CN202249269U

CN202249269U - 太阳能密码锁电路

Info

Publication number: CN202249269U
Application number: CN2011202787672U
Authority: CN
Inventors: 吴定会; 李意扬; 赵芝璞; 孟祥丽; 嵇达勇; 范莹; 彭秀辉; 李想
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2011-08-02
Filing date: 2011-08-02
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2021-08-02

Abstract

本实用新型涉及一种太阳能密码锁电路，其包括太阳能供电电路、单片机、按键输入电路、液晶显示电路和电磁线圈驱动电路；所述单片机的输入端连接按键输入电路，单片机的输出端连接液晶显示电路和电磁线圈驱动电路；太阳能供电电路与锂电池相连，锂电池与单片机以及液晶显示电路相连。太阳能供电电路提供整个系统的电源。按键正面朝外外露安装于锁体内，其余元器件零件均安装于锁体内。整个锁结构简单可靠，操作方便，功耗低，节省能源。

Description

太阳能密码锁电路

技术领域

本实用新型一种太阳能密码锁电路，用于普通箱包的太阳能供电的电子密码锁。

背景技术

目前，锁主要有以下三种：1、钥匙锁；2、机械密码锁；3、普通电子密码锁。这些锁或多或少都存在着不足之处。钥匙锁的优点是结构简单，不易出故障，但是最大的缺点是每个锁都要配一把钥匙，锁的数量一多便非常麻烦。机械密码锁使用全机械结构，不用钥匙，不用电源，不用电池，没有废弃污染物，但其缺点是密码量小。普通的电子密码锁功能简单，耗电量大，需要配备电池一起使用，电池一旦失电，更换麻烦。专利号为97118785和专利号为200520095002的电子密码锁，都只是对锁的机械结构的改进。

发明内容

为了克服现有的锁体积庞大，需要定期更换电池等缺陷，本发明设计了一种小型的太阳能密码锁电路，低功耗，可用于箱包等手提式容器。

按照本实用新型提供的技术方案，所述太阳能密码锁电路包括：太阳能供电电路、单片机、按键输入电路、液晶显示电路和电磁线圈驱动电路；所述单片机的输入端连接按键输入电路，单片机的输出端连接液晶显示电路和电磁线圈驱动电路；太阳能供电电路与锂电池相连，锂电池与单片机以及液晶显示电路相连。按键输入电路的按键正面朝外外露安装于锁体内，其余元器件零件均安装于锁体内。

所述单片机采用MSP430单片机。

所述电磁线圈驱动电路包括NPN三极管，NPN三极管基极接单片机的输出引脚并通过电阻接地，NPN三极管发射极接地，NPN三极管集电极通过所述电磁线圈接高电平。

所述太阳能供电电路包括太阳能电池板，太阳能电池板通过二极管连接锂电池的正极。

所述按键输入电路包括：光标移动按键、密码位数字增加键、确认输入按键、输入密码和设置密码状态切换键。

本实用新型的优点是，锁的结构简单，可以长期工作，不需要经常更换电池，人机界面友好，操作简单易学。

附图说明

图1是本实用新型电路框图。

图2是本实用新型电源部分电路原理图。

图3是MSP430F169单片机的最小系统板。

图4是液晶显示电路原理图。

图5是按键输入电路原理图。

图6是电磁线圈驱动电路原理图。

图7是液晶显示屏显示内容示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实用新型包括：太阳能供电电路、单片机2、按键输入电路1、液晶显示电路3和电磁线圈驱动电路4；所述单片机的输入端连接按键输入电路，单片机的输出端连接液晶显示电路和电磁线圈驱动电路。

本密码锁电路采用MSP430低功耗单片机2作为控制芯片，锂离子电池6为其提供电能，通过LCD1602小液晶屏显示，四个按键实现输入，三极管驱动电磁线圈。

如图2所示，整个系统由太阳能电池供电，由3.6V可充锂离子扣式电池(LIR系列)6储存电能，以便在阳光不充足或晚上的时候使用。太阳能供电电路与锂电池相连，锂电池与单片机以及液晶显示电路相连。太阳能供电电路包括太阳能电池板，太阳能电池板通过二极管5连接锂电池的正极，二极管5防止电流反向。

如图3所示，MSP430单片机2直接使用3.6V供电，晶振7采用8MHz。

如图4，5所示，人机交互是由LCD1602液晶屏和四个按键key1, key2, key3, key4组成。LCD1602液晶屏V0，BLA，BLK端口直接接地，关闭背光，节省功耗。端口RS，读写控制端口R/W，使能端口E，数据端口DB0-DB7，分别连接单片机2的P10-P17，P20，P21，P22。Key1为光标移动按键。Key2为密码位数字增加键。key3为确认输入按键。Key4为输入密码和设置密码状态切换键。按键key1, key2, key3, key4接上拉电阻后分别接到连接单片机2的P23，P24，P25，P26口。

如图6所示，电磁线圈驱动电路是由NPN三极管8控制线圈中电流的有无来达到锁的开启与闭合的效果。三极管驱动基极连接单片机的P27口并通过电阻接地，NPN三极管发射极接地，NPN三极管集电极通过所述电磁线圈接高电平。

液晶屏显示内容如图7所示。密码显示于左面六位，光标闪烁（图7中填充有黑色的方框）指示当前锁操作的密码位。最右边一位指示锁的开启与闭合，‘X’代表闭合，‘O’代表开启。右边第二位指示当前的状态是密码输入，密码修改等状态，显示‘A’表示系统等待用户输入密码，显示‘B’表示用户密码输入错误，显示‘C’表示密码输入成功。

当按下key1键一次，光标向右移动一位，若移动到第六位时再切换到第一位。当按下key2一次，光标所在处数字增加1，若增加到9，再回到0。通过key1,key2的组合完成六位密码的输入。当按下key3，此时单片机控制三极管驱动电磁线圈，打开锁，并显示‘O’，指示锁已开启。再次按下key3，锁闭合。当按下key4键，液晶屏显示‘A’，等待用户输入旧密码，用户输入完旧密码后，输入新密码两次（两次必须相同），即可完成修改密码的功能。

本密码锁可设置6位可变长度密码，在出厂时会先预置密码：000000。平时，单片机进入睡眠模式，低功耗运行方式，液晶屏不显示任何东西，系统处于假关闭状态以节省功耗。当用户按下任意按键，此时立刻唤醒单片机正常工作。

用户设置的密码存储在MSP430单片机2内置的EEPROM中，当用户企图输入密码打开锁时，依次比较输入密码的每一位，则提示输入错误。若错误未满三次，则重新输入；若已满三次则系统挂机，半小时内不可再次输入密码。

虽然本实用新型的6位不定长密码提供的组合可能非常多，密码被盗的概率很小，但是为了防止某些恶意的攻击，如有人不停的输入密码企图遍历所有的密码排列组合，本实用新型进行了反密码探测的设计。当用户输入密码错误的次数和设置密码时输入旧密码错误的次数超过三次，系统自动挂机，显示屏显示“ERROR”，半小时内对用户的任何输入不作任何反应。

当用户使用完锁以后半个小时之内（非‘ERROR’状态）不再按下任何按键，单片机将自动进入睡眠状态，低功耗运行，等待用户再次按下按键唤醒其工作。

通常情况下，单片机2处于睡眠状态，大大减少功耗，需使用时通过按键中断唤醒。本密码锁有四个按键，当用户按下key4按键时，产生一个外部中断唤醒单片机，通过key1按键选择所要输入密码的位置，由key2按键用来输入密码，最后key3按键用于开锁，当按下key3按键时，单片机2将用户输入的密码与单片机2已经存好的密码比对，密码正确则开锁，密码错误则提醒用户重新输入，三次输入错误，则在半个小时内不能再次输入。打开锁后，key4可用于选择更改密码的模式，更改密码过程与开锁过程相同，key3键用于输入已经设定好的密码。本密码锁系统由锂电池供电，太阳能电池用于给锂电池充电。充电过程不随单片机的睡眠而停止，从而保证本系统有足够的外部电源，使得本密码锁在光线较暗的情况下也能工作。

该锁外围电路极少，体积小，结构精巧，操作简单可行。本实用新型不仅增加了使用上的时尚感，还增加了使用的可靠性。

Claims

1.太阳能密码锁电路，其特征是：包括太阳能供电电路、单片机、按键输入电路、液晶显示电路和电磁线圈驱动电路；所述单片机的输入端连接按键输入电路，单片机的输出端连接液晶显示电路和电磁线圈驱动电路；太阳能供电电路与锂电池相连，锂电池与单片机以及液晶显示电路相连。

2.如权利要求1所述的太阳能密码锁电路，其特征是所述单片机采用MSP430单片机。

3.如权利要求1所述的太阳能密码锁电路，其特征是所述电磁线圈驱动电路包括NPN三极管，NPN三极管基极接单片机的输出引脚并通过电阻接地，NPN三极管发射极接地，NPN三极管集电极通过所述电磁线圈接高电平。

4.如权利要求1所述的太阳能密码锁电路，其特征是所述太阳能供电电路包括太阳能电池板，太阳能电池板通过二极管连接锂电池的正极。

5.如权利要求1所述的太阳能密码锁电路，其特征是所述按键输入电路包括：光标移动按键、密码位数字增加键、确认输入按键、输入密码和设置密码状态切换键。