摘要：針對(duì)金庫(kù)門(mén)高保密性與安全性的要求，設(shè)計(jì)了一種新型金庫(kù)門(mén)電子密碼鎖，能預(yù)防密碼泄露，增加金庫(kù)安全性。系統(tǒng)由金庫(kù)門(mén)密碼鎖控制器和密碼生成器組成，密碼生成器提供開(kāi)鎖密碼，密碼重復(fù)概率低于1／1 000 000。當(dāng)輸入開(kāi)鎖密碼錯(cuò)誤超過(guò)三次則啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。論文介紹金庫(kù)門(mén)電子密碼鎖系統(tǒng)硬件和軟件的實(shí)現(xiàn)思路，給出了硬件原理圖和程序流程圖。
關(guān)鍵詞：金庫(kù)門(mén)電子密碼鎖系統(tǒng)；可變密碼；密碼鎖控制器；密碼生成器

0 引言
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，安全防盜已成為一個(gè)社會(huì)問(wèn)題。特別是對(duì)于各金融機(jī)構(gòu)以及許多企事業(yè)單位，為了資金周轉(zhuǎn)方便，一般設(shè)有金庫(kù)。然而近年來(lái)發(fā)生許多重大盜庫(kù)案，如河北邯鄲農(nóng)行金庫(kù)5 100萬(wàn)元被盜案，金庫(kù)的安全管理已成為一個(gè)不可忽視的問(wèn)題。本論文就加強(qiáng)金庫(kù)的安全管理，針對(duì)目前金庫(kù)的管理缺陷，設(shè)計(jì)了一種金庫(kù)門(mén)電子密碼鎖系統(tǒng)。這種密碼鎖不需要更改密碼卻每次開(kāi)鎖密碼都不一樣。保密性很高，既需要輸入一組隨機(jī)序號(hào)，同時(shí)還需要輸入一個(gè)經(jīng)過(guò)密碼生成器計(jì)算得出的可變密碼。本設(shè)計(jì)在安全系數(shù)要求很高，且需要多人管理與參與才能開(kāi)鎖的場(chǎng)合下非常適用。每次開(kāi)鎖密碼不同，解決了傳統(tǒng)鍵盤(pán)式電子密碼鎖容易被他人在鍵盤(pán)上試探出來(lái)，或被旁觀者窺測(cè)出來(lái)，保密性不足的缺點(diǎn)。

1 設(shè)計(jì)思路
整個(gè)設(shè)計(jì)由金庫(kù)門(mén)密碼鎖控制器和密碼生成器兩大部分組成。兩部分均有液晶顯示模塊和鍵盤(pán)模塊，作為人機(jī)對(duì)話的界面和工具。不同的是密碼鎖控制器還包含密碼識(shí)別模塊和開(kāi)鎖控制模塊，用戶(hù)從鍵盤(pán)上輸入密碼信息，通過(guò)內(nèi)置信息的計(jì)算、對(duì)比和判斷，產(chǎn)生對(duì)開(kāi)鎖控制模塊與報(bào)警系統(tǒng)的控制。而密碼生成器主要包含密碼生成模塊，根據(jù)用戶(hù)輸入的信息，通過(guò)一定的算法計(jì)算出密碼，并將密碼通過(guò)液晶顯示反饋給用戶(hù)。
密碼生成器由一名機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人掌管。當(dāng)用戶(hù)需要開(kāi)啟金庫(kù)門(mén)時(shí)，金庫(kù)門(mén)密碼鎮(zhèn)控制器先為用戶(hù)產(chǎn)生六位隨機(jī)碼，用戶(hù)獲取了隨機(jī)碼之后需要向機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人索取密碼。機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人在密碼產(chǎn)生器上按照提示輸入2位隨機(jī)序號(hào)和用戶(hù)所告知的6位隨機(jī)碼，密碼產(chǎn)生器計(jì)算出6位密碼，負(fù)責(zé)人員告知用戶(hù)2位隨機(jī)序號(hào)和6位密碼，用戶(hù)輸入2位序號(hào)和6位密碼后，金庫(kù)門(mén)密碼鎖經(jīng)同樣算法計(jì)算，如果密碼匹對(duì)正確，則開(kāi)鎖，否則不開(kāi)。密碼輸入錯(cuò)誤次數(shù)超3次則蜂鳴器鳴叫并啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，只有輸入正確的系統(tǒng)內(nèi)置口令才能使蜂鳴器停止鳴叫以及關(guān)閉報(bào)警系統(tǒng)。
金庫(kù)門(mén)密碼鎖控制器和密碼生成器具有同樣的內(nèi)置口令，該內(nèi)置口令可重新設(shè)置，當(dāng)重新設(shè)置時(shí)需要驗(yàn)證原口令，如果相同則可進(jìn)行更改，并將新口令保存在單片機(jī)的EEP-ROM中。關(guān)機(jī)后，保存的口令不丟失。重新設(shè)置內(nèi)置口令后，同樣的隨機(jī)碼、隨機(jī)序號(hào)，開(kāi)鎖密碼是不一樣的。

2 STC12系列單片機(jī)以及OCM12864的簡(jiǎn)介
STC12系列單片機(jī)是宏晶科技生產(chǎn)的單時(shí)鐘／機(jī)器周期(1T)的單片機(jī)，與普通單片機(jī)相比，具有高速／低功耗／超強(qiáng)抗干擾／無(wú)法解密等優(yōu)點(diǎn)，是新一代8051單片機(jī)，且指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，速度卻快8～12倍。工作電壓為3．8 V～2．2 V(3 V單片機(jī))／5．5 V～3．3 V(5 V單片機(jī))，有6個(gè)16位定時(shí)器，兼容普通8051的定時(shí)器或4個(gè)外部中斷，具有看門(mén)狗和EEPROM功能，并且內(nèi)部集成MAX810專(zhuān)用復(fù)位電路。基于上述優(yōu)勢(shì)，本設(shè)計(jì)采用STC12系列單片機(jī)。
液晶顯示部分采用OCM12864圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊，該圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊有128×64點(diǎn)陣，可顯示各種字符及圖形，可與CPU直接接口，具有8位標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)總線、6條控制線及電源線。OCM12864具有自己的指令集，結(jié)合OCM12864的接口時(shí)序，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)液晶模塊的讀寫(xiě)操作。圖1、圖2分別為OCM12864的讀操作和寫(xiě)操作時(shí)序，比較讀寫(xiě)操作時(shí)序，可以發(fā)現(xiàn)讀寫(xiě)操作時(shí)序的不同之處在于片選信號(hào)R／W在E有效時(shí)的取值。當(dāng)E為高電平，R／W為高電平時(shí)則是單片機(jī)執(zhí)行的是讀操作；當(dāng)E為高電平，R／W為低電平時(shí)則是單片機(jī)執(zhí)行的是寫(xiě)操作。本設(shè)計(jì)采用OCM12864中的OCM12864-5(3 V)和OCM12864-2(5 V)，根據(jù)金鵬電子有限公司提供的讀寫(xiě)操作時(shí)序編程可以實(shí)現(xiàn)對(duì)液晶模塊的讀寫(xiě)。