一种保险箱电子锁控制电路的制作方法

本实用新型涉及一种电子锁，尤其涉及一种保险箱电子锁控制电路。

背景技术：

目前的电子锁，实现较复杂，如中国专利文献200520071468.6公开了“一种防探码电子锁电路”，其包括解码器、单稳态触发器、计数器和与门，单稳态触发器的触发端连接解码器的密码输入端，它的一输出端连接与门的一输入端，其另一输出端连接计数器的输入端，计数器的清零端连接解码器的解码输出端，它的输出端连接暂态时间选择端，与门另一输入端接收密码信号。因此，目前的电子锁，电路实现复杂，密码设置有限，可靠性不够理想，安全性较低，而且一般都只有最基本的上锁、开锁功能，功能单一，使用不够灵活和方便。

技术实现要素：

本实用新型主要解决原有电子锁电路实现复杂，密码设置有限，可靠性不够理想，安全性较低的技术问题；提供一种保险箱电子锁控制电路，其电路简单，实现方便，容易操作，显示清楚，可根据需要设置各种密码，密码组合多样，而且可查询历史操作记录，提高可靠性和安全性。

本实用新型同时解决原有电子锁只有最基本的上锁、开锁功能，功能单一，使用不够灵活和方便的技术问题；提供一种保险箱电子锁控制电路，其功能丰富，增加人机交互功能，使用更加灵活和方便。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括单片机单元、按键单元、LCD显示单元、LCD驱动单元、存储单元和门 锁控制单元以及为整个控制电路提供工作电压的电源单元，LCD驱动单元、存储单元及门锁控制单元分别和所述的单片机单元相连，按键单元和LCD驱动单元相连，LCD驱动单元又和所述的LCD显示单元相连。通过按键单元可以进行工作状态设置、时间设置及密码设备，按键单元的信号输送给LCD驱动单元，再由LCD驱动单元控制LCD显示单元的显示，通过LCD显示单元显示工作状态及时间等各种参数。如：当开锁时，若输入的密码正确，则显示“OPEN”；反之，显示“ERROR”。按键单元的信号又通过LCD驱动单元输送给单片机单元，经单片机单元处理，再送存储单元存储操作记录，最多可保存最近的58条记录，每条记录包含时间、记录号和密码类别，便于使用者查询开锁记录。通过按键单元输入的密码，经LCD驱动单元输送给单片机单元，经单片机单元的分析和处理，再输出控制信号控制门锁控制单元的动作。若输入的密码正确，则单片机单元控制门锁控制单元动作，使得此时可进行开门、锁门操作；反之，单片机单元控制门锁控制单元动作，使得此时不能进行开门、锁门操作。本实用新型结构简单，实现方便，容易操作，显示清楚，可根据需要设置各种密码，密码组合多样，而且可查询历史操作记录，提高可靠性和安全性。

作为优选，所述的保险箱电子锁控制电路包括报警单元，报警单元包括电阻R7、三极管Q3和喇叭，三极管Q3的基极经电阻R7和所述的单片机单元相连，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极和接口J3的2脚相连，接口J3的1脚接电压VCC，所述的喇叭的两个电源输入端分别和接口J3的1脚、2脚相连。当单片机单元判断出输入的密码不正确时，不仅通过LCD显示单元显示出错字样，而且单片机单元发出报警信号，此时三极管Q3导通，喇叭得电，发出报警声。

作为优选，所述的保险箱电子锁控制电路包括照明灯单元，照明灯单元包 括电阻R5、三极管Q1和安装在保险箱内的照明灯，三极管Q1的基极经电阻R5和所述的单片机单元相连，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极和接口J2的2脚相连，接口J2的1脚接电压VCC，所述的照明灯的两个电源输入端分别和接口J2的1脚、2脚相连。当单片机单元判断出输入的密码正确时，而且已发出可开门信号，单片机单元同时发出信号给照明灯单元，此时三极管Q1导通，安装在保险箱内的照明灯得电而点亮，便于使用者看清保险箱内的物品，使用更加方便。

作为优选，所述的保险箱电子锁控制电路包括蜂鸣器单元，蜂鸣器单元包括电阻R6、三极管Q2和蜂鸣器BELL，三极管Q2的基极经电阻R6和所述的单片机单元相连，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极和蜂鸣器BELL的负极相连，蜂鸣器BELL的正极接电压VCC。由单片机单元发出信号控制蜂鸣器单元的播放。不同的工作状态，会播放不同的音乐。如：开机时，蜂鸣器演奏“DO，RE，MI，FA，SO，LA，XI，DO”；密码正确，蜂鸣器演奏“DO，RE，MI”；密码不正确，蜂鸣器演奏“SO，SO，MI，SO，SO”等等。

作为优选，所述的保险箱电子锁控制电路包括换码开关S13，换码开关S13的一端接地，换码开关S13的另一端既和电阻R3的一端相连又和所述的单片机单元相连，电阻R3的另一端接电压3.3V。保险箱在开门状态下，可通过按键单元重置密码。在待机状态下，按下换码开关S13，也可以进入重置密码状态。便于使用者在忘记密码的状态下仍能进行操作。

作为优选，所述的保险箱电子锁控制电路包括振动检测器S14，振动检测器S14的一端接地，振动检测器S14的另一端既和电阻R4的一端相连又和所述的单片机单元相连，电阻R4的另一端接电压3.3V。一般保险箱都是放置好后固定不动的，若搬移就会发生振动，通过振动检测器S14检测保险箱是否受到振动， 可对搬移过程进行报警，以达到防窃的目的。当振动检测器检测到保险箱受到振动时，将振动信号输送给单片机单元，经单片机单元处理，发出信号给LCD显示单元和报警单元，显示屏显示报警喇叭标志，报警单元的喇叭发出警报声。

作为优选，所述的单片机单元包括单片机U1，所述的存储单元包括存储器U2，所述的门锁控制单元包括三极管Q4、二极管D1和电阻R8，单片机U1采用AT8PC71单片机，存储器U2采用FM24C02只读存储器；单片机U1的1脚接电压3.3V，单片机U1的16脚接地，单片机U1的2脚既和存储器U2的8脚相连又经电容C1接地，单片机U1的14脚、15脚分别和存储器U2的6脚、5脚相连，存储器U2的1脚～4脚及7脚均接地，单片机U1的10脚、11脚及12脚分别和所述的LCD驱动单元相连，单片机U1的13脚既经电阻R1接电压VCC又经电阻R2接地，单片机U1的3脚经电阻R8和三极管Q4的基极相连，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的集电极和二极管D1的正极相连，二极管D1的负极接电压VCC，二极管D1和接口J4并联，接口J4和保险箱门锁上的电磁铁相连。电路简单，实现方便，可靠性高。输入的密码正确时，单片机U1的3脚输出高电平给三极管Q4的基极，使三极管Q4导通，电磁铁得电吸合8秒，此时保险箱可进行开门、锁门动作。

作为优选，所述的LCD显示单元包括LCD液晶屏U5和背光指示灯LED1，所述的LCD驱动单元包括LCD驱动芯片U4，所述的按键单元包括按键S1～按键S12，LCD液晶屏U5采用JC3038液晶屏，背光指示灯LED1为双色灯，LCD驱动芯片U4采用TM1721驱动芯片；LCD驱动芯片U4的1脚接电压3.3V，LCD驱动芯片U4的5脚接地，LCD驱动芯片U4的2脚、3脚及4脚分别和所述的单片机单元相连，按键S1、按键S3、按键S5、按键S7、按键S9及按键S11的1脚均和LCD驱动芯片U4的13脚相连，按键S2、按键S4、按键S6、按键S8、按键S10及 按键S12的1脚均和LCD驱动芯片U4的12脚相连，按键S1及按键S2的2脚和LCD驱动芯片U4的6脚相连，按键S3及按键S4的2脚和LCD驱动芯片U4的7脚相连，按键S5及按键S6的2脚和LCD驱动芯片U4的8脚相连，按键S7及按键S8的2脚和LCD驱动芯片U4的9脚相连，按键S9及按键S10的2脚和LCD驱动芯片U4的10脚相连，按键S11及按键S12的2脚和LCD驱动芯片U4的11脚相连，LCD驱动芯片U4的20脚经电阻R17和背光指示灯LED1的1脚相连，LCD驱动芯片U4的21脚经电阻R18和背光指示灯LED1的3脚相连，背光指示灯LED1的2脚接电压3.3V，LCD驱动芯片U4的45脚～48脚分别和LCD液晶屏U5的29脚～32脚相连，LCD驱动芯片U4的14脚～19脚、22脚～41脚、43脚及44脚分别和LCD液晶屏U5的1脚～28脚相连。12个按键分别为数字0～9键和“*”号键、“#”键，可根据需要设置各种密码，密码组合多样，提高安全性。采用双色灯作为LCD液晶屏的背光指示灯，使得在不同的工作状态下液晶屏能显示不同颜色的背光，如黄色背光、蓝色背光等。

本实用新型的有益效果是：电路简单，实现方便，容易操作，显示清楚，可根据需要设置各种密码，密码组合多样，而且可查询历史操作记录，使用更加灵活和方便，提高可靠性和安全性。而且功能丰富，准对不同的操作能播放不同的音乐，增加人机交互功能，还能进行密码出错报警和振动报警，提高防盗效果。

附图说明

图1是本实用新型的一种电路原理连接结构框图。

图2是本实用新型中单片机单元、存储单元和门锁控制单元、报警单元、照明灯单元、蜂鸣器单元的一种电路原理图。

图3是本实用新型中按键单元、LCD显示单元和LCD驱动单元的一种电路原 理图。

图中1.单片机单元，2.按键单元，3.LCD显示单元，4.LCD驱动单元，5.存储单元，6.门锁控制单元，7.电源单元，8.报警单元，9.照明灯单元，10.蜂鸣器单元。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种保险箱电子锁控制电路，如图1所示，包括单片机单元1、按键单元2、LCD显示单元3、LCD驱动单元4、存储单元5、门锁控制单元6、报警单元8、照明灯单元9和蜂鸣器单元10以及为整个保险箱电子锁控制电路提供工作电压的电源单元7，LCD驱动单元4、存储单元5、门锁控制单元6、报警单元8、照明灯单元9及蜂鸣器单元10分别和单片机单元1相连，按键单元2和LCD驱动单元4相连，LCD驱动单元4又和LCD显示单元3相连。

如图2所示，单片机单元1包括单片机U1，存储单元5包括存储器U2，单片机U1采用ATSPC71单片机，存储器U2采用FM24C02只读存储器；门锁控制单元6包括三极管Q4、二极管D1和电阻R8；报警单元8包括电阻R7、三极管Q3和大功率的喇叭；照明灯单元9包括电阻R5、三极管Q1和安装在保险箱内的照明灯；蜂鸣器单元10包括电阻R6、三极管Q2和蜂鸣器BELL；LCD驱动单元4包括LCD驱动芯片U4，LCD驱动芯片U4采用TM1721驱动芯片。单片机U1的1脚接电压3.3V，单片机U1的16脚接地，单片机U1的2脚既和存储器U2的8脚相连又经电容C1接地，单片机U1的14脚、15脚分别和存储器U2的6脚、5脚相连，存储器U2的1脚～4脚及7脚均接地，单片机U1的10脚、11 脚及12脚分别和LCD驱动芯片U4的2脚、3脚及4脚相连，单片机U1的13脚既经电阻R1接电压VCC又经电阻R2接地；单片机U1的3脚经电阻R8和三极管Q4的基极相连，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的集电极和二极管D1的正极相连，二极管D1的负极接电压VCC，二极管D1的负极、正极又分别和接口J4的1脚、2脚相连，接口J4的1脚、2脚再分别和保险箱门锁上的电磁铁的两个输入端相连。照明灯单元9中的三极管Q1的基极经电阻R5和单片机U1的8脚相连，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极和接口J2的2脚相连，接口J2的1脚接电压VCC，接口J2的1脚、2脚再和照明灯的两个电源输入端相连。蜂鸣器单元10中的三极管Q2的基极经电阻R6和单片机U1的6脚相连，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极和蜂鸣器BELL的负极相连，蜂鸣器BELL的正极接电压VCC。报警单元8中的三极管Q3的基极经电阻R7和单片机U1的5脚相连，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极和接口J3的2脚相连，接口J3的1脚接电压VCC，大功率喇叭的两个电源输入端分别和接口J3的1脚、2脚相连。本实施例还包括换码开关S13和振动检测器S14，换码开关S13的一端接地，换码开关S13的另一端既和电阻R3的一端相连又和单片机U1的4脚相连，电阻R3的另一端接电压3.3V，振动检测器S14的一端接地，振动检测器S14的另一端既和电阻R4的一端相连又和单片机U1的7脚相连，电阻R4的另一端接电压3.3V。

如图3所示，LCD显示单元3包括LCD液晶屏U5和背光指示灯LED1，LCD驱动单元4包括LCD驱动芯片U4，按键单元2包括按键S1～按键S12，LCD液晶屏U5采用JC3038液晶屏，背光指示灯LED1为双色灯，LCD驱动芯片U4采用TM1721驱动芯片；LCD驱动芯片U4的1脚接电压3.3V，LCD驱动芯片U4的5脚接地，LCD驱动芯片U4的2脚、3脚及4脚分别和单片机U1的10脚、11脚 及12脚相连，按键S1、按键S3、按键S5、按键S7、按键S9及按键S11的1脚均和LCD驱动芯片U4的13脚相连，按键S2、按键S4、按键S6、按键S8、按键S10及按键S12的1脚均和LCD驱动芯片U4的12脚相连，按键S1及按键S2的2脚和LCD驱动芯片U4的6脚相连，按键S3及按键S4的2脚和LCD驱动芯片U4的7脚相连，按键S5及按键S6的2脚和LCD驱动芯片U4的8脚相连，按键S7及按键S8的2脚和LCD驱动芯片U4的9脚相连，按键S9及按键S10的2脚和LCD驱动芯片U4的10脚相连，按键S11及按键S12的2脚和LCD驱动芯片U4的11脚相连，LCD驱动芯片U4的20脚经电阻R17和背光指示灯LED1的1脚相连，LCD驱动芯片U4的21脚经电阻R18和背光指示灯LED1的3脚相连，背光指示灯LED1的2脚接电压3.3V，LCD驱动芯片U4的45脚～48脚分别和LCD液晶屏U5的29脚～32脚相连，LCD驱动芯片U4的14脚～19脚、22脚～41脚、43脚及44脚分别和LCD液晶屏U5的1脚～28脚相连。按键S1～按键S10分别为数字0～9键，按键S11为“*”号键，按键S12为“#”键。

工作过程：

一、上电

(1)第一次上电，密码初始值为个人码“1234”，管理码“123456”。初始时间为00年01月01日、SAT、00时00分。

(2)上电后液晶显示屏自动扫描，交替显示黄色、兰色背光，扫描后屏显“GOOD”，蜂鸣器演奏“DO，RE，MI，FA，SO，LA，XI，DO(H)，”然后进入待机状态。

(3)待机时，液晶显示屏显示日期、时间及电压状态。

(4)掉电后，密码及开门记录不会丢失，但时间有可能丢失，所以再次上电后，需要重新校准时间。

二、开门操作

(1)待机状态下，按“#”键唤醒，液晶屏显示黄色背光和“-----”时，可输入1～8位个人密码，再按“#”键确认。

(2)如果密码正确，则液晶屏显示“OPEN”并切换成兰色背光，蜂鸣器演奏“DO，RE，MI”，单片机输出高电平给三极管Q4的基极，保险箱门锁的电磁铁得电吸合8秒，可进行开门、锁门动作，LED灯亮40秒。

(3)如果密码不正确，则显示“ERROR”，蜂鸣器演奏“SO，SO，MI，SO，SO”，然后重新显示“------”，此时可重新输入密码。

(4)如果连续3次输入密码有误，单片机输出高电平给三极管Q3，喇叭发出报警声。

(5)每次输入密码正确的开门记录将被保存。

三、个人密码的更改

(1)“OPEN”换码法：先用个人密码开门，当屏幕显示“OPEN”液晶屏切换成兰色背光时，按“*”键，则进入修改个人密码状态，显示“------”。此时可输入1～8位新的个人密码，再按“#”键确认。屏幕上显示“in”，同时蜂鸣器演奏“MI，RE，DO，RE，MI”，表示密码修改成功。

(2)“换码键”换码法：待机状态下，按下换码开关，液晶屏显示蓝色背光和“------”。此时可输入1～8位新的个人密码，再按“#”键确认。屏幕上显示“in”，同时蜂鸣器演奏“MI，RE，DO，RE，MI”，表示密码修改成功。

四、管理密码的更改

(1)“OPEN”换码法：先用管理密码开门，当屏幕显示“OPEN”，液晶屏切换成兰色背光时，按“*”键，则系统进入修改管理密码状态，显示“------”。此时可 输入1～8位新的管理密码，再按“#”键确认。屏幕上显示“in”，同时蜂鸣器演奏“MI，RE，DO，RE，MI”，表示密码修改成功。

(2)“换码键”换码法：按“#”键启动，屏幕出现静止的“-----”光标，按“0”键二次后，屏显示“00”数字，按下换码开关，液晶屏显示蓝色背光和“------”。此时可输入1～8位新的管理密码，再按“#”键确认。屏幕上显示“in”，同时蜂鸣器演奏“MI，RE，DO，RE，MI”，表示密码修改成功。

五、查询开门记录

(1)先用密码开门。

(2)当保险箱门锁上的电磁铁吸合10秒、屏幕显示“OPEN”且液晶屏切换成兰色背光时，按“0”键，或“8”键，可查询以前的开门记录。每条记录分两屏显示。

(3)记录翻页：在查询记录的状态下，按“0”键，记录号+1；按“8”键，记录号-1。

(4)最多可以保存最近的58条记录，当记录超过58条时，每增加一条新记录，最早的一条旧记录将被覆盖掉。每条记录包含如下信息：年、月、日、星期、时、分、记录号、密码类别。

六、修改日期(液晶屏为黄色背光)

(1)待机状态下，按“*”键，进入修改日期时间状态。

(2)直接按数字键，输入“年”-“月”-“日”，“星期”，“时”：“分”(共11位数)(相应的设置位闪烁)后，自动确认，保存新的时间并退出设置状态，回到待机状态。

七、震动报警功能

(1)待机状态下，按“0”键，屏显“ALErt on”并进入警戒状态。

(2)警戒状态有效时，保险箱受到振动就会报警，振动检测器检测到振动状态，单片机输出高电平给三极管Q3，屏幕显示报警喇叭标志和“------”，同时喇叭也发出报警声。

(3)此时，输入正确密码，屏显“OPEN”液晶屏切换成兰色背光，停止报警，解除警戒状态。

(4)警戒状态有效时，只要执行一次正确的开门动作，就会撤消警戒状态。