專利名稱：一種控制電鎖腔的ic卡門鎖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種控制電鎖腔的IC卡門鎖，屬電子鎖技術(shù)領(lǐng)域。
目前，各賓館、酒店一般使用機(jī)械門鎖或磁卡鎖，它們主要存在如下缺點(1)使用機(jī)械鎖，需隨身攜帶鎖匙很不方便，且容易丟失、容易被人仿制、安全可靠性差；(2)使用磁卡鎖時，磁卡鎖刷卡時要有一定的速度，價格昂貴。
本實用新型的目的就是為了克服和解決現(xiàn)有機(jī)械鎖存在攜帶鎖匙不方便、容易丟失、容易被人仿制、安全可靠性差，而磁卡鎖刷卡要有一定速度、價格昂貴等缺點和問題，研究設(shè)計一種既保留了機(jī)械鎖和磁卡鎖的優(yōu)點，又克服了它們的缺點的使用方便、不怕被仿制、安全可靠性高、穩(wěn)定性好的控制電鎖腔的IC卡門鎖。
本實用新型是通過下述結(jié)構(gòu)技術(shù)方案來實現(xiàn)的IC卡門鎖連接方框圖如


圖1所示，它由IC卡1、IC卡卡座2、門鎖控制器3、電鎖腔4相互連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為當(dāng)IC卡1被插入IC卡卡座2后，IC卡1便與IC卡卡座2相電氣連接，IC卡卡座2通過數(shù)據(jù)交換信號線與門鎖控制器3相電氣連接，門鎖控制器3通過控制信號線與電鎖腔4相電氣連接；其作用原理為當(dāng)IC卡被插入IC卡卡座后，IC卡卡座(如圖4)中的常閉開關(guān)被斷開，此信號被IC卡卡座2通過數(shù)據(jù)交換信號線傳給門鎖控制器3，門鎖控制器3開始與插入IC卡卡座2中的IC卡1交換信息，并處理IC卡1傳送來的數(shù)據(jù)，并據(jù)此決定對電鎖腔4的控制；其中IC卡卡座2的外形結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，其中(a)為IC卡卡座的正視圖，(b)為IC卡卡座的側(cè)視圖，它由IC卡插槽5、卡座面殼6及卡座電路板7、指示燈8、卡座底殼9共同連接構(gòu)成，其位置及連接關(guān)系為IC卡插槽5開設(shè)于卡座面殼6的中上部，卡座面殼6與卡座底殼9相卡接構(gòu)成IC卡卡座殼，卡座電路板7裝置于卡座殼內(nèi)，指示燈(發(fā)光二極管)裝在卡座電路板7上正好與卡座面殼6下部的指示燈孔相對應(yīng)；門鎖控制器的外形結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，其中(c)為其正視圖，(d)為其側(cè)視圖，它由散熱孔10、門鎖控制器電路板11、門鎖控制器面殼12及門鎖控制器底殼13共同連接構(gòu)成，其位置及連接關(guān)系為散熱孔5開設(shè)于面殼12的上部，面殼12與底殼13相卡接構(gòu)成門鎖控制器外殼，門鎖控制器電路板11裝于門鎖控制器外殼內(nèi)；圖4為IC卡卡座2的電路原理圖，它由IC卡插座IC1、發(fā)光二極管D1、八針式插座相并串聯(lián)電氣連接構(gòu)成。其作用原理為IC卡1被插入IC卡卡座2后，通過IC卡插座IC1和與扁平數(shù)據(jù)交換信號線相連接的八針式插座A1來與門鎖控制器3交換數(shù)據(jù)，發(fā)光二極管D1顯示本次操作是否成功，燈亮表示數(shù)正確，且操作成功，燈閃爍表示數(shù)據(jù)錯，操作失效；門鎖控制器3的電路方框圖如圖5所示，它由變壓器、整流穩(wěn)壓電路、單片機(jī)及外圍電路、存貯器EEPROM、控制電鎖腔電路共同電氣連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為變壓器通過電源線與220V市電相電氣連接，整流穩(wěn)壓電路分別通過電源信號線及直流信號線與變壓器及單片機(jī)及外圍電路、存貯器EEPROM、控制電鎖腔電路相電氣連接，單片機(jī)及外圍電路分別通過數(shù)據(jù)交換信號線、存貯數(shù)據(jù)信號線、控制信號線與IC卡卡座2、存貯器EEPROM、控制電鎖腔電路相電氣連接，控制電鎖腔電路通過控制信號線與電鎖腔4相電氣連接。其工作原理如下變壓器將220V的市電變?yōu)?2V的交流電，整流穩(wěn)壓電路再將12V的交流電整流、濾波、穩(wěn)壓，變?yōu)?5V的直流電，供給單片機(jī)、EEPROM、IC卡等使用。單片機(jī)與IC卡卡座、EEPROM相連，它先讀取IC卡中的信息，再從EEPROM中讀出數(shù)據(jù)，對兩者進(jìn)行比較后，判斷下一步的動作(如
圖10)。門鎖控制器3的電路原理圖如圖6所示，其中，T1為變壓器，整流穩(wěn)壓電路由D2～D5、電阻R1、電容C1～C3、穩(wěn)壓集成電路IC3并串聯(lián)連接構(gòu)成，單片機(jī)及外圍電路由電容C4～C5、電阻R2～R6、單片機(jī)集成電路IC4、晶體X1、八針式插座A2相并串聯(lián)電氣連接構(gòu)成，存貯器集成電路IC2為EEPROM，控制電鎖腔電路由電阻R7～R11、三極管Q1、Q2串并聯(lián)連接構(gòu)成。其工作原理為變壓器T1將220V市電變?yōu)?2V交流電，D2～D5組成橋式整流電路，將交流電變?yōu)橹绷鳎籖1、C1、C2組成的濾波電路對直流電中殘存的交流成分進(jìn)行過濾，再送到穩(wěn)壓器件IC3進(jìn)行穩(wěn)壓，IC3輸出為+5V直流電。X1、C4、C5、R6組成振蕩電路，為單片機(jī)提供4MHZ的振蕩頻率，EEPROM芯片IC2的SCL、SDA通過上拉電阻R4、R5和單片機(jī)IC4相連。八針式插座A2和IC卡卡座通過數(shù)據(jù)交換信號線相連，卡座中的常閉開關(guān)通過上拉電阻R3連到單片機(jī)IC4的復(fù)位腳，當(dāng)IC卡被插入后，常閉開關(guān)斷開，從而單片機(jī)IC4的復(fù)位腳置高電平，單片機(jī)工作。R2和IC卡卡座上的發(fā)光二極管相連，發(fā)光二極管的另一腳連到單片機(jī)IC4，當(dāng)IC4的對應(yīng)腳電平為0時，發(fā)光二極管即被點亮。R7～R11、Q1、Q2組成電鎖腔控制電路，R8為上拉電阻，用于迫使單片機(jī)IC4的對應(yīng)腳平時處于高電平。當(dāng)單片機(jī)IC4的對應(yīng)腳為高電平時，Q1導(dǎo)通，Q2截止，從而無電流流過電鎖腔，門不可開；當(dāng)單片機(jī)IC4的對應(yīng)腳為低電平時，Q1截止，Q2導(dǎo)通，使電鎖腔兩端有+12V的電壓，故電流流過電鎖腔，門即可被打開。電鎖腔4的結(jié)構(gòu)示意圖如圖7所示，其中(e)為其正視圖，(f)為其側(cè)視圖，(g)為其俯視圖，它由滑塊14、壓簧A15、壓簧B16、面板17、線包18、軸梢19、制勾20、制舌21、扣22、微動開關(guān)23、軸24、開關(guān)座25共同連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為線包18安裝于開關(guān)座25內(nèi)，壓簧A15安裝于兩線包18之間，一端與開關(guān)座25相連接，另一端接制勾20。制勾20通過軸梢19來固定，并可繞著軸梢19轉(zhuǎn)動，制舌21卡在制勾20上，同時又卡住扣22，壓簧B16連接制舌21和開關(guān)座25，軸24固定扣22，扣22可繞軸24旋轉(zhuǎn)。滑塊14和微動開關(guān)23相連。其工作原理如下當(dāng)無電流流過線包18時，壓簧A15作用于制勾20，使其卡住制舌21，而制舌21又卡住扣22，從而使電鎖腔4無法打開。當(dāng)有電流流過線包18時，在電磁吸合力的作用下，制勾20繞著軸梢19轉(zhuǎn)動，使制舌21不再被制勾20卡住。此時，制舌21可在扣22的壓力下轉(zhuǎn)動，故當(dāng)原有門鎖鎖頭27的鎖舌28給扣22一外力時，電鎖腔4即被打開。當(dāng)外力消失后，制舌21在壓簧B16的作用下復(fù)位，此時假如流過線包18的電流消失，制勾20亦在壓簧A15的作用下復(fù)位，從而再卡住制舌21，電鎖腔4恢復(fù)到鎖定狀態(tài)。
本實用新型與現(xiàn)有的機(jī)械門鎖、磁卡鎖、IC卡鎖相比，具有如下的優(yōu)點和功能效果(1)對于機(jī)械鎖，由于本門鎖沿用原有門鎖的鎖頭部分，從而繼承了它種類繁多、外型各異、用戶選擇范圍大等優(yōu)點；但由于本門鎖屬于電子鎖類，因此不用攜帶笨重的機(jī)械鑰匙；不用因不慎丟失鑰匙而換鎖；可以有效的防止別有用心的住客私配鑰匙等；(2)對于磁卡鎖，雖然使用方便，但是由于磁卡自身的限制，刷卡時必須要求一定的速度，不易控制，而IC卡采用機(jī)械接觸，沒有這個要求；另外，磁卡用印刷在卡片上的磁條存儲信息，IC卡利用封裝在卡片內(nèi)的IC芯片存儲信息，因此無論安全性還是存儲信息量都有大的提高；同時，IC卡鎖造價低于磁卡鎖；(3)與一般市售IC卡鎖相比，設(shè)計結(jié)構(gòu)有較大差異，市售IC卡鎖設(shè)計為一個整體，對鎖的控制主要通過控制鎖頭中的鎖舌。本實用新型為分體式，對鎖的控制主要通過控制電鎖腔的扣，因此對原有門鎖的升級只需簡單的更換原門鎖鎖腔，而不必使整個門鎖報廢。另外，原門鎖的機(jī)械鑰匙可以作為新門鎖的備用鑰匙而繼續(xù)存在。同時，由于本門鎖的設(shè)計特點，用戶可以挑選他們喜歡的鎖頭的外觀來和本鎖匹配，不用擔(dān)心象一般磁卡鎖和IC卡鎖那樣，沒有足夠的外型供您挑選；(4)本門鎖采用220V交流市電，無須另裝電源；(5)在功能設(shè)置方面，本實用新型有如下的多種功能特點①設(shè)置經(jīng)理卡功能，省去了保存機(jī)械萬能鑰匙的麻煩，而且平時建議卡以空白形式存在，增加了安全性；②所有卡和門鎖無一一對應(yīng)關(guān)系，亦無需為每種功能配備專用的IC卡，真正做到了一卡多用。這樣不但省去每個房間必須配備一定量鑰匙的麻煩，安全性也有所增加；③當(dāng)顧客持有IC卡鑰匙時，進(jìn)入房間不再需要服務(wù)員的幫助，除方便了顧客的使用外，服務(wù)員的工作量亦有所下降，可有效地提高賓館的效率；④房間密碼隨機(jī)產(chǎn)生，每位顧客使用時密碼各不相同，且兩密碼之間無任何相關(guān)性，因此不用擔(dān)心密碼被破譯；⑤當(dāng)顧客插卡到不屬于自己的房間時，控制器將對插錯次數(shù)進(jìn)行計數(shù)，連續(xù)三次插錯卡后，該卡將被清空，設(shè)置此功能的目的在于假如顧客不慎遺失住房卡，可以最大限度地防止拾到卡者在顧客通知服務(wù)臺前進(jìn)入顧客房間；⑥設(shè)置補(bǔ)辦房卡，用于顧客不慎丟失房卡時。此卡首先更改存儲在控制器里的密碼，然后將自己改寫為住房卡。在此卡正確執(zhí)行后，以前的密碼將失效，從而使丟失的卡成為無效卡。
下面對說明書附圖進(jìn)一步說明如下
圖1為本IC卡門鎖連接方框圖，圖中IC卡1與IC卡卡座2之間的虛線表示當(dāng)IC卡1被插入IC卡卡座2后，它們之間才有電氣連接；圖2為本IC卡卡座的外形結(jié)構(gòu)示意圖，其中(a)為其正視圖；(b)為其側(cè)視圖；圖3為本門鎖控制器的外形結(jié)構(gòu)示意圖，其中(c)為其正視圖；(d)為其側(cè)視圖；圖4為IC卡卡座電路原理圖；圖5為門鎖控制器的電路方框圖；圖6為門鎖控制器的電路原理圖；圖7為本IC卡鎖的電鎖腔的結(jié)構(gòu)示意圖，其中(e)為其正視圖，(f)為其側(cè)視圖，(g)為其俯視圖；圖8為本IC卡門鎖的安裝示意圖；圖9為電鎖腔的工作原理示意圖；
圖10為門鎖控制器的控制程序流程框圖。各圖中1為IC卡、2為IC卡卡座、3為門鎖控制器、4為電鎖腔、5為IC卡插槽、6為IC卡卡座面殼、7為IC卡卡座電路板、8為指示燈、9為IC卡卡座底殼、10為散熱孔、11為門鎖控制器電路板、12為門鎖控制器面殼、13為門鎖控制器底殼、14為滑塊、15、16為壓簧A、B、17為電鎖腔的面板、18為線包、19為軸梢、20為制勾、21為制舌、22為電鎖腔的扣、23為微動開關(guān)、24為軸、25為開關(guān)座、26為原有門鎖的鎖匙、27為原有門鎖的鎖頭、28為原有門鎖的鎖舌。
本實用新型的實施方式如下(1)按圖2、圖3所示，設(shè)計和采用常規(guī)工藝和一般的機(jī)加工方法，加工制造本實用新型的IC卡卡座、門鎖控制器外殼；(2)按圖7所示，設(shè)計和采用常規(guī)機(jī)加工方法加工制造本IC卡門鎖的電鎖腔及其各部件，再按上面說明書所述的相互連接關(guān)系進(jìn)行安裝；(3)按圖4所示，繪制IC卡卡座印刷電路板，然后篩選元器件進(jìn)行安裝，其中IC1為IC卡插座，A1為八針式彎針形接插座；(4)按圖6所示，繪制門鎖控制器印刷電路板，再篩選元器件進(jìn)行安裝，其中IC2可選24LCO1B，IC3可選7805，IC4可選PIC16C54，變壓器T1參數(shù)可選220V/12V.2W，三極Q1、Q2可選9014，X1可選4M晶體，A2可選八針式彎針形接插座，然后按圖6所示進(jìn)行安裝和簡單調(diào)試；(5)把安裝調(diào)試好的印刷電路板分別裝置到已加工制造好的IC卡卡座殼和門鎖控制器殼內(nèi)；(6)按圖8所示，把IC卡卡座2安裝于房間外面，門鎖控制器3安裝于房內(nèi)，兩者之間通過數(shù)據(jù)交換扁平電纜相電氣連接，IC卡卡座2負(fù)責(zé)為IC卡1提供電氣接觸及與門鎖控制器3傳送數(shù)據(jù)，門鎖控制器3負(fù)責(zé)信號的處理及執(zhí)行應(yīng)執(zhí)行的動作。
圖10為門鎖控制器的單片機(jī)工作程序流程圖。圖7所示的電鎖腔4替代已經(jīng)安裝門鎖的鎖腔，鎖頭27為原有門鎖的鎖頭。按照上述的實施方式，已經(jīng)較好地實施了本實用新型。本實用新型的電鎖腔的工作原理如圖9所示，與一般門鎖不同，使用IC卡鎖匙(IC卡可選ATMEL24CO1A)時，本IC卡門鎖房門的開啟依賴于安裝于門框上的電鎖腔4，當(dāng)電鎖腔4收到來自門鎖控制器3的開鎖信號后，電鎖腔4的扣22即可在外力作用下轉(zhuǎn)動，如圖中虛線框所示，從而鎖頭27的鎖舌28可以從電鎖腔4中滑出，門即被打開。圖中機(jī)械鎖匙26為原有機(jī)械門鎖的鎖匙，現(xiàn)在成為本門鎖的備用鎖匙。當(dāng)使用備用鎖匙開門時，其原理與一般門鎖相同；當(dāng)轉(zhuǎn)動機(jī)械鎖匙26時，鎖舌25從電鎖腔12中縮回，門即可被打開。
權(quán)利要求1.一種控制電鎖腔的IC卡門鎖，其特征在于它由IC卡(1)、IC卡卡座(2)、門鎖控制器(3)、電鎖腔(4)相互連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為當(dāng)IC卡(1)被插入IC卡卡座(2)后，IC卡(1)便與IC卡卡座(2)相電氣連接，IC卡卡座(2)通過數(shù)據(jù)交換信號線與門鎖控制器(3)相電氣連接，門鎖控制器(3)通過控制信號線與電鎖腔(4)相電氣連接；其中IC卡卡座由IC卡插槽(5)、卡座面殼(6)及卡座電路板(7)、指示燈(8)、卡座底殼(9)共同連接構(gòu)成，其位置及連接關(guān)系為IC卡插槽(5)開設(shè)于卡座面殼(6)的中上部，卡座面殼(6)與卡座底殼(9)相卡接構(gòu)成IC卡卡座殼，卡座電路板(7)裝置于卡座殼內(nèi)，指示燈(發(fā)光二極管)裝在卡座電路板(7)上正好與卡座面殼(6)下部的指示燈孔相對應(yīng)；門鎖控制器由散熱孔(10)、門鎖控制器電路板(11)、門鎖控制器面殼(12)及門鎖控制器底殼(13)共同連接構(gòu)成，其位置及連接關(guān)系為散熱孔(5)開設(shè)于面殼(12)的上部，面殼(12)與底殼(13)相卡接構(gòu)成門鎖控制器外殼，門鎖控制器電路板(11)裝于門鎖控制器外殼內(nèi)；電鎖腔由滑塊(14)、壓簧A(15)、壓簧B(16)、面板(17)、線包(18)、軸梢(19)、制勾(20)、制舌(21)、扣(22)、微動開關(guān)(23)、軸(24)、開關(guān)座(25)共同連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為線包(18)安裝于開關(guān)座(25)內(nèi)，壓簧A(15)安裝于兩線包(18)之間，一端與開關(guān)座(25)相連接，另一端接制勾(20)，制勾(20)通過軸梢(19)來固定，并可繞著軸梢(19)轉(zhuǎn)動，制舌(21)卡在制勾(20)上，同時又卡住扣(22)，壓簧B(16)連接制舌(21)和開關(guān)座(25)，軸(24)固定扣(22)，扣(22)可繞軸(24)旋轉(zhuǎn)，滑塊(14)和微動開關(guān)(23)相連。
2.按權(quán)利要求1所述的一種控制電鎖腔的IC卡門鎖，其特征在于所述的門鎖控制器電路由變壓器、整流穩(wěn)壓電路、單片機(jī)及外圍電路、存貯器EEPROM、控制電鎖腔電路共同電氣連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為變壓器通過電源線與電源電氣連接，整流穩(wěn)壓電路分別通過電源信號線及直流信號線與變壓器及單片機(jī)及外圍電路、存貯器EEPROM、控制電鎖腔電路相電氣連接，單片機(jī)及外圍電路分別通過數(shù)據(jù)交換信號線、存貯數(shù)據(jù)信號線、控制信號線與IC卡卡座(2)、存貯器EEPROM、控制電鎖腔電路相電氣連接，控制電鎖腔電路通過控制信號線與電鎖腔(4)相電氣連接。
3.按權(quán)利要求1或2所述的一種控制電鎖腔的IC卡門鎖，其特征在于所述的門鎖控制器電路中，T1為變壓器，整流穩(wěn)壓電路由D2～D5、電阻R1、電容C1～C3、穩(wěn)壓集成電路IC3并串聯(lián)接構(gòu)成，單片機(jī)及外圍電路由電容C4～C5、電阻R2～R6、單片機(jī)集成電路IC4、晶體X1、八針式插座A2相并串聯(lián)電氣連接構(gòu)成，存貯器集成件IC2為EEPROM、控制電鎖腔電路由電阻R7～R11、三極管Q1、Q2串并聯(lián)連接構(gòu)成。
專利摘要本實用新型是控制電鎖腔的IC卡門鎖,它由IC卡、IC卡卡座、門鎖控制器、電鎖腔構(gòu)成。IC卡通過插入IC卡卡座而相電氣連接,IC卡卡座通過數(shù)據(jù)交換信號線與門鎖控制器連接,門鎖控制器通過控制信號線與電鎖腔連接;IC卡卡座由IC卡插槽、面殼、底殼、電路板、指示燈連接構(gòu)成;門鎖控制器由散熱孔、電路板、面殼、底殼連接構(gòu)成;電鎖腔由滑塊、壓簧、面板、線包、制勾、扣、軸梢、制舌、開關(guān)及開關(guān)座連接構(gòu)成。本鎖使用方便、安全可靠、造價低、功能多、保密性高、可利用原機(jī)械鎖改裝。
文檔編號E05B47/06GK2358166SQ9720430
公開日2000年1月12日 申請日期1997年1月3日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月3日
發(fā)明者張斌, 吳伯鴻 申請人:廣東省電子技術(shù)研究所, 吳伯鴻