CN2217077Y

CN2217077Y - 电子密码锁

Info

Publication number: CN2217077Y
Application number: CN95216380U
Authority: CN
Inventors: 谭维炽; 朱巧生
Original assignee: Beijing Yixin Enterprise Development Corp
Current assignee: Li Xinhua
Priority date: 1995-07-21
Filing date: 1995-07-21
Publication date: 1996-01-10
Anticipated expiration: 2005-07-21
Also published as: US6415386B1; DE69631442T2; CA2263465C; AU6352496A; DE69631442D1; AU729855B2; EP0957220A1; EP0957220A4; CA2263465A1; EP0957220B1; WO1997004202A1

Abstract

一种电子密码锁，其特征是在锁体内有一个单片微机和一个非易失性存储器，钥匙内有一个非易失性存储器。锁体的正反两面分别开有一个钥匙孔。每个钥匙孔内和每把钥匙末端各有相互对应的触点。有分别用于开锁、自配或废除合法钥匙等三种不同功能的钥匙。所使用的密码为隐含密码且每次开锁时自动更换。一把钥匙可开多把不同密码的锁，一把锁可允许多把合法钥匙开启。有报警电路。锁体和钥匙内均有电池，当锁内电池无电时亦可开锁。

Description

电子密码锁

本实用新型涉及一种自主式电子动态密码锁。

现有的电子密码锁有两类，一类在开锁时要求使用者输入合法密码，这就必须记忆密码。尤其是在多个人使用同一把密码锁或一个人使用多把密码锁的情况下，如果把密码设成相同的，则安全性不好，如果把密码设成不同的，则记忆和操作都太繁复。另一类电子密码锁虽然开锁时不要求使用者输入合法密码，而是将约定的密码存储在锁和钥匙内，但一旦将钥匙丢失或钥匙被他人仿制后，使用者不能独立用简便的方法废止原钥匙的合法性以及另配制合法新钥匙，必须求助于专用设备和专业技术人员。所以这两类电子密码锁都难以普及到千家万户，很难取代传统的机械锁和机械密码锁。且现有的电子锁普遍存在着当锁内电源无电时，无法开锁的困难。

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种自主式电子动态密码锁。它可使使用者在开锁时不需要输入合法密码，操作简便，免除记忆密码的苦恼，用一把钥匙就可以打开多把使用不同密码的锁，且当锁内电池无电时仍可开锁。还可使使用者在认为需要的任何时候都可以不求助于专用设备和专业技术人员，独立配制合法新钥匙或废止原钥匙的合法性。

本实用新型由锁体、锁舌、执行机构、控制装置、钥匙所组成，其特征在于位于锁体内的控制装置是由微处理器微电路IC1、非易失性存储器微电路IC2、输出驱动电路、电源及IC1的复位电路、晶振电路所组成。它们之间的连接是：复位电路的输出接IC1的复位口，晶振电路中晶体的两端分别与IC1的两个晶振口相接，输出驱动电路的输入端与IC1的一个并行口相接，输出端与位于锁体内的执行机构相接，电源接IC1的电源口，IC2的时钟口及数据口分别与IC1的另两个并行口相接，IC2的电源口、复位电路的输入及执行机构接正电源。本实用新型的钥匙分为子钥匙和母钥匙，其内分别置有一个非易失性存储器微电路IC3和IC4，在子钥匙及母钥匙的未端分别有三个触点，它们分别由IC3和IC4各自的数据口、时钟口、地线口引出。在锁体的正反两面分别开有子钥匙孔及母钥匙孔，每个钥匙孔上也分别有三个与钥匙上的触点相对应的触点，其中每个钥匙孔上有两个触点是由IC1的四个并行口分别引出的，并分别与钥匙上从数据口、时钟口引出的触点相对应，每个钥匙孔上的另一个触点接地，并与钥匙上从地线口引出的触点对应。在每把子钥匙和母钥匙的内存中，都存有一组以上的密码，每组密码由锁代号、钥匙代号和随机密码组成，锁代号、钥匙代号、随机密码根据各自不同的需要选用1个字节以上的字节数，每组密码以锁代号与钥匙代号为索引存放。在子钥匙和母钥匙的内存中还各存有一个根据其各自功能不同而设的钥匙特征码，在母钥匙的内存中还存有一个母钥匙识别码。在锁体的内存IC2中存有与钥匙内存中相应的密码、钥匙特征码和母钥匙识别码。本实用新型的工作过程是：当子钥匙或母钥匙***子钥匙孔时，相应的触点接通，立即使微处理器IC1启动程序，与子钥匙的IC3或母钥匙的IC4进行通讯，取出对应本锁代号的一组密码，然后通过IC2的时钟口与数据口从锁内存IC2中找到相应钥匙代号的一组密码与之进行核对，若密码相符，则微处理器IC1通过与输出驱动电路相接的一个并行口输出高电平，通过输出驱动电路驱动执行机构，打开锁舌，即完成开锁，从而实现了不用输入密码即可开锁的目的。当开锁成功时，IC1立即自动产生一个新的随机密码，找到IC2和IC3或IC4中与它对应锁号和钥匙号的随机密码的位置同时送入，此时，使用过的密码即被更换，实现了一次一密。且由于每个钥匙内存中可存储多组不同锁代号的密码，因而可实现一把钥匙打开多把使用不同密码的锁的目的。同样，锁内也存有多组不同钥匙代号的密码，因而每把锁亦允许多把钥匙打开。上述子钥匙也可***母钥匙孔中完成开锁功能。当母钥匙***母钥匙孔、任意一把子钥匙***子钥匙孔时，微处理器IC1首先识别母钥匙特征码，再读取母钥匙识别码，与IC2中记忆的母钥匙识别码进行核对，核对相符，再识别子钥匙孔中的子钥匙的特征码，即执行配钥匙程序，即自动产生一组由本锁锁代号与一个新的钥匙代号及一个新的随机密码组成的新的子钥匙密码，并将它们同时写入子钥匙内存IC3和锁体内存IC2中，从而完成自动配钥匙功能，达到不求助专用设备和专业技术人员，即可独立配制合法新钥匙的目的。本实用新型还可以有一把黑钥匙，其结构同上述钥匙。在黑钥匙中存有一个黑钥匙特征码。当母钥匙***母钥匙孔中，而子钥匙孔中***的为黑钥匙时，IC1在确认母钥匙后，识别黑钥匙特征码，即执行清除程序，即将锁体IC2中存储的所有子钥匙代号及其对应的密码清除掉，从而使原来配制的所有合法子钥匙失效，实现了废止原钥匙的合法性之目的。本实用新型还可以在钥匙内设有电源，锁体内设有由三个二极管、电源组成的供电电路。在钥匙孔内和钥匙未端各有六个触点。供电电路中的三个二极管的负极相连，并引出二条线分别至子钥匙孔和母钥匙孔的一个触点，其中两个二极管的正极分别引出一条线至子钥匙孔和母钥匙孔的另一个触点，另一个二极管的正极接电源。子钥匙孔和母钥匙孔上还有一个触点由IC1的电源口引出，其余三个触点同前述，二个触点由IC1的两个并行分别引出，一个触点接地。钥匙上的六个触点中两个触点由IC3或IC4的数据口和时钟口引出对应钥匙孔中由IC1的两个并行口引出的两个触点，两个触点由IC3或IC4的电源口引出分别对应钥匙孔中由电源口引出的触点和由三个二极管负极并接后引出的触点，一个触点由电源的正极引出对应钥匙孔中由二极管正极引出的触点，另一个触点由IC3或IC4的地线口引出，并接电源负极，此触点对应钥匙孔中接地的触点。当钥匙***钥匙孔时，锁体内的电源通过与之相接的一个二极管、从二极管负极引出的触点及钥匙上与该触点相应的从IC3或IC4电源口引出的一个触点向IC3或IC4供电，同时，通过从IC3或IC4电源口引出的另一个触点及钥匙孔上与该另一个触点相应的从IC1电源口引出的触点向IC1、IC2及复位电路、执行机构供电。当锁体内的电源电压低于钥匙内的电源电压时，由钥匙内的电源通过与之相接的触点、相应钥匙孔内从二极管正极引出的触点及该二极管，回至从二二极管负极引出的触点及钥匙上与该触点相应的从IC3或IC4电源口引出的触点向IC3或IC4供电，同时，通过从IC3或IC4电源口引出的另一个触点及与IC1电源口相接的触点向IC1、IC2、复位电路、执行机构供电。采用此种方案，只要钥匙或锁体中的一个电源有电，即可同时向钥匙内和锁内的微电路供电，而且供电电路的电源线与微电路的电源线平时是分开的，只有当钥匙***锁孔时，才将供电电路的电源线接到微电路的电源线上开始供电，这样即可省电，又有效地防止了当锁体电源无电时无法打开锁的情况发生，实现了本实用新型的又一个目的。本实用新型的IC1的另一个输出口还可接有一个报警电路，当IC1从钥匙读取的密码与之内存密码不符时，即可输出报警信号或有关数字信息，如非法钥匙的钥匙代号，本锁锁号等。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：(1)操作极其简单，不需记忆密码，锁和钥匙的外形都可以与传统机械锁相似，只要把钥匙***锁孔即可开锁，从而极易取代传统的机械锁；(2)安全性好，由锁代号的字节数即可保证锁的不重复性，密码为隐含的，开锁一次一密，非法钥匙无法开锁，而且钥匙既不怕别人仿制，也不怕丢失；(3)既适合于多人共用一个锁，又适合一个人用多个锁，一个人只要带一把钥匙在身，就可以打开所有允许开的锁，从而免除历来带一大把钥匙的苦恼；(4)无需使用专用设备和专门技术，自己很容易配钥匙或在认为不安全时很容易地随时修改密码；(5)有效地解决了锁内电池无电时无法开锁的难题。

下面结合附图给出本实用新型的实施例。

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型实施例中锁体内结构示意及电路原理图。

图3为本实用新型实施例中子钥匙内结构示意及电路原理图。

如图1所示，本实用新型由锁体1、锁舌2、置于锁体1内的执行机构3和控制装置4、分别开在锁体1的正反两面的子钥匙孔5和母钥匙孔6、数把子钥匙7及一把母钥匙8、一把黑钥匙组成。

如图2所示，本实用新型的控制装置4有一个单片计算机微电路IC1，可选用美国ATMEL公司的AT89C2051，它在一个芯片内包含有与80C31完全兼容的微处理器和2K字节的电可擦除可重写存储器(EEPROM)。IC1的晶振电路由电容C1和C2及一个晶体12组成，IC1的两个晶振口104和105分别与晶体12的两端相接。IC1的复位电路由R1及电容C3组成，IC1的复位口101接复位电路的输出端，电容C3的正极接正电源。控制装置4还有一个EEPROM存储器IC2，可选用美国ATMEL公司的AT24C04，IC2的时钟口205、数据口206分别接IC1的两个并行口114和115，电源口208接正电源，地线口204接地。控制装置4的输出驱动电路由电阻R2和三极管T1串接组成，R2的一端为驱动电路的输入端与IC1的一个并行口108连接，R2的另一端与T1的基极相接，T1的发射极接地，T1的集电极为驱动电路的输出端。执行机构3为一个电磁铁，其一端接驱动电路的输出端，另一端接正电源。由电阻R3和三极管T2组成报警电路，电阻R3的一端为输入接IC1的另一个并行口109，另一端接T2的基极，三极管T2的发射极接地，集电极为输出，接远程报警器。控制装置4的供电电路由3个二极管D1、D2和D3及电池10组成，三个二极管的负极并连在一起为结点11，其中一个二极管D1的正极接电池正极，电池负极接地。在子钥匙孔5和母钥匙孔6上各有6个触点，其中触点501、601由供电电路中的两个二极管D2和D3的正极分别引出，触点502和602分别由结点11引出，触点503和603分别由IC1的电源口120引出，触点504和505、604和605分别由IC1的四个并行口116和117、118和119引出，触点506和606接地。IC1的地线口110接地，IC1的电源口110接正电源。

如图3所示，在子钥匙内置有EEPROM存储器IC3和电池9，在子钥匙的未端有与子钥匙孔的触点相对应的6个触点。其中触点701接电池9的正极对应子钥匙孔触点501，触点702和703由IC3的电源口308引出，对应子钥匙孔触点502、503，触点704、705由IC3的数据口306和时钟口305分别引出，对应子钥匙孔触点504、505，触点706由IC3的地线口304引出，对应子钥匙孔触点506，地线口304与电池9负极相接。母钥匙和黑钥匙的结构同子钥匙，母钥匙未端的触点对应母钥匙孔或子钥匙孔中的触点，黑钥匙未端的触点对应子钥匙孔中的触点。

在图2和图3中，作为一个实施例，可选用如下数据：C1＝C2＝20P，C3＝1μF，R1＝100K，R2＝R3＝10K，T1、T2为3DK7，D1、D2、D3为2AK10，电池9、10，分别为两节7号电池，晶体12频率为4～6MHZ。

在子钥匙、母钥匙和黑钥匙的内存中，成组排列着密码，每组密码由3个字节的锁代号、1个字节的钥匙代号、3个字节的随机密码组成，每组密码共7个字节，这样保证了一百万把锁不会重复，一百万个随机密码不会重复。根据每种钥匙功能的不同，在每把钥匙中还存有1个字节的钥匙特征码。在母钥匙中还存储有3字节的母钥匙识别码，由购者在购买时自己随意写进。在每把锁的内存中也存储着相应的密码组及三个钥匙特征码、一个母钥匙识别码。在本实施例中钥匙的存储器均选用AT2404，钥匙的内存容量为512字节，所以每把钥匙可允许开启64把锁，每把锁亦可允许有64把合法钥匙。

本实用新型的子钥匙用于开锁，插进子钥匙孔或母钥匙孔中。母钥匙用于配钥匙，插进母钥匙孔，同时子钥匙插进子钥匙孔。黑钥匙用于废除合法子钥匙，***子钥匙孔，同时母钥匙***母钥匙孔中。母钥匙和黑钥匙可代替子钥匙完成开锁功能。

本实用新型的黑钥匙也可专用于废除合法子钥匙，选用内存量较小的芯片，如AT2401在其内存中只存有1个字节的黑钥匙特征码和数个3个字节的锁代号，当IC1确认母钥匙，识别黑钥匙特征码并核对锁代号后执行清除程序。黑钥匙也可采用通用型的，即在黑钥匙的内存中只存储1个黑钥匙特征码。

每把锁只有一把母钥匙，当母钥匙丢失后，用户凭母钥匙识别码可到服务站配制新的母钥匙，即用计算机往一个新的母钥匙中重新写进原母钥匙识别码即可，此密码只有用户自已知道，保证了母钥匙是唯一属于用户的。

Claims

1.一种由锁体、锁舌、执行机构、控制装置、钥匙所组成的电子密码锁，其特征在于位于锁体内的控制装置是由微处理器微电路IC1、非易失性存储器微电路IC2、输出驱动电路、电源及IC1的复位电路、晶振电路所组成，它们之间的连接是：复位电路的输出接IC1的复位口，晶振电路中晶体的两端分别与IC1的两个晶振口相接，输出驱动电路的输入端与IC1的一个并行口相接，输出端与位于锁体内的执行机构相接，电源接IC1的电源口，IC2的时钟口及数据口分别与IC1的另两个并行口相接，IC2的电源口、复位电路的输入及执行机构接正电源。本实用新型的钥匙分为子钥匙和母钥匙，其内分别置有一个非易失性存储器微电路IC3和IC4，在子钥匙及母钥匙的未端分别有三个触点，它们分别由IC3和IC4各自的数据口、时钟口、地线口引出，在锁体的正反两面分别开有子钥匙孔及母钥匙孔，每个钥匙孔上也分别有三个与钥匙上的触点相对应的触点，其中每个钥匙孔上有两个触点是由IC1的四个并行口分别引出的，并分别与钥匙上从数据口、时钟口引出的触点相对应，每个钥匙孔上的另一个触点接地，并与钥匙上从地线口引出的触点对应，在每把子钥匙和母钥匙的存储器中，都存有一组以上的密码，每组密码由锁代号、钥匙代号和随机密码组成，锁代号、钥匙代号、随机密码选用1个字节以上的字节数，每组密码以锁代号与钥匙代号为索引存放，在子钥匙和母钥匙的存储器中还各存有一个根据其各自功能不同而设的钥匙特征码，在母钥匙的存储器中还存有一个母钥匙识别码，在锁体的存储器IC2中存有与钥匙存储器中相应的密码、钥匙特征码和母钥匙识别码。

2.根据权利要求1所述的电子密码锁，其特征在在钥匙内设有电源，锁体内设有由三个二极管、电源组成的供电电路，在钥匙孔内和钥匙未端各有六个触点，供电电路中的三个二极管的负极相连，并引出二条线分别至子钥匙孔和母钥匙孔的一个触点，其中两个二极管的正极分别引出一条线至子钥匙孔和母钥匙孔和另一个触点，另一个二极管的正极接电源，子钥匙孔和母钥匙孔上还有一个触点由IC1的电源口引出，其余三个触点同前述，二个触点由IC1的两个并行分别引出，一个触点接地，钥匙上的六个触点中两个触点由IC3或IC4的数据口和时钟口引出，对应钥匙孔中由IC1的两个并行口引出的两个触点，两个触点由IC3或IC4的电源口引出，分别对应钥匙孔中由电源口引出的触点和由三个二极管负极并接后引出的触点，一个触点由电源的正极引出对应钥匙孔中由二极管正极引出的触点，另一个触点由IC3或IC4的地线口引出，并接电源负极，此触点对应钥匙孔中接地的触点。

3.根据权利要求1或2所述的电子密码锁，其特征在于它还有一把用于废除原合法子钥匙的黑钥匙，黑钥匙的结构现上述子钥匙的结构相同，置于黑钥匙内的非易失性存储器微电路中存储着一个黑钥匙特征码。

4.根据权利要求3所述的电子密码锁，其特征在于它的微处理器微电路IC1还有一个并行口接有报警电路。

5.根据权利要求4所述的电子密码锁，其特征在于所说的报警电路是由一个电阻和一个三极管组成的，电阻的一端为报警电路的输入端接IC1的一个并行口，另一端接三极管的基极，从三极管的集电极引出线接远程报警器，发射极接地。

6、根据权利要求1所述的电子密码锁，其特征在于所说的输出驱动电路是由一个电阻和一个三极管串接组成，电阻的一端为该电路的输入端接IC1的一个并行口；另一端接三极管的基极，三极管的集电极为该电路的输出端，发射极接地。

7.根据权利要求1所述的电子密码锁，其特征在于它的执行机构为一个电磁铁。