專利名稱：電子數(shù)碼鎖的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電子鎖裝置，特別涉及一種電子密碼鎖。
鎖是我們現(xiàn)代社會中不可缺少且用量很大的一種保安裝置。傳統(tǒng)的機械鎖由于其鑰匙的重復概率大、安全性差、鑰匙多、攜帶管理十分不便，使用者常常出現(xiàn)有鑰匙找不到鎖和有鎖找不到鑰匙的情況，因而近幾年逐漸開始應用電子鎖。目前電子鎖較常見的有磁卡鎖、IC卡鎖、IB卡鎖、電子密碼鎖、遙控電子鎖、指紋鎖以及各種附加其他功能的特殊電子鎖，這些鎖因其價格高、體積大、需要用電腦配置、需要記憶密碼、或者生產安裝復雜等原因無法面向大眾普及。目前電子類鎖主要在大賓館、高檔辦公樓等場所使用。眾多電子鎖廠家都在這一狹小的市場中競爭，而需求量極大的中低檔電子鎖市場卻沒有合適的產品。
本實用新型的目的在于提供一種體積小、價格低、無需電腦配置、無需記憶密碼、安全性好、非常大眾化的電子數(shù)碼鎖，用于取代機械鎖中的鎖芯和鑰匙。使得家庭和辦公室的門、柜、抽屜、保險箱，以及自行車、汽車交通工具等大量的場所都可用得起這種電子數(shù)碼鎖，一個用戶只需一把電子數(shù)碼鎖鑰匙即可打開所有有權打開的鎖。本實用新型的應用一定會給制鎖行業(yè)帶來一場革命。
一種電子數(shù)碼鎖，包括電子數(shù)碼鎖鎖芯、電子數(shù)碼鎖鑰匙、電子數(shù)碼鎖配鎖器，其特征在于電子數(shù)碼鎖鎖芯電路由含非易失性存儲器的單片機電路CPU1、接插口PT1、機電驅動機構ME、按鈕或開關PB1構成，其中含非易失性存儲器的單片機電路CPU1的I/O口與接插口PT1連接，含非易失性存儲器的單片機電路CPU1的輸出口與機電驅動機構ME的輸入端連接，含非易失性存儲器的單片機電路CPU1的輸入口與按鈕或開關PB1連接。機電驅動機構ME工作時令彈子或銷子14上鎖或者開鎖；電子數(shù)碼鎖鑰匙電路由含非易失性存儲器的單片機電路CPU2、接插口PT2、聲光提示電路SL、按鈕或開關PB2、電源PW1構成，其中含非易失性存儲器的單片機電路CPU2的I/O口與接插口PT2連接，含非易失性存儲器的單片機電路CPU2的輸出口與聲光提示電路SL的輸入端連接，含非易失性存儲器的單片機電路CPU2的輸入口與按鈕或開關PB2連接，電源PW1同時向含非易失性存儲器的單片機電路CPU2、接插PT2、聲光提示電路SL供電；電子數(shù)碼鎖配鎖器電路由單片機電路CPU3、接插口PT3、顯示器電路DP、鍵盤或按鈕PB3、電源PW2構成，其中單片機電路CPU3的一組I/O口與接插口PT3連接，單片機電路CPU3的另一組I/O與顯示器電路DP連接，單片機電路CPU3的輸入口與按鈕或開關PB3連接，電源PW2同時向單片機電路CPU3、接插口PT3、顯示器電路SL供電；配鎖器3的接插口PT3同時設置在插頭33和插孔34上，配鎖芯1時，接插PT3插接在接插PT1上，配鑰匙時，接插口PT3插接在接插PT2上；含非易失性存儲器的單片機電路CPU1與接插PT1、機電驅動機構ME、按鈕或開關PB1之間的連接為單線或者多線連接；含非易失性存儲器的單片機電路CPU2與接插口PT2、聲光提示電路SL、按鈕或開關PB2之間的連接為單線或者多線連接；按鈕或開關PB1、PB2可采用接插口替代；含非易失性存儲器的單片機電路CPU1、CPU2是一種內部包含非易失性存儲器、震蕩電路、復位電路等外圍電路的單片機芯片，該芯片也可以由普通單片機加上非易失性存儲器芯片、震蕩電路、復位電路等部分或全部外圍電路所組成的電路代替。
電子數(shù)碼鎖鎖芯的電路結構如圖4所示。其中單片機CPU1中的存儲器用于保存密碼等必要的信息；電子數(shù)碼鎖鎖芯接插PT1用于和電子數(shù)碼鎖鑰匙電路中的接插口PT2連接，同時通過該接插口從電子數(shù)碼鎖鑰匙中獲取電子數(shù)碼鎖鎖芯所需要的電能；機電驅動機構ME受單片機CPU1控制，用于開鎖。機電驅動機構可以是電磁鐵、小電機等用電能驅動機械裝置；按鈕或開關PB1則用于確定鎖的功能或狀態(tài)，例如，一個按鈕用于配置鎖芯密碼，電子鎖配置時，此按鈕要先閉合；一個開關表示鎖的保險狀態(tài)，當該開關閉合時，鎖不能打開，相當于機械鎖的保險作用。電子數(shù)碼鎖鎖芯電路根據(jù)需要還可增加另外的電路，如時鐘電路等。
電子數(shù)碼鎖鑰匙電路結構如圖5所示。接插口PT2用于和電子數(shù)碼鎖鎖芯電路中的PT1連接，同時為電子數(shù)碼鎖鎖芯提供工作電源；聲光提示裝置用于開鎖結果提示。例如，用蜂鳴器不同的鳴叫聲或發(fā)光管的不同顏色、不閃光頻率表示開鎖時成功或不成功的原因，如鎖被保險、鑰匙不配不能打開等。按鈕或開關用于確定電子數(shù)碼鎖鑰匙的功能或狀態(tài)。例如，一個按鈕用于電子數(shù)碼鎖鑰匙配置，配置電子鑰匙時，先閉合此按鈕；一個開關用于打開具有常開功能的鎖，該開關閉合時開鎖，電子鎖就能保持常開狀態(tài)或將常開的電子鎖關閉。電源為整個電子數(shù)碼鎖鑰匙電路供電，在開鎖時通過接插口PT2向電子數(shù)碼鎖鎖芯電路供電。
電子數(shù)碼鎖配鎖器電路結構如圖6所示。接插口PT3用于和電子數(shù)碼鎖鎖芯中的接插口PT1或電子數(shù)碼鎖鑰匙中的接插口PT2連接；顯示器用于操作時顯示或提示，便于正確操作，可以采用液晶等低功耗顯示器。
同現(xiàn)有技術比較，本實用新型具有以下優(yōu)點(1)成本低，可用于民用鎖，一般中低收入家庭都能夠接受；(2)電路微型化，可以裝入包括小型抽屜鎖在內的各種鎖中；(3)一把鑰匙開多個鎖，理論上多數(shù)人只要一把鑰匙就可以打開所有的允許打開的鎖，避免找鑰匙的麻煩；(4)購買新鎖不必增加鑰匙，可以節(jié)省大量用以做鑰匙的金屬材料；(5)便于鑰匙的管理和控制，丟失的鑰匙不必換鎖，主人可以隨時可以重新對鎖進行配置，使丟失的鑰匙失效，也可以隨時將開鎖權授予他人；(6)安全性強，鎖中采用六位長度的十六進制密碼，只有一千六百萬分之一的重復概率，如果需要還可增加密碼長度，因而遠比機械鎖可靠，由于采用動態(tài)密碼技術，其安全性比一般IC卡鎖和加密型IC卡鎖要高得多；(7)基本不改變機械鎖的操作習慣，操作比其他電子鎖更簡單，讓所有的人都會使用；(8)電路十分簡單，生產不需要調試，生產成本很低，還可做成專用集成電路，使生產成本更低。電子技術日益滲透到各種領域的今天，民用鎖的電子化也是技術發(fā)展的必然趨勢，鎖是一種用量很大的消費品，因而本實用新型具有很大的推廣價值和市場前景。


圖1為電子數(shù)碼鎖鎖芯的機械結構示意圖。
圖2為電子數(shù)碼鎖鑰匙的機械結構示意圖。
圖3為電子數(shù)碼鎖配鎖器的機械結構示意圖。
圖4為電子數(shù)碼鎖鎖芯的電路框圖。
圖5為電子數(shù)碼鎖鑰匙的電路框圖。
圖6為電子數(shù)碼鎖配鎖器的電路框圖。
圖7為電子數(shù)碼鎖鎖芯實施例電路圖。
圖8為電子數(shù)碼鎖鑰匙實施例電路圖。
圖9為電子數(shù)碼鎖配鎖器實施例電路圖。
實施例電子數(shù)碼鎖由電子數(shù)碼鎖鎖芯、電子數(shù)碼鎖鑰匙、電子數(shù)碼鎖配鎖器三個部分組成，其中電子數(shù)碼鎖鎖芯、電子數(shù)碼鎖鑰匙、電子數(shù)碼鎖配鎖器的機械結構示意圖如
圖1～圖3所示。電子數(shù)碼鎖鎖芯1直徑為1.5cm，其后部設置了一塊直徑為3cm的電子數(shù)碼鎖鎖芯電路板11，前部有高寬深為1.2×0.3×1.2cm的鑰匙插孔12，鑰匙插孔內有四個寬1mm的金屬導電觸點13，用于和電子數(shù)碼鎖鑰匙電路的連接，電子數(shù)碼鎖鎖芯內有一個由小電磁鐵驅動、可從側面伸縮鎖的彈子或銷子14。電子數(shù)碼鎖鑰匙2含有一個直徑為4cm厚度為1.2cm的鑰匙體24，其內部裝有電子數(shù)碼鎖鑰匙電路，前部設有一個高寬長為1.2×0.3×1.2cm的電子數(shù)碼鎖鑰匙插頭21，插頭上設有四個寬1mm的金屬導電觸點21a，電子數(shù)碼鎖鑰匙上還設有一個用于配置鑰匙的配置按鈕22，根據(jù)需要可在電子數(shù)碼鎖鑰匙體上打一可供穿掛的3mm的通孔23。電子數(shù)碼鎖配鎖器3正面分別設有若干鍵盤或按鈕31和一個顯示器32，電子數(shù)碼鎖配鎖器上有一個用于配置電子數(shù)碼鎖鎖芯、帶有四個寬1mm的金屬導電觸點33a的、高寬長為1.2×0.3×1.2cm的插頭33，還有一個用于配置電子數(shù)碼鎖鑰匙的、高寬深為1.2×0.3×1.2cm的、帶有四個寬1mm的金屬導電觸點的鑰匙插孔34。
電子數(shù)碼鎖鎖芯電路由單片機IC1、存儲芯片IC2、接插口PT1、按鈕S1、電阻R1、三極管Q1、電磁鐵L1組成，單片機IC1采用PIC12C509、存儲芯片IC2采用24C01，如圖7所示。單片機IC1的腳1、接插口PT1的腳1、存儲芯片IC2腳8分別連電源Vcc，單片機IC1的腳7連到接插口PT1的腳2，單片機IC1的腳5、腳6分別接存儲芯片IC2的腳6、腳5，單片機IC1的腳2通過電阻R1接三極管Q1的基極，三極管Q1的集電極通過電磁鐵L1的線圈接到電源，單片機IC1的腳4接按鈕S1的一端，按鈕S1的另一端以及單片機IC1的腳8、接插口PT1的腳3、存儲芯片IC2的腳1～腳4和腳7、三極管Q1的發(fā)射極皆接地。
電子數(shù)碼鎖鑰匙電路由單片機IC3、存儲芯片IC4、接插口PT2、按鈕S2、電阻R2、發(fā)光管LED、電池PW1組成，單片機IC3采用PIC12C509、存儲芯片IC4采用24C01，如圖8所示。單片機IC3的腳1、接插口PT2的腳1、存儲芯片IC4腳8、電池PW1的正極皆連電源Vcc，單片機IC3的腳7連到接插口PT2的腳2，單片機IC3的腳5、腳6分別接存儲芯片IC4的腳6、腳5，單片機IC3的腳2通過電阻R2與發(fā)光管的串聯(lián)電路接地，單片機IC3的腳4接按鈕S2的一端，按鈕S2的另一端以及單片機IC3的腳8、接插口PT2的腳3、存儲芯片IC4的腳1～腳4和腳7、電池的負極皆接地。
電子數(shù)碼鎖配鎖器由單片機IC5、顯示模塊LCD、接插口PT3、電阻R3、R4、電位器W1、電容C1～C4、晶體CR、按鈕S3～S5、電池等組成，單片機IC5采用AT89C2051，顯示模塊LCD采用ZJM12232A液晶顯示器，如圖9所示。單片機IC5的腳20、接插口PT3的腳1、顯示模塊LCD的腳2、電池PW2的正極接電源Vcc，單片機IC5的腳8、腳9、腳11～腳19依次分別接顯示模塊LCD的腳4～腳6、腳8～腳15，單片機IC5的腳7連接插口PT3的腳2，單片機IC5的腳2、腳3、腳6分別接按鈕S3～S5的一端，S3～S5的另一端和單片機IC5的腳10、顯示模塊LCD的腳1、腳7、接插口PT3的腳3、電池PW2的負極皆接地；電容C3、C4一端接地，兩者的另一端分別與晶體CR兩端和單片機IC5的腳4、腳5聯(lián)接組成震蕩電路；電容C1一端接電源，另一端接單片機IC5的腳1和電阻R3的一端，電阻R3的另一端接地，組成單片機需要的復位電路；R4一端接電源，另一端接LCD的腳16和電容C2，C2的另一端接地，組成LCD需要的復位電路；電位器W1的兩端分別電源和地，可調端接LCD的3腳。
權利要求1.一種電子數(shù)碼鎖，包括電子數(shù)碼鎖鎖芯、電子數(shù)碼鎖鑰匙、電子數(shù)碼鎖配鎖器，其特征在于——電子數(shù)碼鎖鎖芯電路由含非易失性存儲器的單片機電路(CPU1)、接插口(PT1)、機電驅動機構(ME)、按鈕或開關(PB1)構成，其中含非易失性存儲器的單片機電路(CPU1)的I/O口與接插口(PT1)連接，含非易失性存儲器的單片機電路(CPU1)的輸出口與機電驅動機構(ME)的輸入端連接，含非易失性存儲器的單片機電路(CPU1)的輸入口與按鈕或開關(PB1)連接。機電驅動機構(ME)工作時令彈子或銷子(14)上鎖或者開鎖；——電子數(shù)碼鎖鑰匙電路由含非易失性存儲器的單片機電路(CPU2)、接插口(PT2)、聲光提示電路(SL)、按鈕或開關(PB2)、電源(PW1)構成，其中含非易失性存儲器的單片機電路(CPU2)的I/O口與接插口(PT2)連接，含非易失性存儲器的單片機電路(CPU2)的輸出口與聲光提示電路(SL)的輸入端連接，含非易失性存儲器的單片機電路(CPU2)的輸入口與按鈕或開關(PB2)連接，電源(PW1)同時向含非易失性存儲器的單片機電路(CPU2)、接插口(PT2)、聲光提示電路(SL)供電；一電子數(shù)碼鎖配鎖器電路由單片機電路(CPU3)、接插口(PT3)、顯示器電路(DP)、鍵盤或按鈕(PB3)、電源(PW2)構成，其中單片機電路(CPU3)的一組I/O口與接插口(PT3)連接，單片機電路(CPU3)的另一組I/O口與顯示器電路(DP)連接，單片機電路(CPU3)的輸入口與按鈕或開關(PB3)連接，電源(PW2)同時向單片機電路(CPU3)、接插口(PT3)、顯示器電路(SL)供電；—配鎖器(3)的接插口(PT3)同時設置在插頭(33)和插孔(34)上，配鎖芯(1)時，接插口(PT3)插接在接插口(PT1)上，配鑰匙時，接插口(PT3)插接在接插口(PT2)上。
2.根據(jù)權利要求1所述的電子數(shù)碼鎖，其特征在于含非易失性存儲器的單片機電路(CPU1)與接插口(PT1)、機電驅動機構(ME)、按鈕或開關(PB1)之間的連接為單線或者多線連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的電子數(shù)碼鎖，其特征在于含非易失性存儲器的單片機電路(CPU2)與接插口(PT2)、聲光提示電路(SL)、按鈕或開關(PB2)之間的連接為單線或者多線連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的電子數(shù)碼鎖，其特征在于按鈕或開關(PB1)、(PB2)可采用接插口替代。
5.根據(jù)權利要求1所述的電子數(shù)碼鎖，其特征在于含非易失性存儲器的單片機電路(CPU1)、(CPU2)是一種內部包含非易失性存儲器、震蕩電路、復位電路等外圍電路的單片機芯片，該芯片也可以由普通單片機加上非易失性存儲器芯片、震蕩電路、復位電路等部分或全部外圍電路所組成的電路代替。
專利摘要一種電子數(shù)碼鎖,其特征是:該鎖芯電路由單片機CPU1、接插口PT1、機電驅動機構ME、按鈕PB1組成,鑰匙電路由單片機CPU2、接插口PT2、提示電路SL、按鈕PB2組成,配鎖器電路由單片機CPU3、接插口PT3、顯示器DP、按鈕PB3組成。同現(xiàn)有技術比較,本方案的優(yōu)點有:體積小、價格低、安全性優(yōu)于當前流行的加密型IC卡鎖、一把鑰匙可開所有允許開的鎖、不改變操作習慣、用戶自己可隨時重新配置鎖和鑰匙等等。適用于門、柜、抽屜、保險箱,以及自行車、摩托車、汽車等等各種用鎖場合,可做成高中低檔鎖,具有很大的市場潛力和競爭力。
文檔編號E05B49/02GK2412972SQ992403
公開日2001年1月3日 申請日期1999年11月12日 優(yōu)先權日1999年11月12日
發(fā)明者葛亞力 申請人:葛亞力