④采用可由MCU控制的电源电路。当某些电路不工作时,就停止供电,等到需要工作时再供电;对某些电路,还可以降低供电电压,以达到节电的目的。
(5)安全性与可靠性
门锁系统在安全性方面需要解决的问题是:防止开门卡被非法复制;防止用非正常方式(如果工具拨、撬,用强力磁铁吸等)开锁;锁体具备一定程序的抗外力破坏能力。
为了防止开门卡被非法复制,每一张卡片在出厂以前都进行了加密,不同的客户使用互不相同的密码。发卡管理软件也用密码保护,避免非授权人员利用发卡管理软件非法制卡。由于采用三锁防拨锁芯,门关上时,防拨锁被门框压紧,自动锁定主锁,无法用工具拨开或撬开;电机带动的离合机构具有防强力磁铁吸合功能;锁制前锁体上无任何镙钉外露,防折防砸。
门锁系统的可靠性也非常重要。我们从硬件设计和软件设计两方面来提高系统的综合可靠性。在硬件方面,我们选用的主处理器PIC16F73具有较高的抗干扰能力,内部包含了具有独立RC振荡器的“看门狗(WDT)”电路,在程序跑飞时可自动将CPU复位,恢复正常运行;对存储重要数据的EEPROM,采用硬件写保护措施,避免数据在受到干扰时丢失;尽量使用贴片元件,严格进行老化筛选,保证元件品质PCB布线方面,采取一系列措施,提高抗干扰能力。
在软件设计方面,我们通过刷新各寄存器和SRAM单元,确何即使这些寄存器或SRAM单元受到干扰而被修改,也能立即恢复。在程序中,避免危险程序结构也是提高可靠性的重要措施。有几种循环结构容易造成“死循环”隐串民,例如,在执行某个功能时,必须循环等待某个由中断或定时器产生的条件;由于等待的时间可能较长,在循环中会包含清WDT指令,这在正常流程中不会发生问题。但是,如果PC内容受到干扰而改变,程序跑飞后,正好落在这种循环中,此时中断或定时器可能未被打开,于是程序就会循环等待一个不可能出现的条件,即出现“死循环”。这种情况虽然出现概率较小,但也必须加以防止。
另外前面提到,为降低功耗,99%以上的时间内MCU都处于功耗极低的睡眠状态,大部分电路的电源被关闭。这种状态下,抗干扰能力也较强。
4、结语
上述感应式智能电子门锁经过充分测试和近1年的实际使用,结果表明,该系统在软硬件功能、完全性、可靠性、低功耗等方面都已达到了设计要求。由于在设计之初,就考虑到要实现“一卡通”应用,所以系统具有很好的扩展性。目前,已在酒店型智能电子门锁的基础上,发展出无需发卡管理软件,用户可自行发卡,独立使用的办公型电子门锁和家用型电子门锁系统,使用方便、安全可靠的保险箱系统,使用RS485总线联网的智能消费终端,门禁/考勤系统等7个产品的产品系列。这个产品系列中的各个产品,不但在功能上实现了“一卡通”,而且使用的许多元器件都是相同的,部分产品之间甚至可以互换电路板,降低了生产的复杂性和产品成本。