CN101974992A - 智能学习型红外遥控密码锁 - Google Patents

Abstract

本发明为智能学习型红外遥控密码锁，包括锁和钥匙，解决已有密码锁不能一把钥匙开多个锁的问题。锁的第1单片机通过机械锁驱动电路与机械锁连接，第1单片机与第1红外接收模块和开锁、关锁键连接，钥匙的第2单片机与第2红外发射模块和开锁、关锁键连接，第1单片机还与第1红外发射模块和密码设置键连接，第2单片机还与第2红外接收模块和密码学习键连接，当第1单片机检测到红外信号，将接收到的信号与数据存储器中的开锁密码比较，若一致则开锁，当钥匙学习键被按下时，锁的第1单片机通过密码设置键依次选择数据存储器中存贮的开锁密码并通过第1红外发射模块发送密码信号，钥匙的第2单片机通过第2红外接收模块接收密码信号并与数据存储器中已有的密码进行比较，如果不一致，则保存，完成密码的学习程序。

Description

智能学习型红外遥控密码锁

技术领域：

本发明与红外遥控密码锁有关。

背景技术：

已有的红外遥控密码锁是一把钥匙对应一把门锁，要开多个门锁，必须携带多把钥匙。各个遥控密码锁的钥匙不能兼容。成本高，给使用者造成不便。

发明内容：

本发明的目的是提供一种成本低，安全性高。操作简便，一把钥匙可打开多把锁的智能学习型红外遥控密码锁。

本发明是这样实现的：

本发明智能学习型红外遥控密码锁，包括锁和钥匙，锁的第1单片机通过机械锁驱动电路与机械锁连接，第1单片机与第1红外接收模块和开锁、关锁键连接，钥匙的第2单片机与第2红外发射模块和开锁、关锁键连接，其特征在于第1单片机还与第1红外发射模块和密码设置键连接，第2单片机还与第2红外接收模块和密码学习键连接，当第1单片机接到启动指令，首先检查第1红外接收模块是否接收到钥匙发来的红外信号，若无则扫描密码设置键S1，开锁键S2、关锁键S3的按下状态，并根据不同键的按下状态作出反应，若检测到红外信号，则第1单片机将接收到的信号与数据存储器中的开锁密码比较，若一致则开锁，钥匙的第2单片机接收到启动指令，先扫描学习键S4、开锁键S5、关锁键S6的按下状态，并根据不同按键的按下状态作出反应，当学习键被按下时，锁的密码设置键S1也按下，锁的第1单片机通过密码设置键依次选择数据存储器中存贮的开锁密码并通过第1红外发射模块发送密码信号，钥匙的第2单片机通过第2红外接收模块接收密码信号并与数据存储器中已有的密码进行比较，如果不一致，则保存，完成密码的学习程序，当钥匙的第2单片机的开锁键按下时，第2单片机的数据存贮器中存贮的密码信号依次通过第2红外发射模块发射。

当钥匙的学习键按下时，按下锁的密码设置键，钥匙的第2单片机通过锁发来的密码信号脉冲边沿触发方式来测量密码信号的脉冲宽度，当第2红外接收芯片没有接收到锁发来的脉冲信号时，输出高电平，当接收到第1个低电平脉冲时，进入脉冲下降沿触发中断服务程序，定时器启动，当低电平脉冲结束，接收到高电平脉冲时，进入上升沿触发中断服务程序，关闭定时器，保存定时器的值，接着将定时器清零后重新启动，当高电平脉冲结束时，关闭定时器，当接收到下一个低电平脉冲时，定时器启动，重复上述过程，当第2单片机检测到脉冲宽度超过60-66ms时，定时器溢出中断，第2红外接收芯片接收密码信号完毕，第2单片机将已收接的红外脉冲信号数据作为新的开锁密码存入数据存贮器。

学习型红外钥匙可以学习多把红外遥控门锁发射的红外遥控信号，实现一把学习型红外钥匙开启多把红外遥控门锁。而普通的红外钥匙只能打开各自所对应的红外遥控门锁。

红外遥控密码不需要像传统的密码锁输入一长串密码，开锁者不需知道密码，只需按下开锁键即可打开密码锁，方便快捷。

每一个红外遥控门锁的密码信息不同，并且可以修改密码信息，修改后，学习型红外钥匙需要重新学习。

本发明有如下优点：

1)通过红外遥控信号来控制锁的开关，方便安全。红外钥匙把内部所有的已经学习并存储的开锁密码信号发送至密码锁，密码锁把接收到的每一个开锁信号与数据存储器中的密码核对，一旦一致，则由单片机IO口输出开锁信号至机械锁驱动电路。由于红外钥匙上只有三个键，学习键，开锁键和关锁键，大大减少了传统的通过小键盘来输入一长串密码的麻烦。2)红外遥控密码编码是通过软件完成，，因此编码格式可以随意修改，灵活性很强。所有的开锁密码信号都是事先存在密码锁的数据存储器中，需要为锁设置密码时只需随机调出一组开锁密码通过发射模块发送至红外钥匙即可。红外钥匙在学习新设置的密码时，若发现刚学习到的密码在内部数据存储器中已存在，则亮灯提示，此密码已存在，需重新设置，直至灯灭为止密码才算设置成功。3)红外钥匙是通过边沿触发的方式来测量红外密码脉冲宽度，所以无论密码方式怎么改变，都可以精准测出其宽度。一把学习型红外钥匙可以学习多把密码锁的开门信号，所以只需一把钥匙就可以打开多把锁，安全性高，操作简便。

附图说明：

图1是红外遥控锁电路结构框图。

图2是红外钥匙电路结构框图。

图3是红外遥控锁电路图。

图4是机械锁驱动电路图。

图5是红外钥匙电路图。

图6是密码锁程序流程图。

图7是红外钥匙程序流程图。

图8是红外密码学习子程序及中断服务程序流程图。

具体实施方式：

本系统主要有两部分组成，分别为红外遥控密码锁和学习型红外钥匙。它们的电路结构框图如图1，2所示。

当密码锁安装后，先通过密码设置键S1设置密码。按下红外钥匙上的学习键S4，对准密码锁，然后按下密码锁上的密码设置键S1，此时观察红外钥匙，如果钥匙上的指示灯不亮，则表示接受到的红外遥控密码信号在数据存储器上不存在，可以保存并作为该锁的开门信号；若指示灯亮，则表示刚刚设置的红外密码已经存在，需要重新设置，直到指示灯灭为止。(附图3，5)

智能学习型红外遥控密码锁的红外发射模块主要由一个红外发射二极管，三极管，限流电阻组成。需要发送红外编码时，只需要将发送红外编码的IO口与发射模块的IO口连接即可。当发送高电平时，三极管导通，此时红外发射二极管也导通，发出红外线；当发送低电平时，三极管，红外发射二极管截止，无信号发出。(附图3)

假设门已锁，当门外有人按门铃时，屋里的人只需按下密码锁上的开锁键S2即可。若主人在房子外，想开门，应对准密码锁按下红外钥匙上的开锁键S5，红外钥匙把数据存储器中的所有密码都发送一遍，红外接收器将接收到的密码信号输入给单片机，把接受到的每个密码与密码锁中的密码一一比较，只要有一致的，单片机由不同输出口IO1，IO2输出机械锁开启信号。由单片机输出的低电平信号经过IO1，使光电耦合器U1输出低电平信号，使Q1，Q2导通，+12V电源加在控制电机M的A上；信号还经过另一条支路接至反相器将高电平加在Q8基极上，使Q7，Q8导通。+12V经过Q2发射极，集电极，电机M，Q7集电极，发射极构成回路，此时电机正转。通过与电机轴相联接的传动机构带动机械锁的旋转把手转动，使机械锁开启。当人在屋里时，如果要关锁，先把门关上，然后按下锁上的关锁键S3，由于机械锁此时处于开启状态，单片机此时输出的低电平的反转信号经过IO2，使得光电耦合器U2输出低电平信号，使Q3，Q4导通，+12V电源加在控制电机M的B上；信号还经过另一条支路接至反相器将高电平加在Q5基极上，使Q5，Q6导通。+12V经过Q3发射极，集电极，电机M，Q6集电极，发射极构成回路，此时电机反转。通过与电机轴相联接的传动机构带动机械锁的旋转把手转动，使机械锁关闭。当人要出外，同样把门关上，然后按下红外钥匙上的关锁键，即可，原理跟人在屋里是关锁是一致的。图中的K1，K2是动力制动开关，用以使电机正反转旋转到位后立即停止而设。(附图4)

智能学习型红外遥控密码锁的红外接收模块是由一片红外接收芯片HS0038A2组成，其内部将接受到的红外编码进行解调，然后输出与发射时相反的编码脉冲。只需将编码脉冲送到单片机的外部中断口0和1，通过边沿触发的方式即可测出相应每个脉冲的宽度。接着，只需把测出的脉冲宽度存入单片机内部EEPROM即可。(附图5)

图6为红外遥控密码锁的程序流程图。程序先检查是否接收到红外信号，若无则扫描S1、S2、S3三个按键的按下情况，根据不同的按键的按下情况作出相应的反应；若检测到红外信号，即表明红外钥匙发送开锁信号，把接收到的信号与数据存储器中的开锁密码比较，若一致则开锁，否则继续检测红外信号。

图7为红外钥匙的程序流程图。程序先扫描S4、S5、S6三个按键，根据各自按下的情况作出相应的反应。当学习键被按下时，红外遥控锁发送密码信号，把刚接收到的密码信号学习一遍，并与数据存储器中已有的密码进行比较，如果不一致则保存，否则亮灯提示，重新设置密码，直至灯灭为止。其它两个键根据按下与否作出开，关锁的反应。

图8为红外编码学习子程序和中断服务程序流程图。程序通过边沿触发的方式来测量脉冲宽度。没有接收到脉冲时，红外接收芯片输出为高电平。当第一个脉冲是低电平时，单片机检测到下降沿触发，程序进入下降沿触发中断服务程序。在中断服务程序中，定时器启动，然后等待上升沿触发中断。当低电平脉冲结束，高电平脉冲到来时，进入上升沿触发中断服务程序。在中断服务程序中，关闭定时器，保存定时器的值，接着定时器清零，最后重新启动定时器。之所以重新启动，是因为下一个脉冲是高电平，前一个低电平脉冲的结束是后一个高电平脉冲的开始，所以需要启动定时器。当下一个脉冲是低电平时，检测到下降沿触发，进入中断服务程序，重复上述过程。当脉冲宽度超过60-66ms时，定时器溢出中断，确认接收到红外信号完毕。接着把RAM的数据存入EEPROM。这样，红外脉冲信号就被原封不动的全部记忆和存储。

Claims (2)

1.智能学习型红外遥控密码锁，包括锁和钥匙，锁的第1单片机通过机械锁驱动电路与机械锁连接，第1单片机与第1红外接收模块和开锁、关锁键连接，钥匙的第2单片机与第2红外发射模块和开锁、关锁键连接，其特征在于第1单片机还与第1红外发射模块和密码设置键连接，第2单片机还与第2红外接收模块和密码学习键连接，当第1单片机接到启动指令，首先检查第1红外接收模块是否接收到钥匙发来的红外信号，若无则扫描密码设置键S1，开锁键S2、关锁键S3的按下状态，并根据不同键的按下状态作出反应，若检测到红外信号，则第1单片机将接收到的信号与数据存储器中的开锁密码比较，若一致则开锁，钥匙的第2单片机接收到启动指令，先扫描学习键S4、开锁键S5、关锁键S6的按下状态，并根据不同按键的按下状态作出反应，当学习键被按下时，锁的密码设置键S1也按下，锁的第1单片机通过密码设置键依次选择数据存储器中存贮的开锁密码并通过第1红外发射模块发送密码信号，钥匙的第2单片机通过第2红外接收模块接收密码信号并与数据存储器中已有的密码进行比较，如果不一致，则保存，完成密码的学习程序，当钥匙的第2单片机的开锁键按下时，第2单片机的数据存贮器中存贮的密码信号依次通过第2红外发射模块发射。

2.根据权利要求1所述的智能学习型红外遥控密码锁，其特征在于当钥匙的学习键按下时，按下锁的密码设置键，钥匙的第2单片机通过锁发来的密码信号脉冲边沿触发方式来测量密码信号的脉冲宽度，当第2红外接收芯片没有接收到锁发来的脉冲信号时，输出高电平，当接收到第1个低电平脉冲时，进入脉冲下降沿触发中断服务程序，定时器启动，当低电平脉冲结束，接收到高电平脉冲时，进入上升沿触发中断服务程序，关闭定时器，保存定时器的值，接着将定时器清零后重新启动，当高电平脉冲结束时，关闭定时器，当接收到下一个低电平脉冲时，定时器启动，重复上述过程，当第2单片机检测到脉冲宽度超过60-66ms时，定时器溢出中断，第2红外接收芯片接收密码信号完毕，第2单片机将已收接的红外脉冲信号数据作为新的开锁密码存入数据存贮器。

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