专利名称：数字编码电子锁的制作方法
技术领域：
本发明是针对保安防范报警技术中使用的数字编码识别控制器。譬如用按键按入预定数码来开锁的数字编码电子锁中使用的最佳数字编码控制器。
现有的数字编码电子锁，例如我国从美国进口的美CK公司制造的电子锁、我国国际服务中心研制的MDS-1型电子锁、美国约汉E肯宁汉著《电子防盗报警装置》一书中例举的LS7220、LS7225电子锁等，它们都具有几个共同点1、都是采用布线逻辑编码，通过改变按键连接线的不同接法设定编码。2、可以从接线盘上的接线位置看出所设定的数码。保密性不够高，对内部人员不易防范。3、每种锁的编码位数是固定的，编码率越高编码的位数也越多，因此为了提高安全性而增多编码位数会带来操作繁琐的问题。4、提高编码率增加编码位数会使制造成本急剧增加，上述几种电子锁的编码率一般在几千到几万，最多不超过二百万，5、现有电子锁普遍使用有活动按键的键盘。这种键盘由于有活动的机械结构，防水、防破坏性能欠佳。
本发明的目的是针对现有数字编码电子锁的缺点或不足之处进行改进和提高。
通过上述目的和对锁进行功能分析，作为发明的基础提出的课题是用按键进行脉冲编码，并存入随机存储器，用所存编码脉冲来识别由开锁键盘输入的编码。
根据所提出的课题，本发明的解决方案区别于现有数字编码电子锁的布线逻辑控制方式而是用存储脉冲编码对比识别方式进行编码和解码。见附
图1、1和2是两个基本功能相同的、具有按键编码功能、有随机存储器、串行输出编码脉冲的集成电路单元。例如具有存储功能的电话脉冲拨号集成电路、具有存储功能的电子琴集成电路等。单元1和单元2的输出端分别接到具有异或门逻辑功能的电路单元3的两个输入端。单元3的输出端接到具有寄存器功能的双稳态触发器4的输入端。单元4的输出端接逻辑判别电路单元6。单元1和单元2的时钟振荡器接有控制频率的电路单元5，可以使单元1和单元2输出串行脉冲的速率相等。以便于用异或逻辑对两串脉冲进行对比(模二运算)。时钟振荡器的频率与输出串行脉冲的速率相关，时钟振荡频率越高，输出脉冲串的速率也越高。在输出脉冲串的速率相同时，不同型号的集成电路时钟频率可能不一样，在这种情况下单元5可以是两个石英振荡器，也可以是锁相分频电路，其作用是使两个时钟振荡频率保持固定比例。可以看出最好是选用两个完全相同的集成电路，这时它们的时钟频率相同，单元5可以用简单的同步电路，就可实现输出脉冲串速率相同，并且脉冲的占空比也相同，如果使用不同型号集成电路，输出的脉冲占空比可能不一样。这时应在单元3的输出端接一个脉冲宽度鉴别电路单元，其输出接单元4。
这个系统的工作过程是通过单元1的键盘输入一个任选的数字，经脉冲编码存储在单元1中，作为预先设定的密码。开锁时通过单元2的键盘输入数码经脉冲编码后存储在单元2中。然后启动控制电路单元7，在7的按键被接通的t1时刻输出一个脉冲信号。同时接通1和2的重放键并通过微分电路使单元4复位。1和2以相同的速率同时串行输出各自存储的编码脉冲，输入单元3。根据异或门逻辑原理，当1和2输出的两串脉冲相同时，电路单元3将没有输出信号，否则将有信号脉冲输出并触发单元4，使双稳态触发器变为置位状态。在1和2所存储的编码脉冲全部输出完之后的t2时刻，控制电路单元7输出第二个脉冲，启动逻辑判别单元6对单元4的工作状态进行判别。如果单元4仍处于复位状态说明开锁输入的数码与预先设定的数码一致，单元6输出开锁脉冲A。如果单元4处于置位状态，说明开锁输入的数码与预先设定的数码不相同，单元6输出脉冲B触发报警系统。控制单元7在t2时刻同时也把单元2的存储编码清除掉使电路系统恢复初始状态。单元1中存储的编码继续保持，直到输入新的数字替换。
区别于普通具有活动按键的键盘，本发明采用磁控按键。见附图2导磁螺栓1穿过门板3用螺母6固定，导磁螺栓1的端面中心沿轴线钻有一盲孔，干簧管2的一端套上绝缘套管7插在盲孔中。8是干簧管一端的引出导线。4是用低导磁率金属材料制成的键盘面板通过导磁螺栓接地线。使用方法是用由用户随身携带的小永磁体5的一磁级接近并触及螺栓1的外端面由导磁螺栓传导磁力线使干簧管受磁力作用而接通。由于采用了导磁螺栓结构，提高了干簧管的磁控灵敏度和分辨率。可用很小的永磁体，(一般重3克到10克)。
本发明与现有技术相比具有以下优点1、可以很容易的达到极高的编码率而不增加电路的复杂程度，本实例的编码率是十亿亿，最多可编17位的数码，在已知的电子锁中是最高的。比现有电子锁高一百多亿倍，(MDS-1型编码率为200万，美Ck公司电子锁编码率小于10万)。按这个编码率计算，要试完全部编码需时六百多亿年。在产品的使用期限内被破译的可能近似为零。2、使用按键输入设定编码，无法用肉眼看出已设定的编码，保密性强。即可防范外部人员又可防范内部人员。3、编码位数可以在最多位数以内自由设定(本例最多17位)。由于编码位数也是秘密，所以可减少按键次数又可保证高度的不可破译性。4、制造成本低。由于采用国内外大量使用的电子原器件，所以价格低廉、代用品种多、技术成熟、性能可靠。本例电子部分的制作成本低于美国CK公司电子锁市场销售价格的十二分之一，而主要性能指标均已超过该电子锁。(美CK电子锁1988年底售价为527元)。5、本锁采用磁控按键，在键盘表面无活动部件。因此抗破坏能力强，防水、防高压静电具有很高的机械强度。
数字编码电子锁实例的电原理图见附图3。IC1、IC2是电话脉冲拨号电路TP50981N，组成编码存储部分。C1C2是同步电路。BG1与BG2组成异或逻辑电路。IC3是双稳态寄存器。IC4IC5IC8组成控制部分。IC6IC7是逻辑判别电路。具体工作过程如下通过IC1的键盘输入用户自行选定的数字，再按k1键，由IC1进行脉冲编码并存储。由IC2键盘(即开锁用的键盘)输入的数字由IC2进行脉冲编码并存储。然后按开锁键盘上的k1键为IC2重放编码脉冲作好准备。再按k2键触发IC4组成的延时电路由IC4的Q端输出一正脉冲经C3、R1微分后对IC3进行复位，同时使BG3BG4导通，接通IC1IC2的重放键。IC1IC2由116脚同时串行输出所存储的编码脉冲。由于C1C2的同步作用IC1IC2输出脉冲的速率相同。BG1BG2对这两串脉冲进行对比，如果完全一致BG1与BG2将无脉冲输出否则将会有脉冲输出触发IC3使其变为置位状态。IC4的延迟时间略长于重放脉冲编码的最长时间，所以编码脉冲重放完毕后，IC4复位同时触发IC5组成的延时电路，由IC5Q端输出一正脉冲。使与门IC6IC7对IC3的工作状态进行判别。如果IC3Q端为高电位则IC6输出-正脉冲B去触发警报器如果IC3Q端为高电位则IC7输出-正脉冲A去驱动继电器接通电磁铁的电源把锁打开。IC5的正脉冲同时使IC8输出-正脉冲使IC1作好下一次重放的准备，并使BG5导通消除掉IC2的内存编码为下一工作周期做好准备。LED1是编码按键指示灯。LED2是开锁按键指示灯。IC1的1脚通过D3接有备用电池，当稳压电源停电时，由3V锂电池给IC1供电以保证IC1内存储的编码不消失。
IC3IC4IC5是CMOS D型触发器(CD4013)。IC6IC7IC8是CMOS二输入端与门(CD4081)。
本例数字编码电子锁编码率大于十亿亿，编码位数在1到17位内任选。整机静态耗电小于1毫安。数据保持耗电1微安。
权利要求
1.一种数字编码电子锁，其技术特征是具有两个基本功能相同的，由包含编码器、随机存储器、时钟振荡器，并以串行方式输出编码脉冲的集成电路及其外围电路组成的单元1和2，把由用户设定做为开锁密码的数字由编码键盘输入单元1进行脉冲编码并储存在随机存储器中；把由开锁键盘输入的数字输入单元2进行脉冲编码并储存在随机存储器中；使这两个存储的编码脉冲同时重放，并以相同的速率串行输出，分别输入异或门逻辑电路的两个输入端，根据异或门逻辑电路输出的脉冲信号来判定开锁键盘输入的数字与预先设定的开锁密码是否一致。
2.根据权利要求1所要求的数字编码电子锁，上述两个集成电路的时钟振荡器电路接有控制振荡频率的电路单元，以使两个所存储的编码脉冲以相同的速率串行输出。
3.根据权利要求1所要求的数字编码电子锁，上述单元1和单元2是由两个相同的具有存储编码功能的电话脉冲拨号集成电路及其外围电路分别组成的;这两个集成电路的时钟振荡电路之间接有同步电路。
4.根据权利要求1所要求的数字编码电子锁使用的磁控的按键是由干簧管和导磁杆组成。
全文摘要
一种数字编码电字锁。用脉冲编码存储，逻辑运算识别的原理进行编码和解码，电路由编码存储器、运算器、寄存器、控制电路和输出电路组成。特点是1、所设定的密码无法用肉眼看出。2、编码位数可变。3、编码率高，超过1万亿。4、采用磁控键盘，防水、防静电、机械强度高。
文档编号E05B49/00GK1045625SQ8910138
公开日1990年9月26日 申请日期1989年3月17日 优先权日1989年3月17日
发明者苑晓明 申请人:苑晓明