機輸入的密碼與鍵盤輸入的密碼不匹配時，智能控制器就會自動分析，使蜂鳴器發出聲響，LCD則顯示重新輸入密碼，如果輸入的密碼是正確的，蜂鳴器就會停止發聲。

電子鎖具與智能監控器連接，通過智能監控器發送的命令，來控制電子鎖的操作。

機械式發電機采用發條儲能和發條釋能的原理，對發電機的電樞施力，使發電機中的電樞朝一個方向旋轉，這時導體分別切割N極和S極下的磁力線。根據電磁感應定律，必在其中產生感應電勢，由于換向片和電刷的作用，極性始終不變，從而產生直流，再通過相關元器件對其進行調節，達到穩定的電壓（見圖 2）。

圖2 機械式發電機工作原理

手機軟件系統，是由軟件部門通過匯編程序語言設計的新型軟件，包括LCD顯示程序、智能分析程序、蜂鳴器驅動程序等模塊。其主要功能，是對手機接收到的信息進行識別處理，如果是密碼鎖發送的，則通過不同的鈴聲進行報告，并且在手機屏幕上顯示密碼鎖服務界面，以供用戶對其操作。密碼鎖軟件采用了51系列單片機匯編語言，對智能監控器和電子鎖具分別編程。

智能監控器軟件，包括鍵盤掃描和LCD顯示程序、蜂鳴器驅動程序、時鐘修改和讀取程序、數據通信與預處理程序、智能化分析程序等模塊。

電子鎖具軟件，包括鍵盤掃描與譯碼程序、LCD顯示程序、通訊程序、電磁執行器驅動及檢測程序、傳感器接口程序等模塊。

4 結束語

手機遠程操控式密碼鎖，充分利用了硬件資源、程序資源，引入了智能化分析功能。不需要外界電源、不需用電池，也不用鑰匙；利用機械式發電機提供電源，不用擔心沒有電時而打不開密碼鎖，給用戶帶來的不便。開鎖密碼不用設置固定的數字，而是在密碼鎖鍵盤輸入的密碼，與手機上輸入的密碼一致就可以了，從而減輕了用戶記密碼的負擔和忘記密碼的尷尬。開鎖需要在兩種不同設備（手機與密碼鎖）上分別輸入同一密碼，從而提高了密碼鎖的保密性能。

這種密碼鎖廣泛適用于保險柜、保險箱、文件庫、防盜門、銀庫門、倉庫門、民用門及一些需要安全性能好的機構中。利用手機控制，用戶在外不用擔心其防盜功能，只要啟動密碼鎖，手機就會在第一時間內給用戶發送報告，提高了密碼鎖的保密性能，從而為用戶解除了后顧之憂。

[1]孫英偉，齊新生.電機與電力拖動[M].北京：北京大學出版社，2006.

[2]周航慈.單片機應用程序設計技術[M].北京：北京航空航天大學出版社，2002.

[3]徐建俊.電機與電氣控制[M].北京：清華大學出版社，2004.

[4]王迎旭.單片機原理及應用[M].北京：機械工業出版社，2002.

[5]吳妃雙.全機械密碼鎖密碼機構的設計[J].機械，2009，（9）：