專(zhuān)利名稱(chēng)：智能數(shù)碼鎖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種防誤閉鎖裝置，特別是涉及一種智能數(shù)碼鎖。
背景技術(shù)：
編碼鎖是當(dāng)前供電系統(tǒng)安裝的一種防止誤操作的閉鎖裝置，現(xiàn)有的編碼鎖大多為機(jī)械編碼鎖，這種編碼鎖采用傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，觸點(diǎn)編碼，采碼不可靠，容易出錯(cuò)，機(jī)械開(kāi)鎖機(jī)構(gòu)易生銹，長(zhǎng)期使用，開(kāi)啟困難，同時(shí)機(jī)械編碼鎖無(wú)傳感裝置，不能判斷操作設(shè)備的實(shí)際狀態(tài)，易引發(fā)走“空程序”而造成誤操作，引起電站停電、跳閘等惡性事故，甚至造成設(shè)備損壞、人員傷亡等嚴(yán)重后果。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是，設(shè)計(jì)制造出一種帶傳感器的智能數(shù)碼鎖，克服機(jī)械編碼鎖存在的缺點(diǎn)，使它不僅能起到閉鎖的作用，而且能準(zhǔn)確檢測(cè)操作設(shè)備的實(shí)際狀態(tài)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種智能數(shù)碼鎖，在鎖體內(nèi)裝有單片機(jī)控制電路、機(jī)械閉鎖機(jī)構(gòu)、電磁開(kāi)鎖機(jī)構(gòu)、位置狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)和遙控紅外通訊電路；單片機(jī)內(nèi)儲(chǔ)存有鎖的編碼和應(yīng)用程序，電磁開(kāi)鎖機(jī)構(gòu)的銜鐵上銷(xiāo)釘正對(duì)機(jī)械閉鎖機(jī)構(gòu)鎖柄的凹槽安裝，閉鎖時(shí)嵌入配合，電磁開(kāi)鎖機(jī)構(gòu)由單片機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)鎖；霍爾傳感器組、轉(zhuǎn)盤(pán)和永磁體構(gòu)成位置狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)盤(pán)與外部設(shè)備機(jī)械聯(lián)接繞軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤(pán)的偏心孔內(nèi)安裝有永磁體，以磁力線(xiàn)的方式把外部設(shè)備的位置信號(hào)傳遞給鎖體內(nèi)相對(duì)應(yīng)的某個(gè)霍爾傳感器，傳感器把此信號(hào)轉(zhuǎn)換為電平信號(hào)傳遞給單片機(jī)；紅外發(fā)射管、紅外接受組件組成紅外通訊部分，以紅外線(xiàn)遙控方式完成單片機(jī)與配套使用的電腦鑰匙之間的雙向通訊，把鎖的編碼和設(shè)備分、合狀態(tài)反饋給電腦鑰匙；在鎖體的一側(cè)設(shè)有應(yīng)急鑰匙孔，為提高鎖的密封性能，該孔制成盲孔，盲孔底與銜鐵的擺動(dòng)端部對(duì)應(yīng)，并配有永磁式應(yīng)急鑰匙。
本實(shí)用新型最突出的特點(diǎn)是解決機(jī)械編碼鎖“觸點(diǎn)采碼、手動(dòng)開(kāi)鎖、人為檢查”的不可靠問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)“紅外采碼、自動(dòng)開(kāi)鎖、自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備狀態(tài)”。具有采碼準(zhǔn)確、快捷，可靠性高，操作簡(jiǎn)單方便，密封性好，不易銹蝕，使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，對(duì)供電系統(tǒng)防止誤操作，防止“空走程序”，杜絕事故隱患，為電站的安全運(yùn)行提供保證條件。


圖1為智能數(shù)碼鎖電路原理圖。
圖2為智能數(shù)碼鎖結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為智能數(shù)碼鎖前視圖圖4是圖3的A-A剖面示意圖。
圖5為智能數(shù)碼鎖配套使用的電腦鑰匙改裝部分示意圖。
圖6為智能數(shù)碼鎖配套使用的永磁式應(yīng)急鑰匙結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1、2、3、4，圖中，鎖柄3從鎖體2的一側(cè)孔中插入鎖體內(nèi)，防水罩1固定在鎖柄3的上部，緩沖桿6以動(dòng)配合的方式插在鎖柄3下端部的孔內(nèi)，螺釘5通過(guò)長(zhǎng)型孔固定在緩沖桿6上，彈簧10套裝在緩沖桿6的外面，一端與連接套8的中間隔板接觸，另一端頂住鎖柄3的下端部，連接套8被螺母7鎖緊在鎖體2的下部，鎖閂9套裝在連接套中，其螺桿端穿過(guò)連接套8中間隔板與緩沖桿6螺接固定，鎖閂9的頭部插入被鎖設(shè)備的孔內(nèi)，鎖柄3的下端對(duì)應(yīng)于銷(xiāo)釘15的位置開(kāi)有凹槽，閉鎖時(shí)嵌入凹槽，在鎖柄3的上部設(shè)有防轉(zhuǎn)凹槽，定位螺釘33的端部通過(guò)鎖體的螺孔進(jìn)入凹槽內(nèi)，上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成機(jī)械閉鎖機(jī)構(gòu)。
在鎖體內(nèi)安裝有電磁開(kāi)鎖機(jī)構(gòu)，所述的電磁開(kāi)鎖機(jī)構(gòu)是一個(gè)電磁鐵，鐵芯17和線(xiàn)圈L1安裝在磁鐵架18中，拉簧19固定在磁鐵架的側(cè)面上，另一端鉤掛在銜鐵16的端部，銜鐵16的固定端卡靠在磁鐵架18伸出端的凹槽中，銷(xiāo)釘15正對(duì)鎖柄3下端部凹槽處固定在銜鐵16上，在閉鎖時(shí)嵌進(jìn)凹槽，線(xiàn)圈L1一端接電源正端，另一端通過(guò)VT1和R1接U1的輸出腳2，開(kāi)鎖時(shí)電磁鐵吸合，銷(xiāo)釘15退出鎖柄3的凹槽，鎖被打開(kāi)，彈簧10把鎖柄3、緩沖桿6和鎖閂9一起推向開(kāi)鎖方向，鎖閂9退出被閉鎖的設(shè)備。當(dāng)操作完畢按下鎖柄3時(shí)，銜鐵16在拉簧19的作用下，銷(xiāo)釘15又嵌入鎖柄3的凹槽，鎖被鎖上，設(shè)備被閉鎖。
在鎖柄3的側(cè)面開(kāi)有圓孔，孔內(nèi)固定有永磁體4，與傳感器H1配合，用以檢測(cè)鎖的開(kāi)、合狀態(tài)，鎖在閉鎖時(shí)，永磁體4在H1的對(duì)應(yīng)位置，H1導(dǎo)通，其3腳與單片機(jī)U1的9腳相接同為低電平，鎖被打開(kāi)時(shí)永磁體離開(kāi)H1，其3腳變?yōu)榈碗娖?，此時(shí)單片機(jī)U1接收到鎖被打開(kāi)的信號(hào)；設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)部分由霍爾傳感器H2、H3、H4、轉(zhuǎn)盤(pán)11和永磁體12、13、32組成，轉(zhuǎn)盤(pán)11的中心孔與設(shè)備固接在一起，轉(zhuǎn)盤(pán)11上在不同的半徑和一定的角度(以設(shè)備而定)開(kāi)有2～3個(gè)孔，孔內(nèi)安裝有不同極性的永磁體，永磁體12 S極向上，永磁體13、32 N極向上，在鎖體2內(nèi)的印制版26上以一定的極性方向安裝有霍爾傳感器，傳感器H2 N極向外，H3、H4 S極向外，H2、H3可重疊安裝，操作設(shè)備時(shí)，轉(zhuǎn)盤(pán)11繞轉(zhuǎn)軸中心轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)永磁體12轉(zhuǎn)到傳感器位置時(shí)H2導(dǎo)通，當(dāng)永磁體13轉(zhuǎn)到傳感器位置時(shí)H3導(dǎo)通，永磁體23轉(zhuǎn)到傳感器位置時(shí)H4導(dǎo)通，當(dāng)某個(gè)傳感器導(dǎo)通時(shí)，其3腳與單片機(jī)U1相接的管腳同時(shí)變?yōu)榈碗娖剑c此同時(shí)U1相應(yīng)的管腳7、8、10變?yōu)榈碗娖?，單片機(jī)U1接收到某一位置的狀態(tài)信號(hào)，依次檢測(cè)各位置的狀態(tài)，霍爾傳感器可采用SC3019、SGN3020等。
LED1～LED3為設(shè)備位置指示燈，其正極通過(guò)限流電阻R9、R10、R11接電源正端，負(fù)極分別接U1的10、11、12腳，當(dāng)單片機(jī)U1檢測(cè)到設(shè)備位置為合時(shí)，10腳輸出低電平LED1亮，設(shè)備位置為分時(shí)，11腳輸出低電平LED2亮，設(shè)備位置為接地時(shí)，13腳輸出低電平LED3亮；遙控紅外通訊電路由紅外發(fā)射管VD2和上拉電阻R5以及紅外接受組件U2組成。VD2正端經(jīng)R5接電源正極，負(fù)端接VT2集電極，VT2基極經(jīng)R4接單片機(jī)U1腳1，VT2發(fā)射極接地，紅外接受組件U2的1腳接U1腳2，2腳接地，3腳接電源正端，U2可采用RPM638、TRM38系列。
在鎖體2的前面裝有蓋板20，凹槽內(nèi)裝有透光板21、22起密封作用。在鎖蓋20上的兩個(gè)圓孔內(nèi)，鑲嵌有帶內(nèi)孔的絕緣套23、27，觸頭25、29穿過(guò)永磁環(huán)24、28、絕緣套23、27、印制版26的孔，與螺帽30、31分別把三者壓緊在一起，兩個(gè)觸頭25、29與印制版26的正、負(fù)極電連接。平時(shí)鎖內(nèi)無(wú)電，當(dāng)開(kāi)鎖時(shí)，電腦鑰匙前端的電極36、39和分別與鎖上的觸頭25、29相接觸，同時(shí)電腦鑰匙前端的空心永磁體37、38和鎖上的永磁環(huán)24、28的磁極安裝為異性相吸的方向，使其相互緊緊的吸合在一起，為鎖送上電源，此時(shí)按下“功能”鍵，地址碼正確時(shí)鎖自動(dòng)打開(kāi)，地址碼錯(cuò)誤時(shí)鎖不能打開(kāi)，當(dāng)電腦鑰匙接收到設(shè)備操作正確、到位、鎖確已鎖好的信號(hào)后，轉(zhuǎn)入下一個(gè)操作程序，否則不能往下進(jìn)行。所述的電腦鑰匙是具有紅外通信功能的掌上電腦改裝而成，型號(hào)可采用Thinp—600～700型，其改裝部分如圖4所示，在其前端開(kāi)有兩孔，孔中安裝有空芯永磁體37和38，在空芯永磁體中安裝有正、負(fù)電極36、39，導(dǎo)線(xiàn)34、41由螺帽35、40固定在電極上，導(dǎo)線(xiàn)的另一端與電腦鑰匙的電源正、負(fù)極連接。在鎖體的一側(cè)開(kāi)有應(yīng)急鑰匙孔14，為提高鎖具的密封性能該孔制成盲孔，盲孔底部靠近銜鐵16的擺動(dòng)端部，當(dāng)應(yīng)急開(kāi)鎖時(shí)，把應(yīng)急鑰匙插入盲孔中，銜鐵16的擺動(dòng)端部在磁力作用下向永磁體方向移動(dòng)，從而使得銷(xiāo)釘15退出鎖柄3的凹槽，鎖被打開(kāi)，所述的永磁式應(yīng)急鑰匙結(jié)構(gòu)如圖5所示，永磁體43固定在桿體42的端部。
權(quán)利要求1.一種智能數(shù)碼鎖，它含有鎖體(2)、鎖柄(3)、連接套(8)，其特征是在鎖體內(nèi)裝有單片機(jī)控制電路、機(jī)械閉鎖機(jī)構(gòu)、電磁開(kāi)鎖機(jī)構(gòu)、位置狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)和遙控紅外通訊電路，電磁開(kāi)鎖機(jī)構(gòu)的銜鐵(16)上銷(xiāo)釘(15)正對(duì)機(jī)械閉鎖機(jī)構(gòu)鎖柄(3)的凹槽安裝，閉鎖時(shí)嵌入配合，電磁線(xiàn)圈(L1)一端接電源正端，另一端通過(guò)三極管(VT1)接單片機(jī)(U1)的腳2，設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)盤(pán)(11)的中心孔與設(shè)備固接在一起，轉(zhuǎn)盤(pán)(11)上在不同的半徑和一定的角度(以設(shè)備而定)開(kāi)有2～3個(gè)孔，孔內(nèi)安裝有永磁體(12)、(13)、(32)，在鎖體內(nèi)相對(duì)應(yīng)的印制版(26)上，安裝有霍爾傳感器(H2)、(H3)、(H4)各傳感器的輸出端腳3分別與(U1)的腳9、8、7、10相接，遙控紅外通訊電路接受組件(U2)的輸出端腳1與單片機(jī)(U1)的腳6相接，紅外發(fā)射管(VD2)通過(guò)三極管(VT2)接(U1)的腳1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能數(shù)碼鎖，其特征是在鎖體(2)的一側(cè)設(shè)有應(yīng)急鑰匙孔(14)，該孔為盲孔，盲孔底與銜鐵(16)的擺動(dòng)端部對(duì)應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能數(shù)碼鎖，其特征是單片機(jī)控制電路單片機(jī)(U1)可采用Pic系列的Pic16cx～Pic18cx，(U1)的腳4、14接電源正極，腳3、5接地，電阻(R2)和電容(C1)組成RC振蕩器，(R2)一端接電源，(C1)一端接地，兩者相連一端接(U1)腳16，(U1)的輸出腳2，經(jīng)電阻(R1)接三極管(VT1)基極，(VT1)集電極接電磁線(xiàn)圈(L1)，發(fā)射極接地，(L1)另一端接電源正端，二極管(VD1)與(L1)反向并聯(lián)，在Vcc輸入端接二極管(VD3)，電阻(R3)、(R6)、(R7)、(R8)、分別為(H1～H4)各傳感器腳3的上拉電阻，(LED1)、(LED2)、(LED3)為位置狀態(tài)指示發(fā)光二極管，正極分別通過(guò)限流電阻(R9)、(R10)、(R11)接電源正端，負(fù)極分別接(U1)的腳11、12、13。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能數(shù)碼鎖，其特征是機(jī)械閉鎖機(jī)構(gòu)由鎖柄(3)、緩沖桿(6)、螺帽(7)、連接套(8)、鎖閂(9)和彈簧(10)組成，鎖柄(3)從鎖體(2)一側(cè)的孔插入鎖體中，鎖柄(3)的上部安裝有防水罩(1)，緩沖桿(6)以動(dòng)配合的方式插在鎖柄(3)下端部的孔內(nèi)，螺釘(5)通過(guò)長(zhǎng)型孔固定在緩沖桿(6)上，鎖柄(3)的側(cè)面開(kāi)有孔，孔內(nèi)安裝有永磁體(4)，彈簧(10)套裝在緩沖桿(6)的外面，一端與連接套(8)的中間隔板接觸，另一端頂住鎖柄(3)的下端部，鎖閂(9)套裝在連接套(8)的孔內(nèi)，其螺桿端插入連接套(8)的隔板孔內(nèi)，與緩沖桿(6)螺接固定，螺帽(7)把連接套(8)鎖緊在鎖體(2)上，在鎖柄(3)的上部設(shè)有防轉(zhuǎn)凹槽，螺釘(33)的端部通過(guò)鎖體(2)的螺孔進(jìn)入凹槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能數(shù)碼鎖，其特征是電磁開(kāi)鎖機(jī)構(gòu)由銷(xiāo)釘(15)、銜鐵(16)、鐵芯(17)、磁鐵架(18)、拉簧(19)和電磁線(xiàn)圈(L1)組成，銜鐵(16)固定端卡靠在磁鐵架(18)伸出端凹槽中，并與固定在磁鐵架一側(cè)的拉簧(19)鉤掛連接，銜鐵(16)的擺動(dòng)端正對(duì)于鎖柄(3)的凹槽處固定有銷(xiāo)釘(15)，閉鎖時(shí)銷(xiāo)釘(15)嵌進(jìn)凹槽，電磁線(xiàn)圈(L1)一端接電源正端，另一端通過(guò)三極管(VT1)、電阻(R1)接單片機(jī)(U1)的腳6。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能數(shù)碼鎖，其特征是位置狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括鎖狀態(tài)檢測(cè)和設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)兩部分，鎖狀態(tài)檢測(cè)由霍爾傳感器(H1)和永磁體(4)組成，永磁體(4)固定在鎖柄(3)側(cè)面的孔內(nèi)，對(duì)應(yīng)處安裝有傳感器(H1)，閉鎖時(shí)，永磁體(5)靠近(H1)，鎖打開(kāi)時(shí)兩者離開(kāi)，設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)由霍爾傳感器(H2)、(H3)、(H4)、轉(zhuǎn)盤(pán)(11)和永磁體(12)、(13)、(32)組成，轉(zhuǎn)盤(pán)(11)的中心孔與設(shè)備固接在一起，轉(zhuǎn)盤(pán)(11)上在不同的半徑和一定的角度(以設(shè)備而定)開(kāi)有2～3個(gè)孔，孔內(nèi)安裝有不同極性的永磁體，永磁體(12)S極向上，永磁體(13)、(32)N極向上，在鎖體內(nèi)的印制版(26)上，以不同的極性方向安裝有霍爾傳感器，傳感器(H2)N極向外，(H3)、(H4)S極向外，(H2)、(H3)可重疊安裝，霍爾傳感器(H1～H4)的腳1接電源正端，腳2接地，腳3分別接單片機(jī)(U1)的腳9、8、7、10，霍爾傳感器可采用SC3019、SGN3020等。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能數(shù)碼鎖，其特征是遙控紅外通訊電路由紅外發(fā)射管(VD2)、限流電阻(R5)、三極管(VT2)、電阻(R4)和紅外接受組件(U2)組成，(VD2)正端經(jīng)(R5)接電源正極，負(fù)端接(VT2)集電極，(VT2)基極經(jīng)(R4)接單片機(jī)(U1)腳1，(VT2)發(fā)射極接地，紅外接受組件(U2)的1腳接(U1)腳6，2腳接地，3腳接電源正端，(U2)可采用RPM638、TRM38系列。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能數(shù)碼鎖，在鎖蓋(20)上的兩個(gè)孔內(nèi)，鑲嵌有帶內(nèi)孔的絕緣套(23)、(27)，觸頭(25)、(29)穿過(guò)永磁環(huán)(24)、(28)、絕緣套(23)、(27)、印制版(26)的孔，與螺帽(30)、(31)分別把三者壓緊在一起，兩個(gè)觸頭(25)、(29)與印制版(26)的正、負(fù)極電連接，
9.一種與智能數(shù)碼鎖配套使用開(kāi)鎖的電腦鑰匙是具有紅外通信功能的掌上電腦改裝而成，型號(hào)可采用Thinp—600～700型，其特征是在前端開(kāi)有兩孔，孔內(nèi)裝有空心永磁體(37)、(38)，空心內(nèi)安裝有正、負(fù)電極(36)、(39)，螺帽(35)、(40)分別把導(dǎo)線(xiàn)(34)、(41)壓緊在正、負(fù)電極上，導(dǎo)線(xiàn)的另一端分別接在電腦鑰匙正、負(fù)電源上。
10.一種與智能數(shù)碼鎖配套使用的永磁式應(yīng)急鑰匙，其特征是應(yīng)急鑰匙為桿狀體，桿體(42)的端部固定有永磁體(43)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種防誤閉鎖裝置,特別是涉及一種智能數(shù)碼鎖。在鎖體內(nèi)安裝有單片機(jī)控制電路、機(jī)械閉鎖機(jī)構(gòu)、電磁開(kāi)鎖機(jī)構(gòu)、檢測(cè)設(shè)備狀態(tài)的傳感器和遙控紅外通訊電路,單片機(jī)內(nèi)儲(chǔ)存有鎖的編碼和應(yīng)用程序,與配套使用開(kāi)鎖的電腦鑰匙進(jìn)行雙向紅外通信,把設(shè)備分、合狀態(tài)反饋給電腦鑰匙,實(shí)現(xiàn)了“紅外采碼、自動(dòng)開(kāi)鎖、自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備狀態(tài)”,用于解決現(xiàn)有機(jī)械編碼鎖“觸點(diǎn)采碼、手動(dòng)開(kāi)鎖、人為檢查”的不可靠問(wèn)題,該鎖具有采碼準(zhǔn)確、快捷,操作簡(jiǎn)單方便,可靠性高,密封性好,不易銹蝕,使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn),是供電系統(tǒng)防止誤操作,防止走“空程序”,杜絕事故隱患理想的閉鎖裝置。
文檔編號(hào)E05B47/06GK2505558SQ0123423
公開(kāi)日2002年8月14日 申請(qǐng)日期2001年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月22日
發(fā)明者王峰巖 申請(qǐng)人:王峰巖