CN201738675U - 具有延时和双人监控开启结构的电子锁 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有延时和双人监控开启结构的电子锁，包括面板模块(1)和锁盒模块(2)，其特征是：面板模块(1)包括面板通讯控制单元(1-1)、面板中央控制器(1-2)、输入信息处理单元(1-3)、锁具状态提示单元(1-4)、延时处理单元(1-5)和锁键盘单元(1-6)；锁盒模块包括锁盒通讯控制单元(2-1)、锁盒中央控制器(2-2)、密码比较单元(2-3)、密码设置单元(2-4)、开启方式设置单元(2-5)、解码处理单元(2-6)、存储单元(2-7)和开锁单元(2-8)。本实用新型设计有三级权限，具有三种开门方式：单人开启、双人开启、双人监管开启，增加了延时开门和连续三次错码锁键盘5分钟等安全设置，具有安全性高的特点。

Description

具有延时和双人监控开启结构的电子锁

技术领域

本实用新型涉及一种电子锁，特别是涉及一种具有延时和双人监控开启结构的电子锁。属于防盗设备技术领域。

背景技术

目前，电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。现在市面上大部分的电子密码锁只能单密码开启，或者简单的双密码开启。随着经济的发展，人们的物质生活水平越来越高，相应的对锁的安全性和可管理性的要求也越来越高。只有管理码和用户码的管理模式已经满足不了要求，多次错码锁键盘，报警等安全保护措施也满足不了日益提高的安全性要求。

实用新型内容

本实用新型的目的，是为了克服现有采用单密码开启或者简单的双密码开启的电子密码锁存在的上述缺点，提供一种具有延时和双人监控开启结构的电子锁。

本实用新型的目的可以通过以下措施达到：

具有延时和双人监控开启结构的电子锁，包括面板模块和锁盒模块，其结构特点是：

1)面板模块包括面板通讯控制单元、面板中央控制器、输入信息处理单元、锁具状态提示单元、延时处理单元和锁键盘单元；面板通讯控制单元、输入信息处理单元、锁具状态提示单元、延时处理单元和锁键盘单元的信号输入/输出端分别与面板模块控制器的相应的I/O端口连接；

2)锁盒模块包括锁盒通讯控制单元、锁盒中央控制器、密码比较单元、密码设置单元、开启方式设置单元、解码处理单元、存储单元和开锁单元，锁盒通讯控制单元、密码比较单元、密码设置单元、开启方式设置单元、解码处理单元、存储单元和开锁单元的信号输入/输出端分别与锁盒模块控制器的一个I/O端口连接；

3)面板中央控制器的一个信号输入/输出端与锁盒中央控制器的一个信号输入/输出端连接。

本实用新型的目的还可以通过以下措施达到：

本实用新型的一种实施方式是：在面板模块中，输入信息处理单元由按键输入电路构成；锁具状态提示单元由LED指示灯电路、欠压检测电路和蜂鸣器驱动电路构成；延时处理单元和锁键盘单元内置于所述面板中央控制器中；面板通讯控制单元内置于所述面板中央控制器中。

本实用新型的一种实施方式是：在所述面板模块中，密码比较单元、密码设置单元、开启方式设置单元、解码处理单元内置于所述锁盒中央控制器中；存储单元由存储电路构成；开锁单元由电磁铁驱动电路构成；锁盒通讯控制单元内置于锁盒中央控制器中。

本实用新型的一种实施方式是：面板模块还包括面板电源单元；面板电源单元的输出端与面板中央控制器的电源输入端连接。

本实用新型的一种实施方式是：面板电源单元由面板电源处理电路构成。

本实用新型的一种实施方式是：锁盒模块还包括锁盒电源单元；锁盒电源单元的输出端与锁盒中央控制器的电源输入端连接。

本实用新型的一种实施方式是：锁盒电源单元由锁盒电源处理电路构成。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型由于设计有三级权限，由高到低分别是：主人码，管理码和员工码。主人码有一组，管理码有一组，员工码有5组。具有三种开门方式：单人开启，双人开启，双人监管开启。增加了安全设置：延时开门和连续三次错码锁键盘5分钟。本电子锁还具有一组解码，输入解码后，电子锁恢复出厂设置。所述面板模块负责密码信息的输入，功能操作等设置信息的输入，锁的状态提示，向用户反馈各种操作信息，执行延时功能和锁键盘功能，把各种信息整理成命令发送给锁盒中央控制器，让其执行相应操作，返回需要数据。所述锁盒模块负责比较用户输入的密码是否正确，更改密码，修改开启方式和解码，开锁。因此，本实用新型所述的电子锁具有安全性能更高的优点。

附图说明

图1是本实用新型所述的电子锁的模块组成框图。

图2是本实用新型所述的电子锁的电路原理框图。

图3是本实用新型所述的电子锁的控制程序流程图。

图4是本实用新型所述的电子锁的结构示意图。

图5是本实用新型所述的电子锁的面板模块的电路原理图。

图6是本实用新型所述的电子锁的面板电源处理电路的电路原理图。

图7是本实用新型所述的电子锁的锁盒模块的电路原理图。

图8是本实用新型所述的电子锁的锁盒电源处理电路的电路原理图。

具体实施方式

具体实施例：

参照图1，本实施例所述的一种具有延时和双人监控开启功能的电子锁，它包括面板模块1和锁盒模块2；

1)所述面板模块1包括面板通讯控制单元1-1、面板中央控制器1-2、输入信息处理单元1-3、锁具状态提示单元1-4、延时处理单元1-5、锁键盘单元1-6和面板电源单元1-7；所述面板通讯控制单元1-1、输入信息处理单元1-3、锁具状态提示单元1-4、延时处理单元1-5和锁键盘单元1-6的信号输入/输出端分别与面板模块控制器1-2的相应的I/O端口连接；所述面板电源单元1-7的输出端与所述面板中央控制器1-2的电源输入端连接。

2)所述锁盒模块包括锁盒通讯控制单元2-1、锁盒中央控制器2-2、密码比较单元2-3、密码设置单元2-4、开启方式设置单元2-5、解码处理单元2-6、存储单元2-7、开锁单元2-8和锁盒电源单元2-9，所述锁盒通讯控制单元2-1、密码比较单元2-3、密码设置单元2-4、开启方式设置单元2-5、解码处理单元2-6、存储单元2-7和开锁单元2-8的信号输入/输出端分别与锁盒模块控制器2-2的相应的I/O端口连接；所述锁盒电源单元2-9的输出端与所述锁盒中央控制器2-2的电源输入端连接。

3)所述面板中央控制器1-2的一个信号输入/输出端与所述锁盒中央控制器2-2的一个信号输入/输出端连接。

参照图2，在所述面板模块1中：

1)所述输入信息处理单元1-3由按键输入电路3构成；它负责把键盘输入的功能选择信息和密码信息整理成命令，然后通过面板通讯控制单元1-1发送出去。

2)所述锁具状态提示单元1-4由LED指示灯电路4，欠压检测电路5，蜂鸣器驱动电路6构成；它负责把开锁，设置，欠压等状态，用户操作的效果，成功或失败等信息，通过LED灯和蜂鸣器提示用户。

3)所述延时处理单元1-5和锁键盘单元1-6内置于所述面板中央控制器1-2中；

所述延时处理单元1-5负责让系统被按键唤醒后进入延时，延时期间按键无反应，每5秒黄灯闪烁一次，距延时时间倒计时十秒时，黄灯快速闪烁；延时结束时蜂鸣器响两下，然后进入2分钟操作时间；所述锁键盘单元负责在5分钟内，按所有按键无反应；

4)所述面板通讯控制单元1-1内置于所述面板中央控制器1-2中；它负责发送各种命令给锁盒中央控制器，让其执行相应操作，然后接收返回的数据。

5)所述面板电源单元1-7由面板电源处理电路7构成。它负责为系统提供稳定电压。

在所述的锁盒模块2中：

1)所述的密码比较单元2-3、密码设置单元2-4、开启方式设置单元2-5、解码处理单元2-6内置于所述锁盒中央控制器1-2中；所述密码比较单元2-3负责比较用户输入的密码是否正确。开锁操作和设置操作都需要比较密码来验证身份。所述密码设置单元2--4负责修改密码，主码可以修改主码，管理码和员工码；管理码可以修改管理码和员工码；员工码只能修改本员工码。所述开启方式设置单元2-5负责修改开启方式，单人开启，双人普通开启，双人监控开启；只有主码才能修改开启方式。所述解码处理单元2-6负责设置和使用解码；解码必须由主码设置，输入解码后可以使锁恢复出厂设置。

2)所述存储单元2-7由存储电路8构成。它负责存储密码和各种设置信息。

3)所述开锁单元2-8由电磁铁驱动电路9构成。它负责驱动电磁铁，电磁铁吸合时，锁杆可以移动，锁处于开启状态。

4)所述的锁盒通讯控制单元2-1内置于所述锁盒中央控制器1-2中；它负责接收面板中央控制器发过来的命令并返回其所需的数据。

5)所述锁盒电源单元2-9由锁盒电源处理电路10构成。它负责为系统提供稳定电压。

参照图3，本实用新型所述的电子锁的控制过程如下：

1)唤醒面板中央控制器1-2和锁盒中央控制器2-2；

2)如果延时功能已启用，把键盘锁上，等待延时时间过去；否则跳过延时功能；

3)延时完毕后，2分钟内可输入密码；如果不输入密码，面板中央控制器1-2和锁盒中央控制器2-2均进入睡眠状态；

4)输入第一个密码；

5)第一个密码正确，判断是否单密码开门；如果不正确且没有连续三次错误，可继续输入；如果连续三次密码错误，锁键盘5分钟；

6)不是单密码开门，等待第二个密码输入；如果是单密码开门，打开锁；

7)第二个密码正确；判断是否监管双密码开门；如果不正确且没有连续三次错误，可继续输入；如果连续三次密码错误，锁键盘5分钟；

8)是监管双密码开门；判断两密码中是否有主码或管理码；如果是普通双密码开门，打开锁；

9)两密码中有主码或管理码，打开锁；如果没有且没有连续三次错误，可继续输入；如果连续三次密码错误，锁键盘5分钟；

10)开锁后，面板中央控制器1-2和锁盒中央控制器2-2均进入睡眠状态。

其中，所述面板模块1负责以下操作：

1)由所述面板模块1的输入信息处理单元1-3负责把键盘输入的功能选择信息和密码信息整理成命令，然后通过通讯控制单元发送出去；

2)由所述面板模块1的锁具状态提示单元1-4负责把开锁、设置、欠压的状态，用户操作的效果，成功或失败的信息，通过LED灯和蜂鸣器提示用户；

3)由所述面板模块1的延时处理单元1-5负责让系统被按键唤醒后进入延时，延时期间按键无反应，每5秒黄灯闪烁一次，距延时时间倒计时十秒时，黄灯快速闪烁；延时结束时蜂鸣器响两下，然后进入2分钟操作时间；所述锁键盘单元负责在5分钟内，按所有按键无反应；

4)由所述面板模块1的面板通讯控制单元1-1负责发送各种命令给锁盒中央控制器，让其执行相应操作，然后接收返回的数据。

其中，所述锁盒模块2负责以下操作：

1)由所述锁盒模块2的的密码比较单元2-3负责比较用户输入的密码是否正确；由密码设置单元2--4负责修改密码，通过主码修改主码、管理码和员工码，通过管理码修改管理码和员工码，通过员工码修改本员工码；由开启方式设置单元2-5负责修改开启方式：单人开启、双人普通开启或双人监控开启，只能通过主码修改开启方式；由解码处理单元2-6负责设置和使用解码；解码必须由主码设置，输入解码后可以使锁恢复出厂设置；

2)由所述锁盒模块2的存储单元2-7负责存储密码和各种设置信息；

3)由所述锁盒模块2的开锁单元2-8负责驱动电磁铁，电磁铁吸合时，驱动锁杆移动，使锁处于开启状态；

4)由所述锁盒模块2的锁盒通讯控制单元2-1负责接收面板中央控制器发过来的命令并返回其所需的数据。

以下结合附图4～6对本实用新型的硬件电路进行详细描述：

参照图5，面板模块1的硬件电路由面板中央控制器1-2、按键输入电路3、LED指示灯电路4、欠压检测电路5、蜂鸣器驱动电路6、面板电源处理电路7构成。

1)面板中央控制器1-2是图5中的U1，它是单片机，选用HOLTEK的HT48R06A-1，它是一款八位高性能精简指令集单片机专为经济型多输入输出控制的产品设计。拥有低功耗，I/O口稳定性高，定时器功能，振荡选择，省电和唤醒功能，看门狗定时器，蜂鸣器驱动，以及低价位等优势，使此款多功能芯片可以广泛地适用于各种应用，例如工业控制，消费类产品，子系统控制器。在主震4MHZ以下时，工作电压为2.0V到5.5V.它有13个双向输入/输出口。在睡眠时电流低于10UA，适合使用电池供电的消费类电子产品使用。U1负责控制协调按键输入单元，LED指示灯单元，欠压检测单元，蜂鸣器驱动单元的工作。跟锁盒中央控制器进行串行通信，完成开锁，设置密码，延时等操作。

2)按键输入电路3如图5所示，由开关K1-K12，电阻R2，R3，R4组成。参照图4，这是一个矩阵键盘，有12个按键，包含数字0到9，“*”和“#”。跟单片机U1的七个I/O口相连接。四跟行线，三跟列线。四根行线是输入，串上电阻的三根列线是输出，电阻R2，R3，R4起到保护I/O口的作用。面板中央控制器采用扫描方式，同一时间设置一根输出线为低电平，其他为高电平，读取四根输入线的信号。通过三根输出线轮流设置低电平，检测12个按键闭合情况及识别确定键码。

3)LED指示灯电路4如图5所示，由指示灯LED1，LED2，LED3，电阻R6，R10，R11，R17，R18，三极管Q4组成。LED1是按键提示和设置操作指示灯，LED2是锁打开指示灯，LED3是欠压指示灯。LED1由U1的I/O口PA4直接驱动。I/O口设置为输出，高电平时灯灭，低电平时灯亮。LED2和LED3都由三极管Q4驱动，U1的I/O口PA5设置为输出，控制Q4的导通和截止。低电平时都不亮，高电平时LED2亮，LED3在欠压时亮。R6，R10，R11是限流电阻。

4)欠压检测电路5如图5所示，由指示灯LED3，二极管ZD1，三极管Q2，Q4，电阻R8，R9，R10，R17，R18组成。ZD1是4.3V稳压管，U1的I/O口PA5跟R18连接，控制三极管Q4的导通截止。欠压检测在锁打开时工作，也就是PA5输出高电平，三极管Q4导通。当电压高于4.3V时，稳压二极管ZD1反向击穿，将其两端电压“箝位”于4.3V，Q2开始导通，LED3的两端电压被拉低，LED3不亮。当电压低于4.3V时，ZD1处于截止状态，电流都从LED3流过，LED3发光。

5)蜂鸣器驱动电路6如图5所示，由电阻R7，三极管Q1，蜂鸣器组成。蜂鸣器是无源蜂鸣器，由Q1三极管驱动。U1的PCO口连接R11，PCO口被设置为输出，输出脉冲信号，通过Q1驱动蜂鸣器发声。

6)面板电源处理电路7如图6所示，由稳压器U3，电容C1，C2，C3，C4组成。U3是一个三端稳压器，C1，C2，C3，C4是稳压滤波电容。C1可减小纹波电压，C2可以防止由于输入引线较长时产生的电感而引起的自激。。C3是容量较大的电解电容，主要用来进一步减小输出脉动和低频干扰。C4用来减小由于负载电流瞬时变化而引起的高频干扰。

参照图7和图8，锁盒模块的硬件电路由锁盒中央控制器2-2、存储电路8、电磁铁驱动电路9和锁盒电源处理电路10构成。

1)锁盒中央控制器2-2是图7中的U2，它是单片机，选用HOLTEK的HT48R06A-1，它是一款八位高性能精简指令集单片机专为经济型多输入输出控制的产品设计。拥有低功耗，I/O口稳定性高，定时器功能，振荡选择，省电和唤醒功能，看门狗定时器，蜂鸣器驱动，以及低价位等优势，使此款多功能芯片可以广泛地适用于各种应用，例如工业控制，消费类产品，子系统控制器。在主震4MHZ以下时，工作电压为2.0V到5.5V.它有13个双向输入/输出口。在睡眠时电流低于10UA，适合使用电池供电的消费类电子产品使用。U2负责控制协调密码存储电路，电磁铁驱动电路的工作。跟面板中央控制器进行串行通信，接收并执行面板模块发送过来的命令，完成开锁，设置密码，延时等操作。

2)存储电路8如图7所示，由U5，电容C12组成。U5是一款串行E2PROM，它基于I 2C-BUS的存储器件，遵循二线制协议，具有接口方便，体积小，数据掉电不挥发等特点。U2的两个I/O口跟U5双连，可对U5经行读写数据操作。保存密码信息和系统设置。C12是滤波电容，虑掉高频干扰。

3)电磁铁驱动电路9如图7所示，由三极管Q4，电阻R16，电磁铁DT1，二极管D1组成。DT1是电磁铁，它由三极管Q4驱动，U2的I/O口PCO跟R16相连，设置为输出，当它输出高电平时，Q4导通，电磁铁吸下。当它输出低电平时，Q4截止，电磁铁不工作。D1是保护二极管，电磁铁是电感元件，反向并接二极管继流，防止电路断开时产生的自感电动势使元器件损坏。

4)锁盒电源处理电路10如图8所示，由稳压器U4，电容C5，C6，C7，C8组成。U4是一个三端稳压器，C5，C6，C7，C8是稳压滤波电容。C5可减小纹波电压，C6可以防止由于输入引线较长时产生的电感而引起的自激。C7是容量较大的电解电容，主要用来进一步减小输出脉动和低频干扰。C8用来减小由于负载电流瞬时变化而引起的高频干扰。

与现有技术相比，本实用新型提供的具有延时和双人监控开启功能的电子锁，其设计有三级权限，由高到低分别是：主人码，管理码和员工码。主人码有一组，管理码有一组，员工码有5组。具有三种开门方式：单人开启，双人开启，双人监管开启。增加了安全设置：延时开门和连续三次错码锁键盘5分钟。本电子锁还具有一组解码，输入解码后，电子锁恢复出厂设置。延时开启模式是指用户激活电子锁后，必须等待一定的延时时间，才允许输入密码，打开保险柜。延时时间的长短由用户设定。这种模式适用于对安全性要求比较高的用户。如果遇到歹徒抢劫，你被逼说出了密码，这个功能就可以帮你拖延时间，等待救援。双人监控开启模式是指要打开电子锁，需要输入两个密码。其中一个密码必须是主人码或者管理码。这种模式适用于商店，公司和工厂中保管比较贵重的物品。这物品取出需要两个人共同负责。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.具有延时和双人监控开启结构的电子锁，包括面板模块(1)和锁盒模块(2)，其特征是：

1)面板模块(1)包括面板通讯控制单元(1-1)、面板中央控制器(1-2)、输入信息处理单元(1-3)、锁具状态提示单元(1-4)、延时处理单元(1-5)和锁键盘单元(1-6)；面板通讯控制单元(1-1)、输入信息处理单元(1-3)、锁具状态提示单元(1-4)、延时处理单元(1-5)和锁键盘单元(1-6)的信号输入/输出端分别与面板模块控制器(1-2)的相应的I/O端口连接；

2)锁盒模块包括锁盒通讯控制单元(2-1)、锁盒中央控制器(2-2)、密码比较单元(2-3)、密码设置单元(2-4)、开启方式设置单元(2-5)、解码处理单元(2-6)、存储单元(2-7)和开锁单元(2-8)，锁盒通讯控制单元(2-1)、密码比较单元(2-3)、密码设置单元(2-4)、开启方式设置单元(2-5)、解码处理单元(2-6)、存储单元(2-7)和开锁单元(2-8)的信号输入/输出端分别与锁盒模块控制器(2-2)的一个I/O端口连接；

3)面板中央控制器(1-2)的一个信号输入/输出端与锁盒中央控制器(2-2)的一个信号输入/输出端连接。

2.根据权利要求1所述的具有延时和双人监控开启结构的电子锁，其特征是：在面板模块(1)中，输入信息处理单元(1-3)由按键输入电路(3)构成；锁具状态提示单元(1-4)由LED指示灯电路(4)、欠压检测电路(5)和蜂鸣器驱动电路(6)构成；延时处理单元(1-5)和锁键盘单元(1-6)内置于所述面板中央控制器(1-2)中；面板通讯控制单元(1-1)内置于所述面板中央控制器(1-2)中。

3.根据权利要求1所述的具有延时和双人监控开启结构的电子锁，其特征是：在所述面板模块(2)中，密码比较单元(2-3)、密码设置单元(2-4)、开启方式设置单元(2-5)、解码处理单元(2-6)内置于所述锁盒中央控制器(1-2)中；存储单元(2-7)由存储电路(8)构成；开锁单元(2-8)由电磁铁驱动电路(9)构成；锁盒通讯控制单元(2-1)内置于锁盒中央控制器(1-2)中。

4.根据权利要求1所述的具有延时和双人监控开启结构的电子锁，其特征是：面板模块(1)还包括面板电源单元(1-7)；面板电源单元(1-7)的输出端与面板中央控制器(1-2)的电源输入端连接。

5.根据权利要求4所述的具有延时和双人监控开启结构的电子锁，其特征是：面板电源单元(1-7)由面板电源处理电路(7)构成。

6.根据权利要求1所述的具有延时和双人监控开启结构的电子锁，其特征是：锁盒模块(2)还包括锁盒电源单元(2-9)；锁盒电源单元(2-9)的输出端与锁盒中央控制器(2-2)的电源输入端连接。

7.根据权利要求6所述的具有延时和双人监控开启结构的电子锁，其特征是：锁盒电源单元(2-9)由锁盒电源处理电路(10)构成。

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