专利名称：一种综合管理式智能卡电脑门锁的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型的用智能卡作为开门钥匙的微电脑门锁，它针对目前使用的门锁结构及系统管理方式进行了改进与提高。
目前所使用的门锁大多是普通的机械式门锁，一把钥匙只可以打开一把门锁，这种方式按使用性能来说一般只适用于居家住户，而对于酒店或宾馆等场所，由于它的房间比较多，而且门锁需要经常打开，但又不可能让每一个人手上都有一把各个房间的钥匙和让每一扇门都处于随时打开的状态，因为这样非常不便于管理，而且也很不安全。为了解决这个问题，曾经应用了磁卡门锁，但由于磁卡本身容量小，保密性差，应用方式单一等其自身所存在的缺陷，在管理过程中使用起来发挥不了应有的作用，所以，目前，在在类似于酒店或宾馆这些场所内，房间钥匙的集中与分级管理系统尚没有建立起来，这必将给我们的工作带来一些麻烦和造成一定的隐患。
本发明的目的正是针对上述情况而设计提供了一种高性能、低功耗、安全可靠、性能稳定且使用范围广的综合管理式智能卡电脑门锁。该套系统的硬件部分是由锁体和门锁控制装置两部分组成，由IC卡制作管理系统通过软件程序将信息载入IC卡中，通过门锁控制装置控制门锁的动作，并可将操作信息返回系统管理软件。
本发明的目的是通过以下措施来实现的该种综合管理式智能卡电脑门锁系统包括锁体、门锁控制装置和IC卡制作管理系统这三部分构成，其中，锁体和门锁控制装置连接组合在一起安装在门上，而IC卡制作管理系统则作为系统的一个重要组成部分，单独构成，它的主要部分就是一套IC卡的制作管理软件和一些必要的硬件配置。该套系统中，锁体包括机械式门锁，门锁控制装置包括中央控制器CPU、电源电路、存贮电路、提示电路和时钟电路，另外，该种智能卡电脑门锁还包括1).在锁体部分中还包括用于驱动机械式门锁开关的驱动装置及IC卡插卡装置，其中，驱动装置的主要组件是一个小型电动机；2).在门锁控制装置部分中还包括IC卡接口电路和驱动电路；在上述装置中，锁体的驱动装置与门锁连接并与门锁控制装置中的驱动电路连接并受其控制以实现门锁的开合，而IC卡插卡装置则与门锁控制装置中的IC卡接口电路连接以实现将IC卡内所存贮的信息输入门锁控制装置中去；在上述装置中，门锁控制装置中的中央控制器CPU分别与其装置内各组件相连接，而电源电路则同时与驱动电路、存贮电路和提示电路相连接以向其供电；为了完成该智能卡电脑门锁的使用功能，门锁控制装置所使用的程序控制软件存贮在存贮电路中或固化处理在CPU上，当IC卡插入到插卡装置中时，CPU将按程序控制通过IC卡接口电路读取其中信息，对门锁控制装置B进行设置或通过驱动电路控制驱动装置是否执行打开门锁的动作，另外，CPU还按程序要求通过IC卡接口电路控制IC卡插卡装置对IC卡内信息进行重写。
门锁控制装置内存贮的功能软件按其所对应的卡的使用方式包括以下几种---安装卡用于将系统信息传递给门锁控制装置B，并自动给门锁编号；---清除卡用于清除门锁信息；---维护卡用于修改门锁时钟和日常用的系统参数；---终止卡用于终止有效钥匙卡的使用；---数据卡采用24C64大容量的IC卡，用于采集门锁的操作记录；---钥匙卡控制门锁开门或关门动作；上面所述的钥匙卡是用户或工作人员最终拿到并使用的，门锁控制装置内存贮的钥匙卡的功能软件按其所对应的卡的使用方式也可分为以下几种---客人卡房号正确、开门时间有效的客人可打开门锁；---楼号卡/楼面卡/时段卡在有效的楼号、楼面和时间内，门锁可以打开；---应急卡可开启系统的控制的的有的门锁。
上述IC卡内的信息和各项参数均是通过IC卡制作管理系统设置并通过IC卡插卡装置和IC卡接口电路读取，由CPU按程序控制进行处理。门锁控制装置内所存贮的功能软件可以识别并接收到卡内的信息及指令并可按其要求的内容执行相应的操作。另外，在门锁被打开后10-15秒内，驱动电路可在CPU所执行的程序指令控制下通过驱动装置将门自动关闭。
上面的内容简单描述了该智能卡电脑门锁系统的各个组成部分及其各组成部分之间的联系，同时描述了其中计算机程序的制作与贮存以及其各项功能的实现是由哪些装置来完成的。
附图的图面说明如下
图1为本发明系统结构的方框2为本发明系统功能结构的示意3为本发明系统中门锁控制装置B的工作过程原理4为本发明系统中门锁控制装置B内的主程序流程5为本发明系统中门锁控制装置B内的安装卡处理框6为本发明系统中门锁控制装置B内的维护卡处理框7为本发明系统中门锁控制装置B内的低级清除卡处理框8为本发明系统中门锁控制装置B内的高级清除卡处理框9为本发明系统中门锁控制装置B内的终止卡处理框10为本发明系统中门锁控制装置B内的数据卡处理框11为本发明系统中门锁控制装置B内的钥匙卡处理框12为本发明系统中IC卡制作管理系统的软件结构13为本发明系统中IC卡制作管理系统的预处理框14为本发明系统中IC卡制作管理系统对维护卡及清除卡的处理框15为本发明系统中IC卡制作管理系统对终止卡的处理框16为本发明系统中IC卡制作管理系统对数据卡的处理框17为本发明系统中IC卡制作管理系统对钥匙卡的处理框18为本发明系统中IC卡制作管理系统内的系统信息管理过程的程序框19为本发明系统中IC卡制作管理系统内的IC卡信息查询过程的程序框图以下将结合附图和实施例对本发明系统作进一步地详述参见附图1所示，该种综合管理式智能卡电脑门锁，它包括锁体A、门锁控制装置B和IC卡制作管理系统C这三部分构成，其中，锁体A和门锁控制装置B连接组合在一起安装在门上，锁体A包括机械式门锁1，门锁控制装置B包括中央控制器CPU4、电源电路6、存贮电路8、提示电路9和时钟电路10，其中，中央控制器CPU4是以一片89C51单片机为核心，提示电路9采用一片PCF8583时钟芯片提供实时时钟，存贮电路8采用一片24C64来保存数据，平时只有PCF8583时钟在运行，小电流即可维持，其它电路无需供电，除上述装置外，该种智能卡电脑门锁还包括1).在锁体A部分中还包括用于驱动机械式门锁1开关的驱动装置2及IC卡插卡装置3，其中驱动装置的主要组件是一个小型的电动机；2).在门锁控制装置B部分中还包括IC卡接口电路5和驱动电路7；在上述装置中，锁体A的驱动装置2与门锁1连接并受控连接于门锁控制装置B中的驱动电路7以实现门锁1的开合，而IC卡插卡装置3则与门锁控制装置B中的IC卡接口电路5连接以实现将IC卡内所存贮的信息输入门锁控制装置B中；在上述装置中，门锁控制装置B中的中央控制器CPU4分别与其装置内各组件5-10相连接，而电源电路6则同时与驱动电路7、存贮电路8和提示电路9相连接以向其供电；以上为对本发明系统的装置组成及其它之间的连接关系的描述。为了完成该套系统的使用功能，门锁控制装置B所采用的程序控制软件固化存贮在中央控制器CPU4上，当IC卡插入到插卡装置3中时，CPU将按程序控制通过IC卡接口电路5读取其中信息，对门锁控制装置B进行设置或通过驱动电路7控制驱动装置2是否执行打开门锁的动作，另外，CPU4还按程序要求通过IC卡接口电路5控制IC卡插卡装置3对IC卡内信息进行重写。另外，在门锁被打开后10-15秒内，驱动电路7可在CPU4所执行的程序指令控制下通过驱动装置2将门自动关闭。
上述IC卡内的信息和各项参数均是通过IC卡制作管理系统C设置完成的，参见附图2所示，而门锁控制装置B内所存贮的功能软件可以识别并接收到卡内信息及指令并可按其要求的内容执行相应的操作。门锁控制装置B内存贮的功能软件按其所对应的卡的使用方式包括以下几种---安装卡用于将系统信息传递给门锁控制装置B，并自动给门锁编号；---清除卡用于清除门锁信息；---维护卡用于修改门锁时钟和日常用的系统参数；---终止卡用于终止有效钥匙卡的使用；---数据卡采用24C64大容量的IC卡，用于采集门锁的操作记录；---钥匙卡控制门锁开门或关门动作；钥匙卡是用户或工作人员最终拿到并使用的，所以，门锁控制装置B内存贮的钥匙卡的功能软件按其所对应的卡的使用方式分为以下几种---客人卡房号正确、开门时间有效的客人可打开门锁；---楼号卡/楼面卡/时段卡在有效的楼号、楼面和时间内，门锁可以打开；---应急卡可开启系统的控制的的有的门锁。
通过上面的描述可以看出，该套系统在门锁控制装置B和IC卡制作管理系统中各存在一套互相配合工作的计算机软件，IC卡是在其制作管理系统中被加工出来而再拿到门锁控制装置中去使用，下面我们就该两套装置中的软件及其功能分别作进一步的介绍。
参见附图3-4所示，它们是门锁控制装置B的工作过程原理图及其中所存贮的主程序的流程图。
参见附图5所示，为门锁控制装置B内的处理安装卡的程序流程框图。
参见附图6所示，为门锁控制装置B内的处理维护卡的程序流程框图。
参见附图7-8所示，为门锁控制装置B内的处理低、高级清除卡的程序流程框图。
参见附图9所示，为门锁控制装置B内的处理终止卡的程序流程框图。
参见附图10所示，为门锁控制装置B内的处理数据卡的程序流程框图。
参见附图11所示，为门锁控制装置B内的处理钥匙卡的程序流程框图。
以上为门锁控制装置B内的主要的程序处理软件的流程框图，下面介绍IC卡制作管理系统中的软件种类及作用。
参见附图12所示，为IC卡制作管理系统内的软件结构图，它表现了该套软件系统所能实现的功能，为了实现这一功能，需要在该系统内配置一套相应的软件程序。
参见附图13所示，为IC卡制作管理系统对IC卡进行预处理的程序流程框图。
参见附图14所示，为IC卡制作管理系统加工维护卡及清除卡的处理程序的流程框图。
参见附图15所示，为IC卡制作管理系统加工终止卡的处理程序的流程框图。
参见附图16所示，为IC卡制作管理系统加工数据卡的处理程序的流程框图。
参见附图17所示，为IC卡制作管理系统加工钥匙卡的处理程序的流程框图。
参见附图18所示，为IC卡制作管理系统内的系统信息管理过程的程序流程框图。
参见附图19所示，为IC卡制作管理系统内的IC卡信息查询过程的程序流程框图。
以下将简述本发明--综合管理式智能卡电脑门锁的使用及其系统的工作过程下面是以酒店的门禁管理为例，说明本系统的门禁管理模式下的典型实施方法及步骤。
①门锁设置门锁安装完毕后，在投入使用前必须使用安装卡对门锁进行系统设置。通过一张安装卡可向所有门锁设入系统密码，设定门锁编号，门锁时钟，应急码，门锁级别等。安装卡内各项通过IC卡制作管理系统设置。
插入已设置好的安装卡，绿灯闪烁。待绿灯稳定显示，蜂鸣器“嘀”一声响，门锁设置完毕，可拔出安装卡。
每设置一把门锁，门锁自动提以安装卡内门锁编号，成为该门锁编号；设置完毕，把原编号自动加1后写入安装卡，成为下一把门锁安装时的编号。
门锁内时钟时间按如下公式的计算结果自动写入起始时间+设置时间间隔×已设置的次数安装卡不可对已有系统信息的门锁进行设置，若要重新设置门锁，先用清除卡清除门锁内信息。
公用门设置由IC卡制作管理系统软件设置指定门锁的“密钥数”为0，写入维修卡。
向指定门锁插维修卡，待绿灯稳定显示，蜂鸣器“嘀”一声响，设置有效，该门锁被设置成公用门，拨出维修卡。若插入门锁为非指定门锁，则设置无效。
同样，若取消公用门，则往该门锁插入另一维护卡。
可向每把门锁设定0～96张允许进入的卡片(即“密匙数”)，规定“钥匙数”为0的为公用门；1～96为专用门。
门锁贴软封条由管理软件对指定门锁选择“封条”项，写入维修卡。
向指定门锁插入维修卡，待绿灯稳定显示，蜂鸣器“嘀”一声响，设置有效，该门锁被“贴”上封条，拨出维修卡。若插入门锁为非指定门锁，则设置无效。
贴上封条的门锁，所有钥匙卡都不可开启，但管理卡可对门锁操作。
拆除门锁封条由管理软件对某已设有“封条”项的门锁取消“封条”，写入维修卡。
向指定门锁插入维修卡，待绿灯稳定显示，蜂鸣器“嘀”一声响，设置有效，该门锁被拆除封条，拨出维修卡。若插入门锁为大指定门锁，则设置无效。
②钥匙卡开门本系统钥匙卡使用分层次的管理模式进行设置，可设置成客人卡、楼层卡、楼号卡、楼面卡、时段卡、应急卡、总裁卡等等。
·客人卡开门持房号正确、开门时间有效的客人卡，IC芯片朝下，按卡片箭头指示的方向，轻轻插入门锁的IC卡插口内，插到底后，待绿灯稳定显示，蜂鸣器“嘀”一声响后，平稳拔卡，此时转动执手，可开门。若房号不正确或开门时间已过，则指示灯最后为红灯显示，不可开门。
·楼层卡开门在有效开门时间内可开启某楼层的全部门锁。IC芯片朝下，按卡片箭头指示的方向，轻轻插入门锁的IC卡插口内，插到底后，待绿灯稳定显示，蜂鸣器“嘀”一声响后，平稳拔卡，此时转动执手，可开门。
·楼号卡/楼面卡开门在有效开门时间内可开启某区域(一栋楼或一区)的全部门锁。IC芯片朝下，按卡片箭头指示方向，轻轻插入门锁的IC卡插口内，插到底后，待绿灯稳定显示，蜂鸣器“嘀”一声响后，平稳拔卡，此时转动执手，可开门。
·应急卡开门为应急情况开门，可开启系统所有的门锁(不管该门锁方舌是否打上)，开门后不会锁上，可随意开门出入，直至插入改变该状态的卡片为止。
当房内手柄或机械钥匙把方锁舌锁上，插入钥匙卡(除应急卡)，指示灯将红灯闪烁显示，为“请勿打搅”信号，此时不可开门。
钥匙卡(除应急卡)在某门锁初次使用时有一设置过程，即将该钥匙卡卡号设入门锁内，此设置作用有效期为15天，即自卡片发出日起的15天可对门锁执行此设置过程，同时钥匙卡只能到指定区域的门锁进行设置。
因而钥匙卡(除应急卡)在可设置的门锁(即指定门号或区域的门锁)初次插入时会出现两种情况1)设置与开门同时完成若设置时间在钥匙卡的有效开门时间内，则绿灯稳定显示，蜂鸣器“嘀”一声响，电动插销自动打开，转动执手，可开门；2)只设置不开门若设置时间不在钥匙卡的有效开门时间内，则红灯稳定显示，蜂鸣器发出四声短促的“嘀”声，转执手不可开门。另外，时钟电路也可以提示CPU按程序控制对IC卡内的允许使用的时间期限进行校验，以决定是否执行操作。
③采集门锁操作记录插入数据卡，绿灯闪烁，数据在处理过程中，此时不可拨卡；待绿灯稳定显示，蜂鸣器“嘀”一声响，记录采集完毕，此时可拔卡。
④终止有效卡片的使用一般钥匙卡与管理员钥匙卡的使用都受有效开门日期的限制，有效开门日期一到，钥匙卡自动失效；若在有效开门日期内，终止某钥匙卡的使用，可使用终止卡。
插入终止卡，绿灯闪烁，数据在处理过程中，此时不可拨卡；待绿灯稳定显示，蜂鸣器“嘀”一声响，门锁内该钥匙卡被取消，此时可拔卡，终止操作完毕。
(该操作不可终止应急卡、及管理卡的使用。)⑤清除门锁信息清除门锁信息，可使用清除卡。该操作设有三级I级清除门锁安装信息和所有密匙；II级清除门锁安装信息；III级清除门锁密匙。I级可对所有门锁操作，II级、III级只对指定的门锁执行清除。对于II级、III级清除，每张清除卡可写入40把需执行清除操作的门锁编号。
插入清除卡，绿灯闪烁，数据在处理过程中，此时不可拨卡；待绿稳定显示，蜂鸣器“嘀”一声响，对门锁的相应清除操作完成，此时可拔卡。
⑥修改门锁应急码若系统应急卡丢失，可采用修改门锁应急卡来终止原应急卡的使用。由管理软件把新的应急码写入维护卡，向所有门锁插入该维护卡，新的应急码将自动代替门锁内旧应急码，原应急卡自动失效。其操作与上同。
⑦门锁时钟设置与校准门锁时钟在使用安装卡设置门锁的同时已被设入。
门锁时钟校准使用维护卡设置，其设置方法与安装卡。向需校准时钟的门锁插入维护卡。
门锁校准时间按若下公式计算结果自动写入起始时间+设置时间间隔×已设置的次数⑧修改门锁的其它参数已安装设置过的门锁除系统密码、门锁编号不可修改外，其它参数均可维修卡进行修改。可对门锁的参数进行单项或多项组合起来修改。(维修卡需经过管理软件的正确设置)。
⑨机械钥匙使用·机械钥匙可把门锁的方锁舌锁上。
·机械钥匙可把门锁打开。
⑩房内门锁操作·房内门锁手柄，可把方锁舌锁上或退开。
·房内执手压下，可打开锁舌开门。
上面的简单描述了该智能卡电脑门锁系统的各个组成部分及其各组成部分之间的联系，同时描述了其中计算机程序的制作与贮存及其各项功能的实现是由哪些装置来完成的，并通过实施例来具体说明了该套系统的各项使用功能。
本发明技术系统与现有产品相比具有高性能、低成本、低功耗、安全可靠、性能稳定及使用范围广的优点。
权利要求
1.一种综合管理式智能卡电脑门锁，它包括锁体A、门锁控制装置B和IC卡制作管理系统C这三部分构成，其中，锁体A和门锁控制装置B连接组合在一起安装在门上，锁体A包括机械式门锁(1)，门锁控制装置B包括中央控制器CPU(4)、电源电路(6)、存贮电路(8)、提示电路(9)和时钟电路(10)，其特征在于该种智能卡电脑门锁还包括1).在锁体A部分中还包括用于驱动机械式门锁(1)开关的驱动装置(2)及IC卡插卡装置(3)；2).在门锁控制装置B部分中还包括IC卡接口电路(5)和驱动电路(7)；在上述装置中，锁体A的驱动装置(2)与门锁(1)连接并受控连接于门锁控制装置B中的驱动电路(7)以实现门锁(1)的开合，而IC卡插卡装置(3)则与门锁控制装置B中的IC卡接口电路(5)连接以实现将IC卡内所存贮的信息输入门锁控制装置B中；在上述装置中，门锁控制装置B中的中央控制器CPU(4)分别与其装置内各组件5-10相连接，而电源电路(6)则同时与驱动电路(7)、存贮电路(8)和提示电路(9)相连接以向其供电；门锁控制装置B所采用的程序控制软件存贮在存贮电路(8)中或固化处理在中央控制器CPU(4)上，当IC卡插入到插卡装置(3)中时，CPU将按程序控制通过IC卡接口电路(5)读取其中信息，对门锁控制装置B进行设置或通过驱动电路(7)控制驱动装置(2)是否执行打开门锁的动作，另外，CPU(4)还按程序要求通过IC卡接口电路(5)控制IC卡插卡装置(3)对IC卡内信息进行重写。
2.根据权利要求1所述的综合管理式智能卡电脑门锁，其特征在于门锁控制装置B内存贮的功能软件按其所对应的卡的使用方式包括以下几种---安装卡用于将系统信息传递给门锁控制装置B，并自动给门锁编号；---清除卡用于清除门锁信息；---维护卡用于修改门锁时钟和日常用的系统参数；---终止卡用于终止有效钥匙卡的使用；---数据卡采用24C64大容量的IC卡，用于采集门锁的操作记录；---钥匙卡控制门锁开门或关门动作；上述IC卡内的信息和各项参数均是通过IC卡制作管理系统设置并通过IC卡插卡装置(3)和IC卡接口电路(5)读取，由CPU(4)按程序控制进行处理。
3.根据权利要求1或2所述的综合管理式智能卡电脑门锁，其特征在于门锁控制装置B内存贮的钥匙卡的功能软件按其所对应的卡的使用方式分为以下几种---客人卡房号正确、开门时间有效的客人可打开门锁；---楼号卡/楼面卡/时段卡在有效的楼号、楼面和时间内，门锁可以打开；---应急卡可开启系统的控制的的有的门锁。
4.根据权利要求1所述的综合管理式智能卡电脑门锁，其特征在于在门锁被打开后10-15秒内，驱动电路(7)可在CPU(4)所执行的程序指令控制下通过驱动装置(2)将门自动关闭。
5.根据权利要求1所述的综合管理式智能卡电脑门锁，其特征在于该门锁还可配有机械钥匙以开关门锁。
全文摘要
本发明涉及一种新型的用智能卡作为开门钥匙的微电脑门锁。它是由锁体、门锁控制装置和IC卡制作管理系统三部分组成,IC卡内的信息均是通过IC卡制作管理系统设置并通过插卡装置和接口电路读取,由门锁控制装置进行处理,门锁控制装置内所存贮的功能软件可以识别并接收到卡内信息及指令并可按其要求的内容执行相应的操作。本发明具有高性能、低成本、低功耗、安全可靠、性能稳定及使用范围广的优点。
文档编号E05B49/00GK1259614SQ9812470
公开日2000年7月12日 申请日期1998年11月10日 优先权日1998年11月10日
发明者严光文 申请人:严光文