专利名称：模块式阻抗密钥电子锁的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种模块式的基于阻抗密钥的电子锁。
技术背景目前，应用较为广泛的锁具有以下几种1.机械式弹子锁。2.磁卡锁。3.射频卡 电子锁。4.按键式电子密码锁。5.遥控式电子密码锁。6.指纹密码锁。它们分别存在如 下缺陷机械式弹子锁由于密钥数较少，互开率高，且锁芯容易被暴力破坏从而使锁打开， 因此安全度很低；磁卡锁由于密码容易被复制且经常因环境磁场因素出现故障，安全性也 不高；射频卡电子锁由于制造成本昂贵，因此不适于大面积推广，并且会出现误开现象，即 当使用者靠近锁体时锁即打开，但此时使用者并无此意愿；按键式电子密码锁要求使用者 记忆很长的密码，不适于老人、小孩及记忆损伤人群使用，因此不适于大面积推广；遥控式 电子密码锁由于其信号容易被探测设备截获，从而使密码泄露，因此安全性不高；指纹密码 锁由于生产成本非常昂贵，且在主人不方便前往开锁时无法委托他人开启，因此不适于大 面积推广。此外，上述各种电子密码锁由于系统原理复杂，容易出现电路或程序系统的故障 从而无法开启，为了避免这种情况它们均采用一组备用机械弹子锁，这样一来，整个锁具的 安全性就由这个备用机械弹子锁决定，从而使电子锁的可靠性、安全性大打折扣。
发明内容本实用新型的目的是提供一种模块式的基于阻抗密钥的电子锁。为了克服上述问 题，本实用新型是采用以下技术方案予以实现的一种电子锁，包括钥匙和锁体，钥匙中包含一个解密电阻阵列，其中解密电阻阵列 包括一个密钥电阻阵列和一个容差电阻阵列，锁体中包含一个加密电阻阵列、一个密钥匹 配检测电路、一个可选的备用密钥匹配检测电路、一个可选的故障检测电路和一个驱动电 路，其中加密电阻阵列包括两个密钥电阻阵列和一个容差电阻阵列。上述钥匙中的密钥电 阻阵列和锁体中的密钥电阻阵列完全相同，不同的锁内含有不同的密钥电阻阵列。密钥电 阻阵列包括多个电阻，每一个电阻的阻值即为一位密码，而电阻的数目就是密码的位数，由 于电阻阻值的选取范围非常之大，因此该密钥电阻阵列产生的密码为多位的高进制密码， 如每一个电阻可取IK到100K之间100个值中的任意一个，并且采用10个电阻组成密钥电 阻阵列，那么该密钥电阻阵列可产生的密码总数为102°，跟据加密强度的需要，可自由选择 密钥电阻阵列中电阻的数目及阻值的取值范围。当钥匙插入锁体后，密钥匹配检测电路立 即对钥匙中的密钥电阻阵列和锁体中的密钥电阻阵列进行比较，如果钥匙中的密钥电阻阵 列和锁体中的密钥电阻阵列在误差容许范围内(因为电阻在制造过程中一定会产生一定 的误差，因此必须有一定的误差允许范围以保证匹配检测过程的正确进行)完全相同，那 么密钥匹配检测电路控制驱动电路使锁打开，若不相同，则不打开。上述密钥匹配检测电路 对密钥电阻阵列进行检测的过程中所使用的误差允许范围由容差电阻阵列决定，容差电阻 阵列由数个阻值完全相同的电阻组成，电阻的数目与密钥电阻阵列中电阻的数目相同，钥匙中容差电阻阵列的中电阻的阻值即为允许的最大阻值偏差(锁体中容差电阻阵列中的电 阻阻值均为钥匙中容差电阻阵列中电阻阻值的2倍)，如其中电阻的阻值均为3欧姆，那么密 钥匹配检测电路将认为阻值相差为3欧姆以内的两个电阻阻值完全相同。由于本锁中的密钥 匹配检测电路相对于其他部分损耗较高，因此每一次开锁时故障检测电路都会对两个密钥匹 配检测电路进行故障检测，若系统出现故障便立即向用户发出提示，同时，备用电路继续正常 工作，使锁仍可正常工作，在锁内故障没有被维修好之前，每一次使用该锁时锁都会向用户发 出提示。本锁为模块化结构，钥匙中的密钥电阻阵列、锁体中的密钥电阻阵列以及锁体中的密 钥匹配检测电路均可独立拆卸，维修时只需替换相应模块即可。当钥匙不慎丢失时，只需用新 的载有不同密码的密钥电阻阵列模块替换以前的模块即可。每一套锁除了含有不同的密钥电 阻阵列之外，其余部件完全相同，因此只需更换密钥电阻阵列模块即可更换密码。本实用新型具有如下优点1.结构简单，加工难度低，生产技术成熟。2.采用模拟电子技术，生产成本与传统机械弹子锁相当。3.密钥数量巨大，互开率基本为零。4.采用模拟技术，无法通过高运算能力设备(如计算机)破解。5.完全的电子加密。在主电路故障时备用电路仍然可以正常工作并同时提示用户 进行维修，因此完全无需使用机械锁作为备用紧急锁，从根本避免了机械结构对整个加密 系统加密强度的影响。6.模块式设计，在出现故障时只需更换相应模块即可。7.密码可更换，当钥匙不慎丢失，只需更换锁体中的密钥电阻阵列即可。8.适于大量流水化生产，每套锁除了具有不同的密钥电阻阵列之外，其余部分完 全相同，因此可以流水线生产。9.操作简单，只需将钥匙插入锁孔锁即打开。10.低工作电压，在电源故障导致锁无法打开时，只需两节普通的5号电池即可使 锁恢复正常工作状态。
图1为本实用新型的整体原理图。图2为本实用新型实施例1和实施例2中对图1中1的实现原理图。图3为本实用新型实施例1和实施例2中对图1中2的实现原理图。图4为本实用新型实施例1中对图1中3和4的实现原理图，同时也是本实用新 型实施例2中对图1中3的实现原理图。图5为本实用新型实施例1和实施例2中对图4中匹配检测单元ZO1JO2^HjOici 的实现原理图。图6为本实用新型实施例1和实施例2中对图1中6的实现原理图。图7为本实用新型实施例1中对图1中7的实现原理图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例1对本实用新型作进一步的详细说明。[0024]如图1所示，一种模块式的基于阻抗密钥的电子锁，包括钥匙和锁体，钥匙中含有 一个解密电阻阵列1，锁体中含有一个加密电阻阵列2、一个密钥匹配检测电路3、一个密钥 匹配检测电路4、一个电源5、一个驱动电路6和一个故障检测电路7，其中解密电阻阵列1 包括一个密钥电阻阵列50和一个容差电阻阵列9，加密电阻阵列2包括两个密钥电阻阵列 8、一个容差电阻阵列12，密钥匹配检测电路3和密钥匹配检测电路4互为备用电路，它们的 内部完全相同，当钥匙插入锁孔后，密钥电阻阵列50和容差电阻阵列9便接入锁体的电路 中，随即密钥匹配检测电路3和密钥匹配检测电路4同时对密钥电阻阵列50和密钥电阻阵 列8进行比较，如果密钥电阻阵列50内部的电阻SO^O2、…、501(|分别与密钥电阻阵列8内 部的电阻S1A2、…、Sltl阻值相等(这里的相等，是指在一定误差允许范围内的相等，误差允 许的范围由容差电阻阵列9和容差电阻阵列12决定，容差电阻阵列12中电阻12^14、···、 1210的阻值分别为容差电阻阵列9中电阻％、92、…、91(|阻值的2倍，容差电阻阵列9中电 阻％、92、…、91(1的阻值全部相等，容差电阻阵列12中电阻12pl22、…、121(1的阻值全部相 等，假设容差电阻阵列9中电阻％、92、···、％。的阻值均为3欧姆，那么密钥匹配检测电路3 和密钥匹配检测电路4在实施检测时就会认为阻值相差在3欧姆以内的两个电阻阻值是相 等的)，那么密钥匹配检测电路3和密钥匹配检测电路4就会同时向驱动电路6发出开锁 信号(当密钥匹配检测电路3和密钥匹配检测电路4中有一个出现故障时，另一个仍会向 驱动电路6发出开锁信号)，锁随即打开，如果比较的结果为不相同，则密钥匹配检测电路3 和密钥匹配检测电路4不向驱动电路6发出开锁信号，锁不打开，在密钥匹配检测电路3和 密钥匹配检测电路4对密钥电阻阵列50和密钥电阻阵列8实施检测的同时，故障检测电路 7会对密钥匹配检测电路3和密钥匹配检测电路4的工作状态进行检测，如果密钥匹配检 测电路3和密钥匹配检测电路4所发出的控制信号相同，指示灯43亮，表示密钥匹配检测 电路3和密钥匹配检测电路4均工作正常，如果密钥匹配检测电路3和密钥匹配检测电路 4所发出的控制信号不相同，则提示灯不亮，表示密钥匹配检测电路3或密钥匹配检测电路 4出现故障，需及时更换故障部件。如图2所示，解密电阻阵列1包括一个密钥电阻阵列50、一个容差电阻阵列9，其 中，密钥电阻阵列50中的电阻5(^50、…、501(1和容差电阻阵列9中的电阻％、92、-,910 两两串联，连接关系如图2中所示，电阻50^50、…、501(1的端口 IO1UO2,…、IOltl均与电源 负极连接，电阻％、92、…、91(1的端口 Ilp 112、…、Illtl分别与密钥匹配检测电路3和密钥 匹配检测电路4中匹配检测单元20^20^…、201(1的端口 2h、212、…、211(1连接。如图3所示，加密电阻阵列2包括两个密钥电阻阵列8和一个容差电阻阵列12，其 中一个密钥电阻阵列8中的电阻8p82、…、81Q依次和容差电阻阵列9中的电阻％、92、…、 91(1两两串联，此外，端口 13pl32、…、131(1和端口 15ρ152、…、151(1均与电源负极连接，端口 14工、142、…、141(1分别与密钥匹配检测电路3和密钥匹配检测电路4中匹配检测单元2(V 202、...、201Q的端口 22i、222、…、221(1连接，端口 16^16、...、161(1分别与密钥匹配检测电路 3和密钥匹配检测电路4中匹配检测单元20i、202、…、201Q的端口 23”232、…、231(1连接。如图4所示，密钥匹配检测电路3 (密钥匹配检测电路3和密钥匹配检测电路4 的内部完全相同，它们互为备用电路)包括一个密钥匹配检测阵列20和一个与门21，端口 21”212、…、211(1、端口 22”、222、…、221(1以及端口 23!、232、…、231(1的连接方式前面已经 叙述，端口 21、242、"·、241(1均与电源正极连接，端口 25i、252、…、251(1分别和与门21中的
5端口 27”272、…、271(1连接，端口 26”262、…、261(1均与电源负极连接，端口 28与电源正极 连接，端口 29与电源负极连接，端口 30与驱动电路6中的端口 39和故障检测电路7中的 端口 44连接(密钥匹配检测电路4中的端口 30与驱动电路6中的端口 40和故障检测电 路7中的端口 45连接，除此之外，密钥匹配检测电路4和密钥匹配检测电路3中端口的连 接方式完全相同)。如图5所示，匹配检测单元20i、202、…、201(1均包括三个辅助电阻31、两个电压比 较器32和一个与门33，端口 21、22、23、24、25、26的连接方式前面已经描述。如图6所示，驱动电路6包括两个二极管、一个功率放大电路35和一个电磁线圈 36，端口 37与电源正极连接，端口 38与电源负极连接，端口 39、40的连接方式前面已经描 述。如图7所示，故障检测电路7包括一个一个与门41、一个功率放大电路42和一个 提示灯43，端口 44、45的连接方式前面已经描述，端口 46与电源正极连接，端口 47与电源 负极连接。
以下结合附图及实施例2对本实用新型作进一步的详细说明。如图1所示，一种模块式的基于阻抗密钥的电子锁，包括钥匙和锁体，钥匙中含有 一个解密电阻阵列1，锁体中含有一个加密电阻阵列2、一个密钥匹配检测电路3、一个电源 5和一个驱动电路6，其中解密电阻阵列1包括一个密钥电阻阵列50和一个容差电阻阵列 9，加密电阻阵列2包括两个密钥电阻阵列8、一个容差电阻阵列12，当钥匙插入锁孔后，密 钥电阻阵列50和容差电阻阵列9便接入锁体的电路中，随即密钥匹配检测电路3对密钥电 阻阵列50和密钥电阻阵列8进行比较，如果密钥电阻阵列50内部的电阻5(^502、-,5010 分别与密钥电阻阵列8内部的电阻8p82、…、Sltl阻值相等(这里的相等，是指在一定误差 允许范围内的相等，误差允许的范围由容差电阻阵列9和容差电阻阵列12决定，容差电阻 阵列12中电阻12pl22、…、121(1的阻值分别为容差电阻阵列9中电阻％、92、…、91(1阻值的 2倍，容差电阻阵列9中电阻％、92、…、91(1的阻值全部相等，容差电阻阵列12中电阻 122、…、121(|的阻值全部相等，假设容差电阻阵列9中电阻W…、91(|的阻值均为3欧 姆，那么密钥匹配检测电路3在实施检测时就会认为阻值相差在3欧姆以内的两个电阻阻 值是相等的)，那么密钥匹配检测电路3就会向驱动电路6发出开锁信号，锁随即打开，如果 比较的结果为不相同，则密钥匹配检测电路3不向驱动电路6发出开锁信号，锁不打开。如图2所示，解密电阻阵列1包括一个密钥电阻阵列50、一个容差电阻阵列9，其 中，密钥电阻阵列50中的电阻5(^502、…、501(1和容差电阻阵列9中的电阻％、92、-,910 两两串联，连接关系如图2中所示，电阻50^50^…、501(1的端口 IO1UO2,…、IOltl均与电 源负极连接，电阻％、92、…、91Q的端口 11ρ112、…、Illtl分别与密钥匹配检测电路3中匹 配检测单元20^202、…、201(1的端口 21”212、…、211(1连接。如图3所示，加密电阻阵列2包括两个密钥电阻阵列8和一个容差电阻阵列12，其 中一个密钥电阻阵列8中的电阻8p82、…、81Q依次和容差电阻阵列9中的电阻％、92、…、 91(1两两串联，此外，端口 13pl32、…、131(1和端口 15ρ152、…、151(1均与电源负极连接，端口 11、142、…、141(1分别与密钥匹配检测电路3中匹配检测单元2(V202、…、201(1的端口 22^ 222、…、221(1连接，端口 16i、16、…、161(1分别与密钥匹配检测电路3中匹配检测单元2(V 202、...、201(1 的端口 23”232、...、231(1 连接。[0035]如图4所示，密钥匹配检测电路3包括一个密钥匹配检测阵列20和一个与门21， 端口 21p212、."Jl1。、端口 22p、222、…、22丨。以及端口 23p232、…、231(1的连接方式前面 已经叙述，端口 24p242、…、241Q均与电源正极连接，端口 25i、252、…、251(1分别和与门21 中的端口 27”272、…、271(1连接，端口 26”262、…、261(1均与电源负极连接，端口 28与电源 正极连接，端口 29与电源负极连接，端口 30与驱动电路6中的端口 39连接。如图5所示，匹配检测单元20i、202、…、201(1均包括三个辅助电阻31、两个电压比 较器32和一个与门33，端口 21、22、23、24、25、26的连接方式前面已经描述。如图6所示，驱动电路6包括两个二极管、一个功率放大电路35和一个电磁线圈 36，端口 37与电源正极连接，端口 38与电源负极连接，端口 39的连接方式前面已经描述， 端口 40与端口 39连接。本实用新型的工作原理是，每一个电阻阻值的取值范围是无限大的，因此可以用 一个电阻的阻值作为一位高进制密码，当使用多个电阻同时加密时，便产生了一个多位的 高进制密码。当钥匙插入锁体后，解密电阻阵列1中的密钥电阻阵列50和容差电阻阵列9便 接入了锁体中的电路，在多个电阻串联的电路中，不同阻值的电阻会具有不同的分压，密钥 匹配检测电路3和密钥匹配检测电路4通过对密钥电阻阵列50内部电阻5(V502、-,5010 的分压和密钥电阻阵列8中电阻8p82、…、Sltl的分压进行在一定误差允许范围内(误差 的允许由容差电阻阵列9中电阻％、92、…、91(|两端的分压和容差电阻阵列12中电阻 122、…、121(|两端的分压决定)的比较，得出密钥电阻阵列50和密钥电阻阵列8是否相同 的判断结果，若相同，则向驱动电路6发出开锁信号，锁即打开，否则，锁不打开。驱动电路6中的信号入口 39、40采用或门设计(由两个二极管组成)，因此只要 密钥匹配检测电路3和密钥匹配检测电路4中有一个向驱动电路6发出开锁信号锁就会打 开。故障检测电路7中的信号入口 44、45采用与门设计，只有当密钥匹配检测电路3 和密钥匹配检测电路4都正常工作时才控制提示灯亮，若有一个出现故障，则提示灯不亮。
权利要求一种模块式阻抗密钥电子锁，其特征在于，包括钥匙和锁体，钥匙中包括一个解密电阻阵列，锁体中包括一个加密电阻阵列、一个密钥匹配检测电路和一个驱动电路，将钥匙插入锁体，若钥匙中解密电阻阵列与锁体中加密电阻阵列匹配，锁即打开，否则锁不打开。
2.如权利要求1所述模块式阻抗密钥电子锁，其特征在于，所述解密电阻阵列包括一 个密钥电阻阵列，所述加密电阻阵列包括两个与解密电阻阵列中密钥电阻阵列相同的密钥 电阻阵列。
3.如权利要求2所述模块式阻抗密钥电子锁，其特征在于，所述解密电阻阵列还包括 一个容差电阻阵列。
4.如权利要求2所述模块式阻抗密钥电子锁，其特征在于，所述加密电阻阵列还包括 一个容差电阻阵列。
5.如权利要求1所述模块式阻抗密钥电子锁，其特征在于，所述锁体还包括一个备用 密钥匹配检测电路。
6.如权利要求5所述模块式阻抗密钥电子锁，其特征在于，所述锁体还包括一个故障 检测电路。
专利摘要本实用新型公开了一种模块式的基于阻抗密钥的电子锁，包括钥匙和锁体，钥匙中包含一个解密电阻阵列，锁体中包含一个加密电阻阵列、一个密钥匹配检测电路、一个可选的备用密钥匹配检测电路、一个可选的故障检测电路和一个驱动电路，将钥匙插入锁体，若钥匙中解密电阻阵列与锁体中加密电阻阵列匹配，锁即打开。
文档编号E05B19/00GK201679305SQ20102019638
公开日2010年12月22日 申请日期2010年5月18日 优先权日2010年5月18日
发明者孟兵 申请人:孟兵