专利名称：一种光码电路、光码单元及光码电路的开启方法
技术领域：
本发明涉及一种防盗装置的技术领域，特别是一种光码电路、光码单元及光码电
路的开启方法，
背景技术：
锁发展至今已经经历了多个阶段的演变，最原始的机械锁结构简单，逐渐被人们 改造，结构变得复杂，防盗性能也有所提高。但是机械锁容易被他人复制，或者根据其结构 采用非正常手段开启，这样仍然存在一定的安全隐患。 电子技术的发展，在防盗技术领域形成了一次技术革新。电子密码锁、智能锁、指 纹锁、声音识别锁、脸部识别锁等一系列新颖的锁具不断被开发、完善。这类锁具安全性能 相对机械锁要高，是通过电子技术，用密码或者人体唯一部位特征进行控制电子锁的开启。 电子锁的很大一部分要依靠软件来实现控制，软硬件的结合一方面增加了锁的成本，另一 方面软件程序出错，被破坏或者改写，会造成整个系统瘫痪。 因此，本发明人从光电技术领域中出发，为实现安全可靠防盗目的，设计出一种光 码电路以及基于该光码电路的一种光码锁，本案由此产生。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种光码电路，该光码电路由光电同时控制，密钥组位 可无限增加，安全等级高。同时，该光码电路的使用方便，操作简单。
本发明的另一目的是提供一种光码电路中的光码单元，结构简单，控制灵活。
为了实现上述目的，本发明中采用的技术方案如下 —种光码电路，包括直流电源、两个开关管、至少一个光码单元和若干电阻；所述
开关管包括控制端、输入端和输出端；第一开关管的输出端连接第二开关管的输入端，第一
开关管的输入端通过输出元件接到直流电源正极，第一开关管的输出端和控制端通过一电
阻连接，第二开关管的控制端通过一电阻接至直流电源正极，第二开关管的输出端接直流
电源负极；光码单元包括光敏电阻和三刀双掷开关，光敏电阻两端分别连接在三刀双掷开
关的第一开关Ll和第三开关L3上，三刀双掷开关的第一开关Ll的输入端依次连接第二开
关L2输入端和第二开关L2形成光码单元输入端；第一开关L1的输出端连接第二开关管的
控制端，第三开关L3的输出端连接第二开关管的输出端，三刀双掷开关的第二开关L2输出
端和第三开关L3的输入端连接，形成光码单元的输出端；多个光码单元之间串接，相邻两
个光码单元中，前一个光码单元的输出端连接后一个光码单元的输入端，第一个光码单元
的输入端接直流电源正极，最后一个光码单元输出端通过一电阻接第一开关管的控制端。 —种光码电路，包括直流电源、两个开关管、至少一个光码单元和若干电阻；所述
开关管包括控制端、输入端和输出端；第一开关管的输出端连接第二开关管的输入端，第一
开关管的输入端通过输出元件接到直流电源正极，第一开关管的控制端通过一电阻连接直
流电源正极，第二开关管的输出端连接直流电源负极，同时发射极通过一电阻连接第二开关管的控制端；光码单元包括光敏电阻和三刀双掷开关，光敏电阻两端分别连接三刀双掷 开关的第一开关LI和第三开关L3，三刀双掷开关的第一开关LI的输入端依次连接第二开 关L2输入端和第二开关L2形成光码单元输入端；第一开关L1的输出端连接第一开关管的 输出端，第三开关L3的输出端连接第一开关管的控制端，三刀双掷开关的第二开关L2输出 端和第三开关L3的输入端连接，形成光码单元的输出端；多个光码单元之间串接，相邻两 个光码单元中，前一个光码单元的输出端连接后一个光码单元的输入端，第一个光码单元 的输入端接直流电源正极，最后一个光码单元输出端通过一电阻接第二开关管的控制端。
所述的开关管为晶体三极管，所述的控制端、输入端和输出端分别是晶体三极管 的基极、集电极和发射极。 所述的光码电路还具有报警电路，报警电路由光敏电阻、晶体三极管、继电器，晶 体三极管的基极通过光敏电阻接到直流电源正极，同时基极通过一普通电阻接至直流电源 负极，发射极接直流电源负极，集电极通过继电器接到直流电源正极。 该光码电路开启方法每个光码单元其三刀双掷开关的拨码方式分成阳码和阴 码，三刀双掷开关打在输入端为阳码，三刀双掷开关打在输出端为阴码；阳码状态下的光敏 电阻得到光照，阴码状态下的光敏电阻不光照，形成排列一个密钥来开启光码电路的通断； 光码电路的拨码方式具有2n种，密钥组合排列也具有2n种，其中n为光码单元的个数。
—种光码单元，由光敏电阻和三刀双掷开关构成，光敏电阻两端分别连接在三刀 双掷开关的第一开关Ll和第三开关L3上，三刀双掷开关的第一开关Ll的输入端依次连接 第二开关L2输入端和第二开关L2形成光码单元输入端；三刀双掷开关的第二开关L2输出 端和第三开关L3的输入端连接形成光码单元的输出端；三刀双掷开关的拨码方式分成阳 码和阴码，三刀双掷开关打在输入端为阳码，三刀双掷开关打在输出端为阴码。
采用上述方案后，本发明的具有如下有益效果 1、本发明所提出的光码电路结合光电技术，通过拨码和光照两种方式联合控制其 回路的通断，光码电路中的密钥长度可以根据需要添加；2、本发明中的光码电路的密钥随 着拨码方式的变化而变化，因此随机性强，破解困难；3、本发明中还可以添加报警电路，实 现光码电路的多功能化；4、本发明可用于锁具领域中，利用光码电路的导通来控制锁芯的 开启或者关闭，以此得到的光码锁可靠性高，防盗性能强，而且还可以在光码锁中配备报警 电路，可以及时报警提示。光码锁可广泛用于汽车门锁、店门锁、保险柜、安全门、家居门等 多种锁具中。
图1是本发明光码电路实施例一的电路图； 图2是本发明光码电路实施例二的电路图； 图3是本发明光码电路实施例三的电路图； 图4是本发明光码电路实施例四的电路图； 图5是本发明光码电路实施例五的电路图； 图6是本发明中基于实施例一的光码锁电路图； 图7是本发明中基于实施例五的光码锁电路图； 图8是光码锁的结构示意5
图9是光码锁锁头和钥匙的结构示意图。
具体实施方式
实施例一 —种光码电路，结合图1说明其工作原理。 光码电路由直流电源供电，通过两个NPN晶体三极管Ql和Q2、三个光码单元形成 开关电路。 三极管Q1的发射极连接三极管Q2的集电极，三极管Q1的集电极通过输出元件接 到电源正极，三极管Ql的发射极和基极通过电阻Rl连接，三极管Q2的基极通过电阻R3接 至电源正极，三极管Q2发射极接电源负极。 本实施例中光码单元数量一共是3个，每个光码单元为一个独立的单元，可根据 需求添加或者减少。每个光码单元光敏电阻和三刀双掷开关，光敏电阻串联在三刀双掷开 关的第一开关Ll和第三开关L3上。三刀双掷开关的Ll、 L2的输入端串联，形成光码单元 输入端。三刀双掷开关的L2输出端和L3的输入端串联，形成光码单元的输出端。Ll的输 出端连在三极管Q2的基极，L3的输出端连接Q2三极管的发射极。 三个光码单元之间串接，即第一个光码单元的输入端连接第二个光码单元的输出 端，第二个光码单元的输出端连接第三个光码单元的输入端，倘若数量更多，则依次串接下 去。 而第一个光码单元的输入端接到电源正极，最后一个光码单元输出端通过电阻R2 接三极管Q1的基极。 由于三个光码单元的每个三刀双掷开关具有两种拨码方式，拨至阳码(三刀双掷 开关拨至输入端)或者拨至阴码(三刀双掷开关拨至输出端)，从而本实施例中的密钥组合 具有2n = 23 = 8种，n为光码单元的个数。 假设，本实施例中拨码的方式为图1所示，第一光码单元拨阳码，第二和第三光码 单元拨阴码，则第一光码单元中的光敏电阻G1串联，而第二和第三光码单元中的光敏电阻 G2、G3均并联，此时串联的光敏电阻Gl被照射，形成通路，且并联的光敏电阻G2、G3未被照 射，电流从第二和第三光码单元中L2上流过，使得三极管Ql和Q2上形成导通电压，整个电 路形成回路。 倘若第一光码单元中的光敏电阻G1未光照，那电流在第一光码单元阳码电路上 断开，无法连通到第二光码单元的阴码电路中。倘若第二光码单元中的光敏电阻G2得到光 照，那么三极管Q2被短路，电流无法继续到第三光码单元的阴码电路中。倘若第三光码单 元中的光敏电阻G3得到光照，那么三极管Q2同样会被短路，电流无法继续从第三光码单元 的输出端形成回路。 所以，阳码电路必须得到光照，而阴码电路必须未被光照，这样才能将光码电路导通。 在本实施例中，3个光码单元的其他拨码方式会具有不同但却唯一的密钥来导通 电路，这里不做一一赘述。另外由上述可以得出光码单元的个数决定密钥组合的数量，光码 单元数量越多，密钥组合种类越多。
实施例二
如图2，本实施例是在实施例一的基础上减少一个光码单元，其中第一个光码单元 拨阳码，第二个光码单元的拨阴码，本实施例仅当第一个光码单元的光敏电阻G1被照射， 第二个光码单元的光敏电阻G2未被照射时，光码电路导通。
实施例三 如图3，本实施例结构与实施例二相同，光码单元拨码方式不同，其中第一个光码 单元拨阳码，第二个光码单元的也拨阳码，本实施例仅当第一个光码单元的光敏电阻G1和 第二个光码单元的光敏电阻G2均被照射时，光码电路导通。
实施例四 如图4，本实施例结构与实施例二相同，光码单元拨码方式不同，其中第一个光码 单元拨阴码，第二个光码单元的也拨阴码，本实施例仅当第一个光码单元的光敏电阻G1和 第二个光码单元的光敏电阻G2均未被照射时，光码电路导通。
实施例五 本发明中另一种光码电路，结合图5说明其工作原理。 该实施例与实施例一的光码单元相同，所不同的是其三极管Ql和Q2的接法。
三极管Q1的发射极连接三极管Q2的集电极，三极管Q1的集电极通过输出元件接 到电源正极，三极管Q1的基极通过电阻R4连接电源正极，三极管Q2的发射极连接电源负 极，同时发射极通过电阻R5连接三极管Q2的基极。三个光码单元之间串接，第一个光码单 元的输入端接电源正极，最后一个光码单元输出端通过电阻R6接三极管Q2的基极。
假设，本实施例中拨码的方式为图2所示，第二光码单元拨阳码，第一和第三光码 单元拨阴码，则第二光码单元中的光敏电阻G1串联，而第一和第三光码单元中的光敏电阻 Gl均并联，此时串联的光敏电阻被照射，形成通路，且并联的光敏电阻未被照射，电流从第 一和第三光码单元中L2上流过，使得三极管Ql和Q2上形成导通电压，整个电路形成回路。
另外，同样原理，三个光码单元具有23 = 8种拨码方式，所以本实施例也具有8种 密钥来实现导通。 上述所有实施例中，其中NPN晶体三极管都是可以用其他同类型的晶体管来替 代，同样是双极性晶体管的PNP晶体三极管，又或者是场效应晶体管，只要能实现上述实施 例中同样功能的开关电路即可。 如图6和图7所示，分别是采用实施例一和实施例五的应用，形成一种光码锁的电 路图。 其中，输出元件作为控制元件，控制启动串联在电源两端的锁芯，输出元件可采用 继电器或者其他驱动装置。 在光码锁上还可以添加报警电路。报警电路由光敏电阻G、三极管Q3、继电器JK， 三极管Q3的基极通过光敏电阻G接到电源正极，同时基极通过电阻R7接至电源负极，发射 极也接至电源负极，继电器JK控制端连接连接电源正极和三极管Q3的集电极，输出端连接 报警器，比如蜂鸣器等。 当光线照射光敏电阻G时，电源接通，继电器JK吸合，使得报警器上电，产生报警。
又结合图8和图9，是本发明的应用——光码锁的一种较佳结构装置，包括锁头l、 钥匙2、拨码开关3和电路板4。 钥匙2是一个发光体，本实施例中具有20个发光二极管22，按照4X5的形式排
7列。钥匙2的外壳根据发光二极管22的位置，分别开设发光孔21，每个发光二极管22的光 束从发光孔21中射出，这样可以防止相邻间的光束干扰。 另外每个发光二极管22配有一个选择开关23，各选择开关23控制对应的发光二 极管22的接通状态。整个钥匙的上电开启是受总开关25控制。使用时，将需要亮起的发 光二极管选择开关23拨至0N，其余拨至OFF，拨好后开启总开关25，则打至0N的发光二极 管亮起，其余不亮。 锁头1上开有20个受光孔ll，其排列方式和大小都与钥匙2上的发光孔21相对 应。受光孔11是一个通孔，一端用于和发光孔21相对，另一端上，在每个受光孔11内都插 入一根光纤12，光纤12连接到拨码开关3上。 拨码开关3中安装了光码电路的光码单元，本实施例中具有19个光码单元，由上
述可知，每个光码单元具有光敏电阻和三刀双掷开关，光纤12就是接在光码单元中的光敏
电阻上。同时，拨码开关3还是所有光码单元的三刀双掷开关的开关总成。 当然，拨码开关3和电路板4主要作为光码电路的承载体，可以分开两个装置，也
可以集成在一个装置中。 使用时，为了便于钥匙2上的发光孔21，与锁头1上的受光孔11精确对准，锁头1 具有两个定位凸块13，而钥匙2上具有两个与之对应的定位孔24。这样只要将钥匙2的定 位孔24套置在锁头1的定位凸块13上，就保证钥匙2的光束能顺利照射锁头1受光孔11 内的光纤12的一端。 其中，为了实现光码锁的报警功能，将其中一个光敏电阻接入报警电路中。所以本 实施例中对应20个发光二极管22， 一共具有20个光敏电阻，19个用于光码单元，1个用于 报警电路中，且具体哪个用于报警可以随意设置。这样，当在密钥未知的情况下他人使用钥 匙2时，会出现误导通到该报警的光敏电阻上，这样就会启动报警。 光码锁的工作原理根据密钥，将钥匙2的发光二极管22对应开启，扣在锁头1上 照射，则光码电路导通，其输出元件控制锁芯(图中未示出)启动，实现开锁。该启动密钥 是根据拨码开关3的方式而确定的，本实施例中密钥的数量是22°—1 = 219 = 524288种(除 去一个用于报警的光敏电阻)。 另外，为了满足一些特殊需求，比如门内和门外都需要通过钥匙2来开启，那这样 就需要配备两个锁头，分成内锁头和外锁头。 内锁头和外锁头的结构相同，同样是通过光纤12连接到同一个拨码开关3中光码 电路的光敏电阻上。换而言之，则是光码电路的光敏电阻同时连接两根光纤12，两根光纤 12分别接到内锁头和外锁头的受光孔11内。但是根据情况，两根光纤12接在内锁头和外 锁头时，其接入的受光孔ll的顺序可以相同，也可以不同。相同则采用同一个密钥来开启 锁芯，不同时则采用不同的密钥来开启锁芯，起到更理想的防盗效果。
权利要求
一种光码电路，其特征在于包括直流电源、两个开关管、至少一个光码单元和若干电阻；所述开关管包括控制端、输入端和输出端；第一开关管的输出端连接第二开关管的输入端，第一开关管的输入端通过输出元件接到直流电源正极，第一开关管的输出端和控制端通过一电阻连接，第二开关管的控制端通过一电阻接至直流电源正极，第二开关管的输出端接直流电源负极；光码单元包括光敏电阻和三刀双掷开关，光敏电阻两端分别连接在三刀双掷开关的第一开关L1和第三开关L3上，三刀双掷开关的第一开关L1的输入端依次连接第二开关L2输入端和第二开关L2形成光码单元输入端；第一开关L1的输出端连接第二开关管的控制端，第三开关L3的输出端连接第二开关管的输出端，三刀双掷开关的第二开关L2输出端和第三开关L3的输入端连接，形成光码单元的输出端；多个光码单元之间串接，相邻两个光码单元中，前一个光码单元的输出端连接后一个光码单元的输入端，第一个光码单元的输入端接直流电源正极，最后一个光码单元输出端通过一电阻接第一开关管的控制端。
2. —种光码电路，其特征在于包括直流电源、两个开关管、至少一个光码单元和若干 电阻；所述开关管包括控制端、输入端和输出端；第一开关管的输出端连接第二开关管的 输入端，第一开关管的输入端通过输出元件接到直流电源正极，第一开关管的控制端通过 一电阻连接直流电源正极，第二开关管的输出端连接直流电源负极，同时发射极通过一电 阻连接第二开关管的控制端；光码单元包括光敏电阻和三刀双掷开关，光敏电阻两端分别 连接三刀双掷开关的第一开关Ll和第三开关L3，三刀双掷开关的第一开关Ll的输入端依 次连接第二开关L2输入端和第二开关L2形成光码单元输入端；第一开关L1的输出端连接 第一开关管的输出端，第三开关L3的输出端连接第一开关管的控制端，三刀双掷开关的第 二开关L2输出端和第三开关L3的输入端连接，形成光码单元的输出端；多个光码单元之间 串接，相邻两个光码单元中，前一个光码单元的输出端连接后一个光码单元的输入端，第一 个光码单元的输入端接直流电源正极，最后一个光码单元输出端通过一电阻接第二开关管 的控制端。
3. 如权利要求1、2所述的一种光码电路，其特征在于所述的开关管为晶体三极管，所 述的控制端、输入端和输出端分别是晶体三极管的基极、集电极和发射极。
4. 如权利要求3所述的一种光码电路，其特征在于所述的光码电路还具有报警电路， 报警电路由光敏电阻、晶体三极管、继电器，晶体三极管的基极通过光敏电阻接到直流电源 正极，同时基极通过一普通电阻接至直流电源负极，发射极接直流电源负极，集电极通过继 电器接到直流电源正极。
5. 如权利要求1所述的光码电路开启方法，其特征在于每个光码单元其三刀双掷开关的拨码方式分成阳码和阴码，三刀双掷开关打在输入端为阳码，三刀双掷开关打在输出端为阴码；阳码状态下的光敏电阻得到光照，阴码状态下的光敏电阻不光照，形成排列一个 密钥来开启光码电路的通断；光码电路的拨码方式具有2n种，密钥组合排列也具有2n种，其 中n为光码单元的个数。
6. —种光码单元，其特征在于由光敏电阻和三刀双掷开关构成，光敏电阻两端分别 连接在三刀双掷开关的第一开关Ll和第三开关L3上，三刀双掷开关的第一开关Ll的输入 端依次连接第二开关L2输入端和第二开关L2形成光码单元输入端；三刀双掷开关的第二 开关L2输出端和第三开关L3的输入端连接形成光码单元的输出端；三刀双掷开关的拨码方式分成阳码和阴码，三刀双掷开关打在输入端为阳码，三刀双掷开关打在输出端为阴码c
全文摘要
本发明公开了一种光码电路、光码单元及光码电路的开启方法，光码电路是包括电源、两个开关管、至少一个光码单元的开关电路，开关管导通受光码单元控制。光码单元由光敏电阻和三刀双掷开关组成，光敏电阻连接在三刀双掷开关第一开关L1和第三开关L3上，三刀双掷开关的第一开关L1的输入端连接第二开关L2的输入端和第一开关L2形成光码单元输入端。三刀双掷开关的L2输出端和L3的输入端连接形成光码单元的输出端。L1的输出端和L3的输出端连接在其中一个开关管的两端。多个光码单元之间串接，第一个光码单元的输入端接电源正极，最后一个光码单元输出端连接至另一个开关管的一端。本光码电路拨码方式组合多，由此得到的光码锁防盗性能高。
文档编号G07C9/00GK101789144SQ20101011096
公开日2010年7月28日 申请日期2010年2月9日 优先权日2010年2月9日
发明者林文宾 申请人:林文宾