博鱼中国官网基于单片机的蓝牙智能门锁设计与实现文章编号：1009—2552(2013)07—0133—03中图分类号：TP368．1文献标识码实现周文超10632；2．暨南大学理工学电工程系，广州510632究并设计一种蓝牙智能门锁，给出系统总体设计方案以及安全保密措施。利用蓝设备的无线连接片机编程的基础上，通过蓝牙地址配对、密码校验、算密等技术，实现移动终端设备对蓝牙智能门锁的控制，省去了携带钥匙的繁琐与不便。通过实验调试证明，门锁完全达到实际使用要求，具备安全性高，实用性强，成本低廉等优点。关键词：蓝牙技术；智能门锁；单片机ndimplementationsmarluetoothlockbasedZHOUUANGhe，一，WANGChao，YI1．KeyLaboratoryOptoelectronicInformatiSensingTechnologiesGuangdongHigherducationInstitutesuangzhou10632hina；2．DepartmentptoelectronicEngineering，JinanUniversity，Guangzhou510632，China)stractaperdesignssmartbluetoothlockgivesoutoverallsystemdesignconfidentialitymeasures．Withwirelessconnectionaddressmatchingpasswordencryptionsmartbluetoothlockbasedsingle—chipmicrocomputermakeslockcometrue，guaranteesmakesourlifemuchmoreconvenienttakeSOmanykeysprovedexperimentssystemperfecdymeetsthactualrequirementssafety，practicalitylowcost．eyworbluetooth；intelligentlock引言蓝牙技术是一种支持短距离无线连接的通信技术。蓝牙设备采用时分双工传输方案实现全双工传2．4GHzISMIndustrialScientifiMedicalBand，即工业、科学和医学频段博鱼(中国)官方网站-BOYU SPORTS，这一频段不需要申请就可直接使用。通过蓝牙技术不仅能有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话、手机等移动通信终端设备之间的通信，还能成功地简化以上电子设备与因特网Internet使这些现代通信设备与因特网之间的数据传输变得更加迅速高效蓝牙门锁就是利用蓝牙的连接通信功能来开关门锁。通过密码算法的设置舍去携带钥匙的繁琐直接通过智能终端(如手机，计算机等)完成开门的动作。此项技术还可通过一个蓝牙主端与多个蓝牙从端之间的对接达到在安全的环境中一钥匙开启多门锁的目的，省去多把钥匙的繁琐与累赘，极大地方便了人们的生活。系统总体设计1．1系统工作原理蓝牙智能门锁分为匙端和锁端两个核心部分其中匙端包含智能终端和蓝牙模块A，蓝牙模块，智能终端可对蓝牙模，使得匙端相当于开门的钥匙；锁端包含单片机和蓝牙模块B，蓝牙模块作为通信从端，其可将用户的操作信息传送至门锁博鱼网页版官网登录-入口，由门锁内部的单片机进行处理，通过单片机输出电平的改变控制机械门锁收稿日期：2013—01—08作者简介：周文超在需要开启门锁时，蓝牙模块发送的蓝牙配对比，若蓝牙配对码配对成功，则可建立起两个蓝牙模块之间的连接；在建立连接后，蓝牙模块自动获取对方的蓝牙地址并作保存，随后蓝牙模块自动检索之前获取到的蓝牙模块的地址是否在预先设定的地址范围内，若是，则可进人由单片机连接的智能终端输人密码进行验证，如果密码校验正确，就可进入到开锁模式。设计原理如图1．2硬件设计锁端硬件连接如图所示，其中蓝牙模块WE口，分别是Vet，TX，RX，GND，AT。其中端口是指令使能端口，由单片机时，WE一40C模块会认为从ltX接收到的是指令；若40C模块会认为RX接收到的都是普通字符。其中WE一40C集成众指令，能实现蓝牙地址，密码设置，断开连接等功能。而将AT89C52通信串口和WE一40C的串口相连，即可实现单另外，由于匙端蓝牙电路已经广泛存在于各种智能终端设备上，可以直接使用各种智能终端，实现开启智能蓝牙门锁的功能，使得本门锁的使用具有极大的便利性。1．3软件设计本系统的软件系统采用语言编写，使用Keil软件对AT89C52单片机进行编译。程序的总流程所示。在主端与从端的蓝牙配对码匹配和地址匹配后，系统进入串口中断，执行密码的校验。将接收到的密码与主机存储密码进行对比，若密码正，则可进人模式选择，选择开锁、修改密码或断开连接等操作。密码长度不定，最长可设置l5码。若密码错误三次则屏蔽该蓝牙地址。此外程序执行过程中，通过单片机定时器中断设定了一个时间，若在这个时间内蓝牙没有接收到任何信息即表示用户没有任何操作，主端控制将自动断开连接，跳转回等待信息接收的状态。模式选择：1_开启门锁2．修改密码3．断开连接}j屏蔽该蓝牙地址{为了便于软件程序的维护和更新，在程序设计编写时对程序进行了模块划分。本系统的软件部分主要分为通信连接模块，加密模块，校验模块，功能选择模块和其他模块，系统的具体模块划分如所示。各模块之间既互相联系，又相对独立，便于加密模块可以嵌入不同的加密算法，在提高系统在加密方面的灵活性的同时，还可以及时地更新更先进、更安全的加密算法，使系统能够获得更高的安全性能。系统安全性设计由于蓝牙协议是一个公开的协议，如果不通过加密等手段来保证蓝牙门锁的安全性，蓝牙门锁可以被任何蓝牙设备开启。因此，为保证蓝牙智能门锁的安全性，通过多重加密来保证门锁的安全性。第一层安全保护是蓝牙配对，即保证只有配对码配对成功的蓝牙设备才能连接锁端，而其他无线模块划密码校验蓝牙地址校验开启门锁修改密码功能选择模块卜建立连接定时断开连接系统状态指示设备无法进行连接。第二层安全保护是蓝牙地址的匹配。本门锁可通过设定锁端蓝牙模块匹配连接的蓝牙地址，实现单点对多点，即一匙多用的实用性要求。若连接后发现模块所设定的地址范围无法匹配，系统就会自动断开连接。第三层安全保护是密码校验及密码加密所示，在蓝牙地址匹配成功后用户通过智能终端(如移动电话)输入密码，经蓝牙发送，蓝牙模块接收到密码信息后，通过单中的程序检验密码正确与否。为提高密码的安全，智能终端通过蓝牙模块传送密码信息给蓝牙模块B，蓝牙模块在接收到密码信息后将信息传送给单ROM中对接收到的密码信息进行加密 DES，RSA，MD5[5 3等加密 算法均可通过程序块 的修改得 得到一组中间代码( ，并将其存放于单片机的外部存储 EEPROM中。同时，原来存放在片 开锁密码通过加密算法也会生成一组用于开锁的中间代码存放 EEPROM中。通过 程序对这两组 间代码在EEPROM 内进行比较 ，只有两组 中间代码 匹配成功才能进入开锁模式。为防止穷举法破解密 ，在连续输错三次密码之后，该蓝牙地址将被本系 统屏蔽 ，在一段时间内无法与本 系统 中的蓝牙模块 l中间代单片机 密码匹配过程 此外 ，由于本系统软件部分 中的各模块相对独 ，这使得系统中的加密算法便于修改 和更新 加密模块中可以嵌入不同的加密算法 ，因此可 以对 系统原来的加密算法的漏洞进行修补 ，甚至可 更高级和更安全的加密算法来对旧的加密算法进行 替换。通过对系统软件模块划分的机制 ，开发者可 以容易地在系统 中嵌入如 DES ，RSA ，MD5 甚至是 更高级别的加密算法 ，极大地提高了系统在加密方 面的灵活性 以及系统的安全性。 通过上述三层 的保险措施实现了蓝牙门锁的安 全性保障。此外 ，本门锁还通过设置单片机 时器来限制开锁时间。在连接了蓝牙锁后，如果超 过这个设定的时间还没进行任何操作 ，就会 自动断 开连接 ；同时 ，将匙端蓝牙 的关键 信息保存到智 能终端中；加之在 门锁安装后 ，从门外看门锁是不可 结束语本研究通过智能终端连接蓝牙模块 与单片机相连作为从端，成功实现 了蓝牙智能控制门锁 的功能。该功能已成功移植到 带有蓝牙功能 的智能手 机上 ，仅仅需要在智能手机

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