CN202976286U

CN202976286U - Ic指纹锁

Info

Publication number: CN202976286U
Application number: CN 201220705934
Authority: CN
Inventors: 张迪
Original assignee: 张迪
Current assignee: WEIFANG DINGFENG INTELLIGENT TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2022-12-20

Abstract

本实用新型公开了一种IC指纹锁，包括外锁壳和锁体，所述外锁壳和锁体符合6068锁的安装尺寸，在所述外锁壳的上安装孔和把手孔之间设有IC感应器，在所述外锁壳的下安装孔和把手孔之间设有指纹头；所述锁体包括：IC模块、指纹模块、控制板、电子锁芯和电源；所述IC模块，与所述IC感应器相连；所述指纹模块，与所述指纹头相连；所述控制电路分别与所述指纹模块、IC模块、电子锁芯和电源相连。本实用新型通过IC和指纹两套独立的电子开启方式作为互相备份，将因电路故障导致无法开启的可能性降低，因此无需在外锁壳上保留机械钥匙孔，可以在原机械钥匙孔的位置设置指纹头，而无需更改6068锁的标准安装尺寸。

Description

IC指纹锁

技术领域

本实用新型涉及门锁技术领域，特别涉及一种集成电路（IC）指纹锁。

背景技术

6068机械门锁是目前使用的最广泛，保有量最大的门锁，如图1所示，6068机械门锁包括锁体1和外锁壳2，锁体1安装在门体内，带有天地杆连接件7，多个锁舌8，锁芯9和把手连接件10；外锁壳2通过上安装孔3和下安装孔4固定安装在门体上室外的一面（安装在门体室内的一面为内锁壳，一般只有把手和保险舌旋钮，图中未示出），其中，上安装孔3、下安装孔4，钥匙孔5和把手孔6的中心点在一条直线上，安装时，使钥匙孔5与锁芯9位置重合，把手孔6与把手连接件10的位置重合。

6068门锁的各种安装尺寸已经成为了门锁中的一种国际标准尺寸，目前绝大多数的门锁使用这一安装尺寸。

然而随着门锁技术的进步，以及用户对门锁安全性、使用便利性要求的提高，IC卡锁、密码锁和指纹锁等新型非钥匙开启的电子门锁，逐渐进入了人们的生活。但是，现有的电子门锁，由于器件尺寸和电路技术的制约，无法避免因电路故障而导致的门锁开启故障，即不能保证电子开启的可靠性，所以一般都需要在外锁壳上保留机械钥匙孔在电子开启故障时能够用机械方式开启。

以指纹锁为例，常用的指纹头需要较大的安装空间，它的安装位置决定着锁壳的整体结构，而由于机械钥匙孔的存在，把手的下方就没有了安装指纹头的空间，为了在实现指纹开启方式同时留有机械钥匙孔，指纹头必须安装在把手的上方，而对于6068门锁标准来说，把手到上方安装孔的距离不足以安装指纹头，所以原来的上安装孔必须上移，要保持整体的尺寸，下方的安装孔也要同时上移，这就完全打乱了6068锁的安装尺寸。

对于其它的IC卡锁、密码锁等也都存在这样的问题，在保留机械钥匙孔的前提下，无法满足6068锁标准的安装尺寸。由于现有电子门锁与标准的机械6068门锁安装尺寸有很大差距，使得用户很难用电子门锁替换原来的6068机械门锁来提高门锁的安全性。

另外，现有的电子门锁的锁体使用的锁控信号是直流电，若找到锁体的控制线，通过加电就能把锁打开，使电子锁的安全性受到影响。

再有，现有的电子门锁需要使用电池供电，而目前电子门锁是全天实时供电，即使在闲置时仍然要消耗电力，使得现有电子门锁的功耗比较高，需要经常更换电池，给使用上带来不便。

实用新型内容

本实用新型提供了一种IC指纹锁，外锁壳上无需保留机械钥匙孔，且符合6068门锁的标准安装尺寸。

为达上述目的，本实用新型的技术方案具体是这样实现的：

一种IC指纹锁，包括外锁壳和锁体，所述外锁壳和锁体符合6068锁的安装尺寸，在所述外锁壳的上安装孔和把手孔之间设有IC感应器，在所述外锁壳的下安装孔和把手孔之间设有指纹头；

所述锁体包括：IC模块、指纹模块、控制板、电子锁芯和电源；

所述IC模块，与所述IC感应器相连；

所述指纹模块，与所述指纹头相连；

所述控制电路分别与所述指纹模块、IC模块、电子锁芯和电源相连。

优选地，所述控制板包括：

用于将所述IC模块和指纹模块发出的锁控信号组合为用于控制所述电子锁芯动作的正反转锁控信号并输出的锁控信号逻辑组合电路；

所述锁控信号逻辑组合电路分别与所述IC模块和指纹模块相连。

优选地，所述控制板进一步包括：

用于对所述锁控信号逻辑组合电路输出的正反转锁控信号进行加密编码并输出的锁控信号加密编码电路；

用于对所述加密编码后的正反转锁控信号进行解码，并根据解码后的所述正反转锁控信号控制所述电子锁芯动作的电子锁体解码驱动电路。

优选地，所述控制板进一步包括：

用于对所述IC模块、指纹模块、IC感应器和指纹头进行用电控制的电源控制电路；

所述电源控制电路分别与所述锁控信号逻辑组合电路、锁控信号加密编码电路、电子锁体解码驱动电路、电子锁芯、IC模块、指纹模块、IC感应器、指纹头和电源相连，用于对所述IC模块、指纹模块、IC感应器和指纹头进行用电控制；

优选地，所述外锁壳还包括：

IC触摸供电装置和指纹触摸供电装置；

所述IC触摸供电装置和指纹触摸供电装置分别与所述电源控制电路连接；

所述电源控制电路在所述IC触摸供电装置被触摸时，对所述IC模块与IC感应器供电；

所述电源控制电路在所述指纹触摸供电装置被触摸时，对所述指纹模块与指纹头供电。

优选地，所述控制板还包括：应急开锁密钥电路；

所述应急开锁密钥电路串接于所述电子锁体解码驱动电路和锁控信号加密编码电路之间。

优选地，所述锁体还包括：单向机械锁芯；

所述单向机械锁芯上设有应急机械钥匙孔；

所述单向机械锁芯与所述锁舌相连。

优选地，所述外锁壳包括：

控制面板和控制***外壳；

所述控制面板上设有指纹头开口、指纹指示灯开孔、把手孔、IC感应器开口；

所述控制***外壳上设有连杆孔、上安装孔、下安装孔、控制板容纳腔、IC感应器容纳腔和指纹头容纳腔。

优选地，所述控制***外壳上还设有初始化按键孔和指纹头排线孔。

由上述技术方案可见，本实用新型的这种IC指纹锁，在外锁壳的上安装孔和把手孔之间设置IC感应器，在外锁壳的下安装孔和把手孔之间设置指纹头；其中，锁体包括：IC模块、指纹模块、控制板、电子锁芯、锁舌和电源；IC模块与IC感应器相连；指纹模块与指纹头相连；电子锁芯与锁舌相连；且控制电路分别与指纹模块、IC模块、电子锁芯、电源、IC感应器和指纹头相连。通过独立的IC模块和指纹模块分别发出锁控信号，并通过控制板控制电子锁芯进行锁舌的弹出和收回。本实用新型通过IC和指纹两套独立的电子开启方式作为互相备份，将因电路故障导致无法开启的可能性降低，因此无需在外锁壳上保留机械钥匙孔，可以在原机械钥匙孔的位置设置指纹头，而无需更改6068锁的标准安装尺寸，使本实用新型的IC指纹锁完全符合6068锁的标准尺寸。

另外，控制板中包括电源控制电路、锁控信号逻辑组合电路、锁控信号加密编码电路和电子锁体解码驱动电路；

所述锁控信号逻辑组合电路分别与所述IC模块和指纹模块相连，用于将所述IC模块和指纹模块发出的锁控信号组合成一组正反转锁控信号，并输出至所述锁控信号加密编码电路；通过将IC模块和指纹模块发出的锁控信号进行组合后对电子锁芯进行控制，可以避免两种独立的锁控信号产生冲突。

所述锁控信号加密编码电路对所述正反转锁控信号进行加密编码并输出至所述电子锁体解码驱动电路；所述电子锁体解码驱动电路对所述加密编码后的正反转锁控信号进行解码，并根据解码后的所述正反转锁控信号控制所述电子锁芯动作。锁控信号经加密后再传输到电子锁芯进行解密，即使破坏控制板，也无法通过外接的锁控信号控制电子锁芯动作，进一步保证了本实用新型IC指纹锁的安全性。

通过IC触摸供电装置和指纹触摸供电装置以及电源控制电路对IC模块和IC感应器组成的IC***，以及对指纹模块和指纹头组成的指纹***分别连接并进行电源控制，可以使IC***和指纹***在闲置时自动断开供电，使本实用新型的IC指纹锁的功耗大为降低，节能环保，还可以延长电池使用时间，减少频繁更换电池带来的麻烦。

另外，通过在电子锁体解码驱动电路和锁控信号加密编码电路之间串接应急开锁密钥电路，可以在IC模块和指纹模块均故障或被破坏时，通过应急密钥开锁，进一步保证电子门锁无法开启的时候仍然可以将门打开。

为了以防万一，虽然在外锁壳上取消了机械钥匙孔，但是在锁体上还可以设置一个只能收回锁舍的单向机械锁，从而在所有电子开启方式都失效时，通过破坏外锁壳，并***机械钥匙来开启。

附图说明

图1为现有6068机械门锁的结构示意图。

图2为本实用新型实施例的IC指纹锁外锁壳结构示意图。

图3为本实用新型实施例的IC指纹锁锁体结构示意图。

图4为本实用新型另一实施例的IC指纹锁锁体结构示意图。

图5为本实用新型实施例的IC指纹锁控制板结构示意图。

图6为本实用新型实施例的控制电路结构示意图。

图7为本实用新型实施例的触摸开关电路结构示意图。

图8为本实用新型实施例的防止设置断电的电路结构示意图。

图9为本实用新型实施例的锁控信号逻辑组合电路结构示意图。

图10为本实用新型实施例的锁控信号加密编码电路结构示意图。

图11为本实用新型实施例的应急开锁密匙插孔电路连接结构示意图。

图12为本实用新型实施例的电子锁体解码驱动电路结构示意图。

图13为本实用新型实施例的应急开锁密匙电路结构示意图。

图14为本实用新型另一实施例的外锁壳结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。

本实用新型实施例提供了一种IC指纹锁，如图2、3所示，包括外锁壳和锁体，所述外锁壳和锁体符合6068锁的安装尺寸，在所述外锁壳的上安装孔201和把手孔203之间设有IC感应器202，在所述外锁壳的下安装孔205和把手孔203之间设有指纹头204；

所述锁体包括：IC模块302、指纹模块306、控制板303、电子锁芯304和电源307；

其中，所述IC模块302，与所述IC感应器202相连；

所述指纹模块306，与所述指纹头204相连；

所述控制板303分别与所述指纹模块306、IC模块302、电子锁芯304和电源307相连。

作为优选实施例，如图4所示，还包括IC触摸供电装置401和指纹触摸供电装置402，以及IC模块302的重置按钮D，指纹模块306的设置按钮A\B，以及重置按钮C和应急密钥插孔403。

其中，作为优选实施例，所述控制板303如图5所示包括：

用于将所述IC模块302和指纹模块306发出的锁控信号组合为用于控制所述电子锁芯304动作的正反转锁控信号并输出的锁控信号逻辑组合电路501；

所述锁控信号逻辑组合电路501分别与所述IC模块302和指纹模块306相连。

优选地，所述控制板303进一步包括：

用于对所述锁控信号逻辑组合电路502输出的正反转锁控信号进行加密编码并输出的锁控信号加密编码电路502；

用于对所述加密编码后的正反转锁控信号进行解码，并根据解码后的所述正反转锁控信号控制所述电子锁芯304动作的电子锁体解码驱动电路503。

优选地，所述控制板303进一步包括：

用于对所述IC模块302、指纹模块306、IC感应器301和指纹头305进行用电控制的电源控制电路504；

所述电源控制电路504分别与所述锁控信号逻辑组合电路501、锁控信号加密编码电路502、电子锁体解码驱动电路503、电子锁芯304、IC模块302、指纹模块306、IC感应器301、指纹头305和电源307相连，用于对所述IC模块302、指纹模块306、IC感应器301和指纹头305进行用电控制；

优选地，所述外锁壳还包括：

IC触摸供电装置401和指纹触摸供电402装置；

所述IC触摸供电装置401和指纹触摸供电装置402分别与所述电源控制电路504连接；

所述电源控制电路504在所述IC触摸供电装置401被触摸时，对所述IC模块302与IC感应器301供电；

所述电源控制电路504在所述指纹触摸供电装置402被触摸时，对所述指纹模块306与指纹头305供电。

优选地，所述控制板303还包括：应急开锁密钥电路505；

所述应急开锁密钥电路505串接于所述电子锁体解码驱动电路503和锁控信号加密编码电路502之间。

本案采用了指纹和IC卡两套独立***，相互备用。虽然两***同时发生故障的概率非常低，但也不能完全排除有这种可能，或因控制板、电源或其它原因不能开锁，为此配备了与所述应急开锁密钥电路505对应的应急开锁密匙，密匙可将整个***抛开，对锁体单独控制。

在本案中，IC模块302和指纹模块306可以采用市场常见的成品模块，选取条件要求功能单一，操作简单，性能稳定，质量可靠，上电快速启动，具有断电记忆功能的优质模块。

其中，指纹模块306可以选用基于TI公司的TMS320VC5501数字信号处理器（DSP）为主核，高精光学采集头（TFS-D0307），高速、稳定；A\B二键设置，指纹授权管理：每步操作都需要管理指纹授权，简单、安全。C键用于***初始化，安装在***模块内部。

控制板303是本案中对电子锁体的控制中心，其具体电路如图6~13所示，为了降低功耗，可以全部采用CMOS集成电路，它具有以下功能：①为IC模块、指纹模块触摸上电，延时断电；②对IC模块、指纹模块的2个锁控信号进行逻辑组合并加密编码；③给电子锁体实时供电并提供加密编码的锁控信号。

电源控制电路延时部分如图6所示，可以采用ICM7555\U7（NE555N）\U10（NE555N）组成的单稳态延时电路，该电路上电初始3脚输出高电平，延时60秒后变为低电平。

由CMOS对管IRF5851\U3（IRF5851）\U11（IRF5851）组成无源触摸开关电路，为指纹模块、IC模块分别供电，同时通过整流二极管D2、D7为指纹、IC锁控信号逻辑组合加密编码以及电子锁体及解码电路供电。

不锈钢锁壳呈接地状态，用手触摸锁体，另一手指触摸供电触摸球时，在人体电阻的作用下，三极管T1（IRF5851）导通，延时电路ICM7555上电，3脚输出高电平，使三极管T2（IRF5851）导通，T1的G端处于低电平，维持T1继续导通，延时60秒后，ICM7555的3脚变低电平，T2截止，T1的G端恢复高电平，T1截止，由于CMOS管的截止电阻非常大，所以截止后实测电路电流为零。

在指纹设置时可能超过60秒，为了防止在设置期间断电，在指纹延时电路ICM7555延时电容的正端（ICM7555的2、6脚）引出二极管D4、D6至指纹设置键，当按下任意设置键时，ICM7555的延时电容正极接地，电容放电，供电延长60秒。

IC模块和指纹模块的2组锁控信号经过U6A（CD4071BCN）\U6B（CD4071BCN）组合成一组正反转锁控信号由U6A\U6B的3脚4脚经R13\R5输出至加密编码电路，由于本案选用的IC模块与指纹模块的锁控信号相反，故IC锁控信号需经反相器U4A\U4B反相。

为了解决在操作过程中开锁后断电使锁体离合器不能回位而造成门锁常开的隐患，在开锁信号U6B的4脚经反相器U4C\U4D、二极管D5\D8、电阻R20\R26分别连接至延时电路U7\U10的延时电容C11\C18正端，当有开锁信号（开锁信号为高电平）时，经反相器U4C\U4D反相，U4C\U4D的6、8脚变低电平，延时电容经二极管、电阻放电，供电时间延长30秒，保证锁体离合器正常回位。该电路的另一个作用是能保证有充足的时间注册IC卡（用管理卡注册开门卡时首先有开锁信号输出）。

EV1527是一片由CMOS设计制造的可预烧内码的学习码编码IC，内码共有20个位元可预烧1048576组(2²⁰)内码组合，不仅安全性高，而且控制部分和电子锁体及应急密匙组合方便，便于大规模生产。

组合锁控信号经R13\R15从EV1527的6、5脚输入，加密编码信号有4脚输出，与锁体正负供电一起至应急开锁密匙插孔的1、4、5脚。

正负供电及锁控编码信号由应急开锁密匙插孔的1、2、3脚输出至电子锁体解码驱动电路。

TDH6300学习码编译码系列芯片是针对固定编码芯片编码量少极易重码的缺点和数据极易被扫描和破译的劣势而生产的升级换代产品，它不用在线路板编码，减少了体积，极为方便生产；只要生产好以后和任意主锁体或应急开锁密匙相互学习就可配对使用，省去你繁锁的编码和配对。

解码后的锁控信号输入离合器电机控制驱动芯片U9，完成开关锁功能。

应急开锁密匙电路与锁控解码编码电路基本电路一样，不同之处密匙是用按键开关控制开锁，电源是用3节电池4.5V供电，输出开锁编码信号、锁体正负极供电，连接与应急开锁密匙插孔匹配的三芯插头。

优选地，所述锁体还包括：单向机械锁芯；

所述单向机械锁芯上设有应急机械钥匙孔；

所述单向机械锁芯与所述锁舌相连。

因为一般指纹头组件的厚度是25mm，这就要求锁壳的净厚度空间满足25mm，为方便组装生产，可以将外锁壳设计为2部分，如图14所示，包括：

控制面板1301和控制***外壳1302；

所述控制面板1301上设有指纹头开口1303、指纹指示灯开孔1304、把手孔1305、IC感应器开口1306；

所述控制***外壳1302上设有连杆孔1307、上安装孔1308、下安装孔1309、IC感应器容纳腔1310和指纹头容纳腔1311。

优选地，所述控制***外壳1302上还设有初始化按键孔1312。

为保证安装尺寸的一致，控制面板1301的尺寸可以完全按照6068锁外面板技术参数设计。

本案采用了双独立***相互备份，另备有安全密匙开锁功能，使得***故障拒开率降的非常低。为了以防万一，本案也保留了内藏式机械钥匙开锁功能完全可以放心舍弃机械钥匙孔。

本案舍弃了机械钥匙孔，使指纹头组件有了足够的安装空间，根据IC卡感应窗组件（包括感应窗面板，IC卡感应线圈，指示灯，供电触摸球）和指纹头组件（包括指纹头，指纹头支架，指纹窗，供电触摸球）的结构特点和外形尺寸，指纹窗安装在钥匙孔的位置，IC卡安装在把手上方，这样位置合适，使用方便。

为了设备的可靠和安全，也为了便于生产，提高效率，降低成本，可以将电气控制部分根据各部件安装的位置和特性，做成模块和组件。

内外锁壳可以使用双快双活把手（内外把手都能上提下压），锁体使用电动离合锁体，解码驱动电路置于锁体内部。上锁时，上提把手，主舌打出，天地钩连杆动作，所有锁舌闭锁到位，这时，离合器分离，外把手处于游离状态，不能开门。开门时，离合器受解码驱动电路控制，上电闭合，下压把手即可开门，5秒钟后离合器分离。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims

1.一种IC指纹锁，包括外锁壳和锁体，所述外锁壳和锁体符合6068锁的安装尺寸，其特征在于，

在所述外锁壳的上安装孔和把手孔之间设有IC感应器，在所述外锁壳的下安装孔和把手孔之间设有指纹头；

所述IC模块，与所述IC感应器相连；

所述指纹模块，与所述指纹头相连；

所述控制板分别与所述指纹模块、IC模块、电子锁芯和电源相连。

2.如权利要求1所述的IC指纹锁，其特征在于，所述控制板包括：

3.如权利要求2所述的IC指纹锁，其特征在于，所述控制板进一步包括：

4.如权利要求3所述的IC指纹锁，其特征在于，所述控制板进一步包括：

所述电源控制电路分别与所述锁控信号逻辑组合电路、锁控信号加密编码电路、电子锁体解码驱动电路、电子锁芯、IC模块、指纹模块、IC感应器、指纹头和电源相连，用于对所述IC模块、指纹模块、IC感应器和指纹头进行用电控制。

5.如权利要求4所述的IC指纹锁，其特征在于，所述外锁壳还包括：

IC触摸供电装置和指纹触摸供电装置；

6.如权利要求5所述的IC指纹锁，其特征在于，所述控制板还包括：应急开锁密钥电路；

7.如权利要求1所述的IC指纹锁，其特征在于，所述锁体还包括：单向机械锁芯；

所述单向机械锁芯上设有应急机械钥匙孔；

所述单向机械锁芯与锁舌相连。

8.如权利要求1所述的IC指纹锁，其特征在于，所述外锁壳包括：

控制面板和控制***外壳；

所述控制***外壳上设有连杆孔、上安装孔、下安装孔、IC感应器容纳腔和指纹头容纳腔。

9.如权利要求8所述的IC指纹锁，其特征在于，所述控制***外壳上还设有初始化按键孔。