CN201502240U

CN201502240U - 基于单片机的密码锁

Info

Publication number: CN201502240U
Application number: CN2009203087798U
Authority: CN
Inventors: 韩君; 苏全; 廖辰
Original assignee: Shenzhen Polytechnic
Current assignee: Shenzhen Polytechnic
Priority date: 2009-08-25
Filing date: 2009-08-25
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2019-08-25

Abstract

本实用新型涉及到密码装置领域，其公开了一种基于单片机的密码锁，其特征在于：包括机械执行机构、面板机构、主控单元以及执行电路；所述机械执行机构、面板机构、主控单元与所述执行电路进行连接。本实用新型的有益效果是：本实用新型采用手控输入，使用极其方便；采用特色机械结构设计，弥补密码形迹暴露的漏洞；可设多重密码组合，强化密码随机性；同时提供警报、模式切换、限制错误的输入功能。

Description

基于单片机的密码锁

技术领域

本实用新型涉及密码装置领域，特别涉及一种基于单片机的密码锁。

背景技术

普通的密码锁一般以改变几个固定按键的相应电位而解锁，从而获得防盗的功效，但是，由于必选键码的唯一性，在多次使用后造成输入键一定程度的机械损耗，不法分子可经过多次试探从而破译密码，从而导致密码锁防盗失败，造成客户的损失。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足之处，本实用新型提出一种基于单片机的密码锁，从而解决了密码防盗问题。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：设计、制造一种基于单片机的密码锁，包括机械执行机构、面板机构、主控单元以及执行电路；所述机械执行机构、面板机构、主控单元与所述执行电路进行连接；所述面板机构包括外板、按键单元、按键位置指示区域、滑轮拉柄、轨道板以及显示单元；所述按键位置指示区域、显示单元以及滑轮拉柄位于所述外板上；所述轨道板位于所述外板内；所述滑轮拉柄位于所述按键位置指示区域下方；所述按键单元位于所述面板机构的内部，其位置与所述按键位置指示区域相对应。

本实用新型进一步改进的是，所述主控单元为单片机芯片。

本实用新型进一步改进的是，所述显示单元包括发光二极管。

本实用新型进一步改进的是，所述按键指示区域至少包括数字指示区域，所述数字指示区域指示0到9的数字；所述按键单元包括数字按键和操作按键；所述数字按键包括数字按键0到数字按键9；所述操作按键包括确认键以及复位键。

本实用新型进一步改进的是，所述按键单元处于同一竖直平面上；所述按键单元排列于所述轨道板的板缝里。

本实用新型进一步改进的是，所述数字按键在竖直方向上从下到上按从小到大进行排列；所述操作按键位于所述数字按键的下方；所述数字指示区域中的指示数字在所述外板上依顺序排列。

本实用新型进一步改进的是，所述滑轮拉柄上连接有能让其复位的弹簧件；所述弹簧件一端固定在所述面板机构内，其另一端与所述滑轮拉柄连接。

本实用新型进一步改进的是，所述滑轮拉柄可上下进行拉动并能与所述按键单元进行触碰。

本实用新型进一步改进的是，所述单片机芯片为AT89C1051、AT89C2051、GMS1051或GMS2051；所述单片机芯片内设软件程序。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用手控输入，使用极其方便；采用特色机械结构设计，弥补密码形迹暴露的漏洞；可设多重密码组合，强化密码随机性；同时提供警报、模式切换、限制错误的输入功能。

附图说明

图1是本实用新型基于单片机的密码锁的连接侧面示意图图。

图2是本实用新型基于单片机的密码锁的连接正面图示意图。

图3是本实用新型基于单片机的密码锁电路连接图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步的描述。

一种基于单片机的密码锁，包括机械执行机构、面板机构、主控单元以及执行电路；所述机械执行机构、面板机构、主控单元与所述执行电路进行连接；所述面板机构包括外板、按键单元、按键位置指示区域、滑轮拉柄4、轨道板5以及显示单元；所述按键位置指示区域、显示单元以及滑轮拉柄4位于所述外板上；所述轨道板5位于所述外板内；所述滑轮拉柄4位于所述按键位置指示区域下方；所述按键单元位于所述面板机构的内部，其位置与所述按键位置指示区域相对应。

所述主控单元为单片机芯片。

所述显示单元包括发光二极管1。

所述按键指示区域至少包括数字指示区域，所述数字指示区域指示0到9的数字；所述按键单元包括数字按键2和操作按键3；所述数字按键2包括数字按键0到数字按键9；所述操作按键3包括确认键以及复位键。

所述按键单元处于同一竖直平面上；所述按键单元排列于所述轨道板的板缝里。

所述数字按键2在竖直方向上从下到上按从小到大进行排列；所述操作按键3位于所述数字按键2的下方；所述数字指示区域中的指示数字在所述外板上依顺序排列。

所述滑轮拉柄4上连接有能让其复位的弹簧件6；所述弹簧件6一端固定在所述面板机构内，其另一端与所述滑轮拉柄4连接。

所述滑轮拉柄4可上下进行拉动并能与所述按键单元进行触碰。

所述单片机芯片为AT89C1051、AT89C2051、GMS1051或GMS2051；所述单片机芯片内设软件程序。

在一种优选实施例中，外观面板由11个按键、1个弹力滑轮拉柄、一块轨道板、两个发光二极管组成。11个按键呈竖直状排列于轨道扳的板缝里，由下往上第一个是记录键(确认键)，第二个到第十个分别是0～9的数字键。滑轮拉柄可上下拉动，位于确认键的下面，拉动时可以触碰按键获取数据，在受到拉簧应力作用在拉伸后能自动回绳。轨道板则是用于固定拉杆的运动轨迹。由于所有按键都处于同一竖直平面上，若要把拉杆拉到一个密码按键上时，必定经过该按键下面的几个按钮，滑轮造成的机械损耗便会波及到多个按键，其痕迹只限于密码数中的最大值，而对其他密码很难进行追踪。正是这种按键波及型式的输入方式做到了覆盖机械损耗面积、阻止对具体密码痕迹分布的追踪。

在锁内部，在滑柄移动过程中，当滑柄触点与按键触点接触时，该键闭合，面板上则显示该键对应的数字，如图2所示，面板机构上，数字指示区域中对应的数字键指示12和记录键指示13，当滑柄触碰该键时，其所对应的数字键指示12会在面板上进行指示；同样，记录键指示13也会在滑柄触碰其对应的记录键时进行指示。所述滑轮拉柄4通过与所述按键单元触碰在所述按键指示区域内显示对应的数字提示信息，即按键位置标记区域对应锁内实际按键位置；因此当滑轮拉柄移到某个键标记时，即表明该按键完成一次触碰。

控制电路原理图如图3所示，电路由单片机芯片、马达、蜂鸣器和各种常用的小器件构成。单片机芯片的选择根据总体要求，可选取质优价廉的AT89C1051/2051或者GMS1051/2051，不需要外接程序存储器和数据存储器及其它扩展部件，具有体积小，安装方便的优点。

确认键接在单片机INT1的端口，0～9的数字键统一接在INTO的端口上。滑轮移动时，经过确认与数字键，滑轮触碰的每个数字键都会改变INTO端口的电平，触发一次INTO的中断，记下一次中断次数。滑轮触碰到确认键时改变该端口的电平，触发INT1中断，把刚才记录滑轮上下移动触发的所有INTO中断次数作为密码输入单片机处理，此时完成一个密码的输入。若密码全部输入正确，则P0.0、P2.6输入端给高电平，点亮绿色二极管、马达正转开门。否则，P0.1、P1.0端口给高电平，点亮红色二极管、蜂鸣器呜叫警告。另外，在开门后可按下复位键让马达反转复位，同时数据将被重新设置，单片机重新工作。

由按键的排列可以看出，该单片机密码锁解锁的密码并非0～9的数字码，而是0～9的数字键触发的INTO中断次数。因此该密码锁的解锁密码是由该中断次数的十六进制形式组成的。每一个数字键的作用主要是记下一次INTO的中断次数，例如一个密码为3，滑轮拉至按键③，则经过按键0～3，滑轮回绳后又经过按键2～0才能回到原点，则记录了7次中断数。每次中断时寄存器数据加1，则数据累加到了07H，这个十六进制的数才是真正对应按键③的密码值，最后经确认键输入单片机处理，以此作为密码的输入内容。

该单片机的芯片程序采用模块化设计，包括主程序模块、INTO中断子程序、INT1中断子程序、模式切换/警报子程序。单片机运行以后，系统首先在主程序中进行数据初始化，例如设置单元地址、寄存器赋值等，待到数据处理完毕后变为等待密码输入状态。若有数字键触发INTO中断时，通过寄存器数据同步计数得到输入的密码所需触发中断的次数，可运用INC指令完成。在确认键触发的INT1中断程序中，程序通过设置输入检查、错标检查、查表数据比较、输入完毕这四个连续性指令判断的有限循环，实现了防止输入数据为空、防泄密程序跳转、密码检验、检查输入次数的基本防盗功能，并且可分别运用JZ、CJNE、MOVC、DJNZ等指令等完成操作，大大缩短指令的内容，同时还可以通过添加查表数据和检查指令来实现多重密码组合，强化密码锁密码的随机系数。另外，警报系统根据情况选择性地进行短时警报、短时间可输入/长时警报、长时间停止输入的这种等待所有输入完成而不进行任何工作的程序，在一定程度上限制了密码试探的时间，提高了安全性。

实际应用中时，该密码锁密码位数按照用户要求，可设定1～10位密码，每位的取值范围为0～9。用户可以自行设定和修改密码；若键入的开锁密码不完全正确，则蜂鸣器报警5秒钟，以提醒他人注意；开锁密码错3次要报警5分钟，报警期间输入密码无效，以防窃贼多次试探密码；键入的开锁密码完全正确才能开锁，开锁时要有1秒的提示音；密码锁外观上(即面板机构上)只允许有09共10个密码位置指示、2个发光管、1个滑轮拉柄。依靠滑柄从底端原点拉至与密码值指示位置，松手后滑柄回弹原点，完成一次密码输入。由于面板上无按键，电路图上的按键代表按键触点，在锁内部，在滑柄移动过程中，当滑柄触点与按键触点接触时，该键闭合，面板上则显示该键对应的数字，否则键断开；同时，锁内有备用电池，复位键位于门锁内侧，只有内部上电复位或复位键按下之后才能设置或修改密码。

下面通过例子来具体说明密码设定和开锁步骤。

密码设定：

上电复位，系统进入密码设定程序，假设4位密码，密码设定过程如下：

按复位键，蜂鸣器响两声，提示输入密码。

把滑柄从底端拉至密码4对应的指示位置，然后放手使滑柄在弹簧作用下回到原点。

如此类推，把滑柄从底端拉至与密码5对应的指示位置，然后放手。

把滑柄从底端拉至与密码7对应的指示位置，然后放手。

把滑柄从底端拉至与密码3对应的指示位置，然后放手。

绿灯闪烁5秒，密码输入完毕，密码4573保存在单片机中。

开锁操作：

假设密码为：4573

把滑柄从底端拉至与密码4对应的指示位置，然后放手使滑柄在弹簧作用下回到原点。

把滑柄从底端拉至与密码7对应的指示位置，然后放手。

把滑柄从底端拉至与密码3对应的指示位置，然后放手。5、绿灯闪烁5秒，蜂鸣器响1秒钟，提示密码输入正确，马达装置启动，实现开门。

在输入四位密码过程中如有密码输错，则当四位密码都输入完毕后，红灯闪烁5秒，蜂鸣器报警5秒钟，提示重新输入密码，门紧锁。

开锁密码错3次要报警5分钟，报警期间输入密码无效。

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

Claims

1.一种基于单片机的密码锁，其特征在于：包括机械执行机构、面板机构、主控单元以及执行电路；所述机械执行机构、面板机构、主控单元与所述执行电路进行连接；所述面板机构包括外板、按键单元、按键位置指示区域、滑轮拉柄(4)、轨道板(5)以及显示单元；所述按键位置指示区域、显示单元以及滑轮拉柄(4)位于所述外板上；所述轨道板(5)位于所述外板内；所述滑轮拉柄(4)位于所述按键位置指示区域下方；所述按键单元位于所述面板机构的内部，其位置与所述按键位置指示区域相对应。

2.根据权利要求1所述基于单片机的密码锁，其特征在于：所述主控单元为单片机芯片。

3.根据权利要求1所述基于单片机的密码锁，其特征在于：所述显示单元包括发光二极管(1)。

4.根据权利要求1或2或3所述基于单片机的密码锁，其特征在于：所述按键指示区域至少包括数字指示区域，所述数字指示区域指示0到9的数字；所述按键单元包括数字按键(2)和操作按键(3)；所述数字按键(2)包括数字按键0到数字按键9；所述操作按键(3)包括确认键以及复位键。

5.根据权利要求4所述基于单片机的密码锁，其特征在于：所述按键单元处于同一竖直平面上；所述按键单元排列于所述轨道板的板缝里。

6.根据权利要求5所述基于单片机的密码锁，其特征在于：所述数字按键(2)在竖直方向上从下到上按从小到大进行排列；所述操作按键(3)位于所述数字按键(2)的下方；所述数字指示区域中的指示数字在所述外板上依顺序排列。

7.根据权利要求6所述基于单片机的密码锁，其特征在于：所述滑轮拉柄(4)上连接有能让其复位的弹簧件(6)；所述弹簧件(6)一端固定在所述面板机构内，其另一端与所述滑轮拉柄(4)连接。

8.根据权利要求7所述基于单片机的密码锁，其特征在于：所述滑轮拉柄(4)可上下进行拉动并能与所述按键单元进行触碰。

9.根据权利要求8所述基于单片机的密码锁，其特征在于：所述单片机芯片为AT89C1051、AT89C2051、GMS1051或GMS2051；所述单片机芯片内设软件程序。