专利名称：电子数码锁的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子锁装置，特别涉及一种电子密码锁。
锁是我们现代社会中不可缺少且用量很大的一种保安装置。传统的机械锁由于其钥匙的重复概率大、安全性差、钥匙多、携带管理十分不便，使用者常常出现有钥匙找不到锁和有锁找不到钥匙的情况，因而近几年逐渐开始应用电子锁。目前电子锁较常见的有磁卡锁、IC卡锁、IB卡锁、电子密码锁、遥控电子锁、指纹锁以及各种附加其他功能的特殊电子锁，这些锁因其价格高、体积大、需要用电脑配置、需要记忆密码、或者生产安装复杂等原因无法面向大众普及。目前电子类锁主要在大宾馆、高档办公楼等场所使用。众多电子锁厂家都在这一狭小的市场中竞争，而需求量极大的中低档电子锁市场却没有合适的产品。
本实用新型的目的在于提供一种体积小、价格低、无需电脑配置、无需记忆密码、安全性好、非常大众化的电子数码锁，用于取代机械锁中的锁芯和钥匙。使得家庭和办公室的门、柜、抽屉、保险箱，以及自行车、汽车交通工具等大量的场所都可用得起这种电子数码锁，一个用户只需一把电子数码锁钥匙即可打开所有有权打开的锁。本实用新型的应用一定会给制锁行业带来一场革命。
一种电子数码锁，包括电子数码锁锁芯、电子数码锁钥匙、电子数码锁配锁器，其特征在于电子数码锁锁芯电路由含非易失性存储器的单片机电路CPU1、接插口PT1、机电驱动机构ME、按钮或开关PB1构成，其中含非易失性存储器的单片机电路CPU1的I/O口与接插口PT1连接，含非易失性存储器的单片机电路CPU1的输出口与机电驱动机构ME的输入端连接，含非易失性存储器的单片机电路CPU1的输入口与按钮或开关PB1连接。机电驱动机构ME工作时令弹子或销子14上锁或者开锁；电子数码锁钥匙电路由含非易失性存储器的单片机电路CPU2、接插口PT2、声光提示电路SL、按钮或开关PB2、电源PW1构成，其中含非易失性存储器的单片机电路CPU2的I/O口与接插口PT2连接，含非易失性存储器的单片机电路CPU2的输出口与声光提示电路SL的输入端连接，含非易失性存储器的单片机电路CPU2的输入口与按钮或开关PB2连接，电源PW1同时向含非易失性存储器的单片机电路CPU2、接插PT2、声光提示电路SL供电；电子数码锁配锁器电路由单片机电路CPU3、接插口PT3、显示器电路DP、键盘或按钮PB3、电源PW2构成，其中单片机电路CPU3的一组I/O口与接插口PT3连接，单片机电路CPU3的另一组I/O与显示器电路DP连接，单片机电路CPU3的输入口与按钮或开关PB3连接，电源PW2同时向单片机电路CPU3、接插口PT3、显示器电路SL供电；配锁器3的接插口PT3同时设置在插头33和插孔34上，配锁芯1时，接插PT3插接在接插PT1上，配钥匙时，接插口PT3插接在接插PT2上；含非易失性存储器的单片机电路CPU1与接插PT1、机电驱动机构ME、按钮或开关PB1之间的连接为单线或者多线连接；含非易失性存储器的单片机电路CPU2与接插口PT2、声光提示电路SL、按钮或开关PB2之间的连接为单线或者多线连接；按钮或开关PB1、PB2可采用接插口替代；含非易失性存储器的单片机电路CPU1、CPU2是一种内部包含非易失性存储器、震荡电路、复位电路等外围电路的单片机芯片，该芯片也可以由普通单片机加上非易失性存储器芯片、震荡电路、复位电路等部分或全部外围电路所组成的电路代替。
电子数码锁锁芯的电路结构如图4所示。其中单片机CPU1中的存储器用于保存密码等必要的信息；电子数码锁锁芯接插PT1用于和电子数码锁钥匙电路中的接插口PT2连接，同时通过该接插口从电子数码锁钥匙中获取电子数码锁锁芯所需要的电能；机电驱动机构ME受单片机CPU1控制，用于开锁。机电驱动机构可以是电磁铁、小电机等用电能驱动机械装置；按钮或开关PB1则用于确定锁的功能或状态，例如，一个按钮用于配置锁芯密码，电子锁配置时，此按钮要先闭合；一个开关表示锁的保险状态，当该开关闭合时，锁不能打开，相当于机械锁的保险作用。电子数码锁锁芯电路根据需要还可增加另外的电路，如时钟电路等。
电子数码锁钥匙电路结构如图5所示。接插口PT2用于和电子数码锁锁芯电路中的PT1连接，同时为电子数码锁锁芯提供工作电源；声光提示装置用于开锁结果提示。例如，用蜂鸣器不同的鸣叫声或发光管的不同颜色、不闪光频率表示开锁时成功或不成功的原因，如锁被保险、钥匙不配不能打开等。按钮或开关用于确定电子数码锁钥匙的功能或状态。例如，一个按钮用于电子数码锁钥匙配置，配置电子钥匙时，先闭合此按钮；一个开关用于打开具有常开功能的锁，该开关闭合时开锁，电子锁就能保持常开状态或将常开的电子锁关闭。电源为整个电子数码锁钥匙电路供电，在开锁时通过接插口PT2向电子数码锁锁芯电路供电。
电子数码锁配锁器电路结构如图6所示。接插口PT3用于和电子数码锁锁芯中的接插口PT1或电子数码锁钥匙中的接插口PT2连接；显示器用于操作时显示或提示，便于正确操作，可以采用液晶等低功耗显示器。
同现有技术比较，本实用新型具有以下优点(1)成本低，可用于民用锁，一般中低收入家庭都能够接受；(2)电路微型化，可以装入包括小型抽屉锁在内的各种锁中；(3)一把钥匙开多个锁，理论上多数人只要一把钥匙就可以打开所有的允许打开的锁，避免找钥匙的麻烦；(4)购买新锁不必增加钥匙，可以节省大量用以做钥匙的金属材料；(5)便于钥匙的管理和控制，丢失的钥匙不必换锁，主人可以随时可以重新对锁进行配置，使丢失的钥匙失效，也可以随时将开锁权授予他人；(6)安全性强，锁中采用六位长度的十六进制密码，只有一千六百万分之一的重复概率，如果需要还可增加密码长度，因而远比机械锁可靠，由于采用动态密码技术，其安全性比一般IC卡锁和加密型IC卡锁要高得多；(7)基本不改变机械锁的操作习惯，操作比其他电子锁更简单，让所有的人都会使用；(8)电路十分简单，生产不需要调试，生产成本很低，还可做成专用集成电路，使生产成本更低。电子技术日益渗透到各种领域的今天，民用锁的电子化也是技术发展的必然趋势，锁是一种用量很大的消费品，因而本实用新型具有很大的推广价值和市场前景。
图1为电子数码锁锁芯的机械结构示意图。
图2为电子数码锁钥匙的机械结构示意图。
图3为电子数码锁配锁器的机械结构示意图。
图4为电子数码锁锁芯的电路框图。
图5为电子数码锁钥匙的电路框图。
图6为电子数码锁配锁器的电路框图。
图7为电子数码锁锁芯实施例电路图。
图8为电子数码锁钥匙实施例电路图。
图9为电子数码锁配锁器实施例电路图。
实施例电子数码锁由电子数码锁锁芯、电子数码锁钥匙、电子数码锁配锁器三个部分组成，其中电子数码锁锁芯、电子数码锁钥匙、电子数码锁配锁器的机械结构示意图如
图1～图3所示。电子数码锁锁芯1直径为1.5cm，其后部设置了一块直径为3cm的电子数码锁锁芯电路板11，前部有高宽深为1.2×0.3×1.2cm的钥匙插孔12，钥匙插孔内有四个宽1mm的金属导电触点13，用于和电子数码锁钥匙电路的连接，电子数码锁锁芯内有一个由小电磁铁驱动、可从侧面伸缩锁的弹子或销子14。电子数码锁钥匙2含有一个直径为4cm厚度为1.2cm的钥匙体24，其内部装有电子数码锁钥匙电路，前部设有一个高宽长为1.2×0.3×1.2cm的电子数码锁钥匙插头21，插头上设有四个宽1mm的金属导电触点21a，电子数码锁钥匙上还设有一个用于配置钥匙的配置按钮22，根据需要可在电子数码锁钥匙体上打一可供穿挂的3mm的通孔23。电子数码锁配锁器3正面分别设有若干键盘或按钮31和一个显示器32，电子数码锁配锁器上有一个用于配置电子数码锁锁芯、带有四个宽1mm的金属导电触点33a的、高宽长为1.2×0.3×1.2cm的插头33，还有一个用于配置电子数码锁钥匙的、高宽深为1.2×0.3×1.2cm的、带有四个宽1mm的金属导电触点的钥匙插孔34。
电子数码锁锁芯电路由单片机IC1、存储芯片IC2、接插口PT1、按钮S1、电阻R1、三极管Q1、电磁铁L1组成，单片机IC1采用PIC12C509、存储芯片IC2采用24C01，如图7所示。单片机IC1的脚1、接插口PT1的脚1、存储芯片IC2脚8分别连电源Vcc，单片机IC1的脚7连到接插口PT1的脚2，单片机IC1的脚5、脚6分别接存储芯片IC2的脚6、脚5，单片机IC1的脚2通过电阻R1接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极通过电磁铁L1的线圈接到电源，单片机IC1的脚4接按钮S1的一端，按钮S1的另一端以及单片机IC1的脚8、接插口PT1的脚3、存储芯片IC2的脚1～脚4和脚7、三极管Q1的发射极皆接地。
电子数码锁钥匙电路由单片机IC3、存储芯片IC4、接插口PT2、按钮S2、电阻R2、发光管LED、电池PW1组成，单片机IC3采用PIC12C509、存储芯片IC4采用24C01，如图8所示。单片机IC3的脚1、接插口PT2的脚1、存储芯片IC4脚8、电池PW1的正极皆连电源Vcc，单片机IC3的脚7连到接插口PT2的脚2，单片机IC3的脚5、脚6分别接存储芯片IC4的脚6、脚5，单片机IC3的脚2通过电阻R2与发光管的串联电路接地，单片机IC3的脚4接按钮S2的一端，按钮S2的另一端以及单片机IC3的脚8、接插口PT2的脚3、存储芯片IC4的脚1～脚4和脚7、电池的负极皆接地。
电子数码锁配锁器由单片机IC5、显示模块LCD、接插口PT3、电阻R3、R4、电位器W1、电容C1～C4、晶体CR、按钮S3～S5、电池等组成，单片机IC5采用AT89C2051，显示模块LCD采用ZJM12232A液晶显示器，如图9所示。单片机IC5的脚20、接插口PT3的脚1、显示模块LCD的脚2、电池PW2的正极接电源Vcc，单片机IC5的脚8、脚9、脚11～脚19依次分别接显示模块LCD的脚4～脚6、脚8～脚15，单片机IC5的脚7连接插口PT3的脚2，单片机IC5的脚2、脚3、脚6分别接按钮S3～S5的一端，S3～S5的另一端和单片机IC5的脚10、显示模块LCD的脚1、脚7、接插口PT3的脚3、电池PW2的负极皆接地；电容C3、C4一端接地，两者的另一端分别与晶体CR两端和单片机IC5的脚4、脚5联接组成震荡电路；电容C1一端接电源，另一端接单片机IC5的脚1和电阻R3的一端，电阻R3的另一端接地，组成单片机需要的复位电路；R4一端接电源，另一端接LCD的脚16和电容C2，C2的另一端接地，组成LCD需要的复位电路；电位器W1的两端分别电源和地，可调端接LCD的3脚。
权利要求1.一种电子数码锁，包括电子数码锁锁芯、电子数码锁钥匙、电子数码锁配锁器，其特征在于——电子数码锁锁芯电路由含非易失性存储器的单片机电路(CPU1)、接插口(PT1)、机电驱动机构(ME)、按钮或开关(PB1)构成，其中含非易失性存储器的单片机电路(CPU1)的I/O口与接插口(PT1)连接，含非易失性存储器的单片机电路(CPU1)的输出口与机电驱动机构(ME)的输入端连接，含非易失性存储器的单片机电路(CPU1)的输入口与按钮或开关(PB1)连接。机电驱动机构(ME)工作时令弹子或销子(14)上锁或者开锁；——电子数码锁钥匙电路由含非易失性存储器的单片机电路(CPU2)、接插口(PT2)、声光提示电路(SL)、按钮或开关(PB2)、电源(PW1)构成，其中含非易失性存储器的单片机电路(CPU2)的I/O口与接插口(PT2)连接，含非易失性存储器的单片机电路(CPU2)的输出口与声光提示电路(SL)的输入端连接，含非易失性存储器的单片机电路(CPU2)的输入口与按钮或开关(PB2)连接，电源(PW1)同时向含非易失性存储器的单片机电路(CPU2)、接插口(PT2)、声光提示电路(SL)供电；一电子数码锁配锁器电路由单片机电路(CPU3)、接插口(PT3)、显示器电路(DP)、键盘或按钮(PB3)、电源(PW2)构成，其中单片机电路(CPU3)的一组I/O口与接插口(PT3)连接，单片机电路(CPU3)的另一组I/O口与显示器电路(DP)连接，单片机电路(CPU3)的输入口与按钮或开关(PB3)连接，电源(PW2)同时向单片机电路(CPU3)、接插口(PT3)、显示器电路(SL)供电；—配锁器(3)的接插口(PT3)同时设置在插头(33)和插孔(34)上，配锁芯(1)时，接插口(PT3)插接在接插口(PT1)上，配钥匙时，接插口(PT3)插接在接插口(PT2)上。
2.根据权利要求1所述的电子数码锁，其特征在于含非易失性存储器的单片机电路(CPU1)与接插口(PT1)、机电驱动机构(ME)、按钮或开关(PB1)之间的连接为单线或者多线连接。
3.根据权利要求1所述的电子数码锁，其特征在于含非易失性存储器的单片机电路(CPU2)与接插口(PT2)、声光提示电路(SL)、按钮或开关(PB2)之间的连接为单线或者多线连接。
4.根据权利要求1所述的电子数码锁，其特征在于按钮或开关(PB1)、(PB2)可采用接插口替代。
5.根据权利要求1所述的电子数码锁，其特征在于含非易失性存储器的单片机电路(CPU1)、(CPU2)是一种内部包含非易失性存储器、震荡电路、复位电路等外围电路的单片机芯片，该芯片也可以由普通单片机加上非易失性存储器芯片、震荡电路、复位电路等部分或全部外围电路所组成的电路代替。
专利摘要一种电子数码锁,其特征是:该锁芯电路由单片机CPU1、接插口PT1、机电驱动机构ME、按钮PB1组成,钥匙电路由单片机CPU2、接插口PT2、提示电路SL、按钮PB2组成,配锁器电路由单片机CPU3、接插口PT3、显示器DP、按钮PB3组成。同现有技术比较,本方案的优点有:体积小、价格低、安全性优于当前流行的加密型IC卡锁、一把钥匙可开所有允许开的锁、不改变操作习惯、用户自己可随时重新配置锁和钥匙等等。适用于门、柜、抽屉、保险箱,以及自行车、摩托车、汽车等等各种用锁场合,可做成高中低档锁,具有很大的市场潜力和竞争力。
文档编号E05B49/02GK2412972SQ992403
公开日2001年1月3日 申请日期1999年11月12日 优先权日1999年11月12日
发明者葛亚力 申请人:葛亚力