在智能家居到來(lái)之前,智能鎖作為一種實(shí)用的先進(jìn)設備,已逐漸進(jìn)入到了我們的生活中。對于專(zhuān)業(yè)人員來(lái)說(shuō),了解智能鎖的工作原理并不難,每一項技術(shù)都有大量的資料查詢(xún),但是對于那些對新生事物持謹慎態(tài)度的人來(lái)說(shuō),對智能鎖的安全性還是有質(zhì)疑的,那么了解大概的原理更有利于了解行業(yè),了解智能鎖的使用和保養。這里介紹一下智能鎖的工作原理和硬件組成。
智能密碼鎖的系統由智能監控器和電子鎖具組成。二者異地放置,智能監控器供給電子鎖具所需的電源并接收其發(fā)送的報警信息和狀態(tài)信息。這里采用了線(xiàn)路復用技術(shù),使電能供給和信息傳輸共用一根 二芯電纜,提高了系統的可靠性、安全性。
安全技術(shù)防范領(lǐng)域,具有防盜報警功能的電子密碼鎖取代了傳統的機械式密碼鎖,克服了機械式密碼鎖密碼量少、安全性能差的缺點(diǎn),使密碼鎖無(wú)論在技術(shù)上還是在性能上都大大提高一步。隨著(zhù)大規模集成電路技術(shù)的發(fā)展,尤其是單片機的出現,帶微處理器的智能密碼鎖應運而生。它不僅具有電子密碼鎖的功能,還引入了智能化管理和專(zhuān)家分析系統等功能,使得密碼鎖具有較高的安全性、可靠性,以及日益廣泛的應用。
電子鎖具基本原理
電子鎖具它也是以51系列單片機(AT89051)為核心,配以相應硬件電路,完成密碼的設置、存貯、識別和顯示、驅動(dòng)電磁執行器并檢測其驅動(dòng)電流值、接收傳感器送來(lái)的報警信號、發(fā)送數據等功能。
單片機接收鍵入的代碼,并與存貯在EEPROM中的密碼進(jìn)行比較,如果密碼正確,則驅動(dòng)電磁執行器開(kāi)鎖;如果密碼不正確,則允許操作人員重新輸入密碼,最多可輸入三次;如果三次都不正確,則單片機通過(guò)通信線(xiàn)路向智能監控器報警。單片機將每次開(kāi)鎖操作和此時(shí)電磁執行器的驅動(dòng)電流值作為狀態(tài)信息發(fā)送給智能監控器,同時(shí)將接收來(lái)自傳感器接口的報警信息也發(fā)送給智能監控器,作為智能化分析的依據。
智能鎖技術(shù)原理詳細解析
為了提高智能密碼鎖的安全性、可靠性,本文除在器件選擇上采取措施(如采用低功耗、寬溫度范圍的器件)外,在設計中還采用了一些關(guān)鍵技術(shù)。
1 線(xiàn)路復用技術(shù)
智能監控器和電子鎖具異地放置。如果采用通信線(xiàn)路和供電線(xiàn)路分開(kāi)的方式,勢必要增加電纜芯數,安全隱患增加。本文采用了線(xiàn)路復用技術(shù),僅用一根二芯電纜,實(shí)現了供電和信息的傳輸。
在發(fā)送端,電子鎖具通過(guò)脈沖變壓器T將調制好的數據信號升壓后發(fā)送出去;在接收端,脈沖變壓器T將接收到的數據信號降壓后送解調器,以減少載波信號在傳輸過(guò)程中的損耗。為了減少通信和供電之間的相互干擾,對扼流圈L、耦合電容C的選擇要綜合考慮。
設載波頻率fo=400kHz,為了保證絕大部分信號能量傳輸到接收端,取L=33.7μH?C1=0.047μF。
2 電流監視技術(shù)
為了防止通信線(xiàn)路的人為破壞和電磁執行器因某種原因造成流過(guò)電磁線(xiàn)圈的電流過(guò)大而燒毀線(xiàn)圈,本文在智能密碼鎖設計中采用電流監視技術(shù)。
3 數據通訊與預處理技術(shù)
智能監控器接收鎖具發(fā)來(lái)的狀態(tài)信息(其中包括鎖具的開(kāi)啟、關(guān)閉、第一次密碼錯、第二次密碼錯、第三次密碼錯等)、流過(guò)電磁執行器線(xiàn)圈的電流值,并讀取該時(shí)刻通訊線(xiàn)路的供電電流值,三者結合起來(lái)構成一個(gè)數據塊,其中操作狀態(tài)占1個(gè)字節,供電電流占2個(gè)字節,線(xiàn)圈電流占2個(gè)字節。智能監控器在與電子鎖具通信過(guò)程中,始終處于接收狀態(tài)。為了提高通信可靠性,本文在通信協(xié)議中采用重復發(fā)送的方式,電子鎖具對每一組數據重復發(fā)送5次,智能監控器接收到這組數據后,采用大數譯碼定律糾錯,保證了數據接收的準確性。