能防止多次试探密码的单片机密码锁

liyf · 发表于 2014-10-5 14:14:46

能防止多次试探密码的单片机密码锁

摘要：提出了一种能防止多次试探密码的基于单片机的密码锁设计方案，根据用户的１０条总体要求，给出了该单片机密码锁的硬件电路和软件程序，同时给出了单片机型号的选择、硬件设计、软件流程图、单片机存储单元的分配、汇编语言源程序及详细注释等内容。 关键词：单片机；密码锁；密码
１　引言
很多行业的许多地方都需要密码锁，但普通密码锁的密码容易被多次试探而破译。本文给出了一种能防止多次试探密码的密码锁设计方法，从而有效地克服了上述缺点。

２　硬件电路
图１所示是笔者设计的一种密码锁电路。该密码锁主要是按照以下１０条用户要求进行设计的：
（１）共８位密码，每位的取值范围为１～８。
（２）用户可以自行设定和修改密码。
（３）按每个密码键时都有声、光提示。
（４）若键入的８位开锁密码不完全正确，则报警５秒钟，以提醒他人注意。
（５）开锁密码错３次要报警１０分钟，报警期间输入密码无效，以防窃贼多次试探密码。
（６）键入的８位开锁密码完全正确才能开锁，开锁时要有１秒的提示音。
（７）电磁锁的电磁线圈必须用脉冲驱动，每次通电时间不多于２秒，以防烧坏。
（８）密码键盘上只允许有８个密码按键和１个发光管。锁内有备用电池，只有内部上电复位时才能设置或修改密码，因此，仅在门外按键是不能修改或设置密码的。

（９）密码设定完毕后要有２秒的提示音。
（１０）成本要比较低，硬件和软件都要尽可能简洁可靠，易于批量生产。
根据总体要求分析，该密码锁电路所需要的Ｉ／Ｏ口线少于１５个，若设计得当，程序不会超过２００条指令，所以可选择质优价廉的ＡＴ８９Ｃ１０５１／２０５１或者ＧＭＳ１０５１／２０５１，而且不需要外接程序存储器和数据存储器及其它扩展部件。
在图１所示电路中，Ｐ１口连接８个密码按键ＡＮ１～ＡＮ８，开锁脉冲由Ｐ３．５输出，报警和提示音由Ｐ３．７输出。ＢＬ是用于报警与声音提示的喇叭，发光管Ｄ１用于报警和提示，Ｌ是电磁锁的电磁线圈。

３　软件设计
图２给出了该单片机密码锁电路的软件流程图。图中ＡＡ１～ＡＡ８以及ＳＴＡＲＴ、ＳＥＴ、ＳＡＶＥ是程序中的标号，是为了理解程序而专门标在流程图的对应位置的，分析程序时可以仔细对照参考。
３．１存储单元的分配
该密码锁中ＲＡＭ存储单元的分配方案如下：
３１Ｈ～３８Ｈ：依次存放８位设定的密码，首位密码存放在３１Ｈ单元；
Ｒ０：指向密码地址；
Ｒ２：已经键入密码的位数；
Ｒ３：存放允许的错码次数３与实际错码次数的差值；
Ｒ４至Ｒ７：延时用；
００Ｈ：错码标志位。
对于ＲＯＭ存储单元的分配,由于程序比较短,而且占用的存储空间比较少,因此,在无特殊要求时，可以从００３０Ｈ单元（其它地址也可以）开始存放主程序。

３．２源程序
下面是该电子密码锁的软件源程序代码：
ＯＲＧ００００Ｈ
ＡＪＭＰＳＴＡＲＴ
ＯＲＧ００３０Ｈ
ＳＴＡＲＴ：ＡＣＡＬＬＢＰ
ＭＯＶＲ０，＃３１Ｈ
ＭＯＶＲ２，＃８
ＳＥＴ：ＭＯＶＰ１，＃０ＦＦＨ
ＭＯＶＡ，Ｐ１
ＣＪＮＥＡ，＃０ＦＦＨ，Ｌ８
ＡＪＭＰＳＥＴ
Ｌ８：ＡＣＡＬＬＤＥＬＡＹ
ＣＪＮＥＡ，＃０ＦＦＨ，ＳＡＶＥ
ＡＪＭＰＳＥＴ
ＳＡＶＥ：ＡＣＡＬＬＢＰ
ＭＯＶ＠Ｒ０Ａ
ＩＮＣＲ０
ＤＪＮＺＲ２，ＳＥＴ
ＭＯＶＲ５，＃１６
Ｄ２Ｓ：ＡＣＡＬＬＢＰ
ＤＪＮＺＲ５，Ｄ２Ｓ
ＭＯＶＲ０，＃３１Ｈ
ＭＯＶＲ３，＃３
ＡＡ１：ＭＯＶＲ２，＃８
ＡＡ２：ＭＯＶＰ１，＃０ＦＦＨ
ＭＯＶＡ，Ｐ１
ＣＪＮＥＡ，＃０ＦＦＨ，Ｌ９
ＡＪＭＰＡＡ２
Ｌ９ ＡＣＡＬＬＤＥＬＡＹ
ＣＪＮＥＡ，＃０ＦＦＨ，ＡＡ３
ＡＪＭＰＡＡ２
ＡＡ３：ＡＣＡＬＬＢＰ
ＣＬＲＣ
ＳＵＢＢＡ，＠Ｒ０
ＩＮＣＲ０
ＣＪＮＥＡ，＃００Ｈ，ＡＡ４
ＡＪＭＰＡＡ５
ＡＡ４：ＳＥＴＢ００Ｈ
ＡＡ５：ＤＪＮＺＲ２，ＡＡ２
ＪＢ００ＨＡＡ６
ＣＬＲＰ３．５
Ｌ３ ＭＯＶＲ５，＃８
ＡＣＡＬＬＢＰ
ＤＪＮＺＲ４，Ｌ３
ＭＯＶＲ３，＃３
ＳＥＴＢＰ３．５
ＡＪＭＰＡＡ１
ＡＡ６：ＤＪＮＺＲ３，ＡＡ７
ＭＯＶＲ５，＃２４
Ｌ５：ＭＯＶＲ４，＃２００
Ｌ４：ＡＣＡＬＬＢＰ
ＤＪＮＺＲ４，Ｌ４
ＤＪＮＺＲ５，Ｌ５
ＭＯＶＲ３，＃３
ＡＡ７：ＭＯＶＲ５，＃４０
ＡＣＡＬＬＢＰ
ＤＪＮＺＲ５，ＡＡ７
ＡＡ８：ＣＬＲ００Ｈ
ＡＪＭＰＡＡ１
ＢＰ：ＣＬＲＰ３．７
ＭＯＶＲ７，＃２５０
Ｌ２：ＭＯＶＲ６，＃１２４
Ｌ１：ＤＪＮＺＲ６，Ｌ１
ＣＰＬＰ３．７
ＤＪＮＺＲ７，Ｌ２
ＳＥＴＢＰ３．７
ＲＥＴ
ＤＥＬＡＹＭＯＶＲ７,＃２０
Ｌ７: ＭＯＶＲ６,＃１２５
Ｌ６: ＤＪＮＺＲ６,Ｌ６
ＤＪＮＺＲ７,Ｌ７
ＲＥＴ
ＥＮＤ

４　应用说明
若按键ＡＮ１～ＡＮ７分别代表数码１～７，按键ＡＮ０代表数码８。在没有键按下时，Ｐ１．０～Ｐ１．７全是高电平１，若某个键被按下，相应的口线就变为低电平０。假如设定的密码是６１２３４５７８，当按键ＡＮ６被按下时，Ｐ１．６变为低电平，Ｐ１端口其余口线为高电平，此时从Ｐ１端口读入的数值为１０１１１１１１，存到３１Ｈ单元的密码值就是１０１１１１１１，也就是ＢＦＨ。依此类推，存到３２Ｈ至３８Ｈ单元的密码值分别是ＦＤＨ、ＦＢＨ、Ｆ７Ｈ、ＥＦＨ、ＤＦＨ、７ＦＨ、ＦＥＨ。开锁时必须先按ＡＮ６，使从Ｐ１口读入的第一个密码值与３１Ｈ单元存储的设定值相同，再顺序按ＡＮ１、ＡＮ２、ＡＮ３、ＡＮ４、ＡＮ５、ＡＮ７、ＡＮ０才能开锁。否则不能开锁，同时开始报警。

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