CN104405210A - 一种电阻防盗锁装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电阻防盗锁装置，其包括锁以及用于开锁的钥匙。该锁设置有单片机模块、开锁电路、供电电源，该单片机模块包括单片机及用于辅助该单片机运行的外围辅助电路，该供电电源对该单片机供电，该开锁电路连接于该单片机的输出端。该钥匙设置有若干钥匙电阻及承载该若干钥匙电阻的绝缘载体，该若干钥匙电阻并联连接，且每个钥匙电阻串联有一个用于分压的保护电阻形成一路电阻电路。每电阻电路以并联的形式接入该单片机，该单片机在检测到每路电阻电路的电压都在该单片机内部设定的电压范围内时，该单片机驱动该开锁电路开锁。本发明采用不同阻值的钥匙电阻，根据它们不同的分压信息构成不同的钥匙信息，通过检测分压信息来实现开锁。
Description
技术领域
本发明涉及防盗锁领域，尤其涉及一种电阻防盗锁装置。
背景技术
在日常生活中，无论是防盗门上、柜门上、车门上，锁随处可见。锁一般分为机械锁、密码锁、以及现代高科技的指纹锁、人脸锁等，但是所有的锁几乎都无法避免技术性开锁。机械锁大多都需要用钥匙的转动来提供开锁的动能，这种结构也无法避免转动式的暴力开锁，密码锁、指纹锁等根据现代的技术都有被破解的可能。因此，从根本上杜绝技术性开启与传统暴力开启锁是本领域技术人员的研究重点。
发明内容
为了解决从根本上杜绝技术性开启与传统暴力开启锁的技术问题，本发明提供一种电阻防盗锁装置。
本发明是这样实现的，一种电阻防盗锁装置，其包括锁以及用于开锁的钥匙；其中，该锁设置有单片机模块、开锁电路、供电电源，该单片机模块包括单片机及用于辅助该单片机运行的外围辅助电路，该供电电源对该单片机供电，该开锁电路连接于该单片机的输出端；该钥匙设置有若干钥匙电阻及承载该若干钥匙电阻的绝缘载体，该若干钥匙电阻并联连接，且每个钥匙电阻串联有一个用于分压的保护电阻形成一路电阻电路；每电阻电路以并联的形式接入该单片机，该单片机在检测到每路电阻电路的电压都在该单片机内部设定的电压范围内时，该单片机驱动该开锁电路开锁。
作为上述方案的进一步改进，该锁还设置有与该单片机连接的报警电路，该单片机在检测到至少一路电阻电路的电压偏离该单片机内部设定的电压范围内时，该单片机驱动该报警电路报警。优选地，该报警电路包括框架式电磁铁、声光报警器，该声光报警器通过该框架式电磁铁与该单片机连接，该单片机能使该框架式电磁铁的线圈通电，该框架式电磁铁的铁芯由此被吸合而接通该声光报警器。进一步地，该报警电路还包括延时导通模块，该延时导通模块连接在该框架式电磁铁与该单片机之间，用于在该单片机检测到至少一路电阻电路的电压偏离该单片机内部设定的电压范围时，使该框架式电磁铁的线圈延时通电。
作为上述方案的进一步改进，该锁还设置有连接在该电阻电路与该单片机之间的A/D转换电路。
作为上述方案的进一步改进，该开锁电路采用框架式锁舌电磁铁吸合的方式开锁，框架式锁舌电磁铁接入电源后直接接入该单片机。优选地，该开锁电路还设置了室内开锁按钮，将锁舌电磁铁直接跳过该单片机接在该供电电源的两电极间形成闭合回路，该室内开锁按钮为该闭合回路的开关。
作为上述方案的进一步改进，该供电电路设置有备用电池。优选地，该备用电池通过一个继电器的常闭触点接入该电阻防盗锁装置，该继电器在该供电电源供电时得电使该常闭触点断开，并在该供电电源断电时失电使该常闭触点吸合以将该备用电池接入该电阻防盗锁装置。
本发明的电阻防盗锁装置采用不同阻值的钥匙电阻，根据不同电阻在电路中的分压不同，因此构成的钥匙信息不同，通过检测钥匙电阻的分压信息来实现开锁。与传统技术相比，本发明具备以下有益效果：
1.本发明用电阻值来表达钥匙信息，制造简单，成本低廉；
2.比传统机械锁更安全，本发明采用电能提供开锁的动能，钥匙插入后不必旋转，完全避免了传统的暴力开启；
3.本发明还设置有报警功能，能防止通过技术手段测出开锁阻值，从而完全杜绝了技术性开启；
4.当钥匙电阻的数量比较多时，阻值变化范围大，不太好猜测所有钥匙电阻的阻值，提高了安全性能，降低破解几率；
5.钥匙丢失后不用换锁，钥匙丢失后只要改变单片机中的开锁电压，原钥匙就失效，同时根据新设置的开锁电压配制钥匙，避免钥匙丢失后更换锁芯的不便。
附图说明
图1为本发明较佳实施方式提供的电阻防盗锁装置的控制原理方框图。
图2为图1中电阻防盗锁装置的钥匙结构示意图。
图3为图1中电阻防盗锁装置的锁的结构示意图。
图4为图2中钥匙的简化示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请一并参阅图1、图2、图3，本发明较佳实施方式提供的电阻防盗锁装置包括锁1以及用于开锁的钥匙2。
该锁1设置有单片机模块、开锁电路、供电电源11、报警电路12。该单片机模块包括单片机13及用于辅助该单片机13运行的外围辅助电路。该供电电源11对该单片机13供电，该开锁电路连接于该单片机的13输出端。该供电电源11可以采用12V，6A的开关电源供电，功率足够且稳定性强。
该供电电源11可设置有备用电池3，该备用电池3可通过一个继电器的常闭触点接入该电阻防盗锁装置，该继电器在该供电电源11供电时得电使该常闭触点断开，并在该供电电源11断电时失电使该常闭触点吸合以将该备用电池3接入该电阻防盗锁装置。该备用电池3可采用DC12V输出1800mAh的锂电池，电压稳定，且体积较小。所以一旦停电，继电器常闭触点闭合，备用电池3自动启动。
该钥匙2设置有若干钥匙电阻R1及承载该若干钥匙电阻R2的绝缘载体21，如图2所示。钥匙电阻R1通过引线引出，通过焊锡22焊接绝缘载体21上。在在本实施方式中，钥匙电阻R1的数量以4个为例进行举例说明。4个钥匙电阻R1并联连接，且每个钥匙电阻R1串联有一个用于分压的保护电阻R2形成一路电阻电路，请参阅图4。保护电阻R2可以设置在钥匙2上，也可以设置在锁1上，为了简化钥匙2使得钥匙2携带方便，保护电阻R2最好是设置在锁1上。每电阻电路以并联的形式接入该单片机13，该单片机13在检测到每路电阻电路的电压都在该单片机13内部设定的电压范围内时，该单片机13驱动该开锁电路开锁。该单片机13在检测到至少一路电阻电路的电压偏离该单片机13内部设定的电压范围内时，该单片机13驱动该报警电路12报警。
钥匙2中内置的4个钥匙电阻R1，当钥匙2插入锁1的锁眼5时，4个钥匙电阻R1会以并联的形式接入5V电压两端，每条支路有一枚用于分压的保护电阻R2。由于钥匙电阻R1的阻值不同，在每条支路中的分压也不同。单片机13通过检验钥匙电阻R1两端电压的模拟量来判断电阻，从而实现控制。
正确钥匙电阻R1的阻值是随意挑选的，如4路电压值可以是：1.01V，1.13V，3.31V，4.23V。电阻本身是耗能元件，电流流过它会产生内能，阻值会发生变化，因此，该单片机13的程序设计中可以设定电压容差，电压误差上下浮动0.02V。由串联电路中电压与电阻成正比可知：钥匙电阻R1/(保护电阻R2+钥匙电阻R1)＝钥匙电阻R1分压/5V。通过计算得出允许4个钥匙电阻R1阻值变化范围如下表所示。
| 序号 | R1min/Ω | R1实际/Ω | R1max/Ω | R2/Ω |
| 1 | 54.31 | 56.00 | 57.08 | 220.00 |
| 2 | 179.77 | 180.00 | 188.18 | 630.00 |
| 3 | 423.27 | 430.00 | 438.68 | 220.00 |
| 4 | 1172.41 | 1200.00 | 1246.67 | 220.00 |
因钥匙2在插、拔过程中有一定的时间，这个过程有可能引起报警器误报，在程序中，巧妙的利用延长函数解决了这个问题。
单片机13可以是具有A/D转换功能的芯片，也可以另设A/D转换电路，在本实施方式中，单片机13采用单独供电、低功耗、8-bitCMOS数据获取器件，的PCF8591芯片，它具有4个模拟输入、1个模拟输出和1个串行T2C总线接口，在该若干路电阻电路与该单片机13之间就有连接A/D转换电路16，A/D转换电路16可采用PCF8591A/D芯片。单片机13的外围辅助电路一般包括复位电路14、时钟电路15等等，具体应用时，稳压电路可以采用7805电路，晶振可以用12M。
这对单片机13，电阻锁上电，单片机初始化后进入工作状态，四路电压经PCF8591A/D芯片转换成数字信号后送入单片机13中，与单片机13预先设定的电压值相比较，有三种可能的情况。1、单片机12如果没有检测到钥匙2，则电阻锁1处于循环等待状态；2、若每路电阻电路的电压都在该单片机13内部设定的电压范围内，单片机12控制继电器吸合开锁电路；3、检测到至少一路电阻电路的电压偏离该单片机13内部设定的电压范围，单片机13控制继电器闭合报警电路12，报警器报警。
在报警电路12部分，该报警电路包括框架式电磁铁、声光报警器。使用声光报警器(内置蜂鸣器)报警，使用框架式电磁铁通电吸合的方式接通报警器。电磁铁外的线圈通电，铁芯被吸合，则报警器被接通。由于铁芯被吸合后无法自动复位，所以一旦报警器启动，从室外无法将其关闭，报警器将会一直报警。只有从室内手动将铁芯归位，也就是按下终止报警按钮，报警器电路12才会被断开，停止报警。当然了，除声光报警，还可以联网报警。
为了防止由于电路中短期电压不稳定或者钥匙轻微晃动所引起的误报，在本实施方式中，该报警器电路12还配制有延时导通模块。单片机13直接控制的是延时导通模块，该延时导通模块连接在该框架式电磁铁与该单片机13之间，用于在该单片机13检测到至少一路电阻电路的电压偏离该单片机13内部设定的电压范围内时，使该框架式电磁铁的线圈延时通电。该延时导通模块的作用是当单片机12接通报警电路12时，可短暂延长导通时间，防止由于电路中短期电压不稳定或者钥匙轻微晃动所引起的误报。
开锁电路部分采用框架式锁舌电磁铁17吸合的方式开锁，框架式锁舌电磁铁17接入电源后直接接入该单片机13，进行控制。同时在此部分还设置了室内开锁按钮，将锁舌电磁铁直接跳过单片机13接在供电电源11的两正负极之间形成闭合回路，室内开锁按钮即为此电路的开关。
本发明的电阻防盗锁装置采用不同阻值的钥匙电阻，根据不同电阻在电路中的分压不同，因此构成的钥匙信息不同，通过检测钥匙电阻的分压信息来实现开锁。与传统技术相比，本发明具备以下有益效果：
1.本发明用电阻值来表达钥匙信息，制造简单，成本低廉；
2.比传统机械锁更安全，本发明采用电能提供开锁的动能，钥匙插入后不必旋转，完全避免了传统的暴力开启；
3.本发明还设置有报警功能，能防止通过技术手段测出开锁阻值，从而完全杜绝了技术性开启；
4.当钥匙电阻的数量比较多时，阻值变化范围大，不太好猜测所有钥匙电阻的阻值，提高了安全性能，降低破解几率；
5.钥匙丢失后不用换锁，钥匙丢失后只要改变单片机中的开锁电压，原钥匙就失效，同时根据新设置的开锁电压配制钥匙，避免钥匙丢失后更换锁芯的不便。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种电阻防盗锁装置，其包括锁以及用于开锁的钥匙；其特征在于：该锁设置有单片机模块、开锁电路、供电电源，该单片机模块包括单片机及用于辅助该单片机运行的外围辅助电路，该供电电源对该单片机供电，该开锁电路连接于该单片机的输出端；该钥匙设置有若干钥匙电阻及承载该若干钥匙电阻的绝缘载体，该若干钥匙电阻并联连接，且每个钥匙电阻串联有一个用于分压的保护电阻形成一路电阻电路；每电阻电路以并联的形式接入该单片机，该单片机在检测到每路电阻电路的电压都在该单片机内部设定的电压范围内时，该单片机驱动该开锁电路开锁。
2.如权利要求1所述的电阻防盗锁装置，其特征在于：该锁还设置有与该单片机连接的报警电路，该单片机在检测到至少一路电阻电路的电压偏离该单片机内部设定的电压范围内时，该单片机驱动该报警电路报警。
3.如权利要求2所述的电阻防盗锁装置，其特征在于：该报警电路包括框架式电磁铁、声光报警器，该声光报警器通过该框架式电磁铁与该单片机连接，该单片机能使该框架式电磁铁的线圈通电，该框架式电磁铁的铁芯由此被吸合而接通该声光报警器。
4.如权利要求3所述的电阻防盗锁装置，其特征在于：该报警电路还包括延时导通模块，该延时导通模块连接在该框架式电磁铁与该单片机之间，用于在该单片机检测到至少一路电阻电路的电压偏离该单片机内部设定的电压范围时，使该框架式电磁铁的线圈延时通电。
5.如权利要求1所述的电阻防盗锁装置，其特征在于：该锁还设置有连接在该电阻电路与该单片机之间的A/D转换电路。
6.如权利要求1所述的电阻防盗锁装置，其特征在于：该开锁电路采用框架式锁舌电磁铁吸合的方式开锁，框架式锁舌电磁铁接入电源后直接接入该单片机。
7.如权利要求6所述的电阻防盗锁装置，其特征在于：该开锁电路还设置了室内开锁按钮，将锁舌电磁铁直接跳过该单片机接在该供电电源的两电极间形成闭合回路，该室内开锁按钮为该闭合回路的开关。
8.如权利要求1所述的电阻防盗锁装置，其特征在于：该供电电路设置有备用电池。
9.如权利要求8所述的电阻防盗锁装置，其特征在于：该备用电池通过一个继电器的常闭触点接入该电阻防盗锁装置，该继电器在该供电电源供电时得电使该常闭触点断开，并在该供电电源断电时失电使该常闭触点吸合以将该备用电池接入该电阻防盗锁装置。
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Application publication date: 20150311 |