CN104481223A - 一种密码编程的锁及磁控开关锁的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种密码编程的锁及磁控开关锁的方法，密码编程的锁，其包括两部分，一个是锁头，另一个是钥匙；钥匙部分包括对接锁头的微型电触点、存有秘钥的芯片和四组产生磁力的微型磁力线圈，每组微型磁力线圈的两端均设有屏蔽体；锁头部分包括电触点、磁控部分、光电结构部分、电机制动部分和锁拴。磁控开关锁的方法，其包括以下步骤：第一步，对秘钥信息进行加密，再把加密了的秘钥烧录到芯片，对MCU部分的存储的秘钥进行加密；第二步，插入MCU检测钥匙，并触发HCS300/1滚动码，MCU对滚动码解码，等等。秘钥数字订制，采用Keeloq技术的HCS300/1芯片，相同的密码配置概率接近0，和传统单纯机械式锁头相比，破解难度提高，安全性能提高。

Description

一种密码编程的锁及磁控开关锁的方法

技术领域

本发明涉及一种锁及开关锁方法，尤其涉及一种密码编程的锁及磁控开关锁的方法。

背景技术

现有的锁涉及各种各样的形式，如机械锁、电子锁等等，本发明提供一种密码编程的锁及磁控开关锁的方法。

发明内容

为了解决现有技术中问题，本发明提供了一种密码编程的锁，其包括两部分，一个是锁头，另一个是钥匙；钥匙部分包括对接锁头的微型电触点、存有秘钥的芯片和四组产生磁力的微型磁力线圈，每组微型磁力线圈的两端均设有屏蔽体；锁头部分包括电触点、磁控部分、光电结构部分、电机制动部分和锁拴，磁控部分包括设有导光孔的导磁拉片，锁头的电触点和钥匙的电触点相互接触导通，锁头的控制系统分别通过4路D/A转换出驱动信号，驱动钥匙端的四个线圈产生不同磁场，其中导磁拉片的一端由弹簧拉动，导磁拉片的另一端由线圈拉动，拉动锁头的导磁拉片到力的平衡位置，在导磁拉片到力的平衡位置时，发光LED和光敏器件通过导光孔形成一条直线，光电系统工作，并送出信号，推动电机制动部分对锁拴制动。

作为本发明的进一步改进，所述存有秘钥的芯片为HCS300/1。

作为本发明的进一步改进，驱动信号经过功率放大电路后驱动钥匙端的四个线圈产生不同磁场。

一种磁控开关锁的方法，其包括以下步骤：

       第一步，对秘钥信息进行加密，再把加密了的秘钥烧录到芯片，对MCU部分的存储的秘钥进行加密；

       第二步，插入MCU检测钥匙，并触发HCS300/1滚动码，MCU对滚动码解码；

       第三步，MCU判断秘钥的正确性并根据正确的秘钥产生四组互不相同的16位数据给到D/A转换器；

       第四步，驱动磁场电路根据D/A转换器产生的模拟电压产生不同功率的磁场驱动信号并驱动钥匙端的四组磁圈；

       第五步，四组磁圈产生的不同磁场强度拉动锁头的四组导磁拉片到作用力相互抵消；

       第六步，导磁拉片被拉动到平衡位置后，发光LED和光敏器件通过导光孔形成一条直线，启动四组LED发光，同时采集光敏信号强度；

       第七步，四组光敏器件被触发后，启动电动机正转，打开锁板。

作为本发明的进一步改进，步骤一中的芯片为HCS300/1。

本发明的有益效果是：

本设计采用单片机控制磁场强度驱动密码锁的打开和关闭。秘钥数字订制，采用Keeloq技术的HCS300/1芯片，相同的密码配置概率接近0，和传统单纯机械式锁头相比，破解难度提高，安全性能提高。

最终本设计提供了全新的锁控设计技术，实现了高强度的加锁过程，使得防盗性能得到全新的提高和保障。本技术应用领域广泛，无论工业还是军事或者商业，民用，都是值得推广和应用的。

附图说明

图1是本发明锁头部分结构框图；

图2是本发明钥匙部分结构框图；

图3是本发明磁控系统示意图；

图4是本发明光电系统结构示意图；

图5是本发明系统加解密过程；

图6是本发明密码编程的锁结构示意图；

图7是本发明解锁流程图；

图8是锁头端的部分电路结构框图；

图9是锁头端的部分电路结构框图二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

一种密码编程的锁，其包括两部分，一个是锁头，另一个是钥匙1；钥匙部分包括对接锁头的微型电触点、存有秘钥的芯片和四组产生磁力的微型磁力线圈，每组微型磁力线圈的两端均设有屏蔽体；锁头部分包括电触点、磁控部分2、光电结构部分3、电机制动部分5和锁拴4，磁控部分包括设有导光孔的导磁拉片，锁头的电触点和钥匙的电触点相互接触导通，锁头的控制系统分别通过4路D/A转换出驱动信号，驱动钥匙端的四个线圈产生不同磁场，其中导磁拉片的一端由弹簧拉动，导磁拉片的另一端由线圈拉动，拉动锁头的导磁拉片到力的平衡位置，在导磁拉片到力的平衡位置时，发光LED和光敏器件通过导光孔形成一条直线，光电系统工作，并送出信号，推动电机制动部分对锁拴制动。所述存有秘钥的芯片为HCS300/1。驱动信号经过功率放大电路后驱动钥匙端的四个线圈产生不同磁场。

一种磁控开关锁的方法，其包括以下步骤：

       第一步，对秘钥信息进行加密，再把加密了的秘钥烧录到芯片HCS300/1，对MCU部分的存储的秘钥进行加密；

       第二步，插入MCU检测钥匙，并触发HCS300/1滚动码，MCU对滚动码解码；

       第三步，MCU判断秘钥的正确性并根据正确的秘钥产生四组互不相同的16位数据给到D/A转换器；

       第四步，驱动磁场电路根据D/A转换器产生的模拟电压产生不同功率的磁场驱动信号并驱动钥匙端的四组磁圈；

       第五步，四组磁圈产生的不同磁场强度拉动锁头的四组导磁拉片到作用力相互抵消；

       第六步，导磁拉片被拉动到平衡位置后，发光LED和光敏器件通过导光孔形成一条直线，启动四组LED发光，同时采集光敏信号强度；

       第七步，四组光敏器件被触发后，启动电动机正转，打开锁板。

本方案由两部分组成，一个是固定在门或者其他设备上的锁头（图1），另一个是钥匙（图2）。

如图3所示，磁控系统采用四个可以产生磁场能量的微型线圈固定在钥匙上。钥匙插到锁头后，钥匙和锁头的电触点相互接触导通。系统将会读取钥匙的秘钥芯片数据并进行解密。如果秘钥匹配，系统将会分别通过4路D/A转换出驱动信号，再经过功率放大电路，从而驱动钥匙端的四个线圈产生不同磁场，最终将拉动锁头的导磁拉片到不同位置。

如图4所示，图中显示了光信号触发过程。

正常锁定情况下，也就是锁头检测不到钥匙的插入时，由于导磁拉片只受到弹簧的拉动，拉片的导光孔位置没有跟发光LED和光敏器件形成一条直线，光敏器件是检测不到光信号的。当导磁拉片被磁力牵动同时两边受力平衡时，导光孔将移动到另一稳定的位置了。该位置恰好使得发光LED产生的光信号通过，并触发了光敏器件。如果四个光敏器件都同时被触发了，那么系统将会发出打开锁头指令，送到驱动锁头开关电路，打开系统锁。

加解密系统：

本设计把秘钥信息放在钥匙端。MCU只有访问到有合适的秘钥信息才能为系统开锁。为了使得秘钥的安全性得到保证，在制作秘钥之前先对秘钥信息进行加密，再把加密了的秘钥烧录到HCS300/1芯片。

MCU部分的存储的秘钥也是加了密的秘钥。锁头和钥匙的秘钥必须一样同时是加密的。如图5所示的系统加解密过程。

如图6所示，本结构图主要包括钥匙，磁控部分，光电结构部分，电机制动部分，锁拴。

当插入钥匙后，磁控部件将会动作，同时光电系统工作，并送出信号，最终推动电动机对锁拴制动。

本设计提供磁控开关锁的方法，其包括以下步骤：

       第一步，MCU检测钥匙的插入，并触发HCS300/1滚动码；

       第二步，MCU对滚动码解码，二次解码；

       第三步，MCU判断秘钥的正确性并根据正确的秘钥产生四组互不相同的16位数据给到D/A转换器；

       第四步，驱动磁场电路根据D/A转换器产生的模拟电压产生不同功率的磁场驱动信号并驱动钥匙端的四组磁圈；

       第五步，四组磁圈产生的不同磁场强度拉动锁头的四组导磁拉片到作用力相互抵消；

       第六步，导磁拉片被拉动到新的位置后，启动四组LED发光，同时采集光敏信号强度；

       第七步，四组光敏器件被触发后，启动电动机正转，打开锁板。

       本设计采用HCS300/1加密芯片存储加密的秘钥，并固定在钥匙端，同时钥匙端并不需要安装电池，保证安全性，简单性。

       本设计采用磁控方式驱动导磁拉片，其中产生磁场信号的线圈放在钥匙一端，一共四组。另外驱动电路部分包括信号放大和功率产生单元。它们集成在锁头一端。如图8所示。LPF：低通滤波器。

本设计采用光电检测电路实现最终秘钥的解析执行过程。包括LED光源产生电路，光电检测转换电路和驱动电机电路。如图9所示。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种密码编程的锁，其特征在于：其包括两部分，一个是锁头，另一个是钥匙；钥匙部分包括对接锁头的微型电触点、存有秘钥的芯片和四组产生磁力的微型磁力线圈，每组微型磁力线圈的两端均设有屏蔽体；锁头部分包括电触点、磁控部分、光电结构部分、电机制动部分和锁拴，磁控部分包括设有导光孔的导磁拉片，锁头的电触点和钥匙的电触点相互接触导通，锁头的控制系统分别通过4路D/A转换出驱动信号，驱动钥匙端的四个线圈产生不同磁场，其中导磁拉片的一端由弹簧拉动，导磁拉片的另一端由线圈拉动，拉动锁头的导磁拉片到力的平衡位置，在导磁拉片到力的平衡位置时，发光LED和光敏器件通过导光孔形成一条直线，光电系统工作，并送出信号，推动电机制动部分对锁拴制动。

2.根据权利要求1所述的密码编程的锁，其特征在于：所述存有秘钥的芯片为HCS300/1。

3.根据权利要求1所述的密码编程的锁，其特征在于：驱动信号经过功率放大电路后驱动钥匙端的四个线圈产生不同磁场。

4.一种磁控开关锁的方法，其特征在于，其包括以下步骤：

       第一步，对秘钥信息进行加密，再把加密了的秘钥烧录到芯片，对MCU部分的存储的秘钥进行加密；

       第二步，插入MCU检测钥匙，并触发HCS300/1滚动码，MCU对滚动码解码；

       第三步，MCU判断秘钥的正确性并根据正确的秘钥产生四组互不相同的16位数据给到D/A转换器；

       第四步，驱动磁场电路根据D/A转换器产生的模拟电压产生不同功率的磁场驱动信号并驱动钥匙端的四组磁圈；

       第五步，四组磁圈产生的不同磁场强度拉动锁头的四组导磁拉片到作用力相互抵消；

       第六步，导磁拉片被拉动到平衡位置后，发光LED和光敏器件通过导光孔形成一条直线，启动四组LED发光，同时采集光敏信号强度；

       第七步，四组光敏器件被触发后，启动电动机正转，打开锁板。

5.根据权利要求4所述的磁控开关锁的方法，其特征在于：步骤一中的芯片为HCS300/1。