专利名称：贵重物品存放柜的制作方法
技术领域：
本实用新型是有关一种贵重物品存放柜。
传统的保险柜，是由机械锁和充有混凝土的笨重金属柜体组成，一般没有报警装置。为了减轻建筑物的承重和便于使用者的正常搬动，在报警防范技术高速发展的今天，人们期望保险柜的重量适当减轻并具有完善的报警功能。当今市场有售的新型保险柜或珍藏柜就是这样，其重量比老式保险柜轻许多，使用电子密码锁，有多种报警功能。这种新型保险柜或珍藏柜，从使用角度看，尚有若干需要改进之处。比如1、电子密码锁的密码输入需要10个以上的按键(10个数字键和若干功能键)，密码可以快捷输入，但不经用户确认。这种密码输入方式的缺陷是较多的按键将导致柜体(或柜门)的牢固性下降；对用户来说，容易产生某种心理紧张，即“我真是输入了我想要输入的密码了吗？”，而对窃贼来说，若他探知密码后，就可快速打开密码锁，“从容”行窃。
2、报警方式，一般只限柜内蜂鸣器发声报警这种局部方式，没有联网通讯及集中监控功能。
本实用新型的目的是要提供一种贵重物品存放柜，其电子密码锁的密码输入仅需三个按键和一个数码管，0，1……，9等十个数字以适中的速率循环显示，由用户挑选确认后输入，形象直观；设有通讯接口，可实现联网集中监控；有敲击、倾斜、高温、与主控机失去联络等多种报警功能。
本实用新型的贵重物品存放柜，其柜体由充以阻燃物的双层金属板制成。有两重柜门。第一重柜门1是装饰性的，借助门把手打开第一重门后，里面是第二重柜门2。第二重柜门上装有电子密码锁3。打开第二重柜门，里面是储藏室。储藏室的上面有一抽屉结构，它在柜内固定，因而不能随意打开。抽屉内部装有控制电路和倾斜传感器，抽屉面板上装有“开柜”键4、“锁柜”键5、“置入”键6和观察窗7。通过观察窗可看到数码管显示的字符。8是蜂鸣器通气孔。敲击传感器和温度传感器安装在柜壁内。
本实用新型的贵重物品存放柜，其控制电路的核心是一片微处理器15。“开柜”键4、“锁柜”键5、“置入”键6挂在微处理器15的一个I/O口上。监控程序扫描此三键，当发现“开(或锁)柜”键按下，程序控制数码管按一定速率循环显示0，1……，9，当发现“置入”键按下时，微处理器即记下此时数码管所显示的数值作为一位密码值，在一次显示循环中，0，1……，9，这十个数各自最多只能被选用一次。如此，直到再次发现“开(或锁)柜”键按下，微处理器就知道整个密码已输入完毕，如无异常，微处理器就发出指令，使电子密码锁打开(或锁上)。
倾斜传感器9和温度传感器10的输出信号分别送各自的比较器17与18，然后经或门20送微处理器的一个中断口(例如INT1)。倾斜度和温度的报警值，可通过传感器本身的参数和比较器阈值电压协同调整设定。
敲击传感器11的输出信号经比较器19后送微处理器的另一个中断口(例如INT0)。敲击强度的报警值由传感器本身的参数及比较器阈值电压协同调整设定。另可由软件限定敲击次数的最小值。当敲击强度和敲击次数均超过限定值时，才报警。
当有倾斜报警、高温报警或敲击报警信号时，微处理器立即执行报警中断服务程序，令蜂鸣器发声报警；开柜时，若输入密码错，微处理器亦令蜂鸣器发声报警。
微处理器的串行口用来作联网接口。用DIP开关可随意设定本柜的编号；这样，网络分布的各贵重物品存放柜，可与中央控制室的主控机16通讯，并受其监控。
实施例下面结合实施例进一步阐明本实用新型的技术细节。
选89C51作微处理器15，这种CHMOS工艺制作的单片机，功耗低，内含EEPROM，可存放监控程序。“开柜”键、“锁柜”键、“置入”键分别挂在89C51 P1口的P1.0，P1.1，P1.2上。89C51的P0口经三态锁存器(例如74ALS573)与七段数码管12相连。89C51的WR信号和P25分别连四或非门74LS33的两个输入端A4，B4，该或非门的输出Y4连到三态锁存器74ALS573的锁存允许端。用以设置存放柜编号的DIP开关经三态缓冲器(例如74LS541)与89C51的P0口相连。74LS541选通控制端G与89C51的P2.6相连。只当要读柜编号时，89C51的P2.6才输出低电平，使其导通；否则P2.6为高电平，使三态缓冲器74LS541呈高阻态。89C51串行接收端RXD与串行发送端TXD分别经光电耦合器与中央控制室的主控机相连。74LS33的A1和B1均连到89C51的P1.6，74LS33的Y1与电子密码锁的驱动器13相连。开柜时，89C51的P1.6输出低电平，使电子密码锁的电磁铁线包得电开锁；锁柜时，89C51的P1.6输出高电平使电磁铁线包失电上锁。89C51的P1.7连到四或非门74LS33的两个输入端A2，B2，该或非门的输出Y2与蜂鸣器的驱动电路14相连。正常情况下，89C51的P1.7为高电平；当有异常需报警时，令P1.7为低电平，则或非门输出端Y2为高电平，使驱动电路驱动蜂鸣器发声报警。
倾斜传感器9的输出信号接比较器的输入端QX，温度传感器10(本例有三个温度传感器)的输出信号接比较器输入端Ti(本例中i＝1，2，3)，然后上述各比较器的输出经或门接89C51的INT1。
敲击传感器的输出信号送另一个比较器的输入端QJ，该比较器的输出信号送89C51的INT0。
倾斜度、温度、敲击强度的报警值，可通过传感器本身参数的调整和比较器阈值电压的调整来设定。
由于柜体是很坚固的，盗贼行窃砸撬柜子不可能一下就得逞；贵重物品存放柜在正常使用中难免会有与其它物件碰撞或有其它的振动发生，所以，限定连续敲击的次数必须大于某值才报警是合理的，这个限定值可在软件中设定。
当倾斜度或温度超过限定值时，或敲击强度和次数超过限定值时，89C51立即执行中断服务程序，发报警信号。
监控程序不断扫描“开柜”、“锁柜”、“置入”三键，当发现“开(或锁)柜”键按下时，89C51 P0口以适当的速率循环输出“0，1，……，9”在数码管上显示，当“置入”键按下时，89C51记下当时数码管上显示的数值并作为一位密码值存起来。在0，1，……，9的一次显示循环中，每个数字最多只能被选中一次，这在软件是不难处理的。如此从高位到低位输入密码的各位值，直到再次按下“开(或锁)柜”键时，89C51知道整个密码已输入完毕，若无异常，则89C51从P1.6输出相应的电平，使电子密码锁打开(或锁上)。
开柜时，若输入密码错(或累计错多少次)，则89C51从P1.7输出低电平，使蜂鸣器发声警报。
本实用新型的倾斜传感器是由一个金属圆筒21和一个单摆组成。金属圆筒刚性固定在柜内，其中心轴呈铅垂方向，筒壁赋以一定电位(例如地电位)。单摆由金属软线23和金属摆锤22组成，悬挂在圆筒的轴心位置。金属软线引出后与比较器的输入端QX连接。调节摆锤与筒壁的间隙，即可调节倾斜度报警值。
本实用新型的贵重物品存放柜，以220V，50HZ交流电供电。若220V交流电源被切断，怎么办？为确保当220V交流电源切断后，柜内控制电路不能正常工作，本实用新型采取的措施是将备用电池B1接在整流电路和负载电路之间。整流电路经可调电阻P1和二极管D5对备用电池充电，当整流电压降低甚至为零时，备用电池起用，维持控制电路正常工作。二极管D6和D7用来将备用电池与整流电路隔离，即规定了电池的供电方向。本例中，用555集成电路芯片组成一个电池欠压指示器，当电池电压下降到设定值时，发光二极管闪烁，指示电池电压已下降过低。
本实用新型的贵重物品存放柜，备有电子密码锁，密码长度为十进制1-15位任选，密码输入仅用三个按键，由数码管显示0，1，……，9等数值，供用户输入密码各位值时挑选，形象直观，速度适中。有倾斜、高温、敲击强度和次数超过限定值等多种报警功能，有联网通讯接口，可受中央控制室直接监控。这种存放柜，普适于企、事业单位和家庭存放贵重物品，安全可靠。
图1 贵重物品存放柜外形示意图，其中1 第一重柜门2 第二重柜门3 与电子密码锁相连的门把手 4 “开柜”键5 “锁柜”键6 “置入”键7 观察窗8 蜂鸣器通气孔图2 贵重物品存放柜控制电路框图，其中9 倾斜传感器10 温度传感器11 敲击传感器 12 数码管13 电子密码锁驱动电路 14 蜂鸣器驱动电路15 微处理器 16 中央控制室的主控机图3 贵重物品存放柜的控制电路原理图图4 倾斜传感器示意图，其中21 金属圆筒 22 摆锤23 悬挂摆锤的金属软线
权利要求1.一种由柜体、电子密码锁和报警装置组成的贵重物品存放柜，其特征在于1.1电子密码锁和报警装置由微处理器，例如51系列单片机进行控制和管理；1.2设“开柜”、“锁柜”、“置入”三个按键和一个数码管，用以实现对电子密码锁的“开柜”、“锁柜”、“置入密码”等操作，三个按键挂在微机处理器的一个I/O口上，例如挂在51系列单片机P1口的P1.0P1.1P1.2三脚上，开柜、锁柜信号由微处理器I/O口的一脚，例如51系列单片机的P1.6脚发出，经驱动器控制电子密码锁的电磁铁；1.3按一下“开(或锁)柜”键，就启动一个开(或锁)柜过程，数字0，1，…，9在软件控制下由微处理器的一个I/O口，例如51单片机的P0口发出，经8位三态锁存器送数码管循环显示，当选中的数字显示时按一下“置入”键，就完成了一位密码值的置入，密码长度为1到15位任选，最后再按一下“开(或锁)柜”键结束密码输入过程，电子密码锁即打开(或锁上)，并由数码管显示开(或锁)柜状态字符；1.4存放柜的编号用DIP开关设置，经三态缓冲器送微处理器的I/O口，例如51系列单片机的P0口；1.5微处理器的串行口与中央控制室的主控机相连，以实现联网通讯；1.6柜体内部设温度传感器、倾斜传感器和敲击传感器，倾斜报警信号和温度报警信号经或门送微处理器，作为一个中断信号，敲击报警信号作为微处理器的另一个中断信号；1.7当柜体受到非正常的砸撬、倾斜、高温时，或开柜时输入密码错误超过设定值时，微处理器经其I/O口的一脚，例如51系列单片机的P1.7脚发出信号使蜂鸣器发声报警，并经串行口向中央控制室报警；1.8倾斜传感器，由一个金属圆筒和一个单摆组成，圆筒与柜体刚性固联，其轴心呈铅垂方向，筒壁赋以一定电位，单摆悬挂于圆筒的轴心位置，单摆的金属摆锤经金属软导线连接到比较器的一个输入端，调整摆锤和筒壁的间隙可调节柜体倾斜度报警值。
专利摘要本实用新型的贵重物品存放柜,备有电子密码锁,用微处理器控制,通过三个按键和一个数码管实现对电子密码锁的“开柜”、“锁柜”、“置入密码”等操作;有倾斜、高温、敲击强度和次数超过限定值等多种报警功能;有联网通讯接口,可受中央控制室直接监控。这种存放柜,普适于企、事业单位和家庭存放贵重物品,安全可靠。
文档编号E05G1/10GK2295036SQ9620912
公开日1998年10月21日 申请日期1996年4月30日 优先权日1996年4月30日
发明者任卫东, 陆燕仲, 蒋丹, 武润玺, 付志明, 李世元 申请人:北京大学电子仪器厂