专利名称：一种电子锁电路装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子锁装置，尤其涉及一种防止强电开锁的电子锁电路装置。
背景技术：
已有的使用密码开锁的电子锁电路10，一般由控制装置106、驱动装置108、执行装置110、密码输入装置102和信息输出装置104等单元组成(如图2所示)，其中控制装置106、驱动装置108和执行装置110安装在门内，密码输入装置102和信息输出装置104作为人机界面安装在门外。通过密码输入装置102输入密码，由控制装置106识别密码并控制执行装置110驱动锁具机构动作，实现开锁和上锁功能。上述电子锁组成装置或单元通常由普通的低电压电子器件及线路构成，他们使用同一电池组作为电源供电装置112，其工作电压通常在10V以下。
如果非法开锁者破坏了安装在电子锁面板上的密码输入装置102(如键盘)或信息输出装置104(如发光二极管或数码管)或供电装置112(电池组装在门外的情况)，并从密码输入装置102或信息输出装置104或供电装置112的连接导线或电节点处引入强电(高于工作电压数倍乃至数十倍的直流电或者交流电)，此时，驱动装置108(通常是电子开关)或导通或被击穿，从而导致电子锁执行装置110动作。这种情况下，锁就很容易被非法打开。
发明内容
本实用新型提供一种电子锁电路装置，该装置除了具有已有电子锁密码识别、电动开锁和状态信息提示等功能外，还具有防止利用强电入侵非法开锁的功能。也就是说，当强电入侵后，保证电子锁执行装置不会动作，锁不被非法打开。
在本实用新型的一个方面中，揭示了一种电子锁电路装置，包括具有执行装置的锁控电路以及一供电装置，所述电子锁电路装置还包括一保护装置，所述保护装置包括一开关装置和一电压检测装置以及一过电流断路装置，所述电压检测装置连接在所述锁控电路的电源端和开关装置的控制极之间，用于检测回路电压，在施加强电超过锁控电路之限定值时导通；所述开关装置连接在所述锁控电路的电源端和其公共接地端之间，用于在所述电压检测装置导通时，所述开关装置导通，以将所述锁控电路两端电压箝位至1伏，使执行装置无法非正常开锁；所述过电流断路装置连接在所述供电装置和所述锁控电路之间，用于在施加强电引起该回路电流超过限定值时，断开电路以防止强电继续侵入。
采用上述技术方案，使本实用新型具有以下优点与已有的电子锁电路装置相比，本装置具有很高安全防护性能，它所具有的防止使用强电非法开锁的功能使采用该电路装置的电子锁的安全可靠性大大高于已有的电子锁。
电子锁电路装置的保护装置电路结构简单，所用元器件为普通器件，易于实现，可广泛用于各种类型的电子密码锁。
图1是本实用新型的示范实施例电路方框图。
图2是传统的电子锁电路方框图。
具体实施方式
以下将结合附图来说明本实用新型应用于保险箱电子密码锁的具体实施例。
如图1所示，本电子锁电路装置20由锁控电路、供电装置112以及保护装置200(图1所示虚线框内)组成，该锁控电路包括控制装置106、驱动装置108、执行装置110、密码输入装置102和信息输出装置104。其中控制装置106包括单片计算机(MCU)和非易失性存储器，其中MCU采用公知的单片计算机，内置有RAM、ROM和I/O口114、115、116及117，ROM内置有控制程序，非易失性存储器采用电可擦除非易失性存储器(E2ROM)，用于存储设置的开锁密码；执行装置110采用电磁铁，也可以采用马达(本实施例中采用一直流电磁铁)，用于控制锁具的开锁和上锁机构；驱动装置108采用一个或一组开关三极管，通过开关三极管的通断控制电磁铁吸合或电机开停及正反转(本实施例中采用一个开关三极管)；密码输入装置102采用数字键盘，也可以采用智能感应卡或信息钮扣(iB)或者指纹仪等密码输入装置，用于接收使用者输入的信息，如开锁密码(本实施例中采用数字键盘)；信息输出装置104可以采用发光二极管和蜂鸣器或者采用数码管或液晶显示屏(本实施例中液晶显示屏)，用于向使用者发出提示信息，如密码输入正确或错误、锁已打开，电压过低须更换电池等等。
MCU的I/O口114与E2ROM连接、I/O口117与驱动装置108的控制端连接、I/O口115与密码输入装置102连接以及I/O口116与信息输出装置104连接，通过ROM内的软件程序控制上述与I/O口连接的各个装置，实现密码输入、密码识别、状态信息提示以及自动开锁上锁等功能。
上述所述锁控电路以及供电装置中的单元和结构都是已有电子锁电路装置所采用的技术，已经为本领域技术人员所熟知，而关于电子锁电路装置的密码输入、密码识别、状态信息提示以及自动开锁等功能的实现，也属于现有技术，故不在此进行描述。下面将着重描述本实用新型的电子锁电路装置中新引入的保护装置200。
参照图1，在供电装置112和锁控电路之间安置有保护装置200，它包含过电流断路装置202、开关装置206以及电压检测装置204。在本实施例中，过电流断路装置202采用一公知的快速熔断器，其熔断电流等参数，依执行装置驱动电流的大小确定；开关装置206采用一双向可控硅，其第一端为阳极，第二端为阴极，第三端为控制极(如采用单向可控硅，则需在电源回路中串接一支二极管)；电压检测装置204采用一稳压二极管，其第一端为阴极，第二端为阳极。快速熔断器一端接电子锁电路装置的供电装置112，另一端与双向可控硅阳极、稳压管阴极以及锁控电路连接；双向可控硅与锁控电路的电源端和接地端并联；稳压管的阳极与双向可控硅的控制极连接。
电子锁电路装置20的控制装置106(MCU、E2ROM)、保护装置200(快速熔断器、双向可控硅、稳压管)以及驱动装置108(开关三极管)装在一块电路板上；执行装置110(电磁铁或马达)可以通过电路板上的接插件和连接导线与开关三极管连接，也可以将电路板直接安装在执行装置110(电磁铁或马达)的外壳上，构成一个整体组件；键盘102、和信息输出装置104(发光二极管、蜂鸣器或数码管或液晶显示屏)通过上述电路板上的接插件和连接导线与电路板上控制装置106连接，供电装置112也通过上述电路板上的接插件和连接导线与电路板上的控制装置106、保护装置200以及驱动装置108连接。
上述电路板和执行装置110安装在保险箱内，键盘102和信息输出装置104作为人机界面安装在保险箱门面上，供电装置112(一般为电池盒)，可以安装在保险箱内，也可以安装在保险箱门面上。
本电子锁电路装置20在正常情况下，由于电源电压在正常范围之内，保护装置200的稳压二极管处于反向截止状态，双向可控硅未被触发处于开关断路状态；同时由于工作电流在正常范围之内，快速熔断器不会熔断。电子锁电路装置20正常地实现密码输入、密码识别、驱动开锁以及状态提示等电子锁应具备的功能。
通常，强电侵入通过保险箱门外的人机界面(如键盘、发光二极管或数码管或液晶显示屏以及供电装置112等)，其可能的强电输入端只能是下述四种情况1.供电装置112的两个输出端之间；2.I/O口115或I/O口116与供电装置112及其他装置的公共接地端之间；3.I/O口11 5或I/O口116与供电装置112电源端之间；4.I/O口115与I/O口116之间。
第1种情况，强电直接施加在驱动装置108和执行装置110构成的串联支路上。
第2种情况，强电会击穿I/O口115或I/O口116。由于在MCU的内部电路中，每个I/O口与MCU的电源Vcc之间接有一个箝位二极管(可参见MCU相关资料)，当I/O口115或I/O口116被击穿后，强电一端通过箝位二极管和MCU的电源Vcc端到达锁控电路电源端，另一端接公共接地端，同样可以施加在驱动装置108和执行装置110构成的串联支路上。
上述两种情况，都会产生同一个结果锁控电路的电源端电压升高，使得MCU的端电压和驱动装置108和执行装置110构成的串联支路的端电压升高，或造成驱动装置108击穿，使执行装置110动作；或造成MCU工作不正常，导致I/O口117非正常的输出开锁信号，使执行装置110动作。因此，就需要保护装置200来防止执行装置110的上述非法动作。
而在第3和第4两种情况下，因施加的强电不通过驱动装置和执行装置构成的串联支路，所以不会造成执行装置非法动作，只能将接受强电的I/O口115或I/O口116击穿或烧断。因此，并不需要保护装置200工作。
以下参照图1说明在第1和第2种情况下施加不同强电时，保护装置防止执行装置110非法动作的工作原理。
1.加入的强电为正向的直流电，当所施加的电压使供电回路超过限定值(一般为10V)，保护装置200中的稳压二极管反向导通，双向可控硅触发导通；2.当加入的强电为反向的直流电，当所施加的电压超过电源电压0.3V-0.6V时，保护装置200中的稳压二极管正向导通，双向可控硅亦触发导通；3.加入的强电为交流电，当所施加的电压处在正半周电压瞬时值超过供电回路电压限定值时，保护装置200中的稳压二极管反向导通，双向可控硅触发导通，当所施加的电压处在负半周，保护装置200中的稳压二极管正向导通，双向可控硅亦触发导通。
双向可控硅的导通使锁控电路的供电回路短路。由于稳压二极管和双向可控硅的导通时间为微秒级，而执行装置110(电磁铁或马达)启动时间为毫秒级，因此在执行装置110动作之前，其两端电压已被拉低至1V以下(双向可控硅的饱和压降)，故而不能吸合或无法转动。由于锁控电路的供电回路被短路，供电回路电流很快超过快速熔断器熔断电流值使快速熔断器迅速熔断，强电无法继续通入。
由于双向可控硅正反向击穿电压值和稳压管的反向击穿电压值较高(一般都在500V以上)，远远大于MCU及其I/O口，因此，本电子锁电路装置在强电入侵后，即使MCU等电路器件被损坏，保护装置也能可靠工作，保证执行装置不会动作，从而有效的阻止非法开锁者使用强电开锁。
需要说明，本实用新型的电子锁电路装置中的各个单元所采用的电气元件，并不局限于上面所揭示的这些元件，只是本实用新型所采用的电气元件以及电路连接方式在现有条件下是最佳的，因此，其它能够实现相同功能的元件也可用于本实用新型，都属于本实用新型所要保护的范畴。
权利要求1.一种电子锁电路装置，包括具有执行装置的锁控电路以及一供电装置，其特征在于所述电子锁电路装置还包括一保护装置，所述保护装置包括一开关装置和一电压检测装置以及一过电流断路装置，所述电压检测装置连接在所述锁控电路的电源端和开关装置的控制极之间，用于检测回路电压，在施加强电超过锁控电路之限定值时导通；所述开关装置连接在所述锁控电路的电源端和其公共接地端之间，用于在所述电压检测装置导通时，所述开关装置导通，以将所述锁控电路两端电压箝位至1伏以下，使执行装置无法非正常开锁；所述过电流断路装置连接在所述供电装置和所述锁控电路之间，用于在施加强电引起该回路电流超过限定值时，断开电路以防止强电继续侵入。
2.根据权利要求1所述的电子锁电路装置，其特征在于所述锁控电路还包括控制装置、驱动装置、密码输入装置和信息输出装置；所述控制装置与驱动装置、执行装置、密码输入装置和信息输出装置相连并根据密码输入装置的输入信号对其它装置进行控制。
3.根据权利要求1所述的电子锁电路装置，其特征在于所述过电流断路装置包括快速熔断器。
4.根据权利要求1所述的电子锁电路装置，其特征在于所述电压检测装置包括稳压二极管。
5.根据权利要求1所述的电子锁电路装置，其特征在于所述开关装置包括双向可控硅，或在电源回路中串接一支二极管时，也可采用单向可控硅。
6.根据权利要求2所述的电子锁电路装置，其特征在于所述控制装置包括MCU、E2ROM以及I/O口，所述MCU内设置有控制各装置运行的控制程序，所述I/O口提供与各装置的连接。
7.根据权利要求2所述的电子锁电路装置，其特征在于所述的保护装置、控制装置和驱动装置装在同一电路板上。
8.根据权利要求2所述的电子锁电路装置，其特征在于所述密码输入装置包括键盘、智能感应卡、信息钮扣iB或者指纹仪；所述信息输出装置包括液晶显示屏、数码管、蜂鸣器或者发光二极管。
专利摘要一种电子锁电路装置，它包括由控制装置、驱动装置、执行装置、密码输入装置和信息输出装置组成的锁控电路以及一供电装置；并且还包括一保护装置，所述保护装置包括一过电流断路装置，一电压检测装置和一开关装置。所述保护装置保证了当强电入侵后，电子锁执行装置不会动作，锁不被非法打开。本装置结构简单，工作可靠，可有效防止因强电侵入导致执行装置非正常开锁动作。
文档编号E05B49/00GK2683787SQ20042002116
公开日2005年3月9日 申请日期2004年3月22日 优先权日2004年3月22日
发明者袁梦笑 申请人:上海伙伴数码科技有限公司