專利名稱：一種通用型智能鎖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及日常用品，尤其涉及一種通用型智能鎖。
技術(shù)背景安防行業(yè)進(jìn)入中國已有20余年了，隨著我國"全面小度'建設(shè)步伐的加快， 隨著國人知識層次和收入水平的提高，安全防范意識發(fā)生了根本的改變。加之 科學(xué)技術(shù)的日新月異和計算機(jī)技術(shù)的全面普及，傳統(tǒng)的人防——看家、護(hù)院和 巡邏隊，物防——高墻、護(hù)欄及防盜網(wǎng)正在逐步縮小其原有的行業(yè)領(lǐng)地，甚至最終退出行業(yè)舞臺。而高科技的行業(yè)代表技防——多功能、多系統(tǒng)集成一體 化防盜報警系統(tǒng)則正以不可名狀的必然趨勢滲入到現(xiàn)代家庭中。傳統(tǒng)家庭一直采用機(jī)械式、被動式的防盜門/窗，而事實上，這種只有消極防 范作用的安防系統(tǒng)正在逐步被淘汰，取而代之的則是各種先進(jìn)的、智能化的電 子保安設(shè)備，它能使你的家人、家庭和財產(chǎn)獲得最大程度的安全。計算機(jī)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，使基于條形碼、磁卡、RF卡等技術(shù)的數(shù)字識別系 統(tǒng)逐漸取代了人工識別，并被廣泛應(yīng)用于金融、電信、商業(yè)等領(lǐng)域，深刻影響 著人們的日常生活。但是，條形碼、磁卡、RF卡等構(gòu)成的數(shù)字識別系統(tǒng)存在著 攜帶不便、易受損壞、不能應(yīng)用于惡劣環(huán)境等不足。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展， 功能更強(qiáng)、可靠性更高的非接觸式RF卡智能電子門鎖成為主流。非接觸式RF 卡電子鎖的主要優(yōu)點是卡片存儲容量大，有比較完善的完全機(jī)制。目前，我們 開發(fā)的電子上鎖系統(tǒng)和互動珠機(jī)械鎖的智能結(jié)合，可靈活地設(shè)定多種開門權(quán)限， 防止非法復(fù)制，實現(xiàn)分級管理和分區(qū)域管理，為安全防盜提供了的雙重保險。 采用智能電子門鎖，可靈活地設(shè)定多種開門權(quán)限，防止非法復(fù)制，實現(xiàn)分級管 理和分區(qū)域管理。應(yīng)用領(lǐng)域正不斷擴(kuò)展，已從傳統(tǒng)的酒店業(yè)擴(kuò)展到高級辦公場 所、高級公寓，甚至進(jìn)入了家庭。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種通用型智能鎖通用型智能鎖中的子鑰控制器分別與鎖芯控制器、母鑰控制器、鎖芯清除 器相連接。所述的鎖芯控制器的內(nèi)部模塊連接關(guān)系為CPU控制模塊分別與穩(wěn)壓模塊、 驅(qū)動電路、、檢測電路、欠壓報警電路相連接。母鑰控制器的內(nèi)部模塊連接關(guān)系 為CPU控制模塊分別與穩(wěn)壓模塊、開關(guān)設(shè)置電路相連接。子鑰控制器的內(nèi)部模塊連接關(guān)系為CPU控制模塊分別與穩(wěn)壓模塊、帶3V鋰電池、報警電路相連 接。鎖芯清除器的內(nèi)部模塊連接關(guān)系為CPU控制模塊分別與穩(wěn)壓模塊、開關(guān) 設(shè)置電路相連接。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相具有的有益效果1) 可靠One-Wire通訊協(xié)議，抗干擾性能強(qiáng)。2) 母鑰匙和子鑰匙密碼為隨機(jī)碼，便于保密。3) 母鑰匙只能刪除鎖芯內(nèi)全部子鑰匙密碼。刪除器刪除鎖芯內(nèi)全部母鑰匙 和子鑰匙密碼。


圖1是通用型智能鎖電路框圖；圖2是本實用新型的鎖芯控制器電路框圖；圖3是本實用新型的母鑰匙控制器電路框圖；圖4是本實用新型的子鑰匙控制器電路框圖；圖5是本實用新型的清除鎖芯控制器電路框圖；圖6是本實用新型的智能鎖軟件流程圖；圖7是本實用新型的子鑰匙軟件流程圖；圖8是本實用新型的智能管理器軟件流程圖；圖9是本實用新型的智能清除器軟件流程圖。
具體實施方式
如圖1所示，通用型智能鎖中的子鑰控制器分別與鎖芯控制器、母鑰控制 器、鎖芯清除器相連接。如圖2所示，鎖芯控制器的內(nèi)部模塊連接關(guān)系為CPU控制模塊分別與穩(wěn) 壓模塊、驅(qū)動電路、、檢測電路、欠壓報警電路相連接。如圖3所示，母鑰控制器的內(nèi)部模塊連接關(guān)系為CPU控制模塊分別與穩(wěn) 壓模塊、開關(guān)設(shè)置電路相連接。如圖4所示，子鑰控制器的內(nèi)部模塊連接關(guān)系為CPU控制模塊分別與穩(wěn) 壓模塊、帶3V鋰電池、報警電路相連接。如圖5所示，鎖芯清除器的內(nèi)部模塊連接關(guān)系為CPU控制模塊分別與穩(wěn)壓模塊、開關(guān)設(shè)置電路相連接。一.基本原理鑰匙帶有鋰電池，當(dāng)鑰匙插入到鎖芯中，啟動電源，系統(tǒng)芯片工作，發(fā)出 一串電子信號；鎖芯接收到信息后進(jìn)入工作狀態(tài)并發(fā)出一串隨意的64比特的信號。鎖匙傳送出一串解碼數(shù)字以作為回應(yīng)。數(shù)據(jù)得到解碼并與鎖芯中微型信息 處理器的回應(yīng)相比較。 一連串信號的互動被自動儲存到鎖芯的記憶中并進(jìn)行復(fù) 審。如果有一個數(shù)據(jù)符合的話，閉鎖機(jī)構(gòu)解除，識別功能繼續(xù)進(jìn)行，當(dāng)各種參 數(shù)如鑰匙身份認(rèn)證得到確認(rèn)之后，互動機(jī)械成分的活動障礙全部打開，鎖匙便 能啟動系統(tǒng)鎖芯。如果鑰匙沒有得到系統(tǒng)識別的話，上鎖系統(tǒng)中的機(jī)械鎖成分 將保持上鎖狀態(tài)，無法開啟。二. 基本功能通用型智能鎖主要功能是通過判斷接觸鑰匙的內(nèi)部信息來控制電機(jī)的啟閉 運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)電子鑰匙合法時，電磁頭吸合，可以將門打開，否則光電報警。其附 加功能還有子母卡管理(添加或者刪除子鑰匙)，欠壓報警(供電電壓低于閾值 電壓則報警提示)，鑰匙(帶電池)有低功耗措施(睡眠狀態(tài))。三. 設(shè)置說明a. 設(shè)置母鑰匙鎖芯控制器出廠時無密碼，客戶第一次使用把母鑰匙密碼 設(shè)置到鎖芯控制器中。母鑰匙插入鎖孔，再把子鑰匙插入母鑰匙，此時綠燈連續(xù) 閃爍(間隔0.5秒)，等待5秒鐘后燈滅，表示設(shè)置成功。否則，紅燈連續(xù)閃爍(間隔0.5秒)，等待5秒鐘后燈滅，表示設(shè)置不成功。b. 添加新子鑰匙母鑰匙插入鎖孔，再把子鑰匙插入母鑰匙，此時綠燈連續(xù)閃爍(間隔0.5秒)，5秒鐘后燈滅，即表示鑰匙設(shè)置已經(jīng)成功。否則，紅燈 連續(xù)閃爍(間隔0.5秒)，5秒鐘后燈滅，表示鑰匙設(shè)置不成功。 同理，可以連繼設(shè)置31個遙控器。C.子鑰匙開鎖將被授權(quán)的子鑰匙插入鎖芯中，此時子鑰匙應(yīng)顯示綠燈閃爍(間隔0.5秒)，持續(xù)時間5秒，向右方向旋轉(zhuǎn)子鑰匙，磁鐵吸合，干簧管動 作，信號反饋，則鎖打開。d. 刪除指定子鑰匙母鑰匙插入鎖孔,用子鑰匙插入母鑰匙，此時綠燈長 亮(5秒鐘)，按一下，綠燈連續(xù)閃爍(間隔0.5秒)，5秒鐘后停止即表示該子鑰 匙被刪除。否則，紅燈連續(xù)閃爍(間隔0.5秒)下去，5秒鐘后燈滅，表示鑰匙 設(shè)置不成功。e. 刪除所有子鑰匙母鑰匙插入鎖孔，用子鑰匙插入母鑰匙，綠燈長亮(<5 秒鐘)，用手按住母鑰匙按紐，綠燈長亮，5秒鐘后松手放開，綠燈轉(zhuǎn)變連續(xù)閃 爍(間隔0.5秒)，5秒鐘后停止，即表示設(shè)置成功。則所有子卡均刪除。所有 子鑰匙需要重新設(shè)置。否則，紅燈連續(xù)閃爍(間隔0.5秒)下去，5秒鐘后燈滅， 表示鑰匙刪除不成功。f. 非法卡操作紅燈連續(xù)閃爍(間隔0.5秒)下去，5秒鐘后燈滅，不開門。g. 低電壓提示電壓IK2.5V時，紅綠燈交替閃爍(間隔0.5秒鐘，連續(xù) IO秒鐘)，電壓不足，換電池。h. 鎖芯清除器清除器插入鎖孔，用子鑰匙插入清除器，綠燈長亮(<5秒 鐘)，用手按住清除器按紐，綠燈長亮，5秒鐘后松手放開，綠燈轉(zhuǎn)變連續(xù)閃爍(間隔0.5秒)，5秒鐘后停止，即表示設(shè)置成功。則鎖芯內(nèi)所有母鑰匙、子鑰 匙ID均刪除。否則，紅燈連續(xù)閃爍(間隔0.5秒)下去，5秒鐘后燈滅，表示 刪除不成功。如果母鑰匙遺失，廠家和經(jīng)銷商應(yīng)備有鎖芯清除器，根據(jù)子鑰匙的ID密碼， 清除鎖芯控制器全部密碼，回到出廠初值。四.技術(shù)指標(biāo):鎖芯控制器基2電源(鑰匙)DC3V (鋰電池)低電壓指示2.4V士0.1V靜態(tài)電流(鑰 匙)〈3uA工作電流25-60mA工作溫度-20 。C—■K70。C存儲溫度-40°C—十85。C最大鑰匙數(shù)l個母鑰匙、32個子鑰匙六.硬件說明:包括母鑰匙控制器，子鑰匙控制器，鎖芯控制器，鎖芯清除器 1.鎖芯控制器和I/0口說明a).鎖芯控制器不帶電源，子鑰匙插入鎖孔提供電源，鎖芯接收到信息后進(jìn)入 工作狀態(tài)，數(shù)據(jù)得到解碼并與鎖芯中微型信息處理器的密碼相比較，進(jìn)行復(fù)審， 確認(rèn)后，發(fā)出指示燈，同時檢測電壓是否符合要求,等待鑰匙旋轉(zhuǎn)，磁鐵吸合， 干簧管動作，信號反饋，閉鎖機(jī)構(gòu)解除，驅(qū)動電機(jī)工作。(1) .數(shù)據(jù)線(單總線)(2) .電機(jī)(輸出口)(3) .干簧管(輸入口)(4) .低電壓檢測(輸入口，輸出口。)(5) .檢測開關(guān)(輸入口)6b) .低壓檢測報警電路用三極管的開關(guān)特性和電阻的分壓，將模擬量的大小簡便地轉(zhuǎn)換成數(shù)字信 號，提供給單片機(jī)判斷，其中閾值電壓可以通過調(diào)節(jié)分壓電阻阻值來進(jìn)行設(shè)定。 此方案電路簡單、實現(xiàn)容易且低功耗、成本低。c) .電機(jī)驅(qū)動電路禾傭CPU的IO口線，由三極管控制并驅(qū)動直流電機(jī)，根據(jù)計算好的電平 值與電機(jī)狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系，采用單片機(jī)軟件實現(xiàn)控制過程。2. 母鑰匙控制器和1/0 口說明母鑰匙控制器(管理器)有管理子鑰匙的權(quán)限，可以添加、刪除子鑰匙， 內(nèi)部沒有電池，必需通過子鑰匙提供電源才能工作。(1) .子鑰匙設(shè)置按鈕(輸入口)(2) .數(shù)據(jù)線(單總線)3. 子鑰匙控制器和1/0 口說明鋰電池3V放在子鑰匙中，帶有開門信息，通過單總線信號互動被自動儲存 到鎖芯的記憶中并進(jìn)行復(fù)審，確認(rèn)后開門。(1) .紅燈(輸出口)(2) .綠燈(輸出口)(3) .數(shù)據(jù)線(單總線)4. 清除鎖芯控制器和1/0 口說明如果母鑰匙遺失，只有通過清除控制器，先確認(rèn)子鑰匙密碼與鎖芯儲存的 密碼復(fù)審，確認(rèn)后，清除鎖芯控制器全部密碼，恢復(fù)出廠初始值，客戶第一次 使用把新母鑰匙密碼設(shè)置到鎖芯控制器中。清除鎖芯控制器作為安全備件用， 放在廠家和經(jīng)銷商手中。1. 子鑰匙設(shè)置按鈕(輸入口)2. 數(shù)據(jù)線(單總線)5. 特殊單片機(jī)功能、器件選擇a)微控制芯片PIC12F629 (用于母鑰匙控制器，子鑰匙控制器，鎖芯清除器)主要性能*可選擇內(nèi)部和外部振蕩器高精度內(nèi)部4MHz振蕩器，其出廠時精度 已校準(zhǔn)為1%，可使用晶振和諧振器作為外部振蕩器，電壓典型值為3.0V時， 將CPU從休眠模式喚醒需5 p。*省電休眠模式*寬工作電壓范圍，從2.0V到5.5V *工業(yè)級和擴(kuò)展級溫度范圍* 低功耗上電復(fù)位(POR)*上電延時定時器(PWRT)和振蕩器起振定時(OST)* 欠壓檢測(BOD)*帶有獨立振蕩器的看門狗定時器，可以保證可靠的運(yùn)行 *復(fù)用MCLR輸入引腳 *引腳電平變化可觸發(fā)中斷 *獨立的可編程弱上拉功能 *可編程代碼保護(hù)*高耐久性的閃存/EEPROM存儲單元閃存耐寫次數(shù)達(dá)IOO，OOO次， EEPROM耐寫次數(shù)達(dá)1 ，000,000次，閃存/數(shù)據(jù)EEPROM的數(shù)據(jù)保持期>40 年。低功耗功能*待機(jī)電流當(dāng)電壓為2.0V時，典型值為lnA。*工作電流當(dāng)頻率為32kHz時，典型值為8.5nA 。當(dāng)頻率為lMHz 時，典型值為100 p\ 。*看門狗定時器電流當(dāng)電壓為2.0V時，典型值為300nA。* Timerl振蕩器電流當(dāng)頻率為32kHz、電壓為2.0V時，典型值為4 pA。 外設(shè)功能* 6個具有獨立方向控制功能的1/0引腳。 *高灌/拉電流能力，可直接驅(qū)動LED。*模擬比較器模塊帶有 一個模擬比較器，片上可編程比較器參考電 壓模塊，來自器件輸入引腳的可編程輸入復(fù)用，可外部訪問比較器輸出。*模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊(PIC12F675):10位分辨率，可編程的4通道輸入， 參考電壓輸入。* TimeiO:帶有8位可編程預(yù)分頻器的8位定時器/計數(shù)器*增強(qiáng)的Timerl:帶有預(yù)分頻器的16位定時器/計數(shù)器，外部選通輸 入模式，如果已選用INTOSC模式的話，那么在LP模式中可選擇OSCl和 OSC2作為Timerl的振蕩器。*通過兩個引腳可實現(xiàn)在線串行編程。b)微控制芯片PIC12F683 (用于鎖芯控制器) 主要性能*高精度內(nèi)部振蕩器出廠時精度校準(zhǔn)為±1%,可用軟件選擇的頻率范 圍為31kHz到8MHz，雙速啟動，適用于關(guān)鍵應(yīng)用的晶振故障檢測，在節(jié)能模 式下工作時進(jìn)行時鐘模式切換。*節(jié)能的休眠模式* 寬工作電壓范圍。(2.0V-5.5V) *工業(yè)級和擴(kuò)展級溫度范圍* 上電復(fù)位(Power-on Reset ， POR)* 上電延時定時器(Power-up Timer, PWRT)和振蕩器起振定時器 (Oscillator Start-up Timer ， OST)*與上拉/輸入引腳復(fù)用的主復(fù)位功能 *可編程代碼保護(hù)* 高耐用性閃存/EEPROM單元閃存可經(jīng)受IO萬次寫操作，EEPROM 可經(jīng)受100萬次寫操作，閃存/數(shù)據(jù)EEPROM數(shù)據(jù)保存時間>40年。 低功耗特性*待機(jī)電流當(dāng)電壓為2.0V時，典型值為InA*工作電流當(dāng)頻率為32kHz、電壓為2.0V時，典型值為8.5jiA，當(dāng) 頻率為lMHz、電壓為2.0V時，典型值為100 (iA*看門狗定時器電流當(dāng)電壓為2.0V時，典型值為lpA外設(shè)功能* 6個具有獨立方向控制的1/0引腳高灌/拉電流可直接驅(qū)動LED， 引腳電平變化中斷，獨立的可編程弱上拉，GP0上的超低功耗喚醒。*模擬比較器模塊帶有 一個模擬比較器，可編程的片上參考電壓，可從外部訪問的比較器輸入和輸出。* A/D轉(zhuǎn)換器10位分辨率和4路通道* Timer0:帶8位可編程預(yù)分頻器的8位定時器/計數(shù)器*增強(qiáng)型Timerl:帶有預(yù)分頻器的16位定時器/計數(shù)器，外部門控信號 輸入模式，如果選擇了INTOSC模式，可以使用LP模式下的OSCl或OSC2作 為Timer 1的時鐘源。* Timer2:帶8位周期寄存器、預(yù)分頻器和后分頻器的8位定時器/計數(shù)器*捕捉、比較和PWM模塊16位捕捉模塊，最大分辨率為12.5 ns， 比較模塊，最大分辨率為200 ns， 10位PWM模塊最大頻率為20 kHz。 *通過兩個引腳進(jìn)行的在線串行編程。
權(quán)利要求1.一種通用型智能鎖，其特征在于子鑰控制器分別與鎖芯控制器、母鑰控制器、鎖芯清除器相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用型智能鎖，其特征在于所述的鎖芯控制器的內(nèi)部模塊連接關(guān)系為CPU控制模塊分別與穩(wěn)壓模塊、驅(qū)動電路、、檢測電路、 欠壓報警電路相連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用型智能鎖，其特征在于所述的母鑰控制器的內(nèi)部模塊連接關(guān)系為CPU控制模塊分別與穩(wěn)壓模塊、開關(guān)設(shè)置電路相連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用型智能鎖，其特征在于所述的子鑰控制器 的內(nèi)部模塊連接關(guān)系為CPU控制模塊分別與穩(wěn)壓模塊、帶3V鋰電池、報警電路相連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用型智能鎖，其特征在于所述的鎖芯清除 器的內(nèi)部模塊連接關(guān)系為CPU控制模塊分別與穩(wěn)壓模塊、開關(guān)設(shè)置電路相連接。
專利摘要本實用新型公開了一種通用型智能鎖。通用型智能鎖中的子鑰控制器分別與鎖芯控制器、母鑰控制器、鎖芯清除器相連接。所述的鎖芯控制器的內(nèi)部模塊連接關(guān)系為CPU控制模塊分別與穩(wěn)壓模塊、驅(qū)動電路、檢測電路、欠壓報警電路相連接。母鑰控制器的內(nèi)部模塊連接關(guān)系為CPU控制模塊分別與穩(wěn)壓模塊、開關(guān)設(shè)置電路相連接。子鑰控制器的內(nèi)部模塊連接關(guān)系為CPU控制模塊分別與穩(wěn)壓模塊、帶3V鋰電池、報警電路相連接。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相具有的有益效果1)可靠One-Wire通訊協(xié)議，抗干擾性能強(qiáng)。2)母鑰匙和子鑰匙密碼為隨機(jī)碼，便于保密。3)母鑰匙只能刪除鎖芯內(nèi)全部子鑰匙密碼。刪除器刪除鎖芯內(nèi)全部母鑰匙和子鑰匙密碼。
文檔編號E05B49/00GK201169989SQ200820082650
公開日2008年12月24日 申請日期2008年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月21日
發(fā)明者沈建民 申請人:杭州群生微系統(tǒng)有限公司