一种以电子为主的高性能锁设计

程立松 李金生

（上饶职业技术学院，江西上饶 334109）

一种以电子为主的高性能锁设计

程立松 李金生

（上饶职业技术学院，江西上饶 334109）

用于高防盗场所的锁，采用电子控制电路与机械结构相结合，能实现多人及远距离控制开启。密码可随时设置，并采用多位由字母、数字和字符组合的密码。每个控制开启的人员密码相互不同，只有在所有控制开启人的密码在规定时间内输入均正确时，才能用2把钥匙开锁，锁被开启或合上时，均能告知所有控制开启的人。

电子锁；机械锁；防盗

人们的日常生活和工作中，防盗非常重要，锁是防盗的第一防线，在盗窃与防盗的较量中，锁的作用很大。随着科学技术的发展，一些利用高科技手段进行盗窃犯罪日益增多，特别是一些高等级防盗场所，如金库、武器库、重要文件库、贵重物资库等。防盗的重点是锁的开启。

传统的锁是一般由2人或3个人各保管一个钥匙，开锁时所有保管钥匙的人均要到达，由所有保管钥匙的人用各自所保管的钥匙开启锁，锁才开启。在使用这种防盗锁时，一般要求保管钥匙的人中有1位或2位是主要领导，以保证锁的开启安全。当主要领导不在场，如主要领导外出开会或出差时无法在场，这时锁就无法开锁；在这种情况下，要开启锁，主要领导只有把钥匙交他人代管，才能保证本人不在场时能开启锁。这样就存在很大的保管缺陷，钥匙（开锁的主要部件）不能保证由保管人所保管，容易发生重大事故。

为了增强防盗功能，结合当前的通信技术和电子控制技术，设计一种以电子为主的高性能锁，采用传统的机械锁与电子锁相结合的结构，用电子的手段和传统的机械锁手段一起防盗，增强锁的安全，也加强了防盗的等级［1］。设计的高性能锁能增加开锁的控制人员，以保证锁的安全开启，同时也能实现重要领导远距离控制，提高密码防护等级等［2］。

1 结构与工作原理

设计的锁的开启采用机械与电子控制相结合，锁开启的流程为：先由几个掌握电子控制权的所有人在规定的时间内（如10min以内）各自用自己的手机对锁的GSM芯片号（手机号）发出命令，锁的GSM芯片收到信息并发出回复，当回复已收时，控制人的手机自动弹出密码输入框，当所有人均在规定时间内输入正确的密码（不同人的密码各自设置，相互保密也可随时更改）时，才能打开机械锁开锁的窗口，机械锁开锁窗口打开后，由现场的2人或3人同时在不同的钥匙插孔中插入相应的钥匙，旋转各自的钥匙到位后，锁才能被开启，之后门自动打开。

高性能锁的电子控制部分的工作原理如图1所示，为方便表述，以3人掌控开启为例。

图1 电子控制部分原理框图

如图1所示，GSM芯片及接收电路相当于一部手机，有独立的手机号，并能实现全球通功能。

当3位电子密码控制人相互联系后，在规定的时间内，各自拨通锁中的GSM芯片所属的手机号时，经微处理器识别其手机号是否与存储的号码一致，处理器识别为一致时，发出指令命令GSM芯片电路回复A、B、C 3人的手机信号，已收到命令，GSM芯片发出密码输入或变改密码对话框，由A、B、C 3人各自输入自己的开锁密码并确认，密码一般由字母、数字和字符构成，8～18位自选定，当A、B、C 3人确认密码后，GSM芯片电路接收并交微处理器识别，当3人的密码与A、B、C密码存储器已存储的密码一致时，微处理器命令GSM电路对A、B、C 3人的手机回复信息，密码正确，当有1人的密码不正确时，会回复密码不正确信号，期间通知另外2人，并要求输入密码不正确人重新输入密码并确认。

3人手机输入密码正确后，微处理器发出指令，开启指纹识别系统，显示在现场掌握机械钥匙的人员（2人）进行指纹识别，当2人的指纹与存储器中已存在的指纹一致时，微处理器命令执行器打开锁匙孔挡板，之后才能由现场的2人用各自的钥匙插入相应的锁匙孔内，各自旋转钥匙到从位后，门就自动打开。

用手机控制的密码能随时更改，更改密码时，如A先拨通锁的号码，经微处理器识别确认控制的手机号与已存储的号码一致时，回复已收到命令信息，并弹出请输入密码或更改密码对话框，输入密码并确认后，微处理器经处理识别后，回复输入新密码并确认，微处理器处理后，再请求输入新密码并确认，当2次密码一致时，存储器A就存储新的密码。

2 结语

多人远程控制和现场人员用钥匙相结合开锁，防盗等级很高，也方便了监管。用手机控制的人数及密码输入的时间范围均通过人工对微处理器设定，在一些重要设备的开启时，也可以采用此方法进行控制或用纯电子控制，不用机械锁匙。

［1］房大伟.基于PIC单片机的智能锁芯设计［J］.南京师范大学学报（工程技术版），2013（1）：25-29.

［2］陈建林.基于Proteus的数字密码锁的仿真设计［J］.机械工程与自动化，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，硕士，讲师，研究方向：电路与系统，电子技术应用。