CN2340851Y - 动态随机密码电子锁及其钥匙 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种动态密码电子锁,该钥匙包括:锁体、锁舌、控制电路和开启装置及供电的电源,该控制电路具有微处理器部分和与之连接的钥匙插座、存储器、动态密码发生器电路和开启装置。并且可以具有备用控制电路。用于该锁的钥匙,包括钥匙体和设置于钥匙体一端的插针,另一端有外电源插口,内部的电路板上设有存储器。本锁操作简便、安全可靠、无须记忆密码、缺电时仍可通过主钥匙从外部加电开锁。

Description

动态随机密码电子锁及其钥匙

本实用新型涉及一种动态随机密码电子锁。

现有的电子密码有两类。一类为键盘密码机械备用式，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，则安全性差，如果把密码设成不同的，则记忆和操作都太繁复，另外在操作过程中易被他人窃密。另一类为磁卡***机械备用式，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磁卡内。一旦将磁卡丢失或被他人仿制后，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，而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。而且，现有的电子锁普遍存在着当锁内电源无电时，电子电路无法开锁，只有用机械备用方式开启。所以难以体现电子密码锁优越性。

为克服上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的是提供一种操作简便，安全可靠，无须记忆密码，一把钥匙可开多把不同密码锁，缺电时仍可通过主钥匙从外面加电开锁的动态密码电子锁。

根据本实用新型的动态密码电子锁，包括：锁体、锁舌、钥匙插座、开启装置、控制电路以及向上述开启装置和控制电路供电的电源，上述控制电路具有微处理器部分，上述微处理器部分的微处理器上分别连接有上述钥匙插座、存储器、动态密码发生器电路和开启装置。

并且，使用于本实用新型的动态随机密码电子锁的钥匙包括：钥匙体和设置于上述钥匙体一端的插针，其特征在于，上述钥匙体的另一端具有外电源插口，其内部的电路板上设有存储器。

本实用新型动态密码电子锁的使用者在开锁时无需向键盘密码锁那样输入密码，操作简便，免除记忆密码的苦恼。一把锁可配制多把钥匙，同时经主钥匙配制，用一把钥匙就可以打开多把不同密码的锁，而且当锁内电池缺电时仍可通过主钥匙外加电开锁。使用者可在认为需要的任何时候，无需求助于专用设备和专业技术人员能独立配制合法新钥匙或废除原钥匙的合法性。

图1是表示动态随机密码电子锁的电路结构图；

图2是表示电子钥匙接线图；

图3是表示电子钥匙及其钥匙插座结构示意图。

下面参照附图，详细说明本实用新型的动态密码电子锁的电路结构。

图1是表示动态随机密码电子锁的电路结构图，如图1所示，本实用新型的动态密码电子锁应包括：锁体和锁舌(图中未示出)以及向上述开启装置6和控制电路供电的电源部分1。控制电路部分具有微处理器部分2包括：分别与上述微处理器部分2连接的钥匙插座3、非易失性存储器4、动态密码发生器电路5和上述开启装置6。

在该微处理器部分2中，由电容C3和电阻R1构成的复位电路，其输出端接微处理器IC1的101脚，电容C3的另一端连接到电源VCC，电阻R1的另一端与晶振电路中的晶体Z1的一端连接。由电容C1、C2和晶体Z1构成晶振电路。晶振电路中晶体的两端分别与IC1的104和105脚相接。随机码发生器5的信号输出端与微处理器IC1的112脚相接。IC1的开启信号输出108脚接到开启装置6。IC1的110和120分别接地线及电源，

开启装置6由电阻R4、三极管G2和电机M T构成。微处理器IC1的开启信号输出108脚接电阻R4的一端，电阻R4另一端接到三极管G2的基极。三极管G2的发射极接地，其集电极接驱动电机MT的一端，电机MT的另一端接电源VCC。

非易失性存储器4由IC2构成。IC2的时钟口及数据口205和206脚分别与IC1的两个并行口114和115相接，IC2的204接地，其208脚接正电源VCC，即复位电路的输入接正电源VCC。

钥匙插座包括门外钥匙插座KA和门内钥匙插座KB。该门外钥匙插座KA的1和2脚是用于从外面加电进行开锁，并与二极管D1的正端相接，而二极管D1的负端与电池E1的正极相接。该KA的3脚与电池E1的正极和门内钥匙插座KB的3脚相接，其4脚接电容C7和电阻R3并联的正端以及门内钥匙插座KB的4脚，其5和6脚分别接IC1的119和118脚，7脚接地。门内钥匙插座KB的5和6脚分别接IC1的107和106脚，其7脚也接地。

声光电路包括：IC1的106脚接LED(红色)发光管和蜂鸣器(以喇叭状示出)的一个引脚，蜂鸣器的另一脚和LED的正极接电源VCC。IC1的107脚接LEZ(绿色)发光管的负极，其正极接电源VCC。

随机号码发生器5由噪声发生器、噪发放大器、比较器串联组成。噪声发生器应用于本锁是一大特点，有了它使本锁实现了自主式。噪声发生器由噪声产生元件构成，比如说，由电阻器、稳压二极管(BZV16,IN5353BY系列)、三极管(2N5401,2N9012)等中选择的一种元件作为产生噪声源。在本电路里用的就是稳压二极管R。噪声放大器由集成电路块宽带放大器OP和比较器(在本电路中比较器在ICI内部已有)构成就不再说明。随机号码发生器5的工作过程是，作为噪声源的稳压二极管R产生噪声后送到宽带放大器OP进行放大，噪声被放大后送到微处理器IC1的112脚内部比较器。

本电路IC1、IC3及IC2、IC4可用的微机处理器和存储器有很多如ATMEL公司的89S8252、89C51、89C52、24C08、93C46等。更具体地说，本电路IC1、IC3所用的是ATMEL公司的89C2051。IC2、IC4是ATMEL公司的24C04。

用于打开本实用新型的动态随机密码电子锁的钥匙，如图2和3所示，其钥匙体15为扁平长方形体，一端呈钉头状。钥匙体15上部设有外接电源插口11，该外电源插口11内具有多个，比如说3个电源插针，其中两个插针距离较近，用于加正电源，另一个插针加负电源。钉头状圆弧缘一端附近设有钥匙链孔16。该钥匙体1 5中部安装电路板12，在电路板12上装有非易失性存储器(以下简称为：内存)13。该钥匙体15下部设有插针件14，插针共1～7根。插针1～7可以***钥匙座20的插孔21内。钥匙体分成两片，注塑成型前把各个插针预埋在钥匙体内，成型后将两片结合成为一体。非易失性存储器可以采用24C04、93C46、SLE4418和AT88SC102等。

插针的引出触点与在内、外锁体上分别设置的门外钥匙插座KA、门内钥匙插座KB的插孔内的1～7脚相对应。钥匙的插针1和2是用于外加输入电源，插针3和4是与内部相连后接钥匙内安装于电路板上的存储器的电源口，插针5和6分别连接内存的数据口和时钟口，7脚接外加电同时接钥匙内存地线。

本实用新型的钥匙分为子钥匙、主钥匙和清除钥匙。在子钥匙的内存中，分别存有一组子钥匙特征码、一组以上的锁号码、一组以上钥匙密码和一组以上随机码。在主钥匙的内存中有一组主钥匙识别码、一组出厂密码和一组(12位)个人密码。清除钥匙内分别存有一组清除钥匙特征码和清除钥匙的程序。在锁体的内存IC2中存有与钥匙内存中相应的密码、钥匙特征和主钥匙识别码。

本实用新型的工作过程是：当子钥匙或主钥匙插如门外钥匙座KA时，使电源接通，立即使微处理器部分2的微处理器IC1中的启动程序，通过IC1的118和119脚于KA钥匙口上所插的子钥匙的内存或主钥匙的内存进行通信，取出对应本锁代号的一组密码。然后，通过存储器4的IC2的时钟口与数据口，从存储器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I而后微处理器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电机MT，打开锁舌，即可完成开锁，从面实现了不用输入密码即可开锁的目的。当开锁成功时，微处理器IC1的112脚立即从随机码发生器读取一个新的随机密码，同时写入IC2和子钥匙内存中与它对应锁号和钥匙号的随机密码位置。此时，使用过的密码即被更换，实现一次一密码。

上述子钥匙也可***内孔中完成常开锁功能。当子钥匙***内钥匙口KB时相应的触点接通，IC1通过106、107脚从插在KB钥匙口上的钥匙内存中读取对应本锁的密码后与IC2中的密码相对比，如密码正确，IC1通过108脚给出开锁信号，如不正确，则IC1通过116脚给出声光报警信号。

当主钥匙***门内钥匙座，而任意一把子钥匙***门外钥匙座时，微处理器IC1首先识别主钥匙特征码，再读取主钥匙识别码，与存储器IC2中记忆主钥匙识别码进行核对，核对相符，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子钥匙密码，并将其同时写入子钥匙内存和锁体存储器IC2中，从而实现自主式配钥匙功能。

本实用新型还有一把清除钥匙，基结构同上述钥匙。在清除钥匙中存有一个清除钥匙特征码。当清除钥匙***门内钥匙座中，而门外钥匙座中***的为主钥匙时，微处理器IC1在确认主钥匙后，识别清除钥匙特征码，即执行清除程序，将锁体内的存储器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。该钥匙的尾部还设有电源插空，当锁体内电池电压过低时，通过外加电进行开锁。

本实用新型的电路平时不加电，只有当钥匙***钥匙座时电路才加电。工作过程是钥匙座的3脚接电池正极，4脚接电容C7的正端，而钥匙的插针3和4是在钥匙内部相接。当钥匙***钥匙座时，电池正极通过钥匙的插针3和4加到电容C7的正端上，电源控制电路可用放大器、比较器等集成电路，本电源控制电路用一个三极管G1、一个电容C7和一个电阻R3。该控制电路的连接关系是电池E1正极接三极管G1的集电极，钥匙座的4脚接三极管G1的基极和电容C7的正极与电阻R3的一端，且电容C7的负极和电阻R3的另一端接地。当钥匙***钥匙座时，电池E1正极的电从钥匙的插针3进入4脚到电源控制电路的输入给电容C7充电，同时三极管G1导通，控制电路工作。当钥匙拨出时，用电容C7所存的电来维持三极管G1导通5-6秒后掉电。这样既可省电，又提高了电路的使用寿命。本实用新型的IC1的106、107脚接有一个如上所述的报警电路，当IC1从钥匙读取的密码与内存密码不符时，即可输出报警信号或有关数字信息，如非法钥匙、低电压等。

本实用新型中的上述控制电路，还具有备用控制电路。备用控制电路，如图1所示，包括：分别与微处理器部分8连接的钥匙插座10、备用存储器9和开启装置7。

微处理器部分8的微处理器IC3具有复位电路、晶体电路，连接方式基本上与微处理器部分2的微处理器IC1相同，不再说明。备用存储器9用非易失性存储器，记为IC4。开启装置7具有驱动电路和电机(MT)，连接方式与上述开启装置6相同。更具体说，复位电路的输出接IC3的301脚，晶振电路中晶体Z2的两端分别与IC3的304和305脚相接，IC3的输出315脚接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接到三极管G3的基极，三极管G3的发射极接地，其集电极接驱动电机MT的一端，电机MT的另一端接电源。IC3的310和320脚分别接地线及备用钥匙座KC的2和3脚，IC4的时钟口及数据口405和406脚分别与IC3的两个并行口316和317脚相接。IC4的404接地，其408脚接备用钥匙座KC的2和3脚及复位电路的输入。备用钥匙座KC的1和4是空脚，2和3脚是备用电路电源的输入端分别接IC3的306和308脚，7脚接地。

本备用电路的工作过程是：当主钥匙***备用钥匙座KC时，相应的触点接通，立即使微处理器IC3启动程序，取出对应本锁的主钥匙密码，然后通过IC4中找到相应主钥匙的一组密码与进行核对，若密码相符，则微处理器IC3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电机，打开锁舌，即备用电路完成开锁。

实用新型具有以下优点：利用了随机码而实现了自主式，无需使用专用设备和专门技术，在无需使用者输入密码；自己很容易配制清除钥匙或修改密码；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，只要把合法的钥匙***钥匙孔内即可开锁，从而极易取代传统的机械；安全性好，由锁代号的字节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；并有效地解决了锁内电池无电时无法开锁的难题。

Claims (10)

1、一种动态密码电子锁包括：锁体、锁舌、钥匙插座、开启装置、控制电路以及向上述开启装置和控制电路供电的电源，其特征在于，上述控制电路具有微处理器部分，上述微处理器部分的微处理器上分别连接有上述钥匙插座、存储器、动态密码发生器电路和上述开启装置。

2、根据权利要求1所述的动态密码电子锁，其特征在于，上述的动态密码发生器电是由噪声发生器、噪发放大器和比较器依次串接组成。

3、根据权利要求2所述的动态密码电子锁，其特征在于，上述的噪声发生器是由电阻器、稳压二极管、三极管中选择的一种元件。

4、根据权利要求1所述的动态密码电子锁，其特征在于，上述的钥匙插座具有门外钥匙座(KA)和门内钥匙座(KB)。

5、根据权利要求4所述的动态密码电子锁，其特征在于，上述门外钥匙插座(KA)的1和2脚与二极管(D1)的正端相接，而二极管(D1)的负端与电池(E1)的正极相接，3脚与电池(E1)的正极和上述门内钥匙插座(KB)的3脚相接，4脚接电容(C7)和电阻(R3)并联的正端以及上述门内钥匙插座(KB)的4脚，5和6脚分别接IC1的119和118脚，7脚接地，以及门内钥匙插座(KB)的5和6脚分别接IC1的107和106脚，且其7脚接地。

6、根据权利要求1到5任一项所述的动态密码电子锁，其特征在于，上述控制电路还具有备用控制电路。

7、根据权利要求6所述的动态密码电子锁，其特征在于，上述备用控制电路由备用微处理器部分和分别与上述备用微处理器部分连接的钥匙插座(KC)、备用存储器和备用开启装置构成。

8、一种动态随机密码电子锁的钥匙，包括钥匙体和设置于上述钥匙体一端的插针，其特征在于，上述钥匙体的另一端具有外电源插口，其内部的电路板上设有存储器。

9、根据权利要求7所述的钥匙，其特征在于，上述外电源插口内具有多个外加电源插针。

10、根据权利要求7或8所述的钥匙，其特征在于，上述电路板上的存储器是非易失性存储器。

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