專利名稱：數(shù)控密碼鎖的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬電子技術領域，是一種全數(shù)字化集成電路密碼鎖。
現(xiàn)有的電子密碼鎖，大部分是采用機械式編碼開關，結構復雜、機械觸點多、體積大、可靠性不高，且編碼過程復雜，需要接觸內部電路，現(xiàn)時也有一些運用單片微機控制的電子密碼鎖，但其價格一般較高。
本發(fā)明的目的就是提供一種結構簡單、體積小、工作可靠、價格低的數(shù)控密碼鎖。


圖1為本數(shù)控密碼鎖的電原理方框圖。
本數(shù)控密碼鎖包括鍵盤(1)、編碼器(2)、脈沖轉換器(3)、程序計數(shù)器(4)、存貯器(5)、單向開關(6)、編程控制器(7)、比較控制器(8)、開關延時器(9)、電子開關(10)、微電機(11)、報警延時器(12)、報警器(13)、電源(14)等。鍵盤(1)輸出與編碼器(2)連接，將鍵盤(1)上鍵入的十進制數(shù)字送入編碼器(2)，由編碼器(2)進行編碼，然后變?yōu)锽CD碼輸出，脈沖轉換器(3)、程序計數(shù)器(4)、存貯器(5)依次連接，由編碼器(2)輸出的BCD碼一路送入脈沖轉換器(3)，鍵盤每輸入一位密碼，同步脈沖轉換器(3)就產(chǎn)生一個脈沖作為整個數(shù)控密碼鎖的同步脈沖，送入程序計數(shù)器(4)，由程序計數(shù)器(4)對輸入密碼的個數(shù)進行計數(shù)，程序計數(shù)器(4)的輸出連接存貯器(5)，給存貯器(5)提供地址碼，使得在相應的地址存入相應的數(shù)據(jù)，在輸入的密碼個數(shù)為6個時，由程序計數(shù)器(4)送出一個控制開鎖或報警的高電平，編碼器(2)的輸出的數(shù)據(jù)另一路連接到比較控制器(8)的B組輸入端，向比較控制器(8)提供數(shù)據(jù)，編碼器(2)的輸出在連接到比較控制器(8)的B組輸入端的同時也連接到單向開關(6)，單向開關(6)的輸出連接到存貯器(5)的數(shù)據(jù)端，同時連接到比較控制器(8)的A組輸入端。編程控制器(7)的輸出一路連接到存貯器(5)的控制端，另一路連接到單向開關(6)的控制端，當處于編程狀態(tài)時，單向開關閉合，于是從鍵盤輸入的密碼數(shù)據(jù)就通過單向開關(6)進入存貯器(5)存貯起來，也同時作為數(shù)據(jù)送到比較控制器(8)的A組輸入端，A組數(shù)據(jù)和B組數(shù)據(jù)在比較控制器(8)中進行比較，數(shù)據(jù)相同時，比較控制器(8)輸出低電平，數(shù)據(jù)不同時，比較控制器(8)輸出高電平，比較控制器(8)的輸出一路連接到開關延時器(9)的輸入端，其輸出連接到電子開關(10)，由開關延時器(9)來控制電子開關(10)的開啟時間，電子開關(10)的輸出連接到可控制鎖頭舌簧運動的微電機(11)上，比較控制器(8)的輸出另一路連接到報警延時器(12)的輸入端，報警延時器(12)的輸出連接到報警器(13)上，控制報警器(13)的報警時間。當鍵盤(1)輸入的數(shù)據(jù)(B組)與存貯器(5)存貯的數(shù)據(jù)(A組)相同時，比較控制器(8)的輸出為低電平，一路經(jīng)開關延時器(9)延時、控制電子開關(10)的開啟，由電子開關(10)控制微電機(11)動作，帶動鎖頭舌簧動作，將門鎖打開；另一路加到報警延時器(12)，控制報警器(13)使其不工作。當鍵盤(1)輸入的數(shù)據(jù)與存貯器(5)存貯的數(shù)據(jù)不同時，比較控制器(8)的輸出為高電平，加到報警延時器(12)，使其延時動作，控制報警器(13)工作、報警；同時控制開關延時器(9)、電子開關(10)、微電機(11)，使之不工作，門鎖不打開。直流穩(wěn)壓電源為整個電路提供直流電壓，當交流電源突然停電時，本電源還裝有備用直流電源，立即為電路供電。
本數(shù)控密碼鎖，采用CMOS數(shù)字集成電路和新型固態(tài)電子器件，電路除去12個鍵盤觸點外沒有任何機械觸點，且編碼過程十分簡單，只要通過12鍵鍵盤即能方便地完成更改密碼的過程。此外，本數(shù)控密碼鎖具有完善的報警系統(tǒng)，由于采用CMOS數(shù)字集成電路和固態(tài)電子元件，所以電路結構緊湊、功耗低、發(fā)熱少、工作可靠、抗干擾能力強、壽命長、成本低。采用數(shù)字編碼和存貯器技術，能記憶1個6位數(shù)的開鎖密碼，因此保險系數(shù)是十分高的(達100萬)。本數(shù)控密碼鎖可廣泛應用于家庭門鎖、保險柜、文件柜等其他地方。
圖2為本數(shù)控密碼鎖的一種實施電路圖。
圖中，鍵盤(1)由12個導電橡膠按鍵開關K1－K12組成，其中K1－K10為0－9數(shù)字鍵，K11是復位鍵，K12編程鍵。編碼器(2)由二極管鉅陣組成，其作用是將輸入的十進制數(shù)轉變成二進制數(shù)BCD碼。同步脈沖轉換器(3)由或非們IC2組成，其作用是，每輸入一位密碼即產(chǎn)生一個同步脈沖送到程序計數(shù)器(4)中IC1的CP端，同時送到編程控制器(7)中與非門IC8的D輸入端。程序計數(shù)器(4)由十進制計數(shù)／分配器IC4等組成，其作用是對同步脈沖轉換器(3)輸出的同步脈沖進行計數(shù)，也即對輸入的密碼個數(shù)進行計數(shù)，同時給存貯器(5)提供相應的地址碼，并在輸入的密碼個數(shù)為6個時輸出一個控制開鎖或報警的高電平。存貯器(5)由集成電路IC0組成，這里用集成電路2114，它是一種微機用的靜態(tài)隨機存貯器，在本裝置中用于存貯和輸出密碼數(shù)據(jù)，其地址端A0－A5連接程序計數(shù)器(4)中IC1的Y1－Y6輸出端，其余的地址線接地或接高電平，其數(shù)據(jù)端D0－D3連接比較控制器(8)的A組輸入端和單向開關(6)的輸出端，其讀寫控制端R／W連接與非門IC8的輸出端，其工作原理是，當與非門IC8的輸出端為高電平時，存貯器(5)由D0－D3端輸出已經(jīng)寄存的密碼數(shù)據(jù)；當與非門IC8的輸出端為低電平時，由D0－D3端向存貯器(5)輸入由單向開關(6)送來的密碼數(shù)據(jù)，輸入輸出數(shù)據(jù)的地址由程序控制器中IC4的Y1－Y6給出。單向開關(6)的作用是，當系統(tǒng)處于編程狀態(tài)時，單向開關(6)接通，于是從鍵盤(1)輸入的密碼數(shù)據(jù)就通過單向開關(6)進入存貯器(5)存貯起來，在正常開鎖狀態(tài)時，單向開關(6)斷開，使存貯器(5)輸出的數(shù)據(jù)(A組)與編碼器(2)輸出的數(shù)據(jù)(B組)相隔離，進而使他們在比較控制器(8)中進行比較。編程控制器(7)由D觸發(fā)器IC6、電阻R4、R5、R6、R7、電容C3、C4、三極管BG1、編程開關K12、與非門IC8組成，IC6的D端連接開關延時器(9)中D觸發(fā)器IC3的Q輸出端，電容C4、電阻R4串聯(lián)，其連接的中點接IC6的R端，電容C4的另一端接電源VDD，電阻R4的另一端接地；IC6的CP端連接電阻R6，同時連接三極管BG1的集電極，電阻R6的另一端接地，三極管BG1的發(fā)射極經(jīng)編程開關K12接電源VDD，IC6的Q端連接單向開關(6)的控制端，同時連接到與非門IC8的C輸入端，三極管BG1的基極通過電阻R7連接到IC6的Q端及與非門IC6的C輸入端；電容C3、電阻R5串聯(lián)，其中點連接到IC6的S端，電阻R5的另一端接地，電容C3的另一端連接到開關延時器(9)中IC3的Q輸出端；電阻R9與發(fā)光二極管D3串聯(lián)，D3的負極端接IC6的Q輸出端，R9的另一端接電源VDD。其工作原理是初始時IC6的Q端為低電平，三極管BG1開啟，當從鍵盤輸入的密碼與存貯器(5)輸出的密碼全部相同時，IC3的Q輸出端為低電平，IC3的Q端為高電平，該高電平經(jīng)一段時間后使IC3的S端電平由低變高，IC3狀態(tài)翻轉，Q端為高電平，Q為低電平，Q端為低電平時，IC6的D端為低電平，此時按一下鍵K12，IC6的狀態(tài)Q端為低電平，編程指示發(fā)光二極管D3點亮；Q為高電平，使單向開關(6)接通，與非門IC8開啟，此時電路就進入編程狀態(tài)。具體編程過程為，先按下復位開關K11，然后順序鍵入6位任意確定的開鎖密碼，第6位密碼輸入后IC3的Q端由低電平變?yōu)楦唠娖?，通過電容C1耦合到IC6的S端，使IC6復位，Q端變?yōu)楦唠娖?，Q端為低電平，將與非門IC8封閉，電路自動退出編程狀態(tài)；電容C4的作用是使電路在接通電源工作的瞬間，使電路進入編程狀態(tài)，IC6的Q端為低電平，Q端為高電平。比較控制器(8)的A組輸入端接存貯器(5)的輸出端，B組輸入端接編碼器(2)的輸出端，其工作原理是使編碼器(2)輸出的B組數(shù)據(jù)與存貯器(5)輸出的A組數(shù)據(jù)在比較控制器(8)中進行比較，A組與B組數(shù)據(jù)相同時比較控制器(8)的輸出端(F)輸出為低電平，A組與B組數(shù)據(jù)不同時，F(xiàn)端為高電平，即只要輸入的密碼有一位出錯時，比較控制器(8)就自鎖，F(xiàn)端始終保持為高電平，不再隨輸入的信號變化而改變，直到復位開關K11合上給比較控制器(8)的復位端——R端加上一個正脈沖，比較控制器(8)才退出自鎖。開關延時器(9)由D觸發(fā)器IC3及一些外圍元件組成，其輸出連接電子開關(10)，其作用是控制電子開關(10)的開啟時間。電子開關(10)由集成功率開關IC7、電阻R8組成，其輸出連接微電機(11)，其作用是控制微電機(11)的啟停時間。微電機(11)帶動鎖頭的舌簧運動。報警延時器(12)由D觸發(fā)器IC4、電阻R3、電容C2、二極管D2組成，二極管D2的負極連接IC4的Q端，電阻R3與二極管D2并聯(lián)，然后再與電容C2串聯(lián)，其串聯(lián)的中點連接到IC4的R端，電容C2的負極接地，IC4的S端接地，IC4的D端連接比較控制器(8)的輸出端，IC4的CP端連接程序計數(shù)據(jù)(4)中IC1的Y6輸出端，其工作原理是當輸入的開鎖密碼正確時，D觸發(fā)器IC4的D端為低電平，Q端輸出為低電平，報警延時器(12)不工作，與報警延時器(12)連接的報警器(13)也不工作，當輸入的開鎖密碼不正確時，IC4的D端為高電平，這時如CP端加一正脈沖時，D觸發(fā)器翻轉，Q端變?yōu)楦唠娖剑瑘缶?13)發(fā)出報警，同時該高電平通過電阻R3對電容C2充電，使D觸發(fā)器的置“0”端——R端的電壓逐步上升，當電容C2上的電壓達到D觸發(fā)器的翻轉電平時，D觸發(fā)器翻轉，Q端變?yōu)榈碗娖?，報警?13)停止工作，適當選擇電阻R3和電容C2的數(shù)值可以控制報警時間的長短。報警器(13)由IC5報警專用集成電路、和報警喇叭組成。
權利要求1.一種由鍵盤(1)、編碼器(2)、脈沖轉換器(3)、程序控制器(4)、開關延時器(9)、電子開關(10)、微電機(11)、報警器(13)、電源(14)等構成的數(shù)控密碼鎖，其特征在于還有一存貯器(5)、單向開關(6)、編程控制器(7)、比較控制器(8)、報警延時器(12)，鍵盤(1)輸出與編碼器(2)連接，脈沖轉換器(3)、程序計數(shù)器(4)、存貯器(5)依次連接，編碼器(2)的輸出分三路，一路連接到脈沖轉換器(3)的輸入端，一路連接到比較控制器(8)的B組輸入端，一路連接到單向開關(6)的輸入端，單向開關(6)的輸出連接到存貯器(5)的數(shù)據(jù)端，同時連接到比較制器(8)的A組輸入端，編程控制器(7)的輸出一路連接到存貯器(5)的控制端，另一路連接到單向開關(6)的控制端，比較控制器(8)的輸出一路連接到報警延時器(12)的輸入端，另一路連接到開關延長器(9)的輸入端，報警器(13)與報警延時器(12)的輸出端連接，電子開關(10)與開關延時器(9)的輸出端連接，電子開關(10)的輸出端連接到可控制鎖頭舌簧運動的微電機(11)上。
2.根據(jù)權利要求1所述的數(shù)控密碼鎖，其特征在于所述的存貯器(5)IC0，其地址端A0－A5連接程序控制器(4)中IC1的Y1－Y6輸出端，其余的地址線接地或接高電平，其數(shù)據(jù)端D0－D3連接比較控制器(8)的A組輸入端以及單向開關(6)的輸出端，其讀寫控制端R／W連接與非門IC8的輸出端。
3.根據(jù)權利要求1所述的數(shù)控密碼鎖，其特征在于所述的編程控制器(7)由D觸發(fā)器IC6、電阻R4、R5、R6、R7、電容C3、C4、三極管BG1、編程開關K12、與非門IC8組成，IC6的D端連接開關延時器(9)中IC3的Q輸出端，電容C4、電阻R4串聯(lián)，其連接的中點接IC6的R端，電容C4的另一端接電源VDD，電組R4的另一端接地，IC8的CP端連接電阻R8，同時連接三極管BG1的集電極，電阻R6的另一端接地，三極管BG1的發(fā)射極經(jīng)編程開關K12接電源VDD，IC6的Q端連接單向開關(6)的控制端，同時連接到與非門IC8的C輸入端，三極管BG1的基極通過電阻R7連接到IC6的Q端及與非門IC8的C輸入端，電容C3、電阻R5串聯(lián)，其中點連接到IC6的S端，電阻R5的另一端接地，電容C3的另一端連接到開關延時器(9)中IC3的Q輸出端，電阻R9與發(fā)光二極管D3串聯(lián)，D3的負極端接IC6的Q輸出端，R9的另一端接電源VDD。
4.根據(jù)權利要求1所述的數(shù)控密碼鎖，其特征在于所述的報警延時器(12)由D觸發(fā)器IC4、電阻R3、電容C2、二極管D2組成，二極管D2的負極連接IC4的Q端，電阻R3與二極管D2并聯(lián)，然后再與電容C2串聯(lián)，其串聯(lián)的中點連接到IC4的R端，電容C2的負極接地，IC4的S端接地，IC4的D端連接比較控制器(8)的輸出端，IC4的CP端連接程序計數(shù)器(4)中IC1的Y6輸出端。
專利摘要一種數(shù)控密碼鎖，包括鍵盤、編碼器、脈沖轉換器、程序計數(shù)器、存貯器、單向開關、編程控制器、比較控制器、開關延時器、電子開關、微電機、報警延時器、報警器、電源等。它采用數(shù)字編碼和存貯器技術，先將密碼記憶起來，此后輸入的密碼與之相同時鎖頭打開，輸入的密碼與之不同時報警器報警，其更改密碼方便，電路采用CMOS數(shù)字集成電路和新型固態(tài)電子器件、結構緊湊、功耗低、抗干擾能力強，可廣泛用于家庭門鎖、保險柜、文件柜等其他地方。
文檔編號E05B37/20GK2075238SQ9020062
公開日1991年4月17日 申請日期1990年1月13日 優(yōu)先權日1990年1月13日
發(fā)明者黃偉杰 申請人:黃偉杰