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防盗电控锁及其扩展应用分析

防盗电控锁及其扩展应用分析

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  电控锁,顾名恩意就是用电信号来控制的门锁,它有别于电动锁,这里所说的电动锁是指那些利用电能直接来拖动锁簧移动的锁,目前常见的电动锁有两类:一类是用电磁线圈直接控制锁簧的工作,这种锁的优点是结构简单,缺点是控制电流太大,另一类是用可逆电机来带动锁簧的运动,它的特点是易于和各种控制电路直接相连,缺点是机械结构复杂、维修困难。电动锁尽管有许多优点,但它们都有一个共同的弱点,就是一旦失电锁就无法开启,正是由于这个弱点,限止了它们的推广应用。电控锁就是在汲取电动锁优点、摒弃缺点的基础上推出的新一代门锁。在结构上,它兼有电动锁和传统机械锁的长处,并在此基础上作了升级换代的改造,两个舌簧的独特构造使电控锁省电、坚固、安全,而且开锁十分轻巧,三维立体状的齿形防盗钥匙(下图)使私自复制钥匙成为不可能的事,十字锁头中的三个弹子槽也使得用目前流行的万能钥匙或钢丝拨弄来撬锁无济于事。电控锁在内部设计上,还增加了许多保险防撬机构,加强了锁的安全性与防盗性。在电控性能上,由于电控锁采取了机械储能、电流触发的方式来控制舌簧的工作,因此动作可靠、使用方便、用电节省、结构坚固,特别适合各种防盗场合。

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  电控锁的结构如下图所示,它主要由锁舌、锁舌控制、电磁系统等部分组成。电控锁的锁舌由主,副两个组成,主锁舌的功能是锁门,副锁舌的作用是储能,主锁舌、副锁舌安装在一块联动铁架上,在不受主锁舌锁定片控制时,主锁舌能随同副锁舌一起活动,但当联动架被锁定片钳制时,仅副锁舌自由缩回,这时由于储能弹簧的作用,主锁舌(联动架)与副锁舌具有强劲的合一势能。

电控锁的结构

  镇定片的状态受锁定控制片的控制。在通常情况下,锁定控制片处于A的位置(下图),它挡住了镇定片的移动,也就阻止了主镇舌(联动架)的运动。如果在某一外力的作用下·锁定控制片滑动到B位,锁定片马上就能向f方向弹出,于是主锁舌(联动架)就能随副锁舌一起移动了。在电控锁中,移动锁定控制片所需的外力就是由电磁控制部分产生的。电磁控制部分实际上是一组电磁继电器,由于它的作用仅是吸动锁定控制片,因此只要输入一个一定宽度的电脉冲就足以满足要求。

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  一般情况下,这个脉冲的宽度为1秒,幅值为lov(这时的电流强度约2. 5A)。实践证明,不论是直流电还是交流电都能使继电器可靠地工作。

  电控锁的工作过程为。

  锁门关门时副锁舌在导轮的阻碍下,被强行顶入锁身,这时储能弹簧、复位弹簧均被压缩、储能。由于主镇舌被锁定片卡住,因此播在锁扣中,在联动架上还有一套保险压极,这时卡在主锁舌的防撬槽内,主锁舌被锁死,即使有人在外面用暴力撬门,锁舌也不会移动,门被牢牢地关住(参见下图A)。

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  开锁在电脉冲的作用下,控制片吸合到B位,锁定片脱扣,主锁舌(联动架)在储能弹簧的推动下,快速向副舌簧靠拢,全部缩回锁身,锁被开启。读者不难发现,在这一开锁过程中,耗电是极其有限的(参见上图B)。门推开后。副锁舌、主锁舌、联动架在复位弹簧的作用下,恢复图2的状态。这样便完成了一次锁门、开锁的全过程。

  如果用钥匙来开门,锁头上的连杆拨动开锁杠杆,同继电器吸合的原理一样也能起到移动锁定控制片的作用。在室内,可按动门锁后盖上的开门控制按钮来移动控制片,同样可方使地开门。  

  防盗电控锁由于控制信号仅为一脉冲电流,因此能够方便地与一切遥控、密码装置相连接组成各种新颖、实用的电子控制锁。它的使用场合非常广,这里向大家介绍几种典型的应用。

  一.密码键盘式电控锁

  在一些大型的办公室,由于工作人员很多,钥匙的管理往往是一个问题,如能使用密码键盘,有关人员只要记住一个密码就能出入自如。即使有人事调动,只要改换一下密码也就相安无事了,免却了换锁调钥匙的烦恼。密码键盘的电路较多,原理大同小异,国内用得较为广泛的是SR301,这里我们就以它来说明密码键盘电控锁的组装和使用。

  SR301为双列直插十八脚塑料封装的电脑密码lC,其中5、6、7、8及10、11脚是外接键盘的行、列选通线。键盘采用标准的十二位电话键盘,十二个按键中除0~9十个数码外,尚有“M”记忆键,“K”开锁键。SR301具有三个信号输出端,OUT1(17脚)为开锁脉冲输出端。当输入密码正确时,按下“K”后,OUT1送出一个宽度为2秒的开锁脉冲,这样的脉宽对电控锁来说已经足够有余。为了具有足够的驱动能力,我们专门设置了一级由复合管组成的电流放大级,以保证电控锁继电器可靠地吸合。OUT3(15脚)为报警输出一个宽度为60,秒的正脉冲,它可以直接去触发警报系统,也可以在后面装上诸如“不好了,小偷偷东西了,快来抓小偷呀”之类的语音片,以示报警。OUT2(16脚)一般不使用。SR301的应用原理图见下图。

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由于SR301的密码设置可以是1位的,也可以是2位的……12位的,因此它的编码方法高达10亿个,外人破译的概率几乎为零,用户尽可放心使用。组装后的密码板可固定在电控锁的后盖上,键盘通过电缆安装在门外的适当部位,如能确保不发生掉电等事故,电控锁的机械锁可以不装。密码锁使用前应先输入密码,方法为:合上KA,键入密码,按“M”键,最后打开KA,密码即输入完毕。如要更换密码,只需重复上述步骤。开锁时,只需输入正确的密码,并按“K”键,锁自动打开。

  二,语音识别式电控锁

  应用语音识别板可大大地简化开锁的过程,并十分保密。

  我们只要事先向识别板输入一句话,如:“我回来了,请开门”,锁就自动打开。语音识别板只确认一个特定个体的发音,因此这句话就是被第二个人窃听去了,他即使对着电控锁千呼万唤,锁也决不会有半点动静,何况我们还可经常更换开锁语音,因此使用起来十分安全可靠。语音识别电路可采用T6658.也可使用性能更为完善的TSG110、TSG110A、TSG410等lC,这里介绍的是用TSGll0开发的电控锁,它的原理图请看下图。

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  TSG110为单片式语音识别电路,它内含DRAM存储器,最多可识别IO个语段的语音,每个语段的语音长度不超过0. 96秒(不短于0.16秒)。TSG 11 0能分别工作于CPU模式和手控模式。使用时只要接上话筒及部分按钮就能组成最小识别系统。考虑到电控锁的实际使用情况,我们这里将TSG110设置为手控工作模式,最大识别语段为7段。由于用户实际使用的语句都比较长,如要识别“我回来了,请开门”这样一句话,它的语音长度已超过0..96秒,应分作多个语段来处理。为此我们在TSG110的识别输出电路上配接了3-8译码器和脉冲分配器。他们的工作原理是这样的:当识别“我回来了,请开门”时,假如识别正确,WD1~WD3将分别输出001、010信号,3-8译码器的Yl、Y2先后出现高电平,4017两次受触发(该IC接成负脉冲触发态),Y2输出高电平。如果这几个语段中有一个不能识别,WD4将出现高电平,经电容耦合后送至译码器、分配器的复位端,电路复位,等待正确的语音输入。

  K3连接的4017输出端由识别的语段效决定,象上面这句话应接在Y2上。为简化电路,电控锁的控制电流改用交流电,脉冲宽度由单稳态电路的时间常数决定,通过调整CD4013IC的Q、R端上的1OOk、3.3μ来改变继电器的吸合时间,一般为1秒左右,不必太长,否则空耗电能。

  语音识别电控锁的安装只需将MIC话筒装在门外,其余都固定在门内。使用方法为:1)清除原有语段,按CLR钮,2)输入新的识别语段,将需要识别的话划分成若干语段,每个语段的长度应控制在0.  16秒~0.96秒之间,一般为1~3个字,然后依次按动“l”、“2”……等数字键将语段逐一输入:.3)合理选择K3的位置,分.n个语段K就拨向Yn。输入工作结束以后就可使用了,对着MIC讲话,只要语音正确锁就打开。顺便指出,这种锁还特别适合非哑的残疾人使用。

  三.红外遥控式电控锁

  红外遥控是目前使用得最广泛、最成熟的一种遥控手段,它抗干扰能力强,保密性好,用来控制电控锁不失为一种理想的方法。有关红外发射、接收的资料很多,读者只要拿来稍加改造都能用于电控锁的控制。这里结合红外遥控的编、解码(增强保密性)简单介绍一种具体的电路,原理图见下图。

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