隨著生活水平的提高，人們對物質生活的要求越來越高，尤為注重住宅安全問題。隨著生物特征識別技術的發(fā)展，指紋識別技術逐漸進入人們的生活領域，指紋鎖進入了人們的家庭。常見的指紋鎖，需要管理員指紋或者管理員密碼，才能進行指紋和密碼的添加和刪除操作。本文設計的電子機械鎖，具有上述功能，還可以用正確鑰匙管理指紋和密碼。
常見的指紋鎖配備的機械鎖，可使用普通的正確鑰匙打開，安全級別較低，很容易被專業(yè)人員破解。本文設計的基于PIC16F72的機械鎖，配套的鑰匙內置編碼芯片，能夠設置正確鑰匙以及發(fā)送鑰匙編碼信息，只有用正確鑰匙才能打開，不能被鐵絲或其他非法鑰匙打開，安全性大大提高。在非法開門的情況下，機械鎖發(fā)送報警信息。
1 系統(tǒng)設計方案
電子機械鎖，分為電子鎖和機械鎖這兩個部分。電子鎖以單片機ATmega162為核心，通過指紋識別模塊，完成了對指紋管理的操作;通過鍵盤，完成密碼管理的操作;通過超外差接收模塊，能夠接收來自機械鎖的鑰匙編碼信息，完成與機械鎖的通信。
機械鎖以PIC單片機PIC16F72為核心，獲取鑰匙編碼信息，經(jīng)超外差發(fā)送模塊發(fā)送。超外差發(fā)送和接收模塊的工作頻率在433 MHz，PCB布線時注意超外差模塊，遠離其他器件，不然會影響系統(tǒng)的工作狀態(tài)。另外，該系統(tǒng)要求體積小，供電方便，整個系統(tǒng)的功耗要盡量低。
1.1 電子鎖框圖
電子鎖主體為AVR單片機ATmega162、指紋識別模塊、超外差接收模塊、12 V電子鎖驅動、門鎖、鍵盤、按鍵和指示燈等，如圖1所示。指紋識別模塊型號為：TFS-M12，采用TI的DSP芯片TMS320VC5501，指紋算法采用TFS-9。穩(wěn)定快速的芯片以及優(yōu)良的指紋算法，不僅提高了整個系統(tǒng)的識別率以及縮短了識別時間，而且大大縮短了整個系統(tǒng)的研發(fā)時間。
正常工作狀態(tài)下，電子鎖支持兩種開門方式：指紋開門和輸入密碼開門。指紋采集頭上輸入指紋，指紋識別模塊將當前指紋與已存指紋進行比較，單片機ATmega162接收到比較結果，若正確產(chǎn)生開門信號，經(jīng)12 V電子鎖驅動，打開門鎖。鍵盤輸入密碼，單片機ATmega162將當前輸入密碼和用戶設置的正確密碼進行比較，若正確產(chǎn)生開門信號，經(jīng)12 V電子鎖驅動，打開門鎖。輸入指紋和密碼的機會共3次，若3次都錯誤，系統(tǒng)進入睡眠狀態(tài)。
