专利名称：无钥匙电子密码门锁的制作方法
技术领域：
本发明是一种门锁，特别是一种不使用钥匙的电子密码门锁。
背景技术：
目前使用的门锁，一般有三种结构，一是具有金属外壳、机械锁舌结构和钥匙的机械锁，多用于居民家庭和一些小型旅馆二是使用电子钥匙的电子门锁，其密码可以调整。开门时需将电子钥匙片插入锁上特定槽孔中，当电子钥匙的密码与门锁的密码吻合时，就能使门开启，这种门锁多用于一些星级宾馆三是一些具有特殊构造和较为复杂结构的无钥匙电子门锁，例如需要进行指纹或视网膜识别的电子门锁，或电脑密码锁、光电密码锁等，主要用于需高度保密的部门。前两种门锁的缺陷在于需要使用钥匙，这不仅造成忘带钥匙或钥匙丢失就开不了门的尴尬局面，而且一旦钥匙丢失，则可能导致失窃。同时，钥匙必须随身携带也给人们外出带来不少麻烦。第三种门锁则由于其复杂的技术和昂贵的价格无法进入普通居民家中。如中国专利局公开的“高隐蔽性键码控电子锁”(专利申请号00102997.5)具有良好的功能，但因采用大量的锁存及译码逻辑电路，电子器件和部件的价格昂贵。中国专利局公开的另一专利申请“电子锁及其控制方法”(专利申请号00130640.5)也因要安装一控制软件而使成本较高，致使普通民居无法使用。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种既无需使用钥匙，又主要使用价格低廉的二极管和继电器等普通电子元器件和少量的集成块及机械零件组成的电子密码锁，利用继电器的常开、常闭触点与二极管串联成“与”门和“或非”门电路，使它们形成自锁和互锁，成为一种保密性很强的密码开关电路，从而成为一种供普通家庭使用的锁具。
本发明门锁包括机械部份和电子电路控制部份，其中，金属锁壳9、常锁舌销5、加锁舌销4、常锁舌手开突笋10、常锁舌开启固定销11、锁舌窝13等与现有机械锁相同，另增加的机械部份为常锁舌销复位弹簧19、加锁舌销复位弹簧18、主锁舌铁芯复位弹簧21、加锁舌铁芯复位弹簧8，编码室1。电子电路控制部份中，信号输入电路、照明电路与现有电子电路相同，电子电路控制部份增加编码和解码电路，执行和延时电路，报警电路，清除电路，加锁控制电路。
照明电路，照明灯ZD的一端通过导线插座16与电源负极相连接，另一端通过导线插座16连接在继电器J-A1的常开触点上。按下0-9任一按键时，继电器J-A吸合，继电器J-A1转为动合状态，其常开触点与电源正极接通，照明灯ZD发光，为按键盒面板提供照明光。
信号输入电路，由安装在按键盒面板15上的数码键14中0-9共10个按键和导线插座16组成，它们将开门信号输入至编码和解码电路。
编码和解码电路，包括编码电路1-1和与之串联的解码电路2-1；由二极管D0-D9和继电器J0-J9组成，其输入端和信号输入电路的输出端连接，输出端与执行和延时电路的输入端相连，它可以进行电子锁密码的设置和对输入的信号进行识别，并将正确的输入信号送入执行和延时电路。
编码的实现方式是继电器J0-J9的常闭触点区旁有14个孔，其中单独的两个孔为“换线”孔1’和2’，继电器J0-J9的常开触点区旁有13个孔，其中单独的一个为“选”孔；各继电器动片上有一条带箭头的导线是该继电器的“选码”线，二极管D0-D9各负极上带箭头的导线是“自锁”线；电源负极通过动断继电器J-C的触点，并经继电器J-20的常闭触点后，使“换线”孔2’处于负电压；编码时，从0-9这十个数中选出几个(最好为3-7个)有序数字作为本锁密码，并将该有序数字的首位的继电器“选码”线与“换线”孔1’相连接，其他后面各位数的“选码”线依次与前一位数的常开触点孔相连接；除有序数字的末位的“自锁”线与“选”孔3’相连接外，其他各“自锁”线均与相应的继电器常开触点孔相连接；0-9中未被选中的数则依数字从小到大作如下处理前一位数的“选码”线依次与后一位数的常闭触点孔相连接，末位数的“选码”线则与“换线”孔2’相连，首位数的常闭触点孔与“换线”孔1’上的A’线相连；上述连接的结果，使继电器J0-J9的常开、常闭触点与二极管D0-D9串联成“与”门和“或非”门电路，使它形成自锁和互锁，成为保密性很强的密码开关电路。
解码电路2-1用于开锁时对输入的信号进行解码，当输入的信号次序与设置的密码信号完全相同时，锁被打开。否则，从输入错误的一位开始，继电器将处于无自锁状态，锁不能被打开。
执行和延时电路12，它由一个单稳态电路B，继电器J-B和主锁开合机构31组成，主锁开合机构31包括主锁线圈2和主锁舌铁芯3，它执行正确的开门输入信号并将开门时间延续几秒钟，并同时启动继电器J-C，切断信号输入电路、编码和解码电路、清除电路及照明电路的电源。其继电器J-B为动合继电器，继电器J-C为动断继电器，其单稳态电路B由电阻R8、R9、R10，电容C5、C6和集成电路5G555组成，其延时时间F1＝R10·C6，一般设计为3-5秒；动合继电器J-B与单稳态电路B的输出端相连，由单稳态电路B的集成块5G555③脚输出的一个正脉冲信号指令控制主锁舌线圈2吸合，执行开门和延时时间；动断继电器J-C与主锁舌线圈2并联后，一端与电源正极相连，另一端与J-B的触点串联；J-B动合时，J-C动断，切断各电路与电源负极的联结；脉冲信号结束后，J-C线圈断开，恢复各电路与电源负极的联结。
报警电路，由报警开关电路K、计时翻转电路A3、音频振荡电路和喇叭Y组成。报警开关电路K由相互并联的D0’-D9’与继电器J-A串联组成，其输入端与信号输入电路的输出端相连接，并与编码和解码电路的输入端并联；计时翻转电路A3的输入端与J-A1相连，输出端与音频振荡电路相连；继电器J-A为动合继电器，当在信号输入电路中按下0-9中任何一个按键时，继电器J-A也随即导通，并经J-A1向计时翻转电路A3供给正电压，经R1向C1充电，继电器J-A的导通由J-A2维持；计时翻转电路A3由集成块JEC-2与R1R4C1组成，计时时间F2＝R1·C1，设计时间约为60秒；当开门的输入信号不正确并超过预设时间，C1两端的充电电压达到触发电平时，电路发生翻转，输出一个负电压，记时结束。音频振荡电路由低频振荡电路A1和高频振荡电路A2组成，该低频振荡电路A1和高频振荡电路A2均由集成块5G555与相关电阻、电容组成。A1调节在1HZ的频率，此二电路得到计时翻转电路A3输入的负电压后，发生由高到低，又由低到高的振荡频率，使喇叭发出报警声。
清除电路，由数码键20与继电器J-20串联组成，电源负极通过继电器J-C的触点、继电器J-20的触点后与“换线”孔2’相连；当按下数码键20时，它断开编码和解码电路“换线”孔2’的电源，将错误输入的开门信号清除。
加锁控制电路，由数码键30与继电器J-30串联，继电器J-30的常闭触点通过J-C的触点后与电源负极相连接，按下数码键30时，J-30动合，加锁舌开锁线圈6吸合加锁舌开锁铁芯7，使加锁舌销4落入锁舌窝13。
由于本发明的电子密码锁采用价格低廉的电子元器件制造，且可自行对密码进行设置和更改，保密性好，安装简单，故可供普通居民使用，且无需使用钥匙。给出门人带来极大方便。
图1是本发明无钥匙电子密码锁的电路方框图；图2是本发明无钥匙电子密码锁的电路图；图3是编码和解码电路的实施例电路图；图4是执行和延时电路的电路图；图5是报警电路的电路图；图6是本发明锁具的零件安装图；图7是按键盒面板图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。
在0-9十个数中，选定2、5、3、7、8、9这六个数，253789这个六位的有序数就是本锁的密码。编码时，将末位数9的“自锁”线插入“选”孔3’，其对应的继电器J-9的常开触点孔由A线插入，作为编码和解码电路的输出端；首位数2对应的继电器J-2的“选码”线插入“换线”孔1’，其余各位数对应的继电器的“选码”线依次插入前一位数对应继电器的常开触点孔，各“自锁”线插入对应继电器的常开触点孔。上述连接程序是A线→J9孔→J9线→J8孔→J8线→J7孔→J7线→J3孔→J3线→J5孔→J5线→J2孔→J2线→“换线”孔1’。
0-9这十个数中，除被选的六个数外，还余0、1、4、6四个数，将“换线”孔1’上的A’线插入数字0对应继电器J-0的常闭触点孔，各位数对应继电器的“选码”线从小到大依次插入下一位数继电器的常闭触点孔，末位数6的“选码”线插入“换线”孔2’中，上述连接程序是A’线→J0孔→J0线→J1孔→J1线→J4孔→J4线→J6孔→J6线→“换线”孔2’。
密码编排好后的电路图如图3所示，“换线”孔1’和2’均与电相负极相连接。
当从信号输入电路的0-9中任何一个数码键输入信号时，照明电路立即导通。输入的信号分为两路一路进入编码和解码电路，使相应数字的继电器线圈吸合，继电器动片由常闭触点转向常开触点，如输入的信号与编码信号，亦即所选定的有序密码不一致，则编码和解码电路没有电压输出。只有当输入的信号与所选定的有序密码一致时，编码和解码电路的输出端A线上才有一负脉冲电压输出至执行和延时电路的集成块5G555的②脚，然后从③脚输出正电压，使继电器J-B吸合，主锁舌线圈21导通产生磁力，拉动常锁舌销5和加锁舌销4，使锁打开，并维持开锁状态3-5秒(可在此时间内将门推开)后常锁舌销才又弹出为闭锁状态。此时，加锁舌销4被加锁舌开锁铁芯7挂住；J-B动作时使动断继电器J-C同时吸合，切断各电路与电源负极的联结，电路系统恢复初始状态。另一路信号进入报警电路，由J-A1供给一个正电压，经R1向C1充电，C1两端电压呈指数曲线上升，当输入的开门信号与选定的编码不一致，并延续至60秒左右，电压升到触发电平时，计时电路A3发生翻转，计时结束。从计时电路A3的集成块JEC-2②脚上输出一个负电压供给音频振荡电路，由于放电时被二极管D14旁路，因此电容C2上是一连串由低到高的锯齿波，再经过一级晶体管BG缓冲加到A2的调节端⑤脚，使A2产生由高到低的振荡频率，从而使喇叭发声。
当输入信号错误时，按下数码键20，继电器J-20吸合，“换线”孔2’与电源负极断开，电路清零。可另输入信号。
关门后，如欲关闭加锁舌销4，按数码键30，继电器J-30吸合，加锁舌开锁线圈6吸合，加锁舌开锁铁芯7被吸起，将加锁舌销4释放入锁舌窝13。
权利要求
1.无钥匙电子密码门锁，由金属锁壳[9]、常锁舌销[5]、加锁舌销[4]、常锁舌手开突笋[10]、常锁舌开启固定销[11]、锁舌窝[13]等机械部份和信号输入电路、照明电路等电子电路组成，其特征在于电子电路还包括编码和解码电路，包括编码电路[1-1]和解码电路[2-1]，由二极管D0-D9和继电器J0-J9组成，其输入端与信号输入电路的输出端连接，其输山端与执行和延时电路的输入端相连；用于进行电子锁密码的设置和对输入的信号进行识别，并将正确的输入信号送入执行和延时电路；执行和延时电路[12]，其输入端与编码和解码电路的输出端相连，它由一个单稳态电路[B]、继电器J-B和主锁开合机构[31]组成，用于执行正确的开门输入信号并将开门时间延续几秒钟，并同时启动继电器J-C，切断各电路与电源负极的联结；报警电路[40]，由报警开关电路[K]、计时翻转电路[A3]、音频振荡电路和喇叭[Y]组成，用于对不正确并超过预设时间的开门输入信号产生报警声，其输入端与信号输入电路的输出端相连，并与编码和解码电路输入端并联；清除电路，由数码键[20]和继电器J-20串联组成，用于断开编码和解码电路的“换线”孔2’与电源负极间的联结，将错误输入的开门信号全部清除；数码键[20]与电源负极联结，继电器J-20与电源正极联结；加锁控制电路，由数码键[30]、继电器J-30、加锁开合机构[32]组成，用于控制加锁舌销[4]落入锁舌窝[13]；数码键[30]与继电器J-30串联，数码键[30]与电源负极联结，继电器J-30与电源正极联结；机械部份还包括常锁舌销复位弹簧[19]，加锁舌销复位弹簧[18]，主锁舌铁芯复位弹簧[21]，加锁舌铁芯复位弹簧[8]，编码室[1]；当输入信号正确时，执行电路[12]工作，主锁舌铁芯[3]吸合，门锁打开并维持3-5秒时间，然后常锁舌销[5]恢复关锁状态，加锁舌销[4]则被加锁舌开锁铁芯[7]挂住而处于开锁状态；关门后如需加锁，按[30]键，加锁舌销[4]复位为加锁状态。
2.根据权利要求1所述的无钥匙电子密码门锁，其特征在于所述的编码和解码电路，其编码电路[1-1]与解码电路[2-1]串联，包括二极管D0-D9、继电器J0-J9的常开触点区域的“与”门电路和常闭触点区域的“或非”门电路，用于形成自锁和互锁；所述的“与”门电路是将从0-9这十个数中选取几个(最好为3-7个)所得的有序数字(即本锁密码)的首位的继电器“选码”线与“换线”孔1’相连接，其他后面各位数“选码”线依次与前一位数的常开触点孔相连，并且将该有序数字除末位的“自锁”线与“选”孔相连接外，其他各“自锁”线均与相应的常开触点孔相连所形成的电路；所述的“或非”门电路，是将0-9十个数中未被选中的数依数字从小到大，前一位数的“选码”线依次与后一位数的常闭触点孔相连接，末位数的“选码”线则与“换线”孔2’相连，且首位数的常闭触点孔与连接在“换线”孔1’上的A’线相连所形成的电路；所述的继电器的“选码”线，是各继电器动片上带箭头的线，所述的“自锁”线，是二极管D0-D9各负极上带箭头的导线；所述的“换线”孔1’和2’，是继电器J0-J9的常闭触点区12个孔外单独的两个孔，其中“换线”孔2’经继电器J-20的常闭触点和动断继电器J-C的触点后，与电源负极相连接，“换线”孔1’上的A’线将与未被选中数的首位(以从小到大为序)的继电器常闭触点孔相连；所述的“选”孔3’，是继电器J0-J9的常开触点区12个孔外单独的一个孔，它与被选中的有序数字的末位数相应的“自锁”线相连；所述的解码电路[2-1]由继电器J0-J9和二极管D0-D9组成，用于开锁时对输入的信号进行解码，当输入的信号次序与设置的密码信号完全相同时，锁被打开，否则，从输入错误的一位开始，继电器将处于无自锁状态，锁不能被打开。
3.根据权利要求1所述的无钥匙电子密码门锁，其特征在于所述的执行和延时电路，其继电器J-B为动合继电器，继电器J-C为动断继电器，其单稳态电路B由电阻R8、R9、R10，电容C5、C6和集成电路5G555组成，其延时时间F1＝R10·C6，一般设计为3-5秒；动合继电器J-B与单稳态电路B的输出端相连，动断继电器J-C与主锁舌线圈[2]并联，其一端与J-B的触点串联；所述的主锁开合机构包括主锁舌线圈[2]、主锁舌铁芯[3]。
4.根据权利要求1所述的无钥匙电子密码门锁，其特征在于所述的报警电路中，所述的报警开关电路[K]由相互并联的二极管D0’-D9’与继电器J-A串联组成，其输入端与信号输入电路的输出端相连，并与编码和解码电路的输入端并联；所述的继电器J-A为动合继电器，所述的计时翻转电路[A3]由集成块JEC-2与R1、R4、C1组成，其输入端与报警开关的输出端相连，输出端与低频振荡电路[A1]的输入端相连；计时时间F2＝R1·C1，设计时间约为60秒；所述的音频振荡电路由低频振荡电路[A1]和高频振荡电路[A2]组成，该低频振荡电路[A1]和高频振荡电路[A2]均由集成块5G555与相关电阻、电容组成，[A1]调节在1HZ的频率；所述的计时翻转电路[A3]的输入端与J-A1相连，输出端与所述的音频振荡电路的输入端相连。
5.根据权利要求1所述的无钥匙电子密码门锁，其特征在于所述的清除电路，其继电器J-20为动断继电器。
6.根据权利要求1所述的无钥匙电子密码门锁，其特征在于所述的加锁控制电路，其继电器J-30为动合继电器；所述的加锁开合机构[32]由加锁舌开锁线圈[6]和加锁舌开锁铁芯[7]组成。
全文摘要
本发明公开了一种无钥匙电子密码锁，旨在提供一种既无需使用钥匙，而又结构简单、成本低廉、能自行设置和更改密码的电子密码锁，它包括编码和解码电路、执行和延时电路、报警电路、清除电路、加锁电路等；主要由价格低廉的继电器、二极管等电子元件和普通锁的机械零件制成，利用继电器的常开、常闭触点与二极管串联成“与”门和“或非”门电路，使它们形成自锁和互锁，成为一种保密性很强的开关电路。本发明适合普通居民使用。
文档编号E05B49/02GK1614184SQ20031011091
公开日2005年5月11日 申请日期2003年11月8日 优先权日2003年11月8日
发明者周文林 申请人:周文林