专利名称：数码电子锁的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子锁装置，特别涉及一种电子密码锁。
锁是我们现代社会中不可缺少且用量很大的一种保安装置。传统的机械锁由于其钥匙的重复概率大、安全性差、钥匙多、携带管理十分不便，使用者常常出现有钥匙找不到锁，或者有锁找不到钥匙的情况，因而近几年逐渐开始应用电子锁。目前较常见的电子锁有磁卡锁、IC卡锁、IB卡锁、电子密码锁、遥控电子锁、指纹锁以及各种附加其他功能的特殊电子锁。这些电子锁虽然解决了机械锁的固有缺陷，但同时又带来了新的问题(1)价格高，目前的电子锁售价都在五百元到数千元不等，很难在普通家庭推广应用，即便用到家庭中，也只能少量使用；(2)体积大，通常只能用在门上，抽屉、柜、箱、包、自行车锁等空间体积较小的场所无法使用；(3)锁中需装电池，一旦家庭都用电子锁，使用时就需要大量的电池，按时更换这些电池就是一件需要经常操心的事，如没有及时更换就会带来很多的麻烦；(4)许多电子锁需要用电脑配置，难以普及应用；(5)有些按键式电子锁需要记忆密码，这不但给使用者增加负担，而且密码也容易被不露痕迹地、有意或无意地泄漏；(6)电路复杂，生产、安装、维护难度较大；(7)虽然安全性比机械锁有较大的提高，但仍存在容易破解的问题，如现在的一些加密型IC卡锁已能由专业人员用较简单的工具破解，那些非加密型IC卡、磁卡的就更易被人仿制；(8)电子锁权限过分集中，表面上看用户可以用一把钥匙开多个锁，但这种电子锁无法应用于需要保护隐私和职责分明的场所；(9)有些电子锁的权限虽然可以分每个责任人，但用户仍然需要很多的电子钥匙分别开这些锁。等等这些缺点和问题都是电子锁无法面向大众普及的原因。目前，电子锁通常都在大宾馆、高档办公楼等场所使用。众多电子锁厂家都在这一狭小的市场中竞争，而需求量极大的中低档电子锁市场却没有合适的产品。
本实用新型的目的在于提供一种体积小、价格低、不用电脑配置、无需记忆密码、安全性好、操作非常大众化的数码电子锁，用于取代机械锁的锁芯和钥匙。家庭和办公室的门、柜、抽屉、包、保险箱，以及自行车、汽车交通工具等大量的场所都可使用这种数码电子锁，一个用户只需一把电子钥匙即可打开所有有权打开的锁。本实用新型的应用一定会给制锁行业带来一场革命。
一种数码电子锁，包括电子锁芯、电子钥匙，其特征在于电子锁芯电路由单片机电路CPU1、接插口PT1、机电驱动机构ME构成，其中单片机电路CPU1的I/O口与接插口PT1连接，单片机电路CPU1输出口与机电驱动机构ME的输入端连接。机电驱动机构ME工作时令弹子或销子14上锁或开锁；电子钥匙电路由单片机电路CPU2、接插口PT2、电源PW1构成，其中单片机电路CPU2的I/O口与接插口PT2连接，电源PW1同时向单片机电路CPU2、接插口PT2供电；单片机电路CPU1与接插口PT1、机电驱动机构ME之间的连接为单线或者多线连接；单片机电路CPU2与接插口PT2之间的连接为单线或者多线连接；单片机电路CPU1、CPU2选用一种内部包含存储器、震荡电路、复位等电路的单片机芯片，该芯片也可以由普通单片机加上存储器芯片、震荡电路、复位电路等部分或全部外围电路所组成的电路代替。
电子锁芯的电路结构如图3所示。其中单片机CPU1中的存储器用于保存密码等必要的信息；电子锁芯接插口PT1用于和电子钥匙电路中的接插口PT2连接，同时可以通过该接插口从电子钥匙中获取电子锁芯所需要的电能；机电驱动机构ME受单片机CPU1控制，用于开锁。机电驱动机构可以是电磁铁、小电机等用电能驱动机械装置。电子锁芯电路根据需要还可增加另外的电路，例如增加时钟电路用于与时间有关的控制；增加按钮或开关则用于确定锁的功能或状态，譬如用一个开关表示锁的保险状态，当该开关闭合时，锁不能打开，相当于机械锁的保险作用等。
电子钥匙电路结构如图4所示。接插口PT2用于和电子锁芯电路中的PT1连接，同时为电子锁芯提供工作电源；单片机CPU2中的存储器用于保存密码等必要的信息；电源为整个电子钥匙电路供电，在开锁时通过接插口PT2向电子锁芯电路供电。如果需要可以增加声光提示装置用于开锁结果提示。例如，用蜂鸣器不同的鸣叫声或发光管的不同颜色、不同闪光频率表示开锁时成功或不成功的原因，例如，锁被保险、钥匙不配不能打开等。
同现有技术比较，本实用新型具有以下明显优点(1)成本很低，由于电路从整体上进行了充分优化，所需的器件非常少，电路造价仅为同类产品的五分之一到十分之一以下，中低收入家庭都能够接受，完全可大量用于各种民用锁；(2)锁中可以不用电池，既省去了电池架和有关电源控制电路，降低了成本，大大缩小了体积，而且还有效地解决了因电池过期带来的诸多不便，不必定期为锁更换电池，使电子锁在家庭中大量使用成为可能，同时也减少了废旧电池对环境的污染；(3)钥匙和锁中均有CPU，使器件有可能根据成本、功能要求等因素合理分布，譬如可将指示灯设在钥匙中，既兼作夜晚照明，还能省去所有锁中的指示灯，总体成本更低；(4)电路微型化，可以装入包括小型抽屉、箱、包的锁在内的各种锁中，使本发明的应用范围更广；(5)基本不改变机械锁的操作习惯，使用比其他电子锁更简单，让所有的人都会使用；(6)安全性强，因为锁和钥匙中都有CPU，可采用较长的密码长度和更难破解的加密算法，所以能大大提高锁的安全性，远比机械锁可靠，其安全性甚至比一般IC卡锁和加密型IC卡锁要高得多；(7)在有许多独立权限的电子锁共同使用的前提下，仍能做到一把钥匙开多个锁，避免找钥匙的麻烦；(8)集中了各种电子锁的优点和特长，例如购买新锁不必增加钥匙，可以节省大量用以做钥匙的金属材料；配钥匙不用电脑，便于钥匙的管理和控制；丢失的钥匙不必换锁，主人可以随时可以重新对锁进行配置，使丢失的钥匙失效，也可以随时将开锁权授予他人；(9)电路十分简单，生产不需要调试，生产成本很低。民用锁的电子化是现代技术发展的必然趋势，锁是一种用量很大的消费品，因而本实用新型具有很大的推广价值和市场前景。
图1为电子锁芯的机械结构示意图。
图2为电子钥匙的机械结构示意图。
图3为电子锁芯的电路框图。
图4为电子钥匙的电路框图。
图5为电子锁芯实施例电路图。
图6为电子钥匙实施例电路图。
实施例一种数码电子锁由电子锁芯、电子钥匙两部分组成，其中电子锁芯、电子钥匙的机械结构如
图1、图2所示。电子锁芯1直径为1.5cm，其后部设置了一块直径为3cm的电子锁芯电路板11，前部有高宽深为1.2×0.3×1.2cm的钥匙插孔12，钥匙插孔内有四个宽1mm的金属导电触点13，用于和电子钥匙电路的连接，电子锁芯内有一个由小电磁铁驱动、可从侧面伸缩锁的弹子或销子14。电子钥匙2含有一个直径为4cm厚度为1.2cm的钥匙体23，其内部装有电子钥匙电路，前部设有一个高宽长为1.2×0.3×1.2cm的电子钥匙插头21，插头上设有四个宽1mm的金属导电触点21a，根据需要可在电子钥匙体上打一个可供穿挂的3mm的通孔22。
电子锁芯的一种电路由单片机IC1、接插口PT1、电阻R1、三极管Q1、电磁铁L1组成，单片机IC1采用AT90S2323，如图5所示。单片机IC1的脚8、接插口PT1的脚1分别连电源Vcc，单片机IC1的脚7连到接插口PT1的脚2，单片机IC1的脚2通过电阻R1接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极通过电磁铁L1的线圈接到电源，单片机IC1的脚4、接插口PT1的脚3、三极管Q1的发射极皆接地。电子钥匙的一种电路由单片机IC2、接插口PT2、电阻R2、发光管LED、电池PW1组成，单片机IC2采用AT90S2323，如图6所示。单片机IC2的脚8、接插口PT2的脚1、电池PW1的正极皆连电源Vcc，单片机IC2的脚7连到接插口PT2的脚2，单片机IC2的脚2通过电阻R2与发光管的串联电路接地，单片机IC2的脚4、接插口PT2的脚3、电池的负极皆接地。
电子锁的开启程序比较容易实现，一种方法是电子钥匙插入电子锁芯时进行密码比较，密码一致则开锁，否则不开锁。配制钥匙的一种方法是通过对电子钥匙中代码的不同设置，将电子钥匙分为特权电子钥匙和普通电子钥匙两类，普通电子钥匙是指用于开锁钥匙，特权电子钥匙是指配置钥匙的钥匙。配制钥匙过程如下(1)将特权电子钥匙插入电子锁芯；(2)拔出特权电子钥匙；(3)马上插入普通电子钥匙，该普通电子钥匙即可打开上述电子锁芯。
权利要求1.一种数码电子锁，包括电子锁芯、电子钥匙，其特征在于-电子锁芯电路由单片机电路(CPU1)、接插口(PT1)、机电驱动机构(ME)构成，其中单片机电路(CPU1)的I/O口与接插口(PT1)连接，单片机电路(CPU1)输出口与机电驱动机构(ME)的输入端连接。机电驱动机构(ME)工作时令弹子或销子(14)上锁或开锁；-电子钥匙电路由单片机电路(CPU2)、接插口(PT2)、电源(PW1)构成，其中单片机电路(CPU2)的I/O口与接插口(PT2)连接，电源(PW1)同时向单片机电路(CPU2)、接插口(PT2)供电；
2.根据权利要求1所述的数码电子锁，其特征在于单片机电路(CPU1)与接插口(PT1)、机电驱动机构(ME)之间的连接为单线或者多线连接；单片机电路(CPU2)与接插口(PT2)之间的连接为单线或者多线连接。
3.根据权利要求1所述的数码电子锁，其特征在于单片机电路(CPU1、CPU2)选用一种内部包含存储器、震荡电路、复位等电路的单片机芯片，该芯片也可以由普通单片机加上存储器芯片、震荡电路、复位电路等部分或全部外围电路所组成的电路代替。
专利摘要一种数码电子锁,其特征是:该锁芯电路由单片机CPU1、接插口PT1、机电驱动机构ME组成,钥匙电路由单片机CPU2、接插口PT2组成。同现有技术比较,本方案的优点有:成本低、体积小、锁中可不用电池、解决了因电池过期带来不便、安全性优于流行的加密型IC卡锁、一把钥匙可开所有允许开的锁、不改变操作习惯、用户自己可随时配置锁和钥匙、电路简单、生产条件要求低、维护方便等等,有效地解决了一般电子锁存在的难以普及的各种问题。适用于门、柜、抽屉、包、箱、以及自行车、摩托车、汽车等各种用锁场合,可做成高中低档锁,具有很大的市场潜力和竞争力。
文档编号E05B49/02GK2424272SQ0021755
公开日2001年3月21日 申请日期2000年5月8日 优先权日2000年5月8日
发明者葛亚力 申请人:葛亚力