一種無鍵盤密碼鎖系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種無鍵盤密碼鎖系統，系統包括密碼輸入設備(無線鑰匙)和密碼識別設備(鎖具)，密碼識別設備包含微處理器、激光發射模塊、顯示模塊、圖像采集模塊、無線通信模塊。密碼輸入設備由單片機、按鍵和激光發射器以及無線通信模塊組成。用戶使用無線鑰匙激活解鎖程序后，鎖具激光發射器在平面投影產生參照坐標，無線鑰匙中激光發射器發出的亮點(稱作游標)被圖像采集模塊捕捉完成密碼輸入，微處理器對圖像數據進行處理分析，得到各游標位置代表的密碼值，完成解鎖過程。其中無線通信模塊作為鎖具主體與無線鑰匙通訊的橋梁。本實用新型專利技術安全性高，結構簡單，易移植，能與多種解鎖方式結合使用使安防系統更加安全可靠。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及安全領域，尤其是一種無鍵盤密碼鎖系統。
技術介紹
日常生活中鍵盤密碼鎖占有很大的市場，傳統的鍵盤密碼鎖具有操作簡單，價格較低，可更換密碼等特點，但是這些傳統的鍵盤也存在一些安全上的欠缺。由于傳統鍵盤密碼鎖采用的是實體鍵盤，用戶需要接觸鍵盤才能輸入密碼，長期使用時按鍵難免會有磨損，而不法份子可以通過鍵盤磨損度來判斷用戶密碼常用數字從而破解密碼實施犯罪。用電子觸屏鍵盤可以代替傳統鍵盤減小磨損，但還是有發生用假鍵盤覆蓋真鍵盤等方式盜取用戶密碼的情況發生，這種方式也存在安全隱患。
技術實現思路
本技術提供一種安全性高的無鍵盤密碼鎖系統。為實現上述目的，本技術的技術方案如下：一種無鍵盤密碼鎖系統，包括密碼輸入設備和密碼識別設備，密碼輸入設備包括輸入模塊、單片機及輸入設備無線通訊模塊，輸入模塊用于用戶給單片機指令，單片機用于接受輸入模塊指令后控制輸入設備無線通訊模塊給密碼識別設備發送信號；密碼識別設備包括微處理器、識別設備無線通訊模塊、識別設備激光發射器、圖像采集模塊，
識別設備激光發射器用于形成激光直角定位坐標系，識別設備無線通訊模塊用于接收輸入設備無線通訊模塊發送來的信號，圖像采集模塊用于采集激光直角定位坐標系以及輸入游標的圖像，并將其發送給微處理器，微處理器用于采用圖像識別算法對圖像數據進行處理和分析，并根據直角定位坐標系和游標的相對位置得到一個密碼值。優選地，密碼輸入設備還包括用于在密碼識別設備上進行密碼輸入的輸入設備激光發射器，所述輸入游標由輸入設備激光發射器投射的光斑形成。優選地，密碼輸入設備和密碼識別設備使用密碼輪詢方式對無線通信進行加密。優選地，所述識別設備激光發射器是通過在平面上產生3個光斑形成激光直角定位坐標系。優選地，密碼值的取值方式為：將定位坐標系內各區域進行密碼值劃分，游標處于坐標系內不同位置代表不同密碼值；密碼值在坐標系內所劃分的位置周期性變換，提高密碼安全性。優選地，密碼識別設備微處理器還設有密碼輸入保護系統，對密碼輸入次數進行了限制，若連續輸入錯誤密碼次數達到上限，系統將被鎖定，同時發出警報信號，提醒用戶密碼安全出現隱患。優選地，密碼識別設備還預留了開發者保護接口，該接口是一個串行通訊接口，當用戶密碼輸入錯誤次數超過系統限制或系統出現問
題急需打開設備時，使用該串行接口進行驗證開鎖。優選地，密碼識別設備還包括顯示模塊，用于微處理器將處理過后的圖像數據在顯示模塊上顯示。一種無鍵盤密碼鎖系統，包括密碼輸入設備和密碼識別設備，密碼輸入設備包括按鍵、單片機、輸入設備激光發射器及輸入設備無線通訊模塊，按鍵用于用戶按下以給單片機指令，單片機用于接受按鍵指令后控制輸入設備無線通訊模塊給密碼識別設備發送信號，輸入設備激光發射器用于在密碼識別設備上進行密碼輸入；密碼識別設備包括微處理器、識別設備無線通訊模塊、識別設備激光發射器、圖像采集模塊，識別設備激光發射器用于投射在平面上產生3個光斑形成激光直角定位坐標系，識別設備無線通訊模塊用于接收輸入設備無線通訊模塊發送來的信號，圖像采集模塊用于采集激光直角定位坐標系以及輸入游標的圖像，并將其發送給微處理器，微處理器用于采用圖像識別算法對圖像數據進行處理和分析，并根據直角定位坐標系和游標的相對位置得到一個密碼值。本技術的有益效果是：本技術結合圖像解鎖和鍵盤解鎖的優勢使工作穩定可靠，能適應各種環境下的密碼輸入，解決了實體鍵盤密碼鎖易被盜取和環境限制的問題。另外，采用圖像解鎖提高了設備安全性，便于升級的特性也使解鎖方式有了更多的選擇。附圖說明圖1為本技術實施例無鍵盤密碼鎖系統的布置示意圖。圖2為本技術實施例無鍵盤密碼鎖系統的系統框架圖。圖3為本技術實施例無鍵盤密碼鎖系統的系統流程圖。具體實施方式下面結合附圖及實例，對本技術做進一步說明。本實施例中，如圖1、圖2所示，該無鍵盤密碼鎖系統從硬件上可分為密碼輸入設備和密碼識別設備兩個部分。密碼輸入設備也可稱為無線鑰匙，該無線鑰匙上具有按鍵(也可用觸摸屏等其它輸入模塊)、輸入設備激光發射器、低功耗微型單片機(本實施例采用STM32F407主控芯片)以及輸入設備無線通訊模塊。用戶手持無線鑰匙按下按鍵時，無線鑰匙內部單片機控制輸入設備無線通訊模塊給密碼識別設備發送一個信號，隨后用戶可通過無線鑰匙上輸入設備激光發射器在密碼識別設備上進行密碼輸入。密碼識別設備為該系統主控制器，其性能直接關系到整套功能系統實現。無線鑰匙按鍵信號被識別設備接收后，識別設備打開識別設備激光坐標系，在平面上產生3個光斑，形成一個平面直角坐標系，用戶解鎖時需使用無線鑰匙在此坐標系內輸入密碼。系統打開激光坐標系后，即可進入解鎖模式，此后用戶每移動游標(無線鑰匙在定位坐標系內投射的光斑)，按下一次無線按鍵代表一個密碼值的輸入。用戶輸入每個密碼值后，識別設備上的圖像采集模塊攝像頭采集包含激
光直角定位坐標系以及游標的圖像，并將其發送給微處理器。微處理器采用圖像識別算法對圖像數據進行處理和分析，將處理過后的圖像數據在顯示模塊LCD顯示屏上顯示，最后根據直角定位坐標系和游標的相對位置得到一個密碼值。重復單個密碼值輸入過程即可完成多個密碼值輸入。為了加強系統安全性，防止非法開啟和破解，本技術設置了多重密碼保護體系。1.無線鑰匙保護體系。無線鑰匙需要和識別設備通訊成功后，識別設備才打開定位坐標系會進入解鎖過程。為了防止無線鑰匙被盜取復制，本技術采用密碼輪詢的方式對無線通信進行加密，將識別設備與無線鑰匙進行綁定，識別設備只有接收到與之相匹配的無線鑰匙信號才會進入解鎖模式。密碼輪詢方式如下：對無線鑰匙和識別設備微處理器存儲空間內寫入復雜度高的密碼串，每次無線通訊時無線鑰匙發送一個密碼串中的值，微處理器比較內部密碼串，若該值與無線通訊接收到的值相同，微處理器給無線鑰匙返回一個成功信號，無線鑰匙和微處理器內部計數值都加1，下一次通訊將比較密碼串中下一個值。通過這種方式可以有效保護無線鑰匙的安全性，防止他人采用技術手段監聽無線信號，達到仿制無線鑰匙的目的。2.密碼輸入保護。為了保護密碼安全性防止他人竊取，首先本系統對密碼輸入次數進行了限制，若連續輸入錯誤密碼次數達到上限，
系統將被鎖定，同時發出警報信號，提醒用戶密碼安全出現隱患。其次，使用了鍵盤自定義設定，密碼值的識別實際上識別的是游標相對于直角定位坐標系的位置，改變各密碼值與之在定位坐標系中的位置，可達到將密碼鍵盤打亂的效果，這樣可防止他人使用監控設備拍攝用戶密碼輸入過程非法獲取系統密碼。此外，本設計預留了開發者保護接口，該接口是一個串行通訊接口，當用戶密碼輸入錯誤次數超過系統限制或系統出現問題急需打開設備時，可使用該串行接口進行驗證開鎖。該接口安全等級極高，若驗證錯誤，直接鎖死內部系統，系統喪失所有功能。若需系統恢復使用，必須聯系開發者針對硬件重新更新軟件，有效保護了整個系統安全性。圖3所示為本系統流程圖，設備工作時先對系統各模塊初始化，隨后采集環境光進行光強校準并等待，若此時用戶按下無線鑰匙，系統進入解鎖模式。進入解鎖模式后，密碼識別設備打開激光發射器生成激光坐標系供用戶輸入密碼值，同時對各坐標位置進行定位，獲取本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無鍵盤密碼鎖系統，其特征在于，包括密碼輸入設備和密碼識別設備，密碼輸入設備包括輸入模塊、單片機及輸入設備無線通訊模塊，輸入模塊用于用戶給單片機指令，單片機用于接受輸入模塊指令后控制輸入設備無線通訊模塊給密碼識別設備發送信號；密碼識別設備包括微處理器、識別設備無線通訊模塊、識別設備激光發射器、圖像采集模塊，識別設備激光發射器用于形成激光直角定位坐標系，識別設備無線通訊模塊用于接收輸入設備無線通訊模塊發送來的信號，圖像采集模塊用于采集激光直角定位坐標系以及輸入的游標的圖像，并將其發送給微處理器，微處理器用于采用圖像識別算法對圖像數據進行處理和分析，并根據直角定位坐標系和游標的相對位置得到一個密碼值。

【技術特征摘要】
1.一種無鍵盤密碼鎖系統，其特征在于，包括密碼輸入設備和密碼識別設備，密碼輸入設備包括輸入模塊、單片機及輸入設備無線通訊模塊，輸入模塊用于用戶給單片機指令，單片機用于接受輸入模塊指令后控制輸入設備無線通訊模塊給密碼識別設備發送信號；密碼識別設備包括微處理器、識別設備無線通訊模塊、識別設備激光發射器、圖像采集模塊，識別設備激光發射器用于形成激光直角定位坐標系，識別設備無線通訊模塊用于接收輸入設備無線通訊模塊發送來的信號，圖像采集模塊用于采集激光直角定位坐標系以及輸入的游標的圖像，并將其發送給微處理器，微處理器用于采用圖像識別算法對圖像數據進行處理和分析，并根據直角定位坐標系和游標的相對位置得到一個密碼值。2.根據權利要求1所述的無鍵盤密碼鎖系統，其特征在于，密碼輸入設備還包括用于在密碼識別設備上進行密碼輸入的輸入設備激光發射器，所述輸入的游標由輸入設備激光發射器投射的光斑形成。3.根據權利要求1所述的無鍵盤密碼鎖系統，其特征在于，密碼輸入設備和密碼識別設備使用密碼輪詢方式對無線通信進行加密。4.根據權利要求1所述的無鍵盤密碼鎖系統，其特征在于，所述識別設備激光發射器是通過在平面上產生3個光斑形成激光直角定位坐標系。5.根據權利要求4所述的無鍵盤密碼鎖系統，其特征在于，密碼
\t值的取值方式為：將定位坐標系內各區域進行密碼值劃分，游標處于坐標系內不同位置代表不同密碼值；密碼值在坐標系內所劃分的位置周期性變換，提高密碼安全性。6.根據...

【專利技術屬性】
技術研發人員：詹杰，孫琪皓，張浩，
申請(專利權)人：湖南科技大學，
類型：新型
國別省市：湖南;43