基于嵌入式CAN总线的远程工业监控系统设计

户通过按键输入密码时，密码输入装置会从EEPROM存储器中该按键对应地址读取与之关联的密码数据串，然后通过USB接口将该串数据逐次发送给 PC。此时密码输入装置对PC表现为标准HID设备(即可看成是一个标准键盘)，从USB接口发送来的密码会被系统自动填充至需要输入密码的位置，从而完成密码的输入。

本发明提供的密码输入器上的一个按键或两个键的组合表示一串密码，按下不同的按键或组合键，即可输出不同的密码，最后将密码通过输出接口传给密码接收方。比如通过USB口传给PC机、或带有USB口的自动存取款机、或带有USB口的超市收款机以及带有USB口的任何需要密码的系统。密码的编辑可通过密码编辑系统，在PC机上任意编辑自己所需要的密码(密码可以由大写字符、小写字符、数字和下划线等组成)，然后通过USB口将编辑好的密码存储到密码输入器上，也可在密码输入器上编辑简单的数字密码。

2 硬件平台选用及资源配置

硬件选用EVK1100，EVK1100是一个基于AVR32 AT32UC3A单片机控制器的评估套件和开发系统。它配备一系列丰富的外设、内存。图2所示为开发板与PC机连接的示意图。

--支持AT32UC3A

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

图2 应用时连接方式及作用

3 系统软件架构

图3为进行密码编辑的流程框图。图4为进行密码编辑时的用户工作界面的设想图。

图3 密码编辑流程框图

图4 用户工作界面设想图

PC机开机时要求输入开机密码，只有当开机密码正确时，才可以打开PC机。PC机开机后，单片机与PC机相接时也需要输入开机密码才能在PC机上安装设计的应用软件。若开机密码不正确，程序将提示继续输入开机密码，当开机密码达到限定的输入次数时，程序自锁。当开机密码全部输入正确时，PC机上出现使用界面，用户可以通过该应用程序修改密码，自己编辑用数字键代表的字符串来取代固定的数字。密码编辑保存后就可以直接存入系统。系统可以对该密码保留记忆，下次使用该系统时就可以直接按某一个或两个键来输入一串密码。

本设计的密码输入器在设计时还特别添加了保护措施，中央处理器上的程序是加密而不可读的，存储模块内存储的密码是经过加密处理的，不是原始密码，这就保证了密码的安全性。

密码编辑软件即为设计中的应用软件，使其能在PC机上运行。选用的开发板符合USB协议，可以直接与PC机相连，在PC机上进行对单片机进行编程，达到设计软件的目的。数字键盘按键和确认按键可利用PC机的键盘输入，显示装置即为PC机的屏幕。只需要用单片机编程出应用软件，即可达到预期目标。

4 系统软件流程

图5 程序运行流程图

5 系统预计实现结果

设计一个通过USB口传给PC机、或带有USB口的自动存取款机、或带有USB口的超市收款机以及带有USB口的任何需要密码的系统。密码的编辑可通过密码编辑系统，在PC机上任意编辑自己所需要的密码(密码可以由大写字符、小写字符、数字和下划线等组成)，然后通过USB口将编辑好的密码存储到密码输入器上，也可在密码输入器上编辑简单的数字密码。

1、从根本上解决传统密码输入所存在的安全隐患问题，保护密码，避免因为密码被盗而带来的巨大经济损失。

2、采用USB接口，与其他设备的连接很简单，可以很方便的进行扩展，可以自动扩展自ATM机，超市收款机，银行柜台等。

3、将原来的简单数字密码变为由大小写字符，下划线，数字等组成的密码，从而使密码的破解更为困难。

4、密码输入方式新颖，实现难度不大可以运用于任何带USB接口同时又需要密码输入的装置，具有很好的实用价值。