用戶掌握開機密碼才可開啟PCjijijinruyonghugongzuoyemian
，bingkeyizijitongguogaimimabianjiruanjianxiugaimima
，yongshuzijiandaibiaodezifuchuanlaiqudaigudingdeshuzi。keyijiangyuanlaidejiandanshuzimima，bianweibijiaofuzadeyoudaxiezifu
、小寫字符、數字、下劃線等字符組成的密碼
，從而使密碼的破解更為困難，這樣可以一舉兩得。

 

本ben設she計ji的de密mi碼ma輸shu入ru器qi在zai設she計ji時shi還hai特te別bie添tian加jia了le保bao護hu措cuo施shi，單dan片pian機ji上shang的de程cheng序xu是shi加jia密mi而er不bu可ke讀du的de
，存cun儲chu模mo塊kuai內nei存cun儲chu的de密mi碼ma是shi經jing過guo加jia密mi處chu理li的de
，不bu是shi原yuan始shi密mi碼ma
，本ben密mi碼ma輸shu入ru器qi設she有you開kai機ji密mi碼ma
，隻zhi有you輸shu入ru正zheng確que的de開kai機ji密mi碼ma才cai能neng進jin行xing密mi碼ma操cao作zuo，而er開kai機ji密mi碼ma可ke以yi設she定ding輸shu入ru次ci數shu，一yi旦dan錯cuo誤wu開kai機ji密mi碼ma次ci數shu達da到dao某mou一yi規gui定ding數shu值zhi，密mi碼ma輸shu入ru器qi將jiang自zi鎖suo。

 

 

圖1所示為密碼輸入裝置的原理框圖。

圖1 密碼輸入裝置原理框圖

 

單片機通過USB接口與PC機相接，單片機上安裝有應用軟件，PC機上有密碼編輯軟件。PC機開機時要求輸入開機密碼，隻有當開機密碼輸入正確時，才能開啟PC機進入係統。當單片機與PC機連接後
，PC機顯示屏上出現頁麵：要(yao)求(qiu)在(zai)密(mi)碼(ma)輸(shu)入(ru)裝(zhuang)置(zhi)中(zhong)輸(shu)入(ru)開(kai)機(ji)密(mi)碼(ma)。若(ruo)開(kai)機(ji)密(mi)碼(ma)不(bu)正(zheng)確(que)
，程(cheng)序(xu)將(jiang)提(ti)示(shi)繼(ji)續(xu)輸(shu)入(ru)開(kai)機(ji)密(mi)碼(ma)，當(dang)開(kai)機(ji)密(mi)碼(ma)達(da)到(dao)限(xian)定(ding)的(de)輸(shu)入(ru)次(ci)數(shu)時(shi)，程(cheng)序(xu)自(zi)鎖(suo)。

 

若ruo開kai機ji密mi碼ma正zheng確que，則ze打da開kai用yong戶hu工gong作zuo頁ye麵mian。這zhe時shi

，用yong戶hu可ke以yi通tong過guo該gai密mi碼ma編bian輯ji軟ruan件jian修xiu改gai密mi碼ma
，自zi己ji編bian輯ji用yong數shu字zi鍵jian代dai表biao的de字zi符fu串chuan來lai取qu代dai固gu定ding的de數shu字zi。該gai密mi碼ma輸shu入ru裝zhuang置zhi與yu常chang規gui鍵盤的本質區別在於：常(chang)規(gui)鍵(jian)盤(pan)的(de)按(an)鍵(jian)對(dui)應(ying)於(yu)唯(wei)一(yi)的(de)固(gu)定(ding)鍵(jian)碼(ma)，而(er)該(gai)輸(shu)入(ru)裝(zhuang)置(zhi)的(de)按(an)鍵(jian)所(suo)對(dui)應(ying)的(de)是(shi)該(gai)裝(zhuang)置(zhi)中(zhong)存(cun)儲(chu)器(qi)的(de)一(yi)個(ge)固(gu)定(ding)地(di)址(zhi)。而(er)這(zhe)一(yi)按(an)鍵(jian)的(de)映(ying)射(she)地(di)址(zhi)中(zhong)存(cun)儲(chu)的(de)數(shu)據(ju)是(shi)該(gai)按(an)鍵(jian)所(suo)關(guan)聯(lian)的(de)作(zuo)為(wei)密(mi)碼(ma)的(de)字(zi)符(fu)串(chuan)。這(zhe)個(ge)字(zi)符(fu)串(chuan)由(you)鍵(jian)碼(ma)組(zu)成(cheng)

，因(yin)而(er)當(dang)一(yi)個(ge)按(an)鍵(jian)按(an)下(xia)等(deng)同(tong)於(yu)連(lian)續(xu)按(an)下(xia)多(duo)個(ge)按(an)鍵(jian)，因(yin)而(er)能(neng)用(yong)一(yi)個(ge)按(an)鍵(jian)實(shi)現(xian)一(yi)串(chuan)密(mi)碼(ma)的(de)輸(shu)入(ru)。該(gai)裝(zhuang)置(zhi)按(an)鍵(jian)與(yu)密(mi)碼(ma)關(guan)聯(lian)的(de)實(shi)質(zhi)是(shi)在(zai)存(cun)儲(chu)器(qi)中(zhong)按(an)鍵(jian)對(dui)應(ying)的(de)地(di)址(zhi)寫(xie)入(ru)密(mi)碼(ma)數(shu)據(ju)。該(gai)裝(zhuang)置(zhi)輸(shu)入(ru)密(mi)碼(ma)過(guo)程(cheng)的(de)實(shi)質(zhi)是(shi)從(cong)存(cun)儲(chu)器(qi)中(zhong)按(an)鍵(jian)對(dui)應(ying)地(di)址(zhi)讀(du)取(qu)密(mi)碼(ma)數(shu)據(ju)，然(ran)後(hou)通(tong)過(guo)提(ti)供(gong)的(de)接(jie)口(kou)將(jiang)密(mi)碼(ma)發(fa)送(song)至(zhi)需(xu)要(yao)密(mi)碼(ma)輸(shu)入(ru)的(de)設(she)備(bei)。

 

密碼編輯保存後就可以直接存入係統。係統可以對該密碼保留記憶，下次使用該係統時就可以直接按某一個或兩個鍵來輸入一串密碼。

 

本(ben)設(she)計(ji)的(de)密(mi)碼(ma)輸(shu)入(ru)器(qi)在(zai)設(she)計(ji)時(shi)還(hai)特(te)別(bie)添(tian)加(jia)了(le)保(bao)護(hu)措(cuo)施(shi)，中(zhong)央(yang)處(chu)理(li)器(qi)上(shang)的(de)程(cheng)序(xu)是(shi)加(jia)密(mi)而(er)不(bu)可(ke)讀(du)的(de)，存(cun)儲(chu)模(mo)塊(kuai)內(nei)存(cun)儲(chu)的(de)密(mi)碼(ma)是(shi)經(jing)過(guo)加(jia)密(mi)處(chu)理(li)的(de)，不(bu)是(shi)原(yuan)始(shi)密(mi)碼(ma)，這(zhe)就(jiu)保(bao)證(zheng)了(le)密(mi)碼(ma)的(de)安(an)全(quan)性(xing)
，因(yin)此(ci)在(zai)現(xian)場(chang)輸(shu)入(ru)的(de)並(bing)非(fei)真(zhen)正(zheng)的(de)密(mi)碼(ma)
，所(suo)以(yi)即(ji)便(bian)在(zai)有(you)很(hen)多(duo)人(ren)圍(wei)觀(guan)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)也(ye)無(wu)法(fa)獲(huo)取(qu)用(yong)戶(hu)的(de)真(zhen)正(zheng)密(mi)碼(ma)，真(zhen)正(zheng)的(de)實(shi)現(xian)了(le)密(mi)碼(ma)的(de)安(an)全(quan)保(bao)護(hu)作(zuo)用(yong)。而(er)且(qie)係(xi)統(tong)的(de)本(ben)身(shen)也(ye)提(ti)供(gong)了(le)一(yi)個(ge)開(kai)機(ji)密(mi)碼(ma)，隻(zhi)有(you)正(zheng)確(que)輸(shu)入(ru)開(kai)機(ji)密(mi)碼(ma)後(hou)才(cai)能(neng)進(jin)入(ru)係(xi)統(tong)
，因(yin)此(ci)即(ji)使(shi)不(bu)小(xiao)心(xin)丟(diu)失(shi)該(gai)產(chan)品(pin)，他(ta)人(ren)也(ye)無(wu)法(fa)輕(qing)易(yi)使(shi)用(yong)。

 

選用的開發板符合USB協議可以直接與PC機相連

，在PC機上對單片機進行編程，設計可以在PC機上安裝應用的密碼編輯軟件。數字鍵盤按鍵和確認按鍵可利用PC機的鍵盤輸入，顯示裝置即為PC機的屏幕。隻需要用單片機編程出相應的安裝應用軟件，即可達到預期目標。

 

此處以EEPROM作為存儲器、USB接口作為通信的媒介的密碼輸入裝置為例。當該密碼輸入裝置插入需要密碼輸入的設備（此處以普通PC為例）時，該裝置表現為一個標準HID鍵盤。該密碼輸入裝置完全可以像普通鍵盤一樣直接向PC發送鍵碼數據，同時也可以使用與之配套的PC軟件，通過USB接口向該裝置發送新的密碼數據並命令其修改EEPROM中按鍵對應地址的數據。

該密碼輸入裝置所需要的兩個主要步驟的詳細說明如下：

 

 

PC軟件先通過圖形界麵從用戶處獲悉該用戶希望某個按鍵對應的密碼
，之後軟件會將其轉換成HID協議中鍵盤的字符編碼，然後通過USB接口將編碼後的密碼以及該密碼在EEPROM中的存儲位置一同發送給密碼輸入裝置，並通知其修改EEPROM的數據。該密碼輸入裝置得到修改的命令以及相關數據後，就會在EEPROM的指定位置儲存該密碼，完成按鍵與密碼的關聯。

 

例如，用戶希望為按鍵“2”設置密碼“123456”。“123456”對應的鍵盤編碼是“1d 1e 1f 20 21 22”，按鍵“2” 的存儲地址被設置為“06”。PC軟件會將這些數據以及寫EEPROM的命令通過USB接口發送給該密碼輸入裝置。該裝置接收到數據後就立即會將“1d 1e 1f 20 21 22”寫入EEPROM的地址“06”中，完成按鍵“2”與密碼“123456”的關聯。

 

 

當用戶通過按鍵輸入密碼時，密碼輸入裝置會從EEPROM存儲器中該按鍵對應地址讀取與之關聯的密碼數據串
，然後通過USB接口將該串數據逐次發送給PC。此時密碼輸入裝置對PC表現為標準HID設備（即可看成是一個標準鍵盤），從USB接口發送來的密碼會被係統自動填充至需要輸入密碼的位置

，從而完成密碼的輸入。

 

本(ben)發(fa)明(ming)提(ti)供(gong)的(de)密(mi)碼(ma)輸(shu)入(ru)器(qi)上(shang)的(de)一(yi)個(ge)按(an)鍵(jian)或(huo)兩(liang)個(ge)鍵(jian)的(de)組(zu)合(he)表(biao)示(shi)一(yi)串(chuan)密(mi)碼(ma)，按(an)下(xia)不(bu)同(tong)的(de)按(an)鍵(jian)或(huo)組(zu)合(he)鍵(jian)
，即(ji)可(ke)輸(shu)出(chu)不(bu)同(tong)的(de)密(mi)碼(ma)
，最(zui)後(hou)將(jiang)密(mi)碼(ma)通(tong)過(guo)輸(shu)出(chu)接(jie)口(kou)傳(chuan)給(gei)密(mi)碼(ma)接(jie)收(shou)方(fang)。比(bi)如(ru)通(tong)過(guo)USB口傳給PC機、或帶有USB口的自動存取款機、或帶有USB口的超市收款機以及帶有USB口的任何需要密碼的係統。密碼的編輯可通過密碼編輯係統，在PC機上任意編輯自己所需要的密碼（密碼可以由大寫字符、小寫字符
、數字和下劃線等組成），然後通過USB口將編輯好的密碼存儲到密碼輸入器上，也可在密碼輸入器上編輯簡單的數字密碼。

 

 

硬件選用EVK1100
，EVK1100是一個基於AVR32 AT32UC3A單片機控製器的評估套件和開發係統。它配備一係列豐富的外設、內存。圖2所示為開發板與PC機連接的示意圖。

 

--支持AT32UC3A

 

--JTAG連接器
、Nexus
、USART、USB2.0接口
、TWI接口
、SPI

 

圖3為進行密碼編輯的流程框圖。圖4為進行密碼編輯時的用戶工作界麵的設想圖。

圖2 應用時連接方式及作用

 

圖3為進行密碼編輯的流程框圖。圖4為進行密碼編輯時的用戶工作界麵的設想圖。

圖3 密碼編輯流程框圖

圖4 用戶工作界麵設想圖

 

PC機開機時要求輸入開機密碼
，隻有當開機密碼正確時，才可以打開PC機。PC機開機後，單片機與PC機相接時也需要輸入開機密碼才能在PCjishanganzhuangshejideyingyongruanjian。ruokaijimimabuzhengque
，chengxujiangtishijixushurukaijimima，dangkaijimimadadaoxiandingdeshurucishushi，chengxuzisuo。dangkaijimimaquanbushuruzhengqueshi
，PCjishangchuxianshiyongjiemian，yonghukeyitongguogaiyingyongchengxuxiugaimima，zijibianjiyongshuzijiandaibiaodezifuchuanlaiqudaigudingdeshuzi。mimabianjibaocunhoujiukeyizhijiecunruxitong。xitongkeyiduigaimimabaoliujiyi，xiacishiyonggaixitongshijiukeyizhijieanmouyigehuolianggejianlaishuruyichuanmima。

 

本ben設she計ji的de密mi碼ma輸shu入ru器qi在zai設she計ji時shi還hai特te別bie添tian加jia了le保bao護hu措cuo施shi
，中zhong央yang處chu理li器qi上shang的de程cheng序xu是shi加jia密mi而er不bu可ke讀du的de，存cun儲chu模mo塊kuai內nei存cun儲chu的de密mi碼ma是shi經jing過guo加jia密mi處chu理li的de，不bu是shi原yuan始shi密mi碼ma
，這zhe就jiu保bao證zheng了le密mi碼ma的de安an全quan性xing。

 

密碼編輯軟件即為設計中的應用軟件，使其能在PC機上運行。選用的開發板符合USB協議，可以直接與PC機相連，在PC機上進行對單片機進行編程
，達到設計軟件的目的。數字鍵盤按鍵和確認按鍵可利用PC機的鍵盤輸入，顯示裝置即為PC機的屏幕。隻需要用單片機編程出應用軟件，即可達到預期目標。

圖5 程序運行流程圖

 

 

設計一個通過USB口傳給PC機、或帶有USB口的自動存取款機

、或帶有USB口的超市收款機以及帶有USB口的任何需要密碼的係統。密碼的編輯可通過密碼編輯係統，在PC機上任意編輯自己所需要的密碼（密碼可以由大寫字符、小寫字符、數字和下劃線等組成），然後通過USB口將編輯好的密碼存儲到密碼輸入器上，也可在密碼輸入器上編輯簡單的數字密碼。

 

1、從根本上解決傳統密碼輸入所存在的安全隱患問題

，保護密碼
，避免因為密碼被盜而帶來的巨大經濟損失。

 

2、采用USB接口
，與其他設備的連接很簡單，可以很方便的進行擴展
，可以自動擴展自ATM機，超市收款機，銀行櫃台等。

 

3
、將原來的簡單數字密碼變為由大小寫字符，下劃線
，數字等組成的密碼，從而使密碼的破解更為困難。

 

4、密碼輸入方式新穎

，實現難度不大可以運用於任何帶USB接口同時又需要密碼輸入的裝置，具有很好的實用價值