程立松 李金生

（上饒職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西上饒 334109）

一種以電子為主的高性能鎖設(shè)計(jì)

程立松 李金生

（上饒職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西上饒 334109）

用于高防盜場(chǎng)所的鎖，采用電子控制電路與機(jī)械結(jié)構(gòu)相結(jié)合，能實(shí)現(xiàn)多人及遠(yuǎn)距離控制開啟。密碼可隨時(shí)設(shè)置，并采用多位由字母、數(shù)字和字符組合的密碼。每個(gè)控制開啟的人員密碼相互不同，只有在所有控制開啟人的密碼在規(guī)定時(shí)間內(nèi)輸入均正確時(shí)，才能用2把鑰匙開鎖，鎖被開啟或合上時(shí)，均能告知所有控制開啟的人。

電子鎖；機(jī)械鎖；防盜

人們的日常生活和工作中，防盜非常重要，鎖是防盜的第一防線，在盜竊與防盜的較量中，鎖的作用很大。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一些利用高科技手段進(jìn)行盜竊犯罪日益增多，特別是一些高等級(jí)防盜場(chǎng)所，如金庫(kù)、武器庫(kù)、重要文件庫(kù)、貴重物資庫(kù)等。防盜的重點(diǎn)是鎖的開啟。

傳統(tǒng)的鎖是一般由2人或3個(gè)人各保管一個(gè)鑰匙，開鎖時(shí)所有保管鑰匙的人均要到達(dá)，由所有保管鑰匙的人用各自所保管的鑰匙開啟鎖，鎖才開啟。在使用這種防盜鎖時(shí)，一般要求保管鑰匙的人中有1位或2位是主要領(lǐng)導(dǎo)，以保證鎖的開啟安全。當(dāng)主要領(lǐng)導(dǎo)不在場(chǎng)，如主要領(lǐng)導(dǎo)外出開會(huì)或出差時(shí)無法在場(chǎng)，這時(shí)鎖就無法開鎖；在這種情況下，要開啟鎖，主要領(lǐng)導(dǎo)只有把鑰匙交他人代管，才能保證本人不在場(chǎng)時(shí)能開啟鎖。這樣就存在很大的保管缺陷，鑰匙（開鎖的主要部件）不能保證由保管人所保管，容易發(fā)生重大事故。

為了增強(qiáng)防盜功能，結(jié)合當(dāng)前的通信技術(shù)和電子控制技術(shù)，設(shè)計(jì)一種以電子為主的高性能鎖，采用傳統(tǒng)的機(jī)械鎖與電子鎖相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，用電子的手段和傳統(tǒng)的機(jī)械鎖手段一起防盜，增強(qiáng)鎖的安全，也加強(qiáng)了防盜的等級(jí)［1］。設(shè)計(jì)的高性能鎖能增加開鎖的控制人員，以保證鎖的安全開啟，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)重要領(lǐng)導(dǎo)遠(yuǎn)距離控制，提高密碼防護(hù)等級(jí)等［2］。

1 結(jié)構(gòu)與工作原理

設(shè)計(jì)的鎖的開啟采用機(jī)械與電子控制相結(jié)合，鎖開啟的流程為：先由幾個(gè)掌握電子控制權(quán)的所有人在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)（如10min以內(nèi)）各自用自己的手機(jī)對(duì)鎖的GSM芯片號(hào)（手機(jī)號(hào)）發(fā)出命令，鎖的GSM芯片收到信息并發(fā)出回復(fù)，當(dāng)回復(fù)已收時(shí)，控制人的手機(jī)自動(dòng)彈出密碼輸入框，當(dāng)所有人均在規(guī)定時(shí)間內(nèi)輸入正確的密碼（不同人的密碼各自設(shè)置，相互保密也可隨時(shí)更改）時(shí)，才能打開機(jī)械鎖開鎖的窗口，機(jī)械鎖開鎖窗口打開后，由現(xiàn)場(chǎng)的2人或3人同時(shí)在不同的鑰匙插孔中插入相應(yīng)的鑰匙，旋轉(zhuǎn)各自的鑰匙到位后，鎖才能被開啟，之后門自動(dòng)打開。

高性能鎖的電子控制部分的工作原理如圖1所示，為方便表述，以3人掌控開啟為例。

圖1 電子控制部分原理框圖

如圖1所示，GSM芯片及接收電路相當(dāng)于一部手機(jī)，有獨(dú)立的手機(jī)號(hào)，并能實(shí)現(xiàn)全球通功能。

當(dāng)3位電子密碼控制人相互聯(lián)系后，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，各自撥通鎖中的GSM芯片所屬的手機(jī)號(hào)時(shí)，經(jīng)微處理器識(shí)別其手機(jī)號(hào)是否與存儲(chǔ)的號(hào)碼一致，處理器識(shí)別為一致時(shí)，發(fā)出指令命令GSM芯片電路回復(fù)A、B、C 3人的手機(jī)信號(hào)，已收到命令，GSM芯片發(fā)出密碼輸入或變改密碼對(duì)話框，由A、B、C 3人各自輸入自己的開鎖密碼并確認(rèn)，密碼一般由字母、數(shù)字和字符構(gòu)成，8～18位自選定，當(dāng)A、B、C 3人確認(rèn)密碼后，GSM芯片電路接收并交微處理器識(shí)別，當(dāng)3人的密碼與A、B、C密碼存儲(chǔ)器已存儲(chǔ)的密碼一致時(shí)，微處理器命令GSM電路對(duì)A、B、C 3人的手機(jī)回復(fù)信息，密碼正確，當(dāng)有1人的密碼不正確時(shí)，會(huì)回復(fù)密碼不正確信號(hào)，期間通知另外2人，并要求輸入密碼不正確人重新輸入密碼并確認(rèn)。

3人手機(jī)輸入密碼正確后，微處理器發(fā)出指令，開啟指紋識(shí)別系統(tǒng)，顯示在現(xiàn)場(chǎng)掌握機(jī)械鑰匙的人員（2人）進(jìn)行指紋識(shí)別，當(dāng)2人的指紋與存儲(chǔ)器中已存在的指紋一致時(shí)，微處理器命令執(zhí)行器打開鎖匙孔擋板，之后才能由現(xiàn)場(chǎng)的2人用各自的鑰匙插入相應(yīng)的鎖匙孔內(nèi)，各自旋轉(zhuǎn)鑰匙到從位后，門就自動(dòng)打開。

用手機(jī)控制的密碼能隨時(shí)更改，更改密碼時(shí)，如A先撥通鎖的號(hào)碼，經(jīng)微處理器識(shí)別確認(rèn)控制的手機(jī)號(hào)與已存儲(chǔ)的號(hào)碼一致時(shí)，回復(fù)已收到命令信息，并彈出請(qǐng)輸入密碼或更改密碼對(duì)話框，輸入密碼并確認(rèn)后，微處理器經(jīng)處理識(shí)別后，回復(fù)輸入新密碼并確認(rèn)，微處理器處理后，再請(qǐng)求輸入新密碼并確認(rèn)，當(dāng)2次密碼一致時(shí)，存儲(chǔ)器A就存儲(chǔ)新的密碼。

2 結(jié)語(yǔ)

多人遠(yuǎn)程控制和現(xiàn)場(chǎng)人員用鑰匙相結(jié)合開鎖，防盜等級(jí)很高，也方便了監(jiān)管。用手機(jī)控制的人數(shù)及密碼輸入的時(shí)間范圍均通過人工對(duì)微處理器設(shè)定，在一些重要設(shè)備的開啟時(shí)，也可以采用此方法進(jìn)行控制或用純電子控制，不用機(jī)械鎖匙。

［1］房大偉.基于PIC單片機(jī)的智能鎖芯設(shè)計(jì)［J］.南京師范大學(xué)學(xué)報(bào)（工程技術(shù)版），2013（1）：25-29.

［2］陳建林.基于Proteus的數(shù)字密碼鎖的仿真設(shè)計(jì)［J］.機(jī)械工程與自動(dòng)化，2009（4）：44-46.

Design of a High Performance Lock Based on Electronic Circuits

Cheng LisongLi Jinsheng
（Shangrao Vocational Technical College，Shangrao Jiangxi 334109）

The lock used in the high security space adopts the combination of the electronic control circuit and the mechanical structure to realize the multi person and the remote control to open the lock.Password can be set at any time,and use multi bit password of the combination of letters,numbers and characters.Each control is open to a dif?ferent password,it is only in the correct time when the password is entered in the specified time,we can use keys to unlock.When lock is opened or closed,can tell all the people to open control.

electronic lock；mechanical lock；anti theft

TS914.211.7

A

1003-5168（2016）12-0096-02

2016-11-06

程立松（1983-），男，碩士，講師，研究方向：電路與系統(tǒng)，電子技術(shù)應(yīng)用。