专利名称：一种一次性使用的电控锁和电子钥匙的制作方法
技术领域：
本实用新型步及一种采用电信号控制锁开关的密码锁和钥匙。
随着电子技术和计算机技术的迅速发展，采用电信号进行控制的电控锁取代传统的机械锁将是锁业的一种发展趋势，目前已出现密码锁、磁卡锁、IC卡锁、指纹锁等等，但这些电控锁都存在价格昂贵、需要电源布线、故障率高等缺点，尤其是在使用锁相对集中的地方，如银行代保管箱、宾馆的寄存箱和其它一些公共场合集中使用的寄存箱等，由于要使用很多甚至成千上万的锁，如果使用电控锁，将存在大量的电源布线，消耗大量的电能，并且很容易产生故障，一旦某一个锁出现故障，还将影响其它锁的正常开启，很不便于使用。
本实用新型的目的是提供一种无需在锁内设置电源、价格低、功能完善、可靠性高、安全性能好的电控锁和配套的电子钥匙。
本实用新型的技术方案是本实用新型的电控锁包括锁舌、锁壳和控制电路，其中控制电路包括单片机、存者器、可读取电子钥匙内信息的接口电路、驱动电路和与锁舌相联的执行装置，单片机分别与存储器、接口电路和驱动电路相联，驱动电路与可控制锁舌伸缩的执行装置相联，接口电路中包括可插接电子钥匙的插接口。
电控锁中的执行装置包括可控制锁舌伸缩的驱动电机，驱动电路中包括可控制驱动电机转动的继电器，该继电器接点与电机相联。该执行装置也可采用可控制锁舌伸缩的电磁铁。执行装置通过机械传动机构与锁舌相联。电控锁中可由单片机联接一个可检测锁舌处于关闭或打开状态的锁舌状态检测电路，该锁舌状态检测电路包括两个相联的、设置在锁舌附近位置的光电检测管，由光电检测管检测锁舌处于关闭或打开状态，并将锁舌状态值送至单片机，由单片机进行相应的控制。电空锁中可由单片机联接一个可检测门处于关闭或打开状态的门状态检测电路，该门状态检测电路包括可随门的关闭或打开处于吸合或分离的干簧管，由于簧管检测(箱、柜、抽屉、房间等的)门处于关闭或打开状态，并将门状态值送至单片机以执行相应的控制指令。
本实用新型的电子钥匙包括插接头、电源电路、单片机、接口电路和语音提示电路，单片机分别与语音提示电路、接口电路和电源电路相联，作为数据通讯输入输出接口的接口电路又和可与电控锁插接的插接头相联。
在电子钥匙中，电源电路由充电电池和稳压电路组成。在充电电池的电源输出端和单片机之间连接一个可将电池电压值送至单片机的电池电压检测电路，在单片机内部包含可检测电池电压的比较器。电子钥匙中的语音提示电路包括语音处理芯片和扬声器，其中语音处理芯片分别与单片机和扬声器相联。单片机采用可擦写单片机芯片，便于通过配锁机修改电子钥匙的开锁密码或控制指令。
由计算机、外设和接口构成的配锁机一方面可通过电子钥匙将某一电控锁配制成特定客户使用的锁，另一方面对于合法客户可配制一把一次性的电子钥匙，让客户能打开对应的电控锁，该电子钥匙只能使用一次，且若在一定时间内不使用则自动失效。当然配锁机还可以作一些其它的管理工作。
电子钥匙是配锁机与成千上万把电控锁之间联系的纽带，电控锁和电子钥匙之间仅通过两根线就可实现数据的双向通讯和电控锁的电源供电。电控锁根据电子钥匙提供的信息进行操作，包括配锁、开锁和销锁。配锁是将一个电控锁配制成某特定客户使用的锁，操作方法是先通过配锁机将配锁信息送入电子钥匙中，再将电子钥匙放入电控锁上，即可自动将配锁信息传入电控锁中，最后将电子钥匙放回配锁机上，即可知道电控锁是否配制成功；电子钥匙可将某种加密数据(如指纹数据)传送至电控锁内作为开锁密码，电控锁可长期保存该加密数据而不会丢失。开锁是为合法客户配制一把一次性钥匙让其打开对应的电控锁，操作方法是通过配锁机鉴定客户是否合法，合法则为其配制一把电子钥匙，客户拿着电子钥匙放到其电控锁上，即可打开电控锁，然后将电子钥匙放回配锁机上，即可了解操作情况；而当电子钥匙内的开锁密码与电控锁内的开锁密码不相配时，电控锁不开，也不进行其它操作。销锁是取消客户对某一把电控锁的特定使用权，操作方法是通过配锁机，对于合法客户将销锁信息送入电子钥匙中，再将电子钥匙放到电控锁上，即可自动将销锁信息传入电控锁中，最后将电子钥匙放回配锁机上，即可知道电控锁是否销锁成功。
本实用新型的电控锁和电子钥匙构成一套功能完善、可靠性高、安全性能好的电子锁开关装置，设计科学、先进，结构简单合理，价格低；电控锁内无需设置电源，避免了为锁设置大量的电源线。本实用新型适用于各种场合，尤其适用于使用锁比较集中的场合，如银行代保管箱、宾馆的寄存箱和其它一些公共场合集中使用的寄存箱等。本实用新型性能价格比优越，有极高的推广价值，应用前景非常广阔。
以下结合附图进一步说明本实用新型。
图1是本实用新型的电控锁的内部结构剖面图；图2是本实用新型的电子钥匙的内部结构剖面图；图3是本实用新型的电控锁的控制电路原理框图；图4是本实用新型的电子钥匙的电路原理框图；图5是本实用新型的电控锁的一个控制电路实施例电路图；图6是本实用新型的电子钥匙的一个实施例电路图。
图1至图4反映本实用新型的基本结构。
图1中的电机1和控制电路板2均固定在锁壳7内，插接口4用于插接电子钥匙，电机1通过丝杆6、滑动块5与锁舌3相联。电控锁的主要作用是控制锁舌的伸出或缩进。当电控锁上电时发出″接受信息″的请求信号，若收到电子钥匙传来的信息，则电控锁根据电子钥匙所传来的不同信息进行不同的处理。当电子钥匙传来配锁指令，电控锁将接收电子钥匙传来的开锁密码信息，并保存于存储器中；当电子钥匙传来开锁指令时，先验证电子钥匙传来的开锁密码信息是否与电控锁的存储器内的开锁密码信息相同，若相同则为合法客户，单片机控制驱动电路驱动执行装置，使锁舌3缩进去，即可将门打开；当电子钥匙传来关锁指令，则单片机控制驱动电路驱动执行装置，使锁舌3伸出来，即可将门锁住；当电子钥匙传来销锁指令，则在先验证客户合法的情况下，将存储器中的信息删除掉。以上操作的结果都会返回给电子钥匙，以便计算机读取；另外，对于开锁操作还可保存开锁时间于存储器中。若电子钥匙传来读记录指令，则电控锁将最近10次的开锁时间送给电子钥匙，以便计算机读取。
电子钥匙的一种实施方案如图2所示，其外形为圆柱形，前端设有可插入电控锁的插接头8，电路板9、充电电池10和扬声器11均设置在圆柱形外壳12的内部。电子钥匙的主要作用是信号传递，同时也为电控锁提供电源。当电子钥匙放在配锁机上时，若计算机发出″发送信息″的请求命令时，电子钥匙则将计算机传来的信息保存于电子钥匙内；若计算机发出″接受信息″的请求命令时，则电子钥匙内的信息传给计算机。当电子钥匙放在电控锁上时，若电控锁发出″传递信息″的请求命令时，则将电子钥匙内的信息传递给电控锁，若电控锁发出状态提示命令，则根据不同的状态，由电子钥匙中的语音提示电路发出不同的声音。
图5和图6是本实用新型的一个实施例。在图5的电控锁中，单片机U1采用可擦写CPU芯片，电容C1为自动复位电路，电容C2、C3和晶振M组成时钟振荡电路；U2为可擦写ROM存储器，可永久保存开锁密码数据和操作记录等数据；由三端稳压器IC1、二极管D1、电容C4和C5组成电源稳压电路；接口电路中，电阻R7和二极管D2组成通讯输入电路，稳压管Z1、三极管P2和N3、电阻R4和R6组成通讯输出电路，P2起反相作用，Z1可抗干扰，N2起信号放大作用；由三极管P3和N1、电阻R1、二极管D3和D4构成电机的驱动电路，P3起反相作用，N1起放大作用，D4可抗干扰，D3起隔离作用，接口J2接电机；由电阻R2、三极管P1和继电器RELAY构成电机正反转控制电路，当RELAY不吸合时电机正转，当RELAY吸合时电机反转；由电阻R5、光电检测管01和02构成锁舌状态检测电路，当锁舌处于关闭状态时01被隔离，单片机U1引脚P1.4输出高电平，P1.5输出低电平，当锁舌处于打开状态时02被隔离，U1引脚P1.5输出高电平，P1.4输出低电平，单片机则可检测出锁舌的状态。接口J1接干簧管构成门状态检测电路，当门打开时干簧管不吸合，当门关闭时干簧管吸合。S1为插接口。
在图6的电子钥匙中，单片机U1采用可擦写CPU芯片，电容C2和C3、晶振M为U1提供振荡时钟；电容C1和接口J3组成U1的复位电路，C1完成上电自动复位，J3完成人工复位；语音处理芯片U2、电阻R2和R3、三极管N1组成语音提示电路，当U1发出不同的控制信号时，U2可产生不同的语音信号，经N1和R3放大后驱动与接口J2相联的扬声器发声。在电源电路中，接口J4接充电电池，三端稳压器IC2、二极管D3、电容C4和C6组成稳压电路，为U1提供直流稳压电源；三端稳压器IC3、电容C5、二极管D4构成组成稳压电路，为U2和继电器RELAY提供电源。在接口电路中，由电阻R5和二极管D2组成通讯输入电路，其中D2起保护作用；由三极管P2和N2、电阻R6和R7组成通讯输出放大电路。由电阻R8、R11和R12、稳压管Z1、电容C7和C8组成电池电压检测电路，当电池电压不足时，通过U1的内部比较器产生一个低电平信号，当U1检测到这一信号则发出报警信号；U1通过其引脚P3.5联接的电阻R9和扬声器L1，在电池电压不足时发出报警声音。由三极管P1、电阻R4、二极管D5和继电器RELAY构成输出切换电路，平时其输出口J1为通讯状态，插接头J1与VL端相联；当电控锁需要电池直接供电时，则在单片机U1控制下，通过继电器RELAY将输出口J1直接与电池电源输出端VB端相联。由三端稳压器IC1、二极管D1、电容R1和R10构成电平自适应电路，使通讯口要么处在高电平状态，要么处在低电平状态。
权利要求1.一种电控锁，包括锁舌、锁壳和控制电路，其特征在于控制电路包括单片机、存储器、可读取电子钥匙内信息的接口电路、驱动电路和与锁舌相联的执行装置，单片机分别与存储器、接口电路和驱动电路相联，驱动电路与可控制锁舌伸缩的执行装置相联，接口电路中包括可插接电子钥匙的插接口。
2.根据权利要求1所述的电控锁，其特征在于执行装置包括可控制锁舌伸缩的驱动电机，驱动电路中包括可控制驱动电机转动的继电器，该继电器接点与电机相联。
3.根据权利要求1所述的电控锁，其特征在于执行装置包括可控制锁舌伸缩的电磁铁。
4.根据权利要求1所述的电控锁，其特征在于单片机联接一个可检测锁舌处于关闭或打开状态的锁舌状态检测电路，该锁舌状态检测电路包括两个相联的、设置在锁舌附近位置的光电检测管。
5.根据权利要求1所述的电控锁，其特征在于单片机联接一个可检测门处于关闭或打开状态的门状态检测电路，该门状态检测电路包括可随门的关闭或打开处于吸合或分离的干簧管。
6.一种电子钥匙，其特征在于包括插接头、电源电路、单片机、接口电路和语音提示电路，单片机分别与语音提示电路、接口电路和电源电路相联，作为数据通讯输入输出接口的接口电路又和可与电控锁插接的插接头相联。
7.根据权利要求6所述的电子钥匙，其特征在于电源电路由充电电池和稳压电路组成。
8.根据权利要求6或7所述的电子钥匙，其特征在于在充电电池的电源输出端和单片机之间连接一个可将电池电压值送至单片机的电池电压检测电路，在单片机内部包含可检测电池电压的比较器。
9.根据权利要求6所述的电子钥匙，其特征在于语音提示电路包括语音处理芯片和扬声器，其中语音处理芯片分别与单片机和扬声器相联。
10.根据权利要求6所述的电子钥匙，其特征在于其中所述的单片机采用可擦写单片机芯片。
专利摘要一种性能价格比优越的电控锁和钥匙,电控锁包括锁舌、锁壳和控制电路,控制电路包括单片机、存储器、可读取电子钥匙内信息的接口电路、驱动电路和与锁舌相联的执行装置,单片机分别与存储器、接口电路和驱动电路相联,驱动电路与可控制锁舌伸缩的执行装置相联,锁内无需电源;电子钥匙包括插接头、电源电路、单片机、接口电路和语音提示电路,单片机分别与语音提示电路、接口电路和电源电路相联,接口电路和可与电控锁插接的插接头相联。
文档编号E05B19/00GK2344492SQ9823100
公开日1999年10月20日 申请日期1998年7月2日 优先权日1998年7月2日
发明者朱荣华 申请人:朱荣华