專利名稱：智能數(shù)碼鎖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種防誤閉鎖裝置，特別是涉及一種智能數(shù)碼鎖。
背景技術(shù)：
編碼鎖是當前供電系統(tǒng)安裝的一種防止誤操作的閉鎖裝置，現(xiàn)有的編碼鎖大多為機械編碼鎖，這種編碼鎖采用傳統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)，觸點編碼，采碼不可靠，容易出錯，機械開鎖機構(gòu)易生銹，長期使用，開啟困難，同時機械編碼鎖無傳感裝置，不能判斷操作設(shè)備的實際狀態(tài)，易引發(fā)走“空程序”而造成誤操作，引起電站停電、跳閘等惡性事故，甚至造成設(shè)備損壞、人員傷亡等嚴重后果。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是，設(shè)計制造出一種帶傳感器的智能數(shù)碼鎖，克服機械編碼鎖存在的缺點，使它不僅能起到閉鎖的作用，而且能準確檢測操作設(shè)備的實際狀態(tài)。
本實用新型的技術(shù)方案是一種智能數(shù)碼鎖，在鎖體內(nèi)裝有單片機控制電路、機械閉鎖機構(gòu)、電磁開鎖機構(gòu)、位置狀態(tài)檢測機構(gòu)和遙控紅外通訊電路；單片機內(nèi)儲存有鎖的編碼和應(yīng)用程序，電磁開鎖機構(gòu)的銜鐵上銷釘正對機械閉鎖機構(gòu)鎖柄的凹槽安裝，閉鎖時嵌入配合，電磁開鎖機構(gòu)由單片機進行控制，實現(xiàn)自動開鎖；霍爾傳感器組、轉(zhuǎn)盤和永磁體構(gòu)成位置狀態(tài)檢測機構(gòu)，轉(zhuǎn)盤與外部設(shè)備機械聯(lián)接繞軸心轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)盤的偏心孔內(nèi)安裝有永磁體，以磁力線的方式把外部設(shè)備的位置信號傳遞給鎖體內(nèi)相對應(yīng)的某個霍爾傳感器，傳感器把此信號轉(zhuǎn)換為電平信號傳遞給單片機；紅外發(fā)射管、紅外接受組件組成紅外通訊部分，以紅外線遙控方式完成單片機與配套使用的電腦鑰匙之間的雙向通訊，把鎖的編碼和設(shè)備分、合狀態(tài)反饋給電腦鑰匙；在鎖體的一側(cè)設(shè)有應(yīng)急鑰匙孔，為提高鎖的密封性能，該孔制成盲孔，盲孔底與銜鐵的擺動端部對應(yīng)，并配有永磁式應(yīng)急鑰匙。
本實用新型最突出的特點是解決機械編碼鎖“觸點采碼、手動開鎖、人為檢查”的不可靠問題，實現(xiàn)“紅外采碼、自動開鎖、自動檢測設(shè)備狀態(tài)”。具有采碼準確、快捷，可靠性高，操作簡單方便，密封性好，不易銹蝕，使用壽命長等特點，對供電系統(tǒng)防止誤操作，防止“空走程序”，杜絕事故隱患，為電站的安全運行提供保證條件。
圖1為智能數(shù)碼鎖電路原理圖。
圖2為智能數(shù)碼鎖結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為智能數(shù)碼鎖前視圖圖4是圖3的A-A剖面示意圖。
圖5為智能數(shù)碼鎖配套使用的電腦鑰匙改裝部分示意圖。
圖6為智能數(shù)碼鎖配套使用的永磁式應(yīng)急鑰匙結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參見圖1、2、3、4，圖中，鎖柄3從鎖體2的一側(cè)孔中插入鎖體內(nèi)，防水罩1固定在鎖柄3的上部，緩沖桿6以動配合的方式插在鎖柄3下端部的孔內(nèi)，螺釘5通過長型孔固定在緩沖桿6上，彈簧10套裝在緩沖桿6的外面，一端與連接套8的中間隔板接觸，另一端頂住鎖柄3的下端部，連接套8被螺母7鎖緊在鎖體2的下部，鎖閂9套裝在連接套中，其螺桿端穿過連接套8中間隔板與緩沖桿6螺接固定，鎖閂9的頭部插入被鎖設(shè)備的孔內(nèi)，鎖柄3的下端對應(yīng)于銷釘15的位置開有凹槽，閉鎖時嵌入凹槽，在鎖柄3的上部設(shè)有防轉(zhuǎn)凹槽，定位螺釘33的端部通過鎖體的螺孔進入凹槽內(nèi)，上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成機械閉鎖機構(gòu)。
在鎖體內(nèi)安裝有電磁開鎖機構(gòu)，所述的電磁開鎖機構(gòu)是一個電磁鐵，鐵芯17和線圈L1安裝在磁鐵架18中，拉簧19固定在磁鐵架的側(cè)面上，另一端鉤掛在銜鐵16的端部，銜鐵16的固定端卡靠在磁鐵架18伸出端的凹槽中，銷釘15正對鎖柄3下端部凹槽處固定在銜鐵16上，在閉鎖時嵌進凹槽，線圈L1一端接電源正端，另一端通過VT1和R1接U1的輸出腳2，開鎖時電磁鐵吸合，銷釘15退出鎖柄3的凹槽，鎖被打開，彈簧10把鎖柄3、緩沖桿6和鎖閂9一起推向開鎖方向，鎖閂9退出被閉鎖的設(shè)備。當操作完畢按下鎖柄3時，銜鐵16在拉簧19的作用下，銷釘15又嵌入鎖柄3的凹槽，鎖被鎖上，設(shè)備被閉鎖。
在鎖柄3的側(cè)面開有圓孔，孔內(nèi)固定有永磁體4，與傳感器H1配合，用以檢測鎖的開、合狀態(tài)，鎖在閉鎖時，永磁體4在H1的對應(yīng)位置，H1導(dǎo)通，其3腳與單片機U1的9腳相接同為低電平，鎖被打開時永磁體離開H1，其3腳變?yōu)榈碗娖?，此時單片機U1接收到鎖被打開的信號；設(shè)備狀態(tài)檢測部分由霍爾傳感器H2、H3、H4、轉(zhuǎn)盤11和永磁體12、13、32組成，轉(zhuǎn)盤11的中心孔與設(shè)備固接在一起，轉(zhuǎn)盤11上在不同的半徑和一定的角度(以設(shè)備而定)開有2～3個孔，孔內(nèi)安裝有不同極性的永磁體，永磁體12 S極向上，永磁體13、32 N極向上，在鎖體2內(nèi)的印制版26上以一定的極性方向安裝有霍爾傳感器，傳感器H2 N極向外，H3、H4 S極向外，H2、H3可重疊安裝，操作設(shè)備時，轉(zhuǎn)盤11繞轉(zhuǎn)軸中心轉(zhuǎn)動，當永磁體12轉(zhuǎn)到傳感器位置時H2導(dǎo)通，當永磁體13轉(zhuǎn)到傳感器位置時H3導(dǎo)通，永磁體23轉(zhuǎn)到傳感器位置時H4導(dǎo)通，當某個傳感器導(dǎo)通時，其3腳與單片機U1相接的管腳同時變?yōu)榈碗娖?，與此同時U1相應(yīng)的管腳7、8、10變?yōu)榈碗娖?，單片機U1接收到某一位置的狀態(tài)信號，依次檢測各位置的狀態(tài)，霍爾傳感器可采用SC3019、SGN3020等。
LED1～LED3為設(shè)備位置指示燈，其正極通過限流電阻R9、R10、R11接電源正端，負極分別接U1的10、11、12腳，當單片機U1檢測到設(shè)備位置為合時，10腳輸出低電平LED1亮，設(shè)備位置為分時，11腳輸出低電平LED2亮，設(shè)備位置為接地時，13腳輸出低電平LED3亮；遙控紅外通訊電路由紅外發(fā)射管VD2和上拉電阻R5以及紅外接受組件U2組成。VD2正端經(jīng)R5接電源正極，負端接VT2集電極，VT2基極經(jīng)R4接單片機U1腳1，VT2發(fā)射極接地，紅外接受組件U2的1腳接U1腳2，2腳接地，3腳接電源正端，U2可采用RPM638、TRM38系列。
在鎖體2的前面裝有蓋板20，凹槽內(nèi)裝有透光板21、22起密封作用。在鎖蓋20上的兩個圓孔內(nèi)，鑲嵌有帶內(nèi)孔的絕緣套23、27，觸頭25、29穿過永磁環(huán)24、28、絕緣套23、27、印制版26的孔，與螺帽30、31分別把三者壓緊在一起，兩個觸頭25、29與印制版26的正、負極電連接。平時鎖內(nèi)無電，當開鎖時，電腦鑰匙前端的電極36、39和分別與鎖上的觸頭25、29相接觸，同時電腦鑰匙前端的空心永磁體37、38和鎖上的永磁環(huán)24、28的磁極安裝為異性相吸的方向，使其相互緊緊的吸合在一起，為鎖送上電源，此時按下“功能”鍵，地址碼正確時鎖自動打開，地址碼錯誤時鎖不能打開，當電腦鑰匙接收到設(shè)備操作正確、到位、鎖確已鎖好的信號后，轉(zhuǎn)入下一個操作程序，否則不能往下進行。所述的電腦鑰匙是具有紅外通信功能的掌上電腦改裝而成，型號可采用Thinp—600～700型，其改裝部分如圖4所示，在其前端開有兩孔，孔中安裝有空芯永磁體37和38，在空芯永磁體中安裝有正、負電極36、39，導(dǎo)線34、41由螺帽35、40固定在電極上，導(dǎo)線的另一端與電腦鑰匙的電源正、負極連接。在鎖體的一側(cè)開有應(yīng)急鑰匙孔14，為提高鎖具的密封性能該孔制成盲孔，盲孔底部靠近銜鐵16的擺動端部，當應(yīng)急開鎖時，把應(yīng)急鑰匙插入盲孔中，銜鐵16的擺動端部在磁力作用下向永磁體方向移動，從而使得銷釘15退出鎖柄3的凹槽，鎖被打開，所述的永磁式應(yīng)急鑰匙結(jié)構(gòu)如圖5所示，永磁體43固定在桿體42的端部。
權(quán)利要求1.一種智能數(shù)碼鎖，它含有鎖體(2)、鎖柄(3)、連接套(8)，其特征是在鎖體內(nèi)裝有單片機控制電路、機械閉鎖機構(gòu)、電磁開鎖機構(gòu)、位置狀態(tài)檢測機構(gòu)和遙控紅外通訊電路，電磁開鎖機構(gòu)的銜鐵(16)上銷釘(15)正對機械閉鎖機構(gòu)鎖柄(3)的凹槽安裝，閉鎖時嵌入配合，電磁線圈(L1)一端接電源正端，另一端通過三極管(VT1)接單片機(U1)的腳2，設(shè)備狀態(tài)檢測機構(gòu)的轉(zhuǎn)盤(11)的中心孔與設(shè)備固接在一起，轉(zhuǎn)盤(11)上在不同的半徑和一定的角度(以設(shè)備而定)開有2～3個孔，孔內(nèi)安裝有永磁體(12)、(13)、(32)，在鎖體內(nèi)相對應(yīng)的印制版(26)上，安裝有霍爾傳感器(H2)、(H3)、(H4)各傳感器的輸出端腳3分別與(U1)的腳9、8、7、10相接，遙控紅外通訊電路接受組件(U2)的輸出端腳1與單片機(U1)的腳6相接，紅外發(fā)射管(VD2)通過三極管(VT2)接(U1)的腳1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能數(shù)碼鎖，其特征是在鎖體(2)的一側(cè)設(shè)有應(yīng)急鑰匙孔(14)，該孔為盲孔，盲孔底與銜鐵(16)的擺動端部對應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能數(shù)碼鎖，其特征是單片機控制電路單片機(U1)可采用Pic系列的Pic16cx～Pic18cx，(U1)的腳4、14接電源正極，腳3、5接地，電阻(R2)和電容(C1)組成RC振蕩器，(R2)一端接電源，(C1)一端接地，兩者相連一端接(U1)腳16，(U1)的輸出腳2，經(jīng)電阻(R1)接三極管(VT1)基極，(VT1)集電極接電磁線圈(L1)，發(fā)射極接地，(L1)另一端接電源正端，二極管(VD1)與(L1)反向并聯(lián)，在Vcc輸入端接二極管(VD3)，電阻(R3)、(R6)、(R7)、(R8)、分別為(H1～H4)各傳感器腳3的上拉電阻，(LED1)、(LED2)、(LED3)為位置狀態(tài)指示發(fā)光二極管，正極分別通過限流電阻(R9)、(R10)、(R11)接電源正端，負極分別接(U1)的腳11、12、13。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能數(shù)碼鎖，其特征是機械閉鎖機構(gòu)由鎖柄(3)、緩沖桿(6)、螺帽(7)、連接套(8)、鎖閂(9)和彈簧(10)組成，鎖柄(3)從鎖體(2)一側(cè)的孔插入鎖體中，鎖柄(3)的上部安裝有防水罩(1)，緩沖桿(6)以動配合的方式插在鎖柄(3)下端部的孔內(nèi)，螺釘(5)通過長型孔固定在緩沖桿(6)上，鎖柄(3)的側(cè)面開有孔，孔內(nèi)安裝有永磁體(4)，彈簧(10)套裝在緩沖桿(6)的外面，一端與連接套(8)的中間隔板接觸，另一端頂住鎖柄(3)的下端部，鎖閂(9)套裝在連接套(8)的孔內(nèi)，其螺桿端插入連接套(8)的隔板孔內(nèi)，與緩沖桿(6)螺接固定，螺帽(7)把連接套(8)鎖緊在鎖體(2)上，在鎖柄(3)的上部設(shè)有防轉(zhuǎn)凹槽，螺釘(33)的端部通過鎖體(2)的螺孔進入凹槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能數(shù)碼鎖，其特征是電磁開鎖機構(gòu)由銷釘(15)、銜鐵(16)、鐵芯(17)、磁鐵架(18)、拉簧(19)和電磁線圈(L1)組成，銜鐵(16)固定端卡靠在磁鐵架(18)伸出端凹槽中，并與固定在磁鐵架一側(cè)的拉簧(19)鉤掛連接，銜鐵(16)的擺動端正對于鎖柄(3)的凹槽處固定有銷釘(15)，閉鎖時銷釘(15)嵌進凹槽，電磁線圈(L1)一端接電源正端，另一端通過三極管(VT1)、電阻(R1)接單片機(U1)的腳6。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能數(shù)碼鎖，其特征是位置狀態(tài)檢測機構(gòu)包括鎖狀態(tài)檢測和設(shè)備狀態(tài)檢測兩部分，鎖狀態(tài)檢測由霍爾傳感器(H1)和永磁體(4)組成，永磁體(4)固定在鎖柄(3)側(cè)面的孔內(nèi)，對應(yīng)處安裝有傳感器(H1)，閉鎖時，永磁體(5)靠近(H1)，鎖打開時兩者離開，設(shè)備狀態(tài)檢測由霍爾傳感器(H2)、(H3)、(H4)、轉(zhuǎn)盤(11)和永磁體(12)、(13)、(32)組成，轉(zhuǎn)盤(11)的中心孔與設(shè)備固接在一起，轉(zhuǎn)盤(11)上在不同的半徑和一定的角度(以設(shè)備而定)開有2～3個孔，孔內(nèi)安裝有不同極性的永磁體，永磁體(12)S極向上，永磁體(13)、(32)N極向上，在鎖體內(nèi)的印制版(26)上，以不同的極性方向安裝有霍爾傳感器，傳感器(H2)N極向外，(H3)、(H4)S極向外，(H2)、(H3)可重疊安裝，霍爾傳感器(H1～H4)的腳1接電源正端，腳2接地，腳3分別接單片機(U1)的腳9、8、7、10，霍爾傳感器可采用SC3019、SGN3020等。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能數(shù)碼鎖，其特征是遙控紅外通訊電路由紅外發(fā)射管(VD2)、限流電阻(R5)、三極管(VT2)、電阻(R4)和紅外接受組件(U2)組成，(VD2)正端經(jīng)(R5)接電源正極，負端接(VT2)集電極，(VT2)基極經(jīng)(R4)接單片機(U1)腳1，(VT2)發(fā)射極接地，紅外接受組件(U2)的1腳接(U1)腳6，2腳接地，3腳接電源正端，(U2)可采用RPM638、TRM38系列。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能數(shù)碼鎖，在鎖蓋(20)上的兩個孔內(nèi)，鑲嵌有帶內(nèi)孔的絕緣套(23)、(27)，觸頭(25)、(29)穿過永磁環(huán)(24)、(28)、絕緣套(23)、(27)、印制版(26)的孔，與螺帽(30)、(31)分別把三者壓緊在一起，兩個觸頭(25)、(29)與印制版(26)的正、負極電連接，
9.一種與智能數(shù)碼鎖配套使用開鎖的電腦鑰匙是具有紅外通信功能的掌上電腦改裝而成，型號可采用Thinp—600～700型，其特征是在前端開有兩孔，孔內(nèi)裝有空心永磁體(37)、(38)，空心內(nèi)安裝有正、負電極(36)、(39)，螺帽(35)、(40)分別把導(dǎo)線(34)、(41)壓緊在正、負電極上，導(dǎo)線的另一端分別接在電腦鑰匙正、負電源上。
10.一種與智能數(shù)碼鎖配套使用的永磁式應(yīng)急鑰匙，其特征是應(yīng)急鑰匙為桿狀體，桿體(42)的端部固定有永磁體(43)。
專利摘要本實用新型涉及一種防誤閉鎖裝置,特別是涉及一種智能數(shù)碼鎖。在鎖體內(nèi)安裝有單片機控制電路、機械閉鎖機構(gòu)、電磁開鎖機構(gòu)、檢測設(shè)備狀態(tài)的傳感器和遙控紅外通訊電路,單片機內(nèi)儲存有鎖的編碼和應(yīng)用程序,與配套使用開鎖的電腦鑰匙進行雙向紅外通信,把設(shè)備分、合狀態(tài)反饋給電腦鑰匙,實現(xiàn)了“紅外采碼、自動開鎖、自動檢測設(shè)備狀態(tài)”,用于解決現(xiàn)有機械編碼鎖“觸點采碼、手動開鎖、人為檢查”的不可靠問題,該鎖具有采碼準確、快捷,操作簡單方便,可靠性高,密封性好,不易銹蝕,使用壽命長等特點,是供電系統(tǒng)防止誤操作,防止走“空程序”,杜絕事故隱患理想的閉鎖裝置。
文檔編號E05B47/06GK2505558SQ0123423
公開日2002年8月14日 申請日期2001年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月22日
發(fā)明者王峰巖 申請人:王峰巖