CN101566023B - 一种箱用高匙密率电子锁 - Google Patents

Abstract

一种箱用高匙密率电子锁，其技术方案是：构成中包括锁体和电子钥匙，所述锁体由锁壳、锁舌、驱动电机以及智能控制电路组成，所述智能控制电路的输出信号控制驱动电机，所述驱动电机通过减速器和齿条与锁舌构成驱动关系，所述锁舌与箱门框上的锁孔相对应，另一端设有锁门弹簧，所述电子钥匙内设有开锁密码存储器，当开锁密码存储器存储的密码与智能控制电路中预存的密码相同时，微处理器即指令驱动电机打开锁舌。本发明结构简单，操作方便、快捷，窃电者难以打开箱门，将其用于电表箱，可基本杜绝窃电行为，不仅减少了经济损失，而且消除了事故隐患。

Description

一种箱用高匙密率电子锁

技术领域

本发明涉及一种用于电表箱的高可靠性电子锁，属锁具技术领域。

背景技术

电是工农业生产和人们日常生活中不可缺少的能源，为了合理规划用电量和收取电费，电力部门在供电线路中安装了电度表，以便计量用户的用电量。电度表一般安装在电表箱内，在经济利益的驱使下，常有人私自打开电表箱，对电度表线路或表内部件进行改动，以达到窃电的目的，这不仅给供电企业造成经济损失，而且还会带来漏电、失火等事故隐患。

电表箱锁是防止窃电的重要装置，现有的电表箱一般安装的是机械锁，机械锁很容易被掌握一般开锁技术的人打开，其钥匙也很容易被复制，因而防盗效果并不理想。此外，由于电力部门所管理的电表箱非常多，钥匙的数量也很大，携带很不方便，且钥匙形状相似，区分起来比较困难，即使逐个作出标记，查找个别钥匙往往也要花费很长时间，给电箱管理带来很多不便，大大降低了工作效率。若多个电表箱采用通用钥匙虽能给管理人员带来方便，但不法分子只要得到一把钥匙就可打开多个电表箱，这在很大程度上降低了表箱的安全性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足、提供一种开锁方便、快捷，安全性高的箱用高匙密率电子锁。

本发明的问题是以下述技术方案实现的：

一种箱用高匙密率电子锁，构成中包括锁体和电子钥匙，所述锁体由锁壳、锁舌、驱动电机以及智能控制电路组成，所述智能控制电路的输出信号控制驱动电机，所述驱动电机通过减速器和齿条与锁舌构成驱动关系，所述锁舌与箱门框上的锁孔相对应，另一端设有锁门弹簧；所述电子钥匙内设有开锁密码存储器，所述开锁密码存储器通过设置在电子钥匙外壳上的钥匙插头和设置于锁体上的钥匙插座与智能控制电路的微处理器连接，当开锁密码存储器存储的密码与智能控制电路中预存的密码相同时，微处理器即指令驱动电机打开锁舌。

上述防盗电子锁，所述智能控制电路由微处理器、密码本存储器和驱动电路组成，所述微处理器的WP1、SCL1、SDA1端分别接密码本存储器的WP、SCL、SDA端，WP2、SCL2、SDA2端通过钥匙插座和钥匙插头分别接开锁密码存储器的WP、SCL、SDA端，所述驱动电路由与驱动电机串联的场效应管和光电隔离器组成，微处理器的VO端输出的控制信号经光电隔离器控制场效应管的栅极。

上述防盗电子锁，所述电子钥匙内设有电池和稳压芯片，所述电池通过钥匙插头和钥匙插座给驱动电路和稳压芯片供电，所述稳压芯片的输出端给开锁密码存储器供电，并通过钥匙插头和钥匙插座给微处理器和密码本存储器供电。

上述防盗电子锁，所述钥匙插座端部设有带复位弹簧的滑动盖板，所述滑动盖板的两端设有导向斜面，所述钥匙插头的两侧设有与滑动盖板两端的导向斜面相对应的顶片。

上述防盗电子锁，所述电子钥匙上设有两个状态指示灯，它们通过钥匙插头和钥匙插座分别接微处理器的输入输出口A1端口和A2端口。

本发明电子钥匙内的开锁密码存储器用于存储开锁密码，钥匙插头与钥匙插座插接后，微处理器读取开锁密码存储器内储存的密码，并与密码本存储器内存储的本电子锁的当前密码相比较，若二者一致，则通过驱动电路使驱动电机运转，使锁舌缩回，打开箱门。由于一个开锁密码存储器可以存储多个开锁密码，因而一把电子钥匙可以对应多个密码不同的箱锁，大大减少了钥匙数量，一个管理员可携带一把或两把电子钥匙即可管理所辖全部用户的表箱，携带方便、灵活。

电子锁采用随机生成的密码，密码由公式Y＝￡(x)生成，计算结果Y的数值为密码值。当电子钥匙打开电子锁后，电子锁的微处理器随机生成一个x值，并将这一x值存储并写入电子钥匙的相应存储区，每把电子钥匙可为多把电子锁分配各自独立的密码及其它信息存储区，电子钥匙内的密码由主站管理软件根据电子钥匙内存储的每把电子锁的x值利用同样的公式Y＝￡(x)生成，并将此密码存入与各电子锁相对应的存储区。使一把电子钥匙可开多个不同的防盗电子锁，一个密码只能开锁一次，要想再次打开同一表箱必须通过主站管理软件更新电子钥匙内的密码，因此，即使窃贼拿到电子钥匙也无法打开表箱，大大提高了表箱的安全性。

本发明的所有电子元件均通过钥匙插头和钥匙插座与电池连接，因而只有钥匙插头与钥匙插座插接后电池才会供电，降低了本装置的能耗，延长了电池的使用寿命。

本发明结构简单，操作方便、快捷，窃电者难以打开，将其用于电表箱，可基本杜绝窃电行为，不仅为电力部门减少了经济损失，而且消除了事故隐患。本发明除用于电表箱外，可广泛用于其他需要高安全性的场合。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明钥匙孔外观示意图；

图2是本发明锁体结构示意图；

图3是图1中的A-A剖视图；

图4是图1中的B-B剖视图；

图5是电子钥匙结构示意图；

图6是本发明电原理图；

图7是本发明开锁程序框图。

图中各标号为：1、复位弹簧；2、顶片；3、锁门弹簧；4、锁壳；5、锁舌；6、钥匙插头孔；7、钥匙外壳；8、减速器；9、齿条；10、线路板；11、导向斜面；12、滑动盖板；13、钥匙；14、顶片插孔；B、电池；M、驱动电机；G、光电隔离器；Q、场效应管；J1、钥匙插头；J2、钥匙插座；U1、微处理器；U2、开锁密码存储器；U3、密码本存储器；U4、稳压芯片；D1、D2、状态指示灯；R1～R12、电阻。

具体实施方式

参看图1～图3，本发明包括锁体和钥匙13，锁体装在箱门上，它包括锁壳4、锁舌5、驱动电机M和智能控制电路，其中，锁舌5设置在锁壳4一侧，锁舌5可伸出锁壳4与门框上的锁孔配合；锁舌5内侧设有锁门弹簧3，驱动电机M断电后，锁门弹簧3可将锁舌推出，使箱门锁闭。锁舌5一侧连接齿条9，齿条9通过减速器8与驱动电机M的输出轴连接，减速器8由齿轮组构成。当驱动电机M通电旋转时，齿条9在减速器8的驱动下带动锁舌5沿锁壳4侧壁滑动，使箱门打开。锁壳4上设有钥匙插头孔6和两个顶片插孔14。

参看图4～图6，锁壳4上的钥匙插头孔6和顶片插孔14应朝向斜下方，防止雨水进入锁壳4内。钥匙插座J2端部设有带复位弹簧1的滑动盖板12，所述滑动盖板12的两端设有导向斜面11。一般状态下，滑动盖板12在复位弹簧1的作用下将钥匙插头孔6盖住，防止异物进入。钥匙外壳7内装有电池B，在钥匙13前端设有钥匙插头J1和顶片2，其中，顶片2位于钥匙插头J1两侧且其长度大于钥匙插头J1。当钥匙插头J1与钥匙插座J2对接时，顶片2先与导向斜面11接触，导向斜面11在顶片2的作用下，向下移动，从而带动整个滑动盖板12向下移动，使钥匙插座J2露出后与钥匙插头J1插接。拔出电子钥匙后，滑动盖板12在复位弹簧1的推动下复位，将钥匙插头孔6盖住。

参看图6，图中的J1为钥匙插头；J2为钥匙插座；电池B为锂电池；芯片U4为电源稳压芯片，它为电子锁的控制电路、电子钥匙提供工作电源，它的输入端是通过J1和J2转接过来的，即电子钥匙拔出电子锁后输入电源断开。芯片U2为开锁密码存储器，同时储存它所管理的所有电子锁(最多1000把)的当前状态信息；D1和D2为电子锁工作状态指示灯；芯片U4为密码本存储器，用于存储电子锁状态信息及密码本；芯片U1为电子锁微处理器，负责与电子钥匙交换信息并控制驱动电机M打开电子锁；芯片G为光电隔离器，起到微处理器U1与电机驱动电路的缓冲隔离作用；器件Q为驱动电机的功率器件；M为驱动电机，由它负责拉动电子锁锁舌5，完成开锁动作。图中各个电阻的作用是：R1、R5、R8、R9为上拉电阻，R2、R7、R10为下拉电阻，R3、R4为两个发光管LED的限流电阻，电容C和电阻R6组成微处理器的上电复位延时电路，R11为光耦G输入端的限流电阻，R12为场效应管控制端的偏置电阻。

图中各集成块的型号是：U1为EM78P154N，U2为24LC04B，U3为24LC128，U4为MC33375ST-5.0T3G。

电子锁微处理器U1还有一个重要功能，可在每次电子钥匙开锁完成后生成下次开锁密码序号，并将此密码序号写入电子钥匙内。要想再次打开电子锁必须通过管理软件，将电子钥匙内存储的目标电子锁的开锁密码序号读出找到相应的密码信息，再将此密码信息写入电子钥匙的对应目标电子锁的位置，然后才能使用本电子钥匙打开目标电子锁。

本系统的设计思路是将电子钥匙和电子锁的使用达到最大的灵活性，由于电子锁是固定在箱体上的，改动不方便，所以在程序上设计的比较灵活，使用方式和密码性质特点可通过电子钥匙灵活更改。通过不同属性的电子钥匙实现不同的功能，电子钥匙可通过管理软件定义不同的属性：1、定义电子锁编号属性，此属性可修改电子锁的内部编号；2、初始化属性，管理软件可通过此钥匙将新的密码本和本地通用密码写入电子锁，本地通用密码是指本钥匙所管辖的所有电子锁共用一组密码，这样使用起来比较省事；3、通用密码属性，管理软件将初始化属性定义的本地通用密码写入钥匙，电子锁把钥匙中的密码与内部存储的通用密码(初始化钥匙定义的)比较，判断一致性；4、滚动密码钥匙属性，通过初始化钥匙将管理软件定义的密码本写入电子锁，并划分出N个字段，同时为每个字段按顺序定义编号，电子锁的初始化默认密码字段序号为0，每次开锁完成后电子锁生成下次开锁密码序号，并将此序号写入钥匙，要想再次打开电子锁必须通过管理软件将新的密码序号对应的密码写入钥匙。

Claims (3)

1.一种箱用高匙密率电子锁，其特征是，构成中包括锁体和电子钥匙两部分，所述锁体由锁壳(4)、锁舌(5)、驱动电机(M)以及智能控制电路组成，所述智能控制电路的输出信号控制驱动电机(M)，所述驱动电机(M)通过减速器(8)和齿条(9)与锁舌(5)构成驱动关系，所述锁舌(5)与箱门框上的锁孔相对应，锁舌另一端设有锁门弹簧(3)；所述电子钥匙内设有开锁密码存储器(U2)，所述开锁密码存储器(U2)通过设置在电子钥匙外壳上的钥匙插头(J1)和设置于锁体上的钥匙插座(J2)与智能控制电路的微处理器(U1)连接，当开锁密码存储器存储的密码与智能控制电路中预存的密码相同时，微处理器即指令驱动电机打开锁舌；

所述智能控制电路由微处理器(U1)、密码本存储器(U3)和驱动电路组成，所述微处理器(U1)的WP1、SCL1、SDA1端分别接密码本存储器(U3)的WP、SCL、SDA端，WP2、SCL2、SDA2端通过钥匙插座(J2)和钥匙插头(J1)分别接开锁密码存储器(U2)的WP、SCL、SDA端；所述驱动电路由场效应管(Q)和光电隔离器(G)组成，微处理器(U1)的VO端输出的控制信号经光电隔离器(G)控制场效应管(Q)的栅极，所述场效应管(Q)的漏极负载为驱动电机(M)；

所述电子钥匙内设有电池(B)和稳压芯片( U4)，所述电池(B)通过钥匙插头(J1)和钥匙插座(J2)给驱动电路和稳压芯片( U4)供电，所述稳压芯片( U4)的输出端给开锁密码存储器(U2)供电，并通过钥匙插头(J1)和钥匙插座(J2)给微处理器(U1)和密码本存储器(U3)供电。

2.根据权利要求1所述箱用高匙密率电子锁，其特征是，所述钥匙插座(J2)端部设有带复位弹簧(1)的滑动盖板(12)，所述滑动盖板(12)的两端设有导向斜面(11)，所述钥匙插头(J1)的两侧设有与滑动盖板(12)两端的导向斜面(11)相对应的顶片(2)。 

3.根据权利要求2所述箱用高匙密率电子锁，其特征是，所述电子钥匙上设有两个状态指示灯，它们通过钥匙插头(J1)和钥匙插座(J2)分别接微处理器(U1)A1端口和A2端口。 

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