一種以電子為主的高性能鎖設計

程立松 李金生

（上饒職業技術學院，江西上饒 334109）

一種以電子為主的高性能鎖設計

程立松 李金生

（上饒職業技術學院，江西上饒 334109）

用于高防盜場所的鎖，采用電子控制電路與機械結構相結合，能實現多人及遠距離控制開啟。密碼可隨時設置，并采用多位由字母、數字和字符組合的密碼。每個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定時間內輸入均正確時，才能用2把鑰匙開鎖，鎖被開啟或合上時，均能告知所有控制開啟的人。

電子鎖；機械鎖；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。隨著科學技術的發展，一些利用高科技手段進行盜竊犯罪日益增多，特別是一些高等級防盜場所，如金庫、武器庫、重要文件庫、貴重物資庫等。防盜的重點是鎖的開啟。

傳統的鎖是一般由2人或3個人各保管一個鑰匙，開鎖時所有保管鑰匙的人均要到達，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，一般要求保管鑰匙的人中有1位或2位是主要領導，以保證鎖的開啟安全。當主要領導不在場，如主要領導外出開會或出差時無法在場，這時鎖就無法開鎖；在這種情況下，要開啟鎖，主要領導只有把鑰匙交他人代管，才能保證本人不在場時能開啟鎖。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，容易發生重大事故。

為了增強防盜功能，結合當前的通信技術和電子控制技術，設計一種以電子為主的高性能鎖，采用傳統的機械鎖與電子鎖相結合的結構，用電子的手段和傳統的機械鎖手段一起防盜，增強鎖的安全，也加強了防盜的等級［1］。設計的高性能鎖能增加開鎖的控制人員，以保證鎖的安全開啟，同時也能實現重要領導遠距離控制，提高密碼防護等級等［2］。

1 結構與工作原理

設計的鎖的開啟采用機械與電子控制相結合，鎖開啟的流程為：先由幾個掌握電子控制權的所有人在規定的時間內（如10min以內）各自用自己的手機對鎖的GSM芯片號（手機號）發出命令，鎖的GSM芯片收到信息并發出回復，當回復已收時，控制人的手機自動彈出密碼輸入框，當所有人均在規定時間內輸入正確的密碼（不同人的密碼各自設置，相互保密也可隨時更改）時，才能打開機械鎖開鎖的窗口，機械鎖開鎖窗口打開后，由現場的2人或3人同時在不同的鑰匙插孔中插入相應的鑰匙，旋轉各自的鑰匙到位后，鎖才能被開啟，之后門自動打開。

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于一部手機，有獨立的手機號，并能實現全球通功能。

當3位電子密碼控制人相互聯系后，在規定的時間內，各自撥通鎖中的GSM芯片所屬的手機號時，經微處理器識別其手機號是否與存儲的號碼一致，處理器識別為一致時，發出指令命令GSM芯片電路回復A、B、C 3人的手機信號，已收到命令，GSM芯片發出密碼輸入或變改密碼對話框，由A、B、C 3人各自輸入自己的開鎖密碼并確認，密碼一般由字母、數字和字符構成，8～18位自選定，當A、B、C 3人確認密碼后，GSM芯片電路接收并交微處理器識別，當3人的密碼與A、B、C密碼存儲器已存儲的密碼一致時，微處理器命令GSM電路對A、B、C 3人的手機回復信息，密碼正確，當有1人的密碼不正確時，會回復密碼不正確信號，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。

3人手機輸入密碼正確后，微處理器發出指令，開啟指紋識別系統，顯示在現場掌握機械鑰匙的人員（2人）進行指紋識別，當2人的指紋與存儲器中已存在的指紋一致時，微處理器命令執行器打開鎖匙孔擋板，之后才能由現場的2人用各自的鑰匙插入相應的鎖匙孔內，各自旋轉鑰匙到從位后，門就自動打開。

用手機控制的密碼能隨時更改，更改密碼時，如A先撥通鎖的號碼，經微處理器識別確認控制的手機號與已存儲的號碼一致時，回復已收到命令信息，并彈出請輸入密碼或更改密碼對話框，輸入密碼并確認后，微處理器經處理識別后，回復輸入新密碼并確認，微處理器處理后，再請求輸入新密碼并確認，當2次密碼一致時，存儲器A就存儲新的密碼。

2 結語

多人遠程控制和現場人員用鑰匙相結合開鎖，防盜等級很高，也方便了監管。用手機控制的人數及密碼輸入的時間范圍均通過人工對微處理器設定，在一些重要設備的開啟時，也可以采用此方法進行控制或用純電子控制，不用機械鎖匙。

［1］房大偉.基于PIC單片機的智能鎖芯設計［J］.南京師范大學學報（工程技術版），2013（1）：25-29.

［2］陳建林.基于Proteus的數字密碼鎖的仿真設計［J］.機械工程與自動化，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，電子技術應用。