專利名稱：自主式電腦動(dòng)態(tài)密碼鎖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自主式電腦動(dòng)態(tài)密碼鎖。
目前國(guó)內(nèi)外所生產(chǎn)的各種電子密碼鎖技術(shù)先進(jìn)，保密性好，各具特色，又各自具有不同的優(yōu)點(diǎn)和局限性。比如指紋識(shí)別、聲音識(shí)別、視網(wǎng)膜識(shí)別的鎖價(jià)格昂貴，難於普及。按鍵式密碼鎖需記憶密碼，鍵盤(pán)易破壞，易被偷視密碼。磁卡鎖攜帶方便，但易折壞，制卡機(jī)復(fù)雜。一般電子密碼鎖所說(shuō)的可靠性高，一是指入侵者打不開(kāi)鎖，另一層意思是故障率低，比如萬(wàn)分之一。但對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，出現(xiàn)故障就無(wú)法開(kāi)鎖。有的專利技術(shù)中用保留原彈子鎖或在門(mén)上留有秘密小孔來(lái)作為應(yīng)急措施，更使得密碼鎖失去密碼的意義。
本實(shí)用新型的目的是利用功能強(qiáng)、價(jià)格低的微電腦芯片設(shè)計(jì)一種編碼容量大，互開(kāi)率極低，保密性好，可靠性高，自主配制鑰匙方便，省電，使用安裝均不改變傳統(tǒng)習(xí)慣，易于普及的自主式電腦動(dòng)態(tài)密碼鎖。
本實(shí)用新型所涉及的自主式電腦動(dòng)態(tài)密碼鎖，包括鑰匙(1)、鎖頭(2)、控制系統(tǒng)(3G、3B)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)(4G、4B)、及鎖具(7)。
鑰匙(1)與普通鑰匙外形相同，由鑰匙體A(101)、鑰匙體B(102)、觸點(diǎn)(103)、連線(104)和芯片(105)構(gòu)成。各觸點(diǎn)通過(guò)連接線與芯片相應(yīng)觸點(diǎn)相連接，并封裝在鑰匙體內(nèi)，僅觸點(diǎn)在鑰匙的缺口中露出凸頭。芯片中存有鎖代碼、鑰匙代碼、隨機(jī)密碼和校驗(yàn)碼。
鎖頭(2)外形與普通彈子鎖的鎖頭相似，用絕緣材料制成的鎖頭套(202)和鎖頭芯(203)裝在金屬的鎖頭殼(201)中，鎖頭芯裝在鎖頭套中并可在鎖頭套中轉(zhuǎn)動(dòng)。在鎖頭套和鎖頭芯上加工有與鑰匙觸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的溝槽，鎖頭套的左、右溝槽中均裝有一組簧片(204)，每個(gè)簧片用引線與控制系統(tǒng)的輸入/出端子相連接，作為代碼的通道。
鎖頭套中左邊的一組簧或右邊的一組簧片均構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的鎖頭。鎖頭套右邊的一組簧片構(gòu)成工作(備用)系統(tǒng)的輸入/出通路，左邊的一組簧片構(gòu)成備用(工作)系統(tǒng)的輸入/出通路。當(dāng)鎖頭芯隨鑰匙向右(左)轉(zhuǎn)一個(gè)角度后，鑰匙接入右(左)邊的工作(備用)系統(tǒng)的輸入/出通路，啟動(dòng)工作(備用)系統(tǒng)。在鎖頭上裝有開(kāi)關(guān)K1(208)和隨鎖頭芯一起轉(zhuǎn)動(dòng)的撥爪(210)，并設(shè)有滾珠(209)和壓簧(211)，目的是對(duì)撥爪轉(zhuǎn)動(dòng)限位。當(dāng)使用者用鑰匙插入鎖頭芯后、下彈子(205)、上彈子(206)克服彈子簧(207)的推力而向上抬起，使鎖頭芯能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)鎖頭芯轉(zhuǎn)到一定角度后，鑰匙上的每個(gè)觸點(diǎn)將與鎖頭套上相應(yīng)的簧片接通，形成代碼通路，同時(shí)撥爪使常開(kāi)的開(kāi)關(guān)K1閉合，啟動(dòng)系統(tǒng)電源，使控制系統(tǒng)開(kāi)始工作。
在鎖頭套的前端裝有兩個(gè)指示燈LED(212)，LED用導(dǎo)線與控制系統(tǒng)輸入/出端子相連接，用以顯示當(dāng)前鎖是開(kāi)啟還是鎖上狀態(tài)。
工作系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)G(4G)和備用系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)B(4B)以及鎖杠(601)、撥叉(701)安裝在鎖具(7)內(nèi)。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)G(4G)的馬達(dá)(403)安裝在馬達(dá)座(404)上。鎖扛(601)、撥杈(710)用螺釘緊固在馬達(dá)座(404)上。當(dāng)蝸桿(402)隨馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)蝸輪(401)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)馬達(dá)座、鎖扛和撥杈沿螺桿(409)一起前后移動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)鎖扛伸入鎖舌(鎖上門(mén))和退出鎖舌(開(kāi)鎖)的功能。當(dāng)鎖扛進(jìn)入鎖舌達(dá)規(guī)定位置時(shí)，撥杈將會(huì)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)K3(503)使之閉合，此時(shí)控制系統(tǒng)G將迫使馬達(dá)(403)停轉(zhuǎn)，鎖頭上紅色指示燈亮，同時(shí)訊響器HCM發(fā)出“嘀、嘀”聲響，提示門(mén)已鎖上；當(dāng)鎖扛完全退出鎖舌(即鎖已打開(kāi))時(shí)，撥杈將會(huì)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)K2(501)使之閉合，控制系統(tǒng)同樣迫使馬達(dá)停轉(zhuǎn)，鎖頭上綠色指示燈亮，同時(shí)訊響器HCM發(fā)出“嘀、嘀”聲響，提示鎖已打開(kāi)。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)B(4B)的馬達(dá)(406)安裝在馬達(dá)座(405)上。馬達(dá)座(405)是固定在鎖具下殼體(704)上的，而蝸輪(408)與螺桿(409)是緊固成一體的。當(dāng)蝸桿(407)隨馬達(dá)(406)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)蝸輪(408)與螺桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)鎖扛和撥叉一齊做前后移動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)鎖扛伸入或退出鎖舌。同樣撥動(dòng)開(kāi)關(guān)K3或K2使之閉合，迫使馬達(dá)停轉(zhuǎn)并發(fā)出聲音和燈光提示。
狀態(tài)開(kāi)關(guān)(5)中的開(kāi)關(guān)K3、K2安裝在開(kāi)關(guān)座(502)上。開(kāi)關(guān)座(502)固定在鎖具下殼體(704)上。
馬達(dá)(403、406)及狀態(tài)開(kāi)關(guān)上的K3、K2用電纜(712)與控制系統(tǒng)連接。電纜的一端用電纜卡(711)固定在鎖具下殼體上。
鎖具(7)由鎖舌(701)、面板(702)、上殼體(703)、下殼體(704)、彈簧(705)、Y型板(706)、導(dǎo)向柱(707)、撥塊(708)、執(zhí)手及方形鐵(709)組成。平時(shí)鎖舌在彈簧作用下是伸出的。當(dāng)鎖扛(601)處于退出狀態(tài)時(shí)，鎖舌只起碰舌作用，適合于人員頻繁出入不需要鎖門(mén)時(shí)對(duì)門(mén)的控制。當(dāng)鎖扛伸入鎖舌后，門(mén)即被鎖上。
控制系統(tǒng)G(3G)和控制系統(tǒng)B(3B)除電源、欠壓報(bào)警/聲響提示電路(304)和報(bào)警輸出端子(312)是公用的外，其余均為完全相同互相獨(dú)立工作的兩套系統(tǒng)。每套控制系統(tǒng)均由封鎖延遲電路(301)、電源開(kāi)關(guān)電路(302)、過(guò)流保護(hù)電路(303)、內(nèi)開(kāi)控制電路(305)、中央控制電路(306)、存儲(chǔ)器(307)、功能開(kāi)關(guān)電路(308)、驅(qū)動(dòng)電路(309)、狀態(tài)輸入(310)、輸入/輸出接口(311)組成。
封鎖延遲電路(301)由時(shí)基電路IC3、R13、C6組成單穩(wěn)延遲電路。當(dāng)工作(備用)控制系統(tǒng)被啟動(dòng)時(shí)電源經(jīng)R11C5積分后產(chǎn)生負(fù)脈沖送至IC3的2腳，單穩(wěn)電路工作，并經(jīng)3腳輸出一個(gè)5秒的正脈沖，經(jīng)限流電阻R12和二極管D6送到備用(工作)控制系統(tǒng)中V4的基極，迫使V4導(dǎo)通，從而鉗住備用(或工作)控制系統(tǒng)的電源開(kāi)關(guān)(302)，使之無(wú)法啟動(dòng)。5秒過(guò)后工作(備用)控制系統(tǒng)控制功能完成或出故障，此時(shí)封鎖信號(hào)已結(jié)束，可以正常啟動(dòng)備用(工作)控制系統(tǒng)。
電源開(kāi)關(guān)電路(302)由開(kāi)關(guān)管V2、V3、電阻R4～5組成。當(dāng)安裝在鎖頭中的開(kāi)關(guān)K1(208)接通時(shí)，電源經(jīng)R5、C2組成的微分電路產(chǎn)生的正脈沖使V3、V2導(dǎo)通，給整個(gè)系統(tǒng)提供電源，并由R7提供一正電位，維持V3導(dǎo)通。R6是C2的放電電阻，C3和D4是為提高電源開(kāi)關(guān)可靠性而設(shè)。因過(guò)流而由V4送來(lái)的負(fù)電位及工作結(jié)束IC1引腳19經(jīng)隔離二極管D13送來(lái)的負(fù)信號(hào)均會(huì)迫使V3截止，從而關(guān)斷系統(tǒng)的電源。
過(guò)流保護(hù)電路(303)由開(kāi)關(guān)管V4、V5、R7～10、C4、D5組成，整個(gè)系統(tǒng)最大工作電流約80mA。當(dāng)電流超過(guò)150mA時(shí)，R8上的電壓降將使V5導(dǎo)通，從而V4導(dǎo)通，強(qiáng)行關(guān)斷電源。積分電路R9、C4起延時(shí)作用，馬達(dá)的啟動(dòng)引起的短時(shí)過(guò)流將不會(huì)使V4導(dǎo)通。D5與D6構(gòu)成或門(mén)電路，過(guò)流保護(hù)電路或封鎖延遲電路送出的正電位均可迫使V4導(dǎo)通而關(guān)斷電源。
控制系統(tǒng)G和控制系統(tǒng)B共用的欠壓報(bào)警/聲響提示電路(304)是通過(guò)隔離二極管D7供電的，因此無(wú)論那個(gè)系統(tǒng)被啟動(dòng)，它都會(huì)工作。R14～16、DW構(gòu)成運(yùn)算放大器IC4的輸入電路。當(dāng)電源電壓正常時(shí)，DW被擊穿，IC4引腳2的電位低於引腳3的電位，引腳6輸出端為高電位，V6和R17組成的開(kāi)關(guān)中V6截止，訊響器HCM不發(fā)聲。當(dāng)電源電壓低於5V時(shí)，DW不擊穿，引腳2的電位高于引腳3的電位，此時(shí)引腳6將輸出低電位，從而V6導(dǎo)通，在整個(gè)操作過(guò)程中HCM發(fā)出“嘀、嘀”報(bào)警聲提示使用者在一周之內(nèi)應(yīng)更換電池。D8與D9構(gòu)成或門(mén)，中央控制電路(306)中IC1引腳18送來(lái)的提示負(fù)電位，同樣能使V6導(dǎo)通，HCM發(fā)出提示音。
內(nèi)開(kāi)控制電路(305)由V1、R1～3、C1、D2～3及開(kāi)關(guān)N組成。按動(dòng)安裝在內(nèi)扣板(807)中的內(nèi)開(kāi)按扭(809)時(shí)，開(kāi)關(guān)N被接通，電源經(jīng)R1、N、D3接通電源開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)系統(tǒng)工作。同時(shí)電源經(jīng)R1、D2向C1充電，隨著C1上的電壓不斷上升，使V1導(dǎo)通，將IC1的7腳拉成低電位。當(dāng)N斷開(kāi)后，電容C通過(guò)R2、R3及R2、V2的be放電，維持V1一個(gè)短的導(dǎo)通時(shí)間后V1截止，C1仍經(jīng)過(guò)R2、R3放電至放盡，等待下一次內(nèi)開(kāi)操作。每按一次內(nèi)開(kāi)按鈕是實(shí)現(xiàn)開(kāi)鎖還是鎖門(mén)操作，將由狀態(tài)開(kāi)關(guān)所處狀態(tài)確定。
中央控制電路(306)的IC1選用具有2K字節(jié)閃速可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)，可將系統(tǒng)的控制程序?qū)懭朐摯鎯?chǔ)器中。并充分利用I/O引線來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的全部功能。R19、C9為上電復(fù)位電路，R20為C9放電電阻，D12為隔離二極管。
存儲(chǔ)器(307)由IC5和上拉電阻R25組成。
功能開(kāi)關(guān)電路(308)中的IC2為并入/串出8位寄存器。開(kāi)關(guān)SW-P9的GK2～GK9接至IC2的并行輸入端，R29為這些輸入端的上拉電阻，GK1直接接到IC1的6腳，IC2的輸出端接到IC1的3腳。
驅(qū)動(dòng)電路(309)由V7-10、R21-24、C10組成。V7、V8為中功率PNP三極管，V9、V10為NPN中功率三極管。C10為無(wú)極性電容，當(dāng)IC1的16腳輸出低電位時(shí)，V7和V10組成的一對(duì)電子開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，馬達(dá)M正轉(zhuǎn)；當(dāng)IC1的17腳輸出低電位時(shí)V8和V9組成的一對(duì)電子開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，馬達(dá)M反轉(zhuǎn)。馬達(dá)的反轉(zhuǎn)或正轉(zhuǎn)使得鎖杠插入或退出，實(shí)現(xiàn)鎖門(mén)或開(kāi)鎖操作。
輸入/出接口及狀態(tài)顯示(311)由R26-28和裝在鎖頭上的LED(212)組成。R26、R27是LED的限流電阻，R28是IC1的13腳的上拉電阻。
狀態(tài)輸入(310)由接在IC1的14、15腳的兩個(gè)隔離二極管和安裝在鎖具中的開(kāi)關(guān)K2(501)和K3(503)組成，隔離二極管是為防止工作系統(tǒng)或備用系統(tǒng)的電源串入備用系統(tǒng)或工作系統(tǒng)。
報(bào)警輸出端子(312)由D14和D15組成。工作系統(tǒng)和備用系統(tǒng)的兩個(gè)D15構(gòu)成或門(mén)，無(wú)論哪個(gè)系統(tǒng)工作，均能通過(guò)共同的輸出端子輸出報(bào)警信號(hào)。D14為隔離二極管，確保無(wú)論工作系統(tǒng)還是備用系統(tǒng)工作時(shí)都能向用戶所選的報(bào)警裝置提供6V的直流電源。
本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1、鑰匙、鎖頭及鎖具的外形與傳統(tǒng)式彈子門(mén)鎖基本相同，安裝也與傳統(tǒng)彈子鎖相似，因此安裝極為方便。鑰匙攜帶方便，將鑰匙插入鎖頭的鑰匙孔內(nèi)向右(或向左)旋轉(zhuǎn)45°即能開(kāi)鎖或鎖門(mén)，與傳統(tǒng)使用習(xí)慣相同。
2、本實(shí)用新型設(shè)計(jì)中采用了同密級(jí)的，從頭至尾的，完全獨(dú)立的雙路系統(tǒng)。由鎖頭的一半、控制系統(tǒng)G、執(zhí)行機(jī)構(gòu)G及狀態(tài)開(kāi)關(guān)中的一組開(kāi)關(guān)組成工作系統(tǒng)(或備用系統(tǒng))。由鎖頭的另一半、控制系統(tǒng)B、執(zhí)行機(jī)構(gòu)B及狀態(tài)開(kāi)關(guān)中的另一組開(kāi)關(guān)組成備用系統(tǒng)(或工作系統(tǒng))。兩套系統(tǒng)均可獨(dú)立工作，同時(shí)又通過(guò)封鎖延遲電路(301)互相制約。當(dāng)工作系統(tǒng)(或備用系統(tǒng))工作時(shí)，將備用系統(tǒng)(或工作系統(tǒng))封鎖約5秒鐘，以防止誤操作時(shí)兩套系統(tǒng)互相沖突。使用同一把本鎖合法鑰匙選用任一路系統(tǒng)均可獨(dú)立操作密碼鎖。這就使得本鎖的可靠性大大提高。
3、鑰匙(1)中封有存貯芯片(105)，芯片中寫(xiě)有鎖代碼、鑰匙代碼、隨機(jī)密碼及校驗(yàn)碼共9個(gè)字節(jié)?？梢宰龅綌?shù)億把鑰匙密碼不重復(fù)。所有鑰匙均為標(biāo)準(zhǔn)鑰匙，只有經(jīng)過(guò)本鎖配制過(guò)的合法鑰匙才能開(kāi)鎖。每操作一次鎖，鑰匙中的密碼及鎖內(nèi)存儲(chǔ)器中相應(yīng)密碼自動(dòng)更改，使用者勿需記憶密碼。非法復(fù)制鑰匙極為困難，即便是設(shè)計(jì)者或生產(chǎn)廠家也無(wú)力非法復(fù)制。
4、在室內(nèi)只需在鎖上簡(jiǎn)單地操作功能開(kāi)關(guān)即可自行配制多達(dá)112把本鎖的合法鑰匙，或廢除某一把鑰匙，或一次廢除本鎖全部鑰匙。因此配制和廢除鑰匙極為簡(jiǎn)單、方便。同時(shí)具有112把鑰匙開(kāi)一把鎖和一把鑰匙開(kāi)56把鎖的功能。
5、鎖頭上設(shè)有防鉆帽；當(dāng)密碼鎖已鎖上時(shí)，堅(jiān)固的鎖扛插入鎖舌中，除使用本鎖合法鑰匙開(kāi)鎖外，任何其它方法均不能打開(kāi)門(mén)鎖，使得撬鎖無(wú)法實(shí)現(xiàn)。鎖頭與鎖具無(wú)機(jī)械連接，鎖頭可以安裝在門(mén)上任何位置，即使入侵者將鎖頭破壞也無(wú)法將門(mén)打開(kāi)。
6、本鎖控制電路中設(shè)有自動(dòng)電源開(kāi)關(guān)，只有在開(kāi)鎖或鎖門(mén)操作時(shí)才能接通電源，操作完成后自動(dòng)關(guān)斷電源。因而耗電極省，用四節(jié)普通五號(hào)干電池可使用半年以上。
7、無(wú)論開(kāi)鎖或者鎖門(mén)均有聲音和閃光提示。具有欠壓報(bào)警功能。鎖中設(shè)有外接電源插口，作為當(dāng)內(nèi)部電池不慎耗盡時(shí)的應(yīng)急電源。若用戶長(zhǎng)期外出時(shí)，可將內(nèi)部電池取出，用外接電源鎖門(mén)，幾年后歸來(lái)仍可用外接電源開(kāi)門(mén)。防止了因時(shí)間過(guò)長(zhǎng)電池漏液損壞機(jī)件。
8、本鎖設(shè)有報(bào)警輸出端子，當(dāng)連續(xù)三次輸入密碼錯(cuò)誤時(shí)，鎖內(nèi)蜂鳴器將連續(xù)鳴叫一分鐘。同時(shí)經(jīng)過(guò)報(bào)警輸出端子啟動(dòng)用戶所選用的報(bào)警裝置報(bào)警。
9、本鎖設(shè)有內(nèi)開(kāi)按鈕，室內(nèi)開(kāi)鎖或鎖門(mén)不用鑰匙十分方便。
10、本鎖具有所有合法鑰匙單獨(dú)開(kāi)鎖或所有合法鑰匙同時(shí)使用才能開(kāi)鎖的功能，本功能特別適合保險(xiǎn)柜或金庫(kù)門(mén)使用，11、鎖舌用優(yōu)質(zhì)青銅制成具有鎖舌和碰舌的雙重功能。
附圖為自主式電腦動(dòng)態(tài)密碼鎖實(shí)施示意圖，圖中編號(hào)是供說(shuō)明用的。


圖1總系統(tǒng)框圖。
圖2鑰匙結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3鎖頭結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4鎖具結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5控制系統(tǒng)框圖。
圖6控制系統(tǒng)電路原理圖。
圖7安裝示意圖。
鑰匙(1)結(jié)構(gòu)如圖2，鑰匙體A(101)和鑰匙體B(102)用絕緣性能好、機(jī)械強(qiáng)度高的增強(qiáng)尼龍1010注塑而成，芯片(105)選用AT204C01或AT204C04，芯片中存有鎖代碼、鑰匙代碼、隨機(jī)密碼和校驗(yàn)碼共九個(gè)字節(jié)。因此一把鑰匙可以打開(kāi)14把鎖或56把鎖。若選用容量更大的芯片，則一把鑰匙可以打開(kāi)更多的鎖。具有半圓球形凸起，并經(jīng)鍍鈦處理的4個(gè)觸點(diǎn)(103)用連線(104)分別與芯片的5、6、7、8腳連接，芯片的第7腳與1、2、3、4腳連接在一起。將觸點(diǎn)、連線和芯片鑲在兩鑰匙體中間，并將兩個(gè)鑰匙體粘合在一起。鑰匙芯片中除校驗(yàn)碼外，還有7個(gè)字節(jié)的代碼，因此可以做到數(shù)億把鑰匙不重碼，確保了密碼鎖有極高的保密性。并且每使用一次，鑰匙中的芯片及控制系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器IC5中的隨機(jī)密碼就改變一次，使得非法復(fù)制鑰匙毫無(wú)意義。
鎖頭(2)的鎖頭套(202)和鎖頭芯(203)用絕緣耐磨的尼龍1010注塑而成。簧片(204)用磷青銅板沖制而成，并經(jīng)鍍鈦處理。因此無(wú)論觸點(diǎn)還是簧片不銹蝕、不易磨損、經(jīng)久耐用、接觸良好。
中央控制電路(306)中的IC1選用美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的單片機(jī)AT89C2051。AT89C2051具有2K字節(jié)閃速可擦只讀存儲(chǔ)器，本實(shí)用新型的控制程序就寫(xiě)在只讀存儲(chǔ)器中。IC1的15條I/O接口能滿足本實(shí)用新型的全部控制需要。存儲(chǔ)器中的IC5選用同一公司生產(chǎn)AT204C04或AT204C08，這樣一把鎖可配置56把或112把鑰匙。功能開(kāi)關(guān)電路(308)中的IC2選用CD4014寄存器。
圖6所示控制系統(tǒng)電路原理圖中的IC3選用NE555，IC4選用運(yùn)算放大器μA741，HCM選用HCM1206訊響器，V2、V7、V8選用中功率管8550，V9、V10選用中功率管8050，電解電容為10μ/16V小型電容。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的馬達(dá)(403)和(406)選用FF050SK-11170微型馬達(dá)，工作電壓1.5-9.5V，轉(zhuǎn)速7600轉(zhuǎn)/分，扭矩9g.cm。
由安裝在內(nèi)扣板(807)中的四節(jié)5號(hào)電池(805)提供6V直流電源E1。安裝在外扣板(801)中的電源插座(803)提供外接6V直流電源E2。E1和E2為整個(gè)系統(tǒng)的電源。D1是為防止外接電源接反或短路的隔離二極管。
當(dāng)鑰匙(1)插入鎖頭(2)的鑰匙孔中，向右(左)旋轉(zhuǎn)45°后，鑰匙上的四個(gè)觸點(diǎn)與鎖頭中右(左)邊的四個(gè)簧片接通，同時(shí)工作(備用)系統(tǒng)電源也被接通，工作(備用)系統(tǒng)被啟動(dòng)。封鎖延遲電路輸出一正電位封鎖備用(工作)系統(tǒng)電源。同時(shí)IC1被復(fù)位，IC1中所存程序開(kāi)始運(yùn)作。首先將寄存器IC2中的內(nèi)容讀入并進(jìn)行判斷若GK1、GK2為“00”時(shí)則進(jìn)行廢除所有已配鑰匙操作，即擦除存儲(chǔ)器IC5中的所有鑰匙代碼；若GK1、GK2為“01”時(shí)，則進(jìn)行廢除指定鑰匙的操作，即擦除IC5中所存的該鑰匙代碼。該鑰匙的代碼由GK3～GK9給出；若GK1、GK2為“10”時(shí)，則進(jìn)行配鑰匙操作，待配鑰匙的代碼由GK3～GK9給出。IC5選用AT204C08一共可配制112把鑰匙。單片機(jī)IC1將本鎖的代碼、待配鑰匙的鑰匙碼、隨機(jī)密碼及校驗(yàn)碼共九個(gè)字節(jié)寫(xiě)入鑰匙芯片中，并同時(shí)將上述代碼寫(xiě)入存儲(chǔ)器IC5中，經(jīng)校驗(yàn)無(wú)誤后結(jié)束；若GK1、GK2為“11”時(shí)，且IC1的引腳7為高電位(非內(nèi)開(kāi)操作)，則首先讀出鑰匙芯片(105)中的代碼，并與存儲(chǔ)器IC5中相應(yīng)代碼進(jìn)行比較若經(jīng)比較不符，則IC1的18腳輸出約1.5秒負(fù)電位，使V6導(dǎo)通，HCM將發(fā)出兩聲“嘀、嘀”提示音；若連續(xù)三次操作，經(jīng)比較代碼不符，則IC1的18腳將輸出一分鐘負(fù)電位，不但訊響器將鳴叫一分鐘，而且通過(guò)報(bào)警輸出端子(312)去啟動(dòng)用戶所選用的報(bào)警器報(bào)警；若所讀取的鑰匙芯片中的代碼與IC5中的代碼相符，程序除執(zhí)行開(kāi)鎖或鎖門(mén)操作外，并將新的隨機(jī)密碼寫(xiě)入存儲(chǔ)器(307)的IC5和鑰匙芯片中。
究竟是開(kāi)鎖還是鎖門(mén)，則由本鎖現(xiàn)在所處的狀態(tài)來(lái)確定。狀態(tài)開(kāi)關(guān)中的開(kāi)關(guān)K2和K3通過(guò)狀態(tài)輸入(310)中的隔離二極管接入IC1的第8和第9腳，程序訪問(wèn)第8、第9腳的狀態(tài)來(lái)確定開(kāi)鎖還是鎖門(mén)。若門(mén)是鎖上的，即鎖扛是插入鎖舌中的，則開(kāi)關(guān)K3是閉合的，IC1第9腳處于低電平，此時(shí)IC1的16腳輸出低電位，使得驅(qū)動(dòng)電路中的開(kāi)關(guān)管V7、V10導(dǎo)通，執(zhí)行馬達(dá)M正轉(zhuǎn)，拉動(dòng)鎖扛退出鎖舌。當(dāng)鎖扛完全退出鎖舌后，撥叉使開(kāi)關(guān)K2閉合，此時(shí)IC1的16腳由低電位轉(zhuǎn)為高電位，V7、V10截止，馬達(dá)M停轉(zhuǎn)，整個(gè)開(kāi)鎖工作完成，狀態(tài)顯示的綠色指示燈亮。使用者只需操作執(zhí)手(802)即可開(kāi)門(mén)。若鎖是處于開(kāi)啟狀態(tài)，即K2處于閉合，則IC1的17腳輸出低電位，使驅(qū)動(dòng)電路中的V8、V9導(dǎo)通，馬達(dá)M反轉(zhuǎn)，拉動(dòng)鎖扛插入鎖舌。當(dāng)鎖扛完全插入鎖舌時(shí)，撥杈將使開(kāi)關(guān)K3閉合，IC1的17腳由低電位轉(zhuǎn)為高電位，V8、V9截止，馬達(dá)M停轉(zhuǎn)，鎖門(mén)操作完成，狀態(tài)顯示的紅色指示燈亮。
當(dāng)本鎖用于保險(xiǎn)柜或金柜門(mén)時(shí)，只需適當(dāng)變更程序，將鑰匙代碼開(kāi)關(guān)GK3～GK9中的GK3改作功能控制即可。當(dāng)程序判斷GK3為“0”時(shí)，即GK3打向“ON”，則必須本鎖所配全部鑰匙分別各進(jìn)行一次操作，IC1的16腳或17腳才能輸出低電位，將鎖打開(kāi)或鎖上。當(dāng)GK3為“1”時(shí)，即GK3打向“OFF”，此功能被取消。
當(dāng)進(jìn)行內(nèi)開(kāi)操作時(shí)，只要按一下內(nèi)開(kāi)按鈕N，V1導(dǎo)通將IC1的7腳拉為低電位。同時(shí)電源接通，系統(tǒng)被啟動(dòng)，程序開(kāi)始運(yùn)行。當(dāng)GK1、GK2為“11”時(shí)，程序首先訪問(wèn)第7腳，若為低電位，則不讀取鑰匙密碼，而是直接在引腳16或17輸出低電位，執(zhí)行開(kāi)鎖或鎖門(mén)操作。
上述所有操作中，當(dāng)操作結(jié)束時(shí)均在IC1第18腳輸出約1.5秒低電位，經(jīng)D9使V6導(dǎo)通，HCM發(fā)出“嘀、嘀”兩聲?shū)Q叫作為操作完成的聲響提示。然后IC1的19腳輸出一低電平經(jīng)D13、D4到V3基極，去關(guān)斷系統(tǒng)的電源。
圖7為安裝示意圖，鎖具(7)的安裝與普通插芯式門(mén)鎖相同。裝有外執(zhí)手(802)的外扣板(801)緊緊壓住鎖頭(2)的邊緣，三條不能轉(zhuǎn)動(dòng)的穿釘(810)和三條螺栓將外扣板和底板(808)緊固在門(mén)扇上。用絕緣材料制作的托板(804)用螺釘固定於底板上。裝有控制系統(tǒng)G和控制系統(tǒng)B的線路板(3)固定在托板上。裝有內(nèi)執(zhí)手的內(nèi)扣板(807)固定在底板上。當(dāng)將室內(nèi)機(jī)械鎖死機(jī)構(gòu)的推鈕(806)向上推時(shí)，可將門(mén)鎖機(jī)械插死，執(zhí)手上的方形鐵被固定，執(zhí)手不能轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)在室外即便用本鎖合法鑰匙打開(kāi)本鎖，因執(zhí)手不能轉(zhuǎn)動(dòng)，仍不能開(kāi)門(mén)。
權(quán)利要求1.一種自主式電腦動(dòng)態(tài)密碼鎖，設(shè)有完全相同、獨(dú)立工作的工作系統(tǒng)及備用系統(tǒng)，工作系統(tǒng)由鑰匙、鎖頭的一半、控制系統(tǒng)G、執(zhí)行機(jī)構(gòu)G、狀態(tài)開(kāi)關(guān)中的一組開(kāi)關(guān)及鎖具構(gòu)成；備用系統(tǒng)由鑰匙、鎖頭的另一半、控制系統(tǒng)B、執(zhí)行機(jī)構(gòu)B、狀態(tài)開(kāi)關(guān)的另一組開(kāi)關(guān)及鎖具構(gòu)成，鑰匙及鎖頭是外形與普通彈子鎖相同的獨(dú)立部件，鎖頭中設(shè)有兩組簧片、一組彈子、一個(gè)與鎖頭芯(203)同步轉(zhuǎn)動(dòng)的撥爪(210)和兩個(gè)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)K1(208)，控制系統(tǒng)G及B中設(shè)有中央控制電路、電源開(kāi)關(guān)電路、功能開(kāi)關(guān)電路及封鎖延時(shí)電路，執(zhí)行機(jī)構(gòu)中設(shè)有馬達(dá)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和一個(gè)能插入或退出鎖舌缺口的鎖杠，鎖具中設(shè)有開(kāi)有與鎖杠對(duì)應(yīng)的缺口的鎖舌，本實(shí)用新型的特征是1)、所述的鎖頭(2)中還設(shè)有兩個(gè)狀態(tài)顯示的LED(212)，LED、兩組簧片(204)和開(kāi)關(guān)K1(208)經(jīng)電纜與控制系統(tǒng)的輸入/輸出接口連接。2)、所述的中央控制電路(306)中設(shè)有具有2K字節(jié)閃速存儲(chǔ)器的電腦芯片IC1。3)、所述的電源開(kāi)關(guān)電路(302)中設(shè)有開(kāi)關(guān)管V2、V3，V3的基極經(jīng)C1與K1的一端相連接，K1的另一端經(jīng)R1與電源正極相連接；V3的基極經(jīng)D4、D13與IC1的一個(gè)I/O口相連接；V3的集電極與V2基極相連接；V3的發(fā)射極經(jīng)R4與地連接。4)、所述的功能開(kāi)關(guān)電路(308)中設(shè)有7位以上的撥動(dòng)開(kāi)關(guān)SW-P9和8位并入/串出寄存器IC2。5)、所述的控制系統(tǒng)G(B)的封鎖延時(shí)電路(301)中設(shè)有時(shí)基電路IC3，IC3輸入端(2腳)接微分電路R11和C5的公共端；IC3的輸出端(3腳)經(jīng)R12、D6接到控制系統(tǒng)B(G)中的V4的基極，由R13、C6所確定的延遲時(shí)間略大于系統(tǒng)的工作周期。6)、所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中設(shè)有蝸桿、蝸輪，蝸輪(401)加工有與螺桿(409)相配合的內(nèi)螺紋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電腦動(dòng)態(tài)密碼鎖，其特征是鑰匙(1)由絕緣材料制成的鑰匙體A(101)和鑰匙體B(102)及鑲在鑰匙體之間的觸點(diǎn)(103)、連接線(104)和存有代碼的存儲(chǔ)芯片(105)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電腦動(dòng)態(tài)密碼鎖，其特征是鎖頭(2)中裝有用絕緣材料制成的、刻有互相對(duì)應(yīng)的槽的鎖頭套(202)和鎖頭芯(203)，鎖頭芯的左右槽中均鑲有一組與鑰匙觸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的簧片(204)，每組簧片構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的鎖頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自主式電腦動(dòng)態(tài)密碼鎖，其特征是互相獨(dú)立的控制系統(tǒng)G(3G)和控制系統(tǒng)B(3B)均有完全相同的封鎖延遲線路(301)、電源開(kāi)關(guān)電路(302)、過(guò)流保護(hù)電路(303)、欠壓報(bào)警/聲響提示電路(304)、內(nèi)開(kāi)控制電路(305)、中央控制電路(306)、存貯器(307)、功能開(kāi)關(guān)電路(308)、驅(qū)動(dòng)電路(309)、狀態(tài)輸入(310)、輸入輸出接口/狀態(tài)顯示(311)及報(bào)警輸出端子(312)組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自主式電腦動(dòng)態(tài)密碼鎖，其特征是執(zhí)行機(jī)構(gòu)G由螺桿(409)、馬達(dá)(403)、蝸輪(401)、蝸桿(402)、馬達(dá)座(404)構(gòu)成；執(zhí)行機(jī)構(gòu)B由安裝在鎖具(7)內(nèi)的馬達(dá)座(405)、馬達(dá)(406)、蝸桿(407)、蝸輪(408)和螺桿(409)構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自主式電腦動(dòng)態(tài)密碼鎖，其特征是執(zhí)行機(jī)構(gòu)G與鎖扛(601)及撥杈(710)緊固在一起；執(zhí)行機(jī)構(gòu)B的蝸輪(408)固定在螺桿(409)上，而馬達(dá)座(405)固定在鎖具下殼體(704)上，無(wú)論是執(zhí)行機(jī)構(gòu)G的運(yùn)轉(zhuǎn)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)B的運(yùn)轉(zhuǎn)，都能使鎖扛在同一軸線上向前或向后運(yùn)動(dòng)。
7.根基權(quán)利要求1所述的電腦動(dòng)態(tài)密碼鎖，其特征是鎖具(7)由鎖舌(701)、面板(702)、上殼體(703)、下殼體(704)、彈簧(705)、Y型板(706)、導(dǎo)向柱(707)、撥塊(708)、執(zhí)手及方形鐵(709)、撥杈(710)、電纜卡(711)和電纜(712)組成。
專利摘要自主式電腦動(dòng)態(tài)密碼鎖是由與普通彈子鎖外形相同的鑰匙和鎖頭、以微電腦為核心的控制系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和鎖具構(gòu)成。鑰匙芯片和控制系統(tǒng)的存貯器中存有包括隨機(jī)密碼在內(nèi)的共9個(gè)字節(jié)的代碼,可以數(shù)億把鑰匙不重號(hào),保密性好。設(shè)有功能開(kāi)關(guān)電路,自主配制置和廢除鑰匙方便。設(shè)有電源開(kāi)關(guān)電路,耗電省,適宜普通干電池供電。從鎖頭、控制系統(tǒng)到執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用同密級(jí)的、完全獨(dú)立的雙路系統(tǒng),可靠性高。適用于保險(xiǎn)柜、各種房門(mén)及防盜門(mén)。
文檔編號(hào)E05B63/14GK2431357SQ9925380
公開(kāi)日2001年5月23日 申請(qǐng)日期1999年11月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月10日
發(fā)明者王道遠(yuǎn), 蔡龍喜, 王江格, 王黎嵩, 王黎潔 申請(qǐng)人:王道遠(yuǎn)