具有身份和密码智能钥匙的物联网锁和开锁方法
【技术领域】
[0001]本发明属于智能锁具技术领域，涉及能够读取开锁者身份和钥匙密码的锁及其所述钥匙，具体为带有身份和密码智能钥匙的物联网锁和开锁方法。
【背景技术】
[0002]目前的锁大多采用单纯的机械锁或电子锁，而电子锁大多采用密码、指纹、IC卡或无线遥控，他们必须在有点的情况下才能工作，一但没电，密码、指纹、IC卡或无线遥控锁就无法开锁，为了在无电下能够开锁，必须在原电子锁上增加外接电池插孔或机械钥匙开锁锁芯，不仅带来了麻烦，而且增加了制造成本。
[0003]本专利申请人在2008年12月5日申请的专利申请号为200820169551.0的实用新型专利中，公开了一种钥匙身份识别锁，是一种机械和电路一体的机械和电子双控的机电一体化锁具，保持人们使用钥匙锁门、开锁的生活习惯，同时在钥匙中存储身份和密码信息，将能够阻止锁芯旋转开锁的磁铁设置在一个电磁线圈内，钥匙插入锁芯内时钥匙内的电路与锁芯内的电路接通，此时线圈连接在钥匙电路和锁芯内电路之间，如图1所示的，其中A部分为钥匙内电路，B部分为锁芯内电路，C部分为电磁线圈和磁铁的连接电路，钥匙内电路与锁芯内电路接通后，锁芯内芯片即读取钥匙内芯片的身份和密码信息并将该信息与锁芯内芯片存储的信息进行比较，若比较结果不一致，则使线圈内磁铁通电上升，阻止锁芯旋转开锁，若比较结果一致，则给线圈断电，是线圈内磁铁受自身重力作用下降，允许锁芯旋转开锁。
[0004]但这种锁具由于电磁线圈设置在锁芯内电路和钥匙内电路之间，是由锁芯内电路的数据读取电路对电磁线圈供电，锁芯内电路给钥匙内电路供电和发送信号时，易造成电磁线圈误动作；并且钥匙内连接在芯片V2的CK引脚的时钟电路以及连接在DO引脚的数据电路直接连接在VCC引脚的供电电路上，易造成数据信号和供电信号的传输混乱，同时密码芯片Vl和时钟脉冲SCK通过电阻R2连接，因此向钥匙内芯片写入数据必须在钥匙芯片电阻R2没有焊接和封装之前，造成密码数据写入的麻烦和人工成本的增加。
[0005]有鉴于此，特提出本发明。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种具有身份和密码智能钥匙的物联网锁，将钥匙控制电路和锁控制电路合理设计，实现供电和数据信息的准确传输，根据钥匙内的身份和密码信息是否合法而判断锁芯是否开锁，可靠性和安全性大大提尚。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是:
[0008]—种具有身份和密码智能钥匙的物联网锁，包括钥匙控制电路和锁控制电路，
[0009]所述钥匙控制电路包括密码芯片Vl和外围电路，密码芯片Vl是与用于存储和输出钥匙身份和密码信息数据的芯片；所述外围电路包括:均连接至密码芯片Vl的电源电路、复位电路以及用于被外部设备读取数据和写入数据的数据电路；所述电源电路以及数据电路均连接至第一电触点，所述第一电触点连接至密码芯片Vl的时钟输入引脚构成时钟电路；
[0010]所述锁控制电路包括单片机V2和禁止开锁装置，所述单片机V2的若干1\0引脚分别连接有供电电路、时钟控制电路和开锁控制电路；所述锁控制电路的输出总线连接至第二电触点；所述单片机V2的一输入端口连接所述第二电触点；所述开锁控制电路连接在单片机V2和禁止开锁装置之间以控制禁止开锁装置；
[0011]所述单片机的通信引脚连接有网络通信模块；
[0012]所述第一电触点和第二电触点能够接触使锁控制电路和钥匙控制电路导通。
[0013]更进一步的，所述钥匙控制电路中:
[0014]所述电源电路包括:与所述第一电触点依次串联的第一隔离二极管Dl和第二电容C2，第一隔离二极管Dl和第二电容C2 —端的串联节点连接至芯片供电输入引脚VCC，第二电容C2的另一端连接地端；
[0015]所述复位电路包括第一电容Cl和第一电阻Rl ;第一电容Cl的一端连接至芯片的供电输入引脚VCC，第一电容Cl的另一端与第一电阻Rl —端串联，第一电容Cl和第一电阻Rl的串联节点连接至芯片的复位输入引脚RST，第一电阻Rl的另一端连接至芯片的接地引脚 GND ；
[0016]所述数据电路包括:与第一电触点依次串联的第二隔离二极管D2和第二电阻R2，第二隔离二极管D2与第二电阻R2串联后连接至芯片的数据输出引脚DI ;
[0017]钥匙控制电路和锁控制电路的接地引脚连接门锁，形成共地。
[0018]更进一步的，所述电源电路、复位电路、数据电路、时钟电路以及接地引脚均引出至钥匙外部接口。
[0019]更进一步的，所述禁止开锁装置包括电磁线圈和设置在电磁线圈内的电磁铁；所述开锁控制电路包括控制芯片V3，控制芯片V3上的两个控制输出引脚分别连接所述电磁线圈的两端；所述控制芯片V3的两个输入引脚分别连接至单片机V2上的第一 1\0引脚PlO和第二 1\0引脚Pll ;控制芯片V3的供电引脚接电源；控制芯片的接地引脚连接地端。
[0020]更进一步的，所述供电电路包括第一放大电路Gl，第一放大电路Gl的三极管的集电极、基极和发射极分别连接电源、单片机的第三AO引脚P12和所述第二电触点；
[0021 ] 所述时钟控制电路包括第二放大电路G2，第二放大电路的三极管的集电极、基极和发射极分别连接所述第二电触点、单片机的第五1\0引脚P14以及地端；所述单片机内的输入检测端口 P13连接至第二电触点形成单线数据输入电路。
[0022]更进一步的，所述锁控制电路还包括报警电路，报警电路包括第三放大电路G3和扬声器，第三放大电路的三极管的基极、集电极和发射极分别连接单片机的第六1\0引脚P15、扬声器其中一个引脚以及地端；所述扬声器的另一个引脚接电源。
[0023]更进一步的，所述网络通信模块为WiFi模块或短信模块，WiFi模块或短信模块的通信接收端口和发送接口分别连接所述单片机的串行通信口。
[0024]—种具有身份和密码智能钥匙的物联网锁开锁方法，智能钥匙中设置钥匙控制电路，物联网锁芯中设置锁控制电路，智能钥匙的钥匙坯为导电金属；
[0025]其开锁方法包括如下执行步骤:
[0026]1.)智能钥匙开始插入锁芯中，锁控制电路的第二电触点与钥匙坯接触，钥匙控制电路上的第一电触点短路向锁控制电路中的单片机V2输出钥匙插入信号，单片机V2检测到该信号后通过开锁控制电路使禁止开锁装置禁止锁芯旋转开锁；
[0027]2.)智能钥匙完全插入后，钥匙控制电路的第一电触点与锁控制电路的第二电触点接触使两控制电路导通；锁控制电路中单片机V2的供电电路向所述密码芯片Vl的电源电路输出电流给密码芯片Vl供电，并且所述供电电路的电源变化给所述密码芯片Vl提供时钟脉冲；
[0028]3.)所述密码芯片Vl上电复位，锁控制电路供电电路和时钟控制电路输出时钟脉冲至钥匙密码芯片Vl时钟引脚，之后密码芯片Vl发送密码数据至单片机V2 ;
[0029]4.)单片机V2将采集的钥匙密码芯片密码数据与单片机预存储的密码信息进行比对，若比对结果一致，则单片机输出允许开锁信号至开锁控制电路，开锁控制电路输出正向电压至禁止开锁装置，允许锁芯开锁；若比对结果不一致，则单片机通过开锁控制电路控制禁止开锁装置保持禁止开锁；
[0030]5.)若上述比对结果一致，单片机向网络通信模块发送钥匙身份信息；若比对结果不一致，单片机向网络通信模块发送报警信息；网络通信模块将收到信息发送至网络平台。
[0031]更进一步的，若单片机采集的钥匙密码芯片的密码数据与单片机预存储密码信息比对结果不一致，单片机控制报警电路音响警示。
[0032]采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果:提供一种具有身份和密码智能钥匙的物联网锁，电路设计合理，隔离数据信号传输电路和供电信号传输电路，安全性高，可靠性好，与普通的机械、密码、指纹、卡锁相比具有高保密性，锁芯内控制电路验证钥匙内身份和密码信息正确合法则允许开锁，并能够通过网络将开锁钥匙的身份信息发送至手机等移动设备；同时非合法钥匙开锁时，本发明锁具能够音响示警并通过网络将非法钥匙开锁信息发送至手机等移动设备通知主人知道；做到了家庭防盗门锁的智能化，确保了家庭成员、财产的安全；本发明还提供了该物联网锁的开锁方法，提高锁的安全性。
【附图说明】
[0033]图1是现有技术中钥匙身份识别锁的电路图；
[0034]图2是本发明具有身份和密码智能钥匙的物联网锁的电路图；
[0035]图3是本发明物联网锁工作流程图；
[0036]图4是本发明物联网锁开锁方法的流