专利名称：带电子密码锁装置的矿用充电柜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可由计算机远程控制或授权矿工自行控制的带电子密码锁 装置的矿用充电柜。
二、背景技术目前，公知的矿用柜式充电设备在将灯位分配给矿工后，由于使用的传统机械锁 具防盗性能不足，导致矿灯丢失等问题。而且矿工在井下作业时极易将钥匙遗失或损坏，致 使不能取出自己的矿灯，影响工人正常下井作业。当钥匙遗失或损坏时，灯房维护人员需要 到灯房现场以破坏锁具的方式为矿工取出矿灯，更换锁具，费时费力，极大地增加了灯房管 理人员的配置数量和劳动强度，降低了灯房管理人员的工作效率。
三、发明内容本实用新型的目的是克服现有技术的不足，设计一种带电子密码锁装置的矿用充 电柜。以实现如果钥匙遗失或损坏时，只需联系管理中心的管理人员即可立即通过远程计 算机为矿工打开柜门，或将已经遗失的钥匙密码作废，重新为矿工分派新的钥匙。本实用新型的基本思路是由控制器控制电子密码锁驱动电路及密码读取装置， 矿工在使用时由密码读取装置将电子感应钥匙中的数字密码读取出来，与储存器里储存的 开锁密码进行比对，若密码相同则接通电子密码锁的驱动电源，控制电子密码锁开启。同时 控制器可以通过通讯接口电路与远程计算机相连接，远程计算机可以准确地控制指定柜门 的电子密码锁开启，打开柜门。如果钥匙遗失或损坏时，可以更改原有的密码为矿工重新分 派密码钥匙。既保障锁具安全可靠，又可以远程控制，钥匙更换方便。本实用新型采用的技术方案是，一种带电子密码锁装置的矿用充电柜，包括柜体， 装于柜体上的多个灯位柜门，其特征在于在灯位柜门上装有密码读取装置和电子密码锁 锁体，且密码读取装置和电子密码锁锁体的电路装置由都与一个控制器联结的密码读取接 口电路、驱动电路、通讯接口电路构成。进一步的方案是A、控制器由单片机STC10F12XE及其外围电路组成，其中供电电源Vcc串联电容Cl 后分为两路，一路接单片机第9脚，另一路经过电阻Rl后再分为两路，一路经过电容C3后 接单片机第18脚，另一路经过电容C4后接单片机第20脚；在单片机第18脚与第20脚之间并联有晶体振荡器Sl ；单片机第40脚即供电电源Vcc经过电容C2后接地；单片机第20脚接地；B、密码读取接口电路包括一个三芯插座CZl，其中三芯插座CZl第1脚接地，三芯 插座CZl第2脚串联电阻R4后接单片机第2脚；三芯插座CZl第1脚还经过二极管D2后接单片机第1脚；三芯插座CZl第3脚还经过电阻R3后接单片机第1脚；[0014]供电电源Vcc与单片机第1脚之间并联有电阻R2和二极管Dl ；C、驱动电路包括一个两芯插座CZ2，其中两芯插座CZ2第2脚接供电电源Vcc ；两芯插座CZ2第1脚分为两路，一路经过二极管D3后接供电电源Vcc，另一路接场效应管Ql漏极，场效应管Ql源极接地；场效应管Ql栅极分为两路，一路经过电阻R6后接地，另一路经过电阻R5后接单 片机第3脚；D、通讯接口电路包括一个三芯插座CZ3，其中三芯插座CZ3第1脚接地，三芯插座 CZ3第2脚串联电阻R8后接单片机第13脚，三芯插座CZ3第3脚串联电阻R9后接单片机 第12脚；三芯插座CZ3第1脚经过二极管D5后接单片机第13脚，三芯插座CZ3第1脚经 过二极管D7后接单片机第12脚；供电电源Vcc并联有电阻R7和二极管D4后接单片机第13脚；供电电源Vcc并联有电阻RlO和二极管D6后接单片机第12脚。这种锁具可以由分派到个人的电子感应钥匙打开。在本实用新型中，密码读取接口电路、驱动电路、通讯接口电路也可以用常见等效 电路替代。如通讯接口电路也可由RS-485通讯电路，RS-232通讯接口电路替代。本实用新型的有益效果是，密码唯一，只有授权矿工本人所持有的电子密码钥匙 可以开门，当钥匙遗失或损坏时，不用更换锁具，只需联系管理中心的管理人员即可立即 通过远程计算机为矿工打开柜门并将已经遗失的钥匙密码作废，重新分配密码即可恢复使 用。
四
图1是矿用充电柜的结构示意图。图2是图1中充电柜灯位柜门内壁示意图。图3是图1中充电柜灯位柜门外壁示意图。图4是本实用新型的灯位电子密码锁装置的电路原理框图。图5是本使用新型的一个实施例的控制器电路原理图。图6是该实施例的密码读取装置接口电路原理图。 图7是该实施例的电子密码锁驱动电路原理图。图8是该实施例的通讯接口电路原理图。图中1.柜体，2.灯位柜门，3.密码读取装置，4.电子密码锁锁体。
五具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步描述。如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8，一种带电子密码锁装置的矿用充电 柜，包括柜体1，装于柜体1上的多个灯位柜门2，其特征在于在灯位柜门2上装有密码读 取装置3和电子密码锁锁体4，且密码读取装置3和电子密码锁锁体4的电路装置由都与一 个控制器联结的密码读取接口电路、驱动电路、通讯接口电路构成。其中A、控制器由单片机STC10F12XE及其外围电路组成，其中供电电源Vcc串联电容Cl后分为两路，一路接单片机第9脚，另一路经过电阻Rl后再分为两路，一路经过电容C3后 接单片机第18脚，另一路经过电容C4后接单片机第20脚；在单片机第18脚与第20脚之间并联有晶体振荡器Sl ；单片机第40脚即供电电源Vcc经过电容C2后接地；单片机第20脚接地；B、密码读取接口电路包括一个三芯插座CZl，其中三芯插座CZl第1脚接地，三芯 插座CZl第2脚串联电阻R4后接单片机第2脚；三芯插座CZl第1脚还经过二极管D2后接单片机第1脚；三芯插座CZl第3脚还经过电阻R3后接单片机第1脚；供电电源Vcc与单片机第1脚之间并联有电阻R2和二极管Dl ；C、驱动电路包括一个两芯插座CZ2，其中两芯插座CZ2第2脚接供电电源Vcc ；两芯插座CZ2第1脚分为两路，一路经过二极管D3后接供电电源Vcc，另一路接场 效应管Ql漏极，场效应管Ql源极接地；场效应管Ql栅极分为两路，一路经过电阻R6后接地，另一路经过电阻R5后接单 片机第3脚；D、通讯接口电路包括一个三芯插座CZ3，其中三芯插座CZ3第1脚接地，三芯插座 CZ3第2脚串联电阻R8后接单片机第13脚，三芯插座CZ3第3脚串联电阻R9后接单片机 第12脚；三芯插座CZ3第1脚经过二极管D5后接单片机第13脚，三芯插座CZ3第1脚经 过二极管D7后接单片机第12脚；供电电源Vcc并联有电阻R7和二极管D4后接单片机第13脚；供电电源Vcc并联有电阻RlO和二极管D6后接单片机第12脚。工作原理如下起控制作用的控制器选用的是宏晶公司的51系列单片机STC10F12XE作为控制 器。其中供电电源Vcc串联电容Cl与电阻Rl后连接到GND，控制器复位功能脚接在电容 Cl和电阻Rl之间。由于所选用的控制器具有高电平复位功能，因此在上电时控制器复位功 能脚上会出现一定时间的高电平，(高电平维持时间与电容Cl容量有关)实现上电复位功 能，避免因控制器内部寄存器状态不确定而导致的程序异常启动。控制器的第40脚接电源 Vcc,为控制器的正常工作提供必要的电压，电容C2接在Vcc与GND之间，作为电源滤波，保 证控制器供电的稳定。在控制器外部时钟功能脚上并联晶体振荡器Si，为控制器提供稳定 准确的外部时钟频率。控制器第一脚I/O 口 Pl. 0与密码读取装置的信号输出端口“TMD”连 接，用作密码读取装置向控制器传输读取到的密码。控制器第二脚I/O 口 Pl. 1连接密码读 取装置上信号指示灯。第三脚I/O 口 Pl. 2与电子密码锁驱动电路驱动信号端口 “CTM”连 接，用于驱动电子密码锁的开启。控制器第12、13脚用于连接通讯接口电路。由于电磁感应式密码储存装置受到金属屏蔽严重，而且容易消磁，不能适应恶劣 的储存环境，矿工在井下作业时极易损坏这种电磁感应式的密码储存器，所以在本实例中 选用的是接触式密码储存装置以及与之配套的接触式密码读取装置。图6所示的是这种 接触式密码读取装置的接口电路。“TMD”端口与控制器连接，将读到的密码传输给控制器， 为了提高传输过程中数据的准确性，降低误码率，在“TMD”端口前通过电阻R2连接到电源Vcc，作为信号上拉。与R2并联的二极管Dl以及二极管D2主要作用是隔离静电高压，对控 制器I/O 口及通讯电路进行保护。电阻R3和电阻R4作为限流电阻用于保护控制器I/O 口 和密码读取装置，避免由于故障引起的电流过大而烧毁连接的器件。“LED”端口用于驱动 密码读取装置上的LED指示灯，当密码被正确读取时LED指示灯被持续点亮。三芯插座CZl 用于接口电路与密码读取装置的连接，采用插拔的方式装配简单，维护方便。 当密码被密码读取装置读取以后，传输到控制器，控制器将读到的密码与储存在 寄存器中的密码逐位对比，若密码不同则发出密码错误提示，电磁锁不予启动，灯位门不能 打开，防止矿灯被非授权人员取走，实现矿灯防盗的功能；若密码与预设密码完全相同，则 通过控制器I/O 口 Pl. 2向图7所示的电磁锁驱动电路“CTM”端口输出低电压，使N沟道场 效应管Ql导通，电流流过电磁锁，驱动电磁锁启动，将灯位门打开，矿工可以正常取用矿灯 或是将矿灯放入充电柜中进行充电。图7中电阻R5作为限流电阻，R6为Ql的正常工作提 供偏执电压，二极管D3作为续流二极管，保护场效应管Ql不被电子密码锁工作时产生的感 应电压击穿或烧坏。两芯插座CZ2用于与电子密码锁的连接。图8是控制器与计算机之间通讯连接的通讯接口电路，端口 “BUS1”与“BUS2”连 接到控制器带外部中断的第12、13引脚。图中电阻R8和电阻R9对电路进行限流保护，电 阻R7和电阻RlO对电路进行上拉，加强通讯信号，降低通讯的误码率。二极管D4、二极管 D5、二极管D6、二极管D7用于消除电路中高压静电对电路及通讯的危害，提高电路的可靠 性。三芯插座CZ3用于通信线的连接，计算机通过通信线连接就可以向控制器发出指令，驱 动电子密码锁动作，远程将指定的灯位门打开。也可以更换储存在控制器中预设的密码，达 到更换钥匙的目的。方便快捷地解决了矿工不慎将钥匙遗失或是钥匙意外损坏造成的影 响。管理员不用到现场就可以帮助矿工打开灯位门取出矿灯，并更换钥匙。
权利要求一种带电子密码锁装置的矿用充电柜，包括柜体(1)，装于柜体(1)上的多个灯位柜门(2)，其特征在于在灯位柜门(2)上装有密码读取装置(3)和电子密码锁锁体(4)，且密码读取装置(3)和电子密码锁锁体(4)的电路装置由都与一个控制器联结的密码读取电路、驱动电路、通讯接口电路构成。
2.根据权利要求1所述的带电子密码锁装置的矿用充电柜，其特征在于A、控制器由单片机STC10F12XE及其外围电路组成，其中供电电源Vcc串联电容Cl后 分为两路，一路接单片机第9脚，另一路经过电阻Rl后再分为两路，一路经过电容C3后接 单片机第18脚，另一路经过电容C4后接单片机第20脚；在单片机第18脚与第20脚之间并联有晶体振荡器Sl ； 单片机第40脚即供电电源Vcc经过电容C2后接地； 单片机第20脚接地；B、密码读取电路包括一个三芯插座CZl，其中三芯插座CZl第1脚接地，三芯插座CZl 第2脚串联电阻R4后接单片机第2脚；三芯插座CZl第1脚还经过二极管D2后接单片机第1脚； 三芯插座CZl第3脚还经过电阻R3后接单片机第1脚； 供电电源Vcc与单片机第1脚之间并联有电阻R2和二极管Dl ；C、驱动电路包括一个两芯插座CZ2，其中两芯插座CZ2第2脚接供电电源Vcc；两芯插座CZ2第1脚分为两路，一路经过二极管D3后接供电电源Vcc，另一路接场效应 管Ql漏极，场效应管Ql源极接地；场效应管Ql栅极分为两路，一路经过电阻R6后接地，另一路经过电阻R5后接单片机 第3脚；D、通讯接口电路包括一个三芯插座CZ3，其中三芯插座CZ3第1脚接地，三芯插座CZ3 第2脚串联电阻R8后接单片机第13脚，三芯插座CZ3第3脚串联电阻R9后接单片机第12 脚；三芯插座CZ3第1脚经过二极管D5后接单片机第13脚，三芯插座CZ3第1脚经过二 极管D7后接单片机第12脚；供电电源Vcc并联有电阻R7和二极管D4后接单片机第13脚； 供电电源Vcc并联有电阻RlO和二极管D6后接单片机第12脚。
专利摘要一种带电子密码锁装置的矿用充电柜，包括柜体(1)，装于柜体(1)上的多个灯位柜门(2)，其特征在于在灯位柜门(2)上装有密码读取装置(3)和电子密码锁锁体(4)，且密码读取装置(3)和电子密码锁锁体(4)的电路装置由都与一个控制器联结的密码读取接口电路、驱动电路、通讯接口电路构成。其密码唯一，只有授权矿工本人所持有的电子密码钥匙可以开门，当钥匙遗失或损坏时，不用更换锁具，只需联系管理中心的管理人员即可立即通过远程计算机为矿工打开柜门并将已经遗失的钥匙密码作废，重新分配密码即可恢复使用。
文档编号E05B49/00GK201771287SQ20102052826
公开日2011年3月23日 申请日期2010年9月9日 优先权日2010年9月9日
发明者杨娈 申请人:龙春燕