基于ATmega162的指紋識別電子機械鎖設(shè)計
3 程序設(shè)計
系統(tǒng)從睡眠狀態(tài)啟動時,首先進行系統(tǒng)初始化,然后進入正常工作狀態(tài),如圖6所示。
轉(zhuǎn)動機械鎖上的金屬轉(zhuǎn)接口會改變單片機ATmega162的P4.5的狀態(tài)。開啟金屬轉(zhuǎn)接口,單片機ATmega162處理來自機械鎖發(fā)送的信息;關(guān)閉金屬轉(zhuǎn)接口,單片機ATmega162處理來自電子鎖上指紋識別模塊或鍵盤的信息。
系統(tǒng)還開啟了兩個中斷:設(shè)置中斷和匹配中斷。匹配中斷就是電子鎖和指定的機械鎖進行匹配,只接收來自指定的機械鎖發(fā)出的信息;設(shè)置中斷就是指紋和密碼的管理。
3.1 匹配中斷
匹配中斷是鏈接多特征電子機械鎖兩個部分的前提,初次安裝電子機械鎖必須進行匹配中斷。在開啟該中斷前,必須沒置好正確鑰匙。匹配中斷為外部中斷,通過按下控制系統(tǒng)模塊上的匹配鍵,進入匹配中斷如圖7所示。
3.2 設(shè)置中斷
設(shè)置中斷分為兩種模式:普通模式和特殊模式。特殊模式就是利用正確鑰匙管理指紋和密碼,如圖8所示。
多特征電子機械鎖添加了鑰匙管理指紋和密碼的功能,目前的指紋鎖并不具備該功能。當沒有管理員指紋,而密碼忘記的情況下,該鎖可以用正確鑰匙進行指紋和密碼的添加和刪除,給用戶帶來了方便。
4 實驗結(jié)果與分析
超外差發(fā)送和接收模塊之間的通信,由于外界噪聲和系統(tǒng)本身的影響,不是每次都能接收到如圖3的信息,可能會出現(xiàn)通信錯誤的情況,為此進行可靠性測試實驗。
用示波器精確測量超外差接收模塊上的波形的時序,調(diào)整代碼,使偵測點落在高電平的中間;仔細計算延時函數(shù),確保時間的準確性。在實際調(diào)試過程中,進行了5組的實驗,每組的測試條件都不同,如溫度、環(huán)境噪聲等,每組測試100次,共計500次的測試,只出現(xiàn)了2次沒有正確識別鑰匙的情況,可靠性達到99.6%,具有實際應(yīng)用價值。
5 結(jié)語
本文設(shè)計的電子機械鎖,巧妙利用超外差發(fā)送和接收模塊,把兩個相對獨立的部分鏈接起來。整個系統(tǒng)以單片機ATmega162為核心,直接控制指紋識別模塊和鍵盤,并通過超外差發(fā)送和接收模塊,間接控制機械鎖部分。多特征電子機械鎖不僅可以用管理員指紋和密碼管理用戶信息,還可以使用正確鑰匙管理用戶信息,目前市場上還沒有具備該功能的鎖出現(xiàn)。該鎖功能強大,給用戶帶來了方便和快捷的同時,安全性也得到大大提高。
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