CN2075238U - 数控密码锁 - Google Patents

Abstract

一种数控密码锁，包括键盘、编码器、脉冲转换 器、程序计数器、存贮器、单向开关、编程控制器、比较 控制器、开关延时器、电子开关、微电机、报警延时器、 报警器、电源等。它采用数字编码和存贮器技术，先 将密码记忆起来，此后输入的密码与之相同时锁头打 开，输入的密码与之不同时报警器报警，其更改密码 方便，电路采用CMOS数字集成电路和新型固态电 子器件、结构紧凑、功耗低、抗干扰能力强，可广泛用 于家庭门锁、保险柜、文件柜等其他地方。

Description

本发明属电子技术领域，是一种全数字化集成电路密码锁。

现有的电子密码锁，大部分是采用机械式编码开关，结构复杂、机械触点多、体积大、可靠性不高，且编码过程复杂，需要接触内部电路，现时也有一些运用单片微机控制的电子密码锁，但其价格一般较高。

本发明的目的就是提供一种结构简单、体积小、工作可靠、价格低的数控密码锁。

图1为本数控密码锁的电原理方框图。

本数控密码锁包括：键盘（1）、编码器（2）、脉冲转换器（3）、程序计数器（4）、存贮器（5）、单向开关（6）、编程控制器（7）、比较控制器（8）、开关延时器（9）、电子开关（10）、微电机（11）、报警延时器（12）、报警器（13）、电源（14）等。键盘（1）输出与编码器（2）连接，将键盘（1）上键入的十进制数字送入编码器（2），由编码器（2）进行编码，然后变为BCD码输出，脉冲转换器（3）、程序计数器（4）、存贮器（5）依次连接，由编码器（2）输出的BCD码一路送入脉冲转换器（3），键盘每输入一位密码，同步脉冲转换器（3）就产生一个脉冲作为整个数控密码锁的同步脉冲，送入程序计数器（4），由程序计数器（4）对输入密码的个数进行计数，程序计数器（4）的输出连接存贮器（5），给存贮器（5）提供地址码，使得在相应的地址存入相应的数据，在输入的密码个数为6个时，由程序计数器（4）送出一个控制开锁或报警的高电平，编码器（2）的输出的数据另一路连接到比较控制器（8）的B组输入端，向比较控制器（8）提供数据，编码器（2）的输出在连接到比较控制器（8）的B组输入端的同时也连接到单向开关（6），单向开关（6）的输出连接到存贮器（5）的数据端，同时连接到比较控制器（8）的A组输入端。编程控制器（7）的输出一路连接到存贮器（5）的控制端，另一路连接到单向开关（6）的控制端，当处于编程状态时，单向开关闭合，于是从键盘输入的密码数据就通过单向开关（6）进入存贮器（5）存贮起来，也同时作为数据送到比较控制器（8）的A组输入端，A组数据和B组数据在比较控制器（8）中进行比较，数据相同时，比较控制器（8）输出低电平，数据不同时，比较控制器（8）输出高电平，比较控制器（8）的输出一路连接到开关延时器（9）的输入端，其输出连接到电子开关（10），由开关延时器（9）来控制电子开关（10）的开启时间，电子开关（10）的输出连接到可控制锁头舌簧运动的微电机（11）上，比较控制器（8）的输出另一路连接到报警延时器（12）的输入端，报警延时器（12）的输出连接到报警器（13）上，控制报警器（13）的报警时间。当键盘（1）输入的数据（B组）与存贮器（5）存贮的数据（A组）相同时，比较控制器（8）的输出为低电平，一路经开关延时器（9）延时、控制电子开关（10）的开启，由电子开关（10）控制微电机（11）动作，带动锁头舌簧动作，将门锁打开；另一路加到报警延时器（12），控制报警器（13）使其不工作。当键盘（1）输入的数据与存贮器（5）存贮的数据不同时，比较控制器（8）的输出为高电平，加到报警延时器（12），使其延时动作，控制报警器（13）工作、报警；同时控制开关延时器（9）、电子开关（10）、微电机（11），使之不工作，门锁不打开。直流稳压电源为整个电路提供直流电压，当交流电源突然停电时，本电源还装有备用直流电源，立即为电路供电。

本数控密码锁，采用CMOS数字集成电路和新型固态电子器件，电路除去12个键盘触点外没有任何机械触点，且编码过程十分简单，只要通过12键键盘即能方便地完成更改密码的过程。此外，本数控密码锁具有完善的报警系统，由于采用CMOS数字集成电路和固态电子元件，所以电路结构紧凑、功耗低、发热少、工作可靠、抗干扰能力强、寿命长、成本低。采用数字编码和存贮器技术，能记忆1个6位数的开锁密码，因此保险系数是十分高的（达100万）。本数控密码锁可广泛应用于家庭门锁、保险柜、文件柜等其他地方。

图2为本数控密码锁的一种实施电路图。

图中，键盘（1）由12个导电橡胶按键开关K₁－K₁₂组成，其中K₁－K₁₀为0－9数字键，K₁₁是复位键，K₁₂编程键。编码器（2）由二极管钜阵组成，其作用是将输入的十进制数转变成二进制数BCD码。同步脉冲转换器（3）由或非们IC₂组成，其作用是，每输入一位密码即产生一个同步脉冲送到程序计数器（4）中IC₁的CP端，同时送到编程控制器（7）中与非门IC₈的D输入端。程序计数器（4）由十进制计数／分配器IC₄等组成，其作用是对同步脉冲转换器（3）输出的同步脉冲进行计数，也即对输入的密码个数进行计数，同时给存贮器（5）提供相应的地址码，并在输入的密码个数为6个时输出一个控制开锁或报警的高电平。存贮器（5）由集成电路IC₀组成，这里用集成电路2114，它是一种微机用的静态随机存贮器，在本装置中用于存贮和输出密码数据，其地址端A₀－A₅连接程序计数器（4）中IC₁的Y₁－Y₆输出端，其余的地址线接地或接高电平，其数据端D₀－D₃连接比较控制器（8）的A组输入端和单向开关（6）的输出端，其读写控制端R／ W连接与非门IC₈的输出端，其工作原理是，当与非门IC₈的输出端为高电平时，存贮器（5）由D₀－D₃端输出已经寄存的密码数据；当与非门IC₈的输出端为低电平时，由D₀－D₃端向存贮器（5）输入由单向开关（6）送来的密码数据，输入输出数据的地址由程序控制器中IC₄的Y₁－Y₆给出。单向开关（6）的作用是，当系统处于编程状态时，单向开关（6）接通，于是从键盘（1）输入的密码数据就通过单向开关（6）进入存贮器（5）存贮起来，在正常开锁状态时，单向开关（6）断开，使存贮器（5）输出的数据（A组）与编码器（2）输出的数据（B组）相隔离，进而使他们在比较控制器（8）中进行比较。编程控制器（7）由D触发器IC₆、电阻R₄、R₅、R₆、R₇、电容C₃、C₄、三极管BG₁、编程开关K₁₂、与非门IC₈组成，IC₆的D端连接开关延时器（9）中D触发器IC₃的Q输出端，电容C₄、电阻R₄串联，其连接的中点接IC₆的R端，电容C₄的另一端接电源V_DD，电阻R₄的另一端接地；IC₆的CP端连接电阻R₆，同时连接三极管BG₁的集电极，电阻R₆的另一端接地，三极管BG₁的发射极经编程开关K₁₂接电源V_DD，IC₆的Q端连接单向开关（6）的控制端，同时连接到与非门IC₈的C输入端，三极管BG₁的基极通过电阻R₇连接到IC₆的 Q端及与非门IC₆的C输入端；电容C₃、电阻R₅串联，其中点连接到IC₆的S端，电阻R₅的另一端接地，电容C₃的另一端连接到开关延时器（9）中IC₃的 Q输出端；电阻R₉与发光二极管D₃串联，D₃的负极端接IC₆的Q输出端，R₉的另一端接电源V_DD。其工作原理是：初始时IC₆的 Q端为低电平，三极管BG₁开启，当从键盘输入的密码与存贮器（5）输出的密码全部相同时，IC₃的Q输出端为低电平，IC₃的 Q端为高电平，该高电平经一段时间后使IC₃的S端电平由低变高，IC₃状态翻转，Q端为高电平， Q为低电平，Q端为低电平时，IC₆的D端为低电平，此时按一下键K₁₂，IC₆的状态Q端为低电平，编程指示发光二极管D₃点亮； Q为高电平，使单向开关（6）接通，与非门IC₈开启，此时电路就进入编程状态。具体编程过程为，先按下复位开关K₁₁，然后顺序键入6位任意确定的开锁密码，第6位密码输入后IC₃的 Q端由低电平变为高电平，通过电容C₁耦合到IC₆的S端，使IC₆复位，Q端变为高电平， Q端为低电平，将与非门IC₈封闭，电路自动退出编程状态；电容C₄的作用是使电路在接通电源工作的瞬间，使电路进入编程状态，IC₆的Q端为低电平， Q端为高电平。比较控制器（8）的A组输入端接存贮器（5）的输出端，B组输入端接编码器（2）的输出端，其工作原理是使编码器（2）输出的B组数据与存贮器（5）输出的A组数据在比较控制器（8）中进行比较，A组与B组数据相同时比较控制器（8）的输出端（F）输出为低电平，A组与B组数据不同时，F端为高电平，即只要输入的密码有一位出错时，比较控制器（8）就自锁，F端始终保持为高电平，不再随输入的信号变化而改变，直到复位开关K₁₁合上给比较控制器（8）的复位端——R端加上一个正脉冲，比较控制器（8）才退出自锁。开关延时器（9）由D触发器IC₃及一些外围元件组成，其输出连接电子开关（10），其作用是控制电子开关（10）的开启时间。电子开关（10）由集成功率开关IC₇、电阻R₈组成，其输出连接微电机（11），其作用是控制微电机（11）的启停时间。微电机（11）带动锁头的舌簧运动。报警延时器（12）由D触发器IC₄、电阻R₃、电容C₂、二极管D₂组成，二极管D₂的负极连接IC₄的Q端，电阻R₃与二极管D₂并联，然后再与电容C₂串联，其串联的中点连接到IC₄的R端，电容C₂的负极接地，IC₄的S端接地，IC₄的D端连接比较控制器（8）的输出端，IC₄的CP端连接程序计数据（4）中IC₁的Y₆输出端，其工作原理是：当输入的开锁密码正确时，D触发器IC₄的D端为低电平，Q端输出为低电平，报警延时器（12）不工作，与报警延时器（12）连接的报警器（13）也不工作，当输入的开锁密码不正确时，IC₄的D端为高电平，这时如CP端加一正脉冲时，D触发器翻转，Q端变为高电平，报警器（13）发出报警，同时该高电平通过电阻R₃对电容C₂充电，使D触发器的置“0”端——R端的电压逐步上升，当电容C₂上的电压达到D触发器的翻转电平时，D触发器翻转，Q端变为低电平，报警器（13）停止工作，适当选择电阻R₃和电容C₂的数值可以控制报警时间的长短。报警器（13）由IC₅报警专用集成电路、和报警喇叭组成。

Claims (4)

1、一种由键盘(1)、编码器(2)、脉冲转换器(3)、程序控制器(4)、开关延时器(9)、电子开关(10)、微电机(11)、报警器(13)、电源(14)等构成的数控密码锁，其特征在于还有一存贮器(5)、单向开关(6)、编程控制器(7)、比较控制器(8)、报警延时器(12)，键盘(1)输出与编码器(2)连接，脉冲转换器(3)、程序计数器(4)、存贮器(5)依次连接，编码器(2)的输出分三路，一路连接到脉冲转换器(3)的输入端，一路连接到比较控制器(8)的B组输入端，一路连接到单向开关(6)的输入端，单向开关(6)的输出连接到存贮器(5)的数据端，同时连接到比较制器(8)的A组输入端，编程控制器(7)的输出一路连接到存贮器(5)的控制端，另一路连接到单向开关(6)的控制端，比较控制器(8)的输出一路连接到报警延时器(12)的输入端，另一路连接到开关延长器(9)的输入端，报警器(13)与报警延时器(12)的输出端连接，电子开关(10)与开关延时器(9)的输出端连接，电子开关(10)的输出端连接到可控制锁头舌簧运动的微电机(11)上。

2、根据权利要求1所述的数控密码锁，其特征在于所述的存贮器（5）IC₀，其地址端A₀－A₅连接程序控制器（4）中IC₁的Y₁－Y₆输出端，其余的地址线接地或接高电平，其数据端D₀－D₃连接比较控制器（8）的A组输入端以及单向开关（6）的输出端，其读写控制端R／ W连接与非门IC₈的输出端。

3、根据权利要求1所述的数控密码锁，其特征在于所述的编程控制器（7）由D触发器IC₆、电阻R₄、R₅、R₆、R₇、电容C₃、C₄、三极管BG₁、编程开关K₁₂、与非门IC₈组成，IC₆的D端连接开关延时器（9）中IC₃的Q输出端，电容C₄、电阻R₄串联，其连接的中点接IC₆的R端，电容C₄的另一端接电源V_DD，电组R₄的另一端接地，IC₈的CP端连接电阻R₈，同时连接三极管BG₁的集电极，电阻R₆的另一端接地，三极管BG₁的发射极经编程开关K₁₂接电源V_DD，IC₆的 Q端连接单向开关（6）的控制端，同时连接到与非门IC₈的C输入端，三极管BG₁的基极通过电阻R₇连接到IC₆的 Q端及与非门IC₈的C输入端，电容C₃、电阻R₅串联，其中点连接到IC₆的S端，电阻R₅的另一端接地，电容C₃的另一端连接到开关延时器（9）中IC₃的 Q输出端，电阻R₉与发光二极管D₃串联，D₃的负极端接IC₆的Q输出端，R₉的另一端接电源V_DD。

4、根据权利要求1所述的数控密码锁，其特征在于所述的报警延时器（12）由D触发器IC₄、电阻R₃、电容C₂、二极管D₂组成，二极管D₂的负极连接IC₄的Q端，电阻R₃与二极管D₂并联，然后再与电容C₂串联，其串联的中点连接到IC₄的R端，电容C₂的负极接地，IC₄的S端接地，IC₄的D端连接比较控制器（8）的输出端，IC₄的CP端连接程序计数器（4）中IC₁的Y₆输出端。