專利名稱：時(shí)空碼電子鎖電路的制作方法
本設(shè)計(jì)是電子鎖主體(鎖頭)的電路，包括按鈕式和鑰匙式，各式又分其鎖碼的數(shù)符(空間碼素)可以重取和不許重取的兩種設(shè)計(jì)。
既然，在開鎖操作過程中，檢測(cè)電路給出了失敗或成功的電信息，就可以將本設(shè)計(jì)鎖頭與現(xiàn)有各種警報(bào)器、防范技術(shù)結(jié)合，構(gòu)成整套門鎖裝置。
迄今，電子編碼鎖的各式設(shè)計(jì)已多不勝舉。目前的按鈕式時(shí)空碼電子鎖，其構(gòu)造如果具有n個(gè)時(shí)間碼素(鎖碼的位數(shù))，m個(gè)空間碼素(鎖碼數(shù)符)，則以其鎖碼可有mn種為特征。CN8520005可作為這類鎖的代表，它將n個(gè)觸發(fā)器的R、Q順次串聯(lián)，若時(shí)鐘C電平自L翻轉(zhuǎn)為H時(shí)D的電平是H。則該觸發(fā)器的Q自H翻轉(zhuǎn)為L(zhǎng)，這是操作正確的信息，如此將信息L順次傳遞下去。于此可知，該專利至少有下述美中不足之處一、用作檢測(cè)的觸發(fā)器需n(鎖碼位數(shù))個(gè);二、開鎖操作終了方知失敗;三、時(shí)鐘C觸發(fā)之前如將多個(gè)數(shù)符鈕撳下，則開鎖成功率增大，即，不知鎖碼的人，若把多個(gè)數(shù)符鈕迅速同時(shí)撳下，是開啟該鎖的明智策略。
本設(shè)計(jì)的目的是從不同于“串聯(lián)傳遞信息”的另一種構(gòu)思出發(fā)。消除上述按鈕式鎖的瑕疵;
本設(shè)計(jì)的另一種目的是提供一種適用于任何按鈕式時(shí)空碼電子鎖的方法，使位數(shù)少的短鎖碼不被長(zhǎng)鎖碼兼容。假設(shè)鎖碼原先是f(m、n)種，則采用本方法后，其鎖碼將是ΣN=1nf(m,N)]]>種。由于實(shí)效鎖碼增多，其保安性增大。據(jù)此，本設(shè)計(jì)提供一種按鈕式電子鎖，以其鎖碼達(dá)到極限為特征，它有
種鎖碼;
本設(shè)計(jì)的第三個(gè)目的是提供鑰匙式的時(shí)空碼電子鎖，其構(gòu)思與按鈕式者同。由于鑰匙式不像按鈕式那樣對(duì)長(zhǎng)鎖碼存在開鎖時(shí)間長(zhǎng)及難以記憶的情況，故可適當(dāng)增多碼素m和n，其鎖碼多至令人滿意的程度，縱使工業(yè)生產(chǎn)數(shù)量甚大，完全有理由實(shí)現(xiàn)沒有同碼的鑰匙;
本設(shè)計(jì)亦提供其空間碼素不允許重復(fù)的按鈕式和鑰匙式的電子鎖，以其電路比較簡(jiǎn)單之緣故。
對(duì)內(nèi)容的說明將著重電路的構(gòu)思。因本設(shè)計(jì)的各組件，由于采用不同的元器件，可有繁簡(jiǎn)各異的電路。以達(dá)到所要求的功能，所以不必拘泥于某特定的設(shè)計(jì)。
一、按鈕式附圖1是數(shù)符不可重取的按鈕式鎖的框圖。其中，(1)時(shí)序電平移位器、(2)鎖碼板、(3)按鈕板，(4)三態(tài)檢測(cè)器。
(1)是這樣的一個(gè)時(shí)序邏輯組件，它有n個(gè)有順序關(guān)系的出端Q。任何時(shí)刻，諸Q中有、且僅有一個(gè)Q的電平是H，若入端C自H翻轉(zhuǎn)為L(zhǎng)、或若入端C自L翻轉(zhuǎn)為H，則出端電平H順移至次一序號(hào)的Q。當(dāng)C是H、或C是L時(shí)，(1)被禁止電平移位。
(4)是一種三態(tài)檢測(cè)器，在本鎖中為了能檢出各種錯(cuò)誤操作，(4)的閾值使(VDD-VSS)/2為電平L。
本鎖的鎖碼數(shù)符不許重取。(2)中各空間碼素至多只能取編一次，未經(jīng)取用的空間碼素接至VSS端。(1)與(2)間串聯(lián)的電阻不可或缺。本鎖有m！/(m-n+l)1種鎖碼。
圖2是數(shù)符可重取的按鈕式電子鎖框圖，其中n個(gè)二極管和m個(gè)電阻是使(1)的諸Q作“線或”聯(lián)接;另一組m個(gè)二極管和m個(gè)電阻是使(2)的空間碼素作“線與”聯(lián)接。(2)中未被取用的空間碼素任其空著。本鎖鎖碼mn種。
圖3是圖2采用了使短鎖碼不被長(zhǎng)鎖碼兼容的方法后的電路，其鎖碼
種，達(dá)到極限。
圖3與圖2、圖1比較得知，使短鎖碼不被長(zhǎng)鎖碼兼容的方法是增添一個(gè)“開鎖”按鈕K、一個(gè)三態(tài)檢測(cè)器(4)′。增添一個(gè)按鈕K并非增加了碼素，只是增多一道開鎖操作。
按鈕式鎖的工作機(jī)理，以較復(fù)雜的圖3為例。詳說如下。啟鎖人打開組件(3)的保護(hù)蓋后，機(jī)械聯(lián)動(dòng)的電源開關(guān)接通，其時(shí)，(1)的C、Q1、(4)和(4)′的W、W′的電平為H，而(1)的其余諸Q、C(4)和(4)′的R、R′的電平為L(zhǎng)。假設(shè)，該鎖構(gòu)造是n＝m＝10，原鎖碼是6418026438，鎖主惡其鎖碼過長(zhǎng)而改剩三位。即641(其方法是K接至(1)的Q3)。如果第一位碼按下數(shù)符鈕6，則(4)的R端電平翻轉(zhuǎn)為H，松手而鈕6復(fù)原時(shí)，R電平自H翻轉(zhuǎn)為L(zhǎng)，這個(gè)下降邊沿驅(qū)動(dòng)(1)的C。使(1)出端的電平H自Q1移至Q2。如果第二位按下的不是鈕4而誤按下別的鈕(包括鈕K)，則(4)的W(誤按K時(shí)是(4)′的W′)翻轉(zhuǎn)為L(zhǎng)，并鎖定。這是操作失敗信息F，使(1)的C為電平L從而關(guān)閉(1);并且作為告警信息輸出。如果第二位是正確地按下鈕4，而在末位鎖碼之前，在假定鎖碼641情況，是在第三位之前，應(yīng)先按開鎖鈕K。(4)′的R′翻轉(zhuǎn)為H，驅(qū)動(dòng)觸發(fā)器并予鎖定。末位按下鈕1、(4)的R端翻為H，R、R′驅(qū)動(dòng)“與門”輸出電平H、S表示開鎖成功。如果在末位之前忘了按K，則縱使正確地按完原鎖碼6418026438，因按末位8后。(1)的C端受到電平H而將(1)禁止，所以不可能得到成功信息。如果同時(shí)按下多于一個(gè)鈕，則因二極管與電阻作“線與”聯(lián)接，所以(4)檢測(cè)到的是電平L，立即W翻轉(zhuǎn)而失敗。
二、鑰匙式圖4是空間碼素可重取的鑰匙式電子鎖略圖。與圖2比較，原理上只是將圖2中的手動(dòng)按鈕組件(3)更換為自動(dòng)控制的組件(5)雙向開關(guān)，以及(4)的R端經(jīng)單穩(wěn)而至(1)的C，使產(chǎn)生手動(dòng)按鈕松手時(shí)所產(chǎn)生的那個(gè)下降邊沿。
圖5是其空間碼素不許重取的鑰匙式電子鎖框圖，這種鎖可有兩種方案。圖5A與圖1的按鈕鎖相類，是檢測(cè)其空間碼素，所以需m個(gè)雙向開關(guān)。另一方案見圖5B，是檢測(cè)其時(shí)間碼素，它需n個(gè)雙向開關(guān)。
鑰匙式鎖的開啟操作，鑰匙(2)′插入鎖眼內(nèi)，各碼素接點(diǎn)妥接后，再加上電源(這先后步驟由機(jī)械保證)，如果作為鑰匙的(2)′與鎖內(nèi)的鎖碼板(2)編碼同，則(4)檢測(cè)到的總是電平H，如若(2)、(2)′編碼各異。則終將出現(xiàn)(4)檢到電平L。于是(4)的W端翻轉(zhuǎn)為電平L。表示開鎖失敗。
本設(shè)計(jì)的按鈕式鎖都達(dá)到第一個(gè)設(shè)計(jì)目的，實(shí)際上鑰匙式鎖也是如此的。
對(duì)


如下圖1 其鎖碼數(shù)符不可重取的時(shí)空碼按鈕式電子鎖的功能框圖;
圖2 其鎖碼數(shù)符可重取的時(shí)空碼按鈕式電子鎖的功能框圖;
圖3 其鎖碼數(shù)達(dá)到極限的按鈕式電子鎖的功能框圖;
圖4 其空間碼素可重取的時(shí)空碼鑰匙式電子鎖的功能框圖;
圖5 其空間碼素不許重取的時(shí)空碼鑰匙式電子鎖的兩種電路略圖。
在實(shí)踐本設(shè)計(jì)時(shí)，申請(qǐng)人提請(qǐng)注意，組件(1)應(yīng)采用脈沖邊沿觸發(fā)方式。而且，應(yīng)使按鈕松手所產(chǎn)生的那個(gè)邊沿觸發(fā)。
權(quán)利要求
時(shí)空碼電子鎖電路本設(shè)計(jì)包含同一構(gòu)思演出的按鈕式(數(shù)碼式)和鑰匙式電子鎖電路，以及一項(xiàng)適用于任何按鈕式電子鎖的方法，這些鎖主要組件如下(1)時(shí)序電平移位器在任何時(shí)刻，其n個(gè)出端Q中有、且僅有一個(gè)Q的電平是H，時(shí)鐘脈沖邊沿使出端的H順移至次-Q。(2)鎖碼板、(2)′鑰匙有兩組彼此絕緣的導(dǎo)電體，一組稱為時(shí)間碼素的n條，另一組稱空間碼素的m條。(3)按鈕板m個(gè)數(shù)符鈕、一個(gè)開鎖鈕、各鈕是雙極常斷式。(4)三態(tài)檢測(cè)器入端檢測(cè)電平H、L及高阻Z，出有正確R、錯(cuò)誤W兩端。(5)數(shù)控雙向開關(guān)控制端電平H則開關(guān)通。申請(qǐng)人請(qǐng)求保護(hù)下列權(quán)項(xiàng)1、一種其空間碼素(數(shù)符)不可重取的按鈕式時(shí)空碼電子鎖，其特征是由上述組件(1)的n個(gè)Q各串聯(lián)電阻后與(2)的n個(gè)時(shí)間碼素一一對(duì)接，(2)的m個(gè)空間碼素與(3)的m個(gè)數(shù)符按鈕一一對(duì)接，(3)至(4)、(4)出端R的電平躍變作為(1)的時(shí)鐘脈沖，設(shè)計(jì)(4)的閾值使(VDD-VSS)/2為電平L。(2)中未被取用的空間碼素接VSS。
2.其空間碼素允許重取的一種按鈕式時(shí)空碼電子鎖，其特征是組件(1)的諸Q各串聯(lián)二極管后，與(2)時(shí)間碼素一一對(duì)接，二極管阻止電流進(jìn)入Q;(2)的空間碼素各經(jīng)電阻至VSS;(2)每一空間碼素串聯(lián)二極管管后，分別至(3)的數(shù)符按鈕，二極管禁止電流入(3);(3)的m個(gè)數(shù)符鈕各串電阻至電源VDD。(3)各鈕出端至(4)，(4)出端R至(1)，作時(shí)鐘脈沖。
3.一項(xiàng)適用于任何按鈕式編碼電子鎖，使其短鎖碼不被長(zhǎng)鎖碼兼容，因而增多其實(shí)效鎖碼的方法，其特征是增添一個(gè)按鈕K、以及一個(gè)用以檢測(cè)K出端的三態(tài)檢測(cè)器。如果短鎖碼是t位數(shù)(t≤n)，則用這套組件檢測(cè)撳末前位(即t-1位)數(shù)符鈕后所產(chǎn)生的結(jié)果。
4.其空間碼素允許重取的一種鑰匙式時(shí)空碼電子鎖的特征是權(quán)項(xiàng)2電子鎖中的組件(3)手動(dòng)按鈕更換為(5);此外，(1)的n個(gè)Q又各串二極管與(2)′鑰匙的n個(gè)時(shí)間碼素一一對(duì)接。二極管禁止電流入Q;(2)′的m個(gè)空間碼素與(5)的m個(gè)開關(guān)的控制端一一對(duì)接。而且(5)的m個(gè)開關(guān)的控制端各經(jīng)電阻至VSS;
5.其空間碼素不允許重取的兩種鑰匙式時(shí)空碼電子鎖，一種鎖的特征是權(quán)項(xiàng)1電子鎖中組件(3)改換為(5)，并且(2)n個(gè)時(shí)間端接(2)′鑰匙的n個(gè)時(shí)間碼素，(2)′的m個(gè)空間碼素分別至(5)m個(gè)開關(guān)的輸入端，(4)檢測(cè)空間碼素的三態(tài)。另一種鎖的特征是(1)n個(gè)Q各經(jīng)電阻與(2)的n個(gè)時(shí)間碼素、(2)′m個(gè)空間碼素與(2)m個(gè)空間碼素、(2)′n個(gè)時(shí)間碼素與(5)n個(gè)開關(guān)入端、(2)的時(shí)間端與(5)n個(gè)開關(guān)控制端，上列的聯(lián)接都是一一對(duì)接;(5)n個(gè)開關(guān)出端共接至(4)，(4)的R端驅(qū)動(dòng)(1)的電平H移位，這是檢測(cè)空間碼素的三態(tài)。
全文摘要
本設(shè)計(jì)是時(shí)空碼電子鎖的主體(鎖頭)電路，內(nèi)含按鈕式和鑰匙式，各式又分其空間碼素(數(shù)符)可重取和不可重取。此外，提供一項(xiàng)適用于任何按鈕式編碼電子鎖的方法，使其改為短鎖碼后不被長(zhǎng)鎖碼兼容。電路的功能組件是時(shí)序電平移位、鎖碼、按鈕、三態(tài)檢測(cè)、雙向開關(guān)以及“與門”等。
文檔編號(hào)E05B49/00GK1062186SQ9010979
公開日1992年6月24日 申請(qǐng)日期1990年12月5日 優(yōu)先權(quán)日1990年12月5日
發(fā)明者呂德圣 申請(qǐng)人:呂德圣