电脑门锁的动态读卡方式及书写卡片式电脑门锁 本申请涉及光电传感式卡片电子门锁的一种动态读卡方式及一种以签名卡片作为密码信息开启 房门的书写卡片式电脑门锁。
目前，家庭、写字楼及宾馆、饭店客房的门锁，大多还是用钥匙开启的机械门锁，它的缺点是钥匙易复制，安全性差，特别是在宾馆、饭店这样流动客人为主的环境下，安全问题更为重要，因此，一些宾馆、饭店由服务员掌握客房钥匙，替客人开门，这又给客人造成不便。目前，国内外一些星级饭店已普遍将钥匙式机械锁改为电脑锁，交给客人一张贮有密码信息的钥匙卡片就可开启房门。交给客人卡片有的是一次性的，更换客人后即自动失效，如穿孔式光电卡，有的卡片需回收，如磁电卡、IC卡等，上述卡片式电子锁目前存在的不足之处在于有的可靠性不太高，有的价格较高，使推广应用受到限制。
本申请的目的是提供一种新的电脑门锁工作方式，以及使用这种方式工作的书写卡片式电脑门锁，该方法和新的电脑门锁应能提高光电卡式电脑门锁的可靠性，并降低成本，使得用卡片式电脑门锁在较短时期内，逐步完全取代传统地钥匙式开锁。
所有的电子门锁，其控制开锁部分原理结构大致相同，所不同的只是钥匙卡片的密码信号输入方式(有光电转换，电磁信号转换，IC芯片等)和标准码的记忆方式(有机械记忆、电脑芯片存贮等)，本发明提供的电脑门锁动态读卡工作方式，与现有技术相同的是，光电扫描器读取钥匙卡上的密码，输入CPU，与标准码比较后，通过执行机构开锁或报警。其特点是：1、光电扫描器读取密码的过程是动态读取。所说的动态读卡，是在钥匙卡片插入卡片槽的运动过程中，由光电扫描器读取密码。2、动态读卡的过程是双程的，分为记忆输入和工作输入两种。CPU中的标准码不是预置的，即不是事先输入的，而是对每一只门锁或每一张将要使用的钥匙卡片，先用记忆输入方式插卡输入，并存储在CPU中，开锁时使用工作输入方式：经后每次用同一张卡片输入时，光电扫描得到的密码，与CPU中记忆的标准码比较后，密码一致，则执行机构打开门锁，否则报警。本申请同时提供一种使用这种动态读码方式工作的，签名卡片式电脑门锁，与现有穿孔式光电卡片门锁相比较，穿孔式光电卡片输入转换必需是光电管与卡片上设置的孔位一一对应，也就是说，需等卡片插到一定位置静止后，才能判定所设密码的正确与否，是一种静态数据读取比较方式，而本发明是以卡片为信息载体，利用卡片上任意书写的签名或图形线条对红外光线不反射的原理，在插卡开锁的运动过程中，字迹与光电头相对运动，光电头对字迹进行连续点阵式扫描后，输出信号给电脑芯片进行比较处理以控制开锁机构，它是动态读取信号，因此，比静态读取信号可靠性高，安全性强。
本发明由设于门上的卡片插入槽，电子系统及机械锁芯构成，电子系统包括有光电扫描器，微电脑单片机，门锁执行机构，显示及报警装置和电源等，其特征是光电扫描器读取密码的过程是动态读取，在钥匙卡片插入卡片槽的运动过程中，由光电扫描器读取密码。所说的动态读卡的过程是双程的，分为记忆输入和工作输入两种，CPU中的标准码不是预置的，而是对每一只门锁或每一张将要使用的钥匙卡片，先用记忆输入方式插卡动态输入，并存储在CPU中，开锁时，使用工作输入方式。其结构由设于门上的卡片插入槽，电子系统及机械锁芯构成，电子系统包括有光电扫描器，微电脑单片机，门锁执行机构，显示及报警装置和电源，其特征是光电扫描器的光敏探头是多组红外发光管和光敏接收管的配对组合，设置于卡片插入槽侧面，红外发光管LED负极接地，正极串接一电阻R1后接电源VDD，光敏接收管V1发射极接地，集电极一路经电阻R2接电源VDD，另一路经输入电阻R3接放大整形管V2基极，V2发射极接地，V2集电极一路经R4接VDD，另一路输出至单片机，单片机上设置有多种功能接口，各口的地址分配由一可编程逻辑芯片构成的存贮器地址口分配器控制。卡片插入槽入口设有触动开关K1，它与C1，C2，R5共同构成睡眠节电后的复位电路，由单片机P3.7口及程序控制。电路中还设有电源不足指示电路，由R12～R14，D3组成的电源不足提示电路，P1.0口为基准电压口，由D3稳压管设定一基准电位，P1.1口为比较电压口，P1.5口输出提示信号，接红灯。
本发明的方法及产品的优点及效果是以普通卡片为信息载体，运用每个人签字时在字体字形、大小以及重复签署时存在的差异原理，使光电转换器得不同的数字信号，达到一人一组码，一次一组码的可控制效果。用普通卡片做信息载体，不回收、成本低，更换快，符合安全、卫生要求，就本项技术整体而言，投资费用，使用维护费用都很低。企业可在印有图案和广告宣传的卡片上，扩大社会影响，树立自身形象。顾客保留使用过的卡片，可带来方便或留作纪念。
下面接合附图及实施例对本发明作进一步说明。
图1为发明的原理框图；
图2为光电扫描器电路一种形式；
图3为光电扫描器电路另一种形式；
图4为本发明的电路图；
图5为本发明的安装外型图。
实施例1：参看图1，本发明的原理及工作过程如下：当卡片1开始插入划槽内时，经机械开关触动K1导通，RST加电复位(平时为节电模式)同时P3.7口得读卡信号(1或0)CPU开始工作，如此时微电脑判别P3.5口有信号，即处于记忆状态，卡片继续下划，光电转换器3中探头2开始对卡片上字迹扫描得“1”和“0”数字信号，经微电脑P3.0～P3.3口输入，存入RAM内存，作标准码使用。第二次划原卡时，K1导通。RST复位，微电脑经P3.7口判别读卡信号，CPU开始工作，卡片继续下划。得扫描数字信号，经P3.0～3.3输入到微电脑4中，与内存里的标准码进行比较，码组相符时，P1.7口输出开锁信号，启动电子锁的执行机构5开锁。同时P1.4口输出点亮显示系统7中之绿灯显示锁已打开，当微电脑进行码组比较时，不相符，P1.5口输出点亮显示系统7中之红灯，P1.6口输出，经V2蜂鸣器6报警。8为电源不足指示电路。
参看图5，本发明安装在门上合适位置，1为卡片划入槽，2为卡片入口，箭头所示向下为卡片插入方向。3为触动开关K1，4为光电管，5为门板。
参看图2、3、4，各部分组成介绍如下：
一、光电扫描器：一组光电转换电路是一只红外管D1(LED)和一只光敏接收管V1(3DU)和放大整形开关管V2(3DG)及其它电阻组成，D1负极接地、正极串一只电阻R1(680～1K)接VDD，V1e极接地，C极分别由R2(47K)上拉接VDD，由R3(200Ω)与V2b极相接，V2e极接地，V2C极经R4(47K)上接VDD，经V2C极输出至ICP3.0～P3.3口。
电路工作过程：当V1没接收到红外光时，V1C极经R2与VDD相接为高电压，V2b极经R3得电使V2导通、V2C极电压下降，输出“0”电平，当D1工作，V1接收到红外光后，导通，V1C极电压下降，V2C极电压下降，使V2截止，V2C极因R4上接VDD使输出端呈“1”高电平。
采用图2穿透方式时，红外发光管和光敏接收管分别置于卡片插入槽两侧，卡片是透光的，签字是黑体字，当卡划过光电器时，黑线条阻挡红外光，光敏管无接收，V2输出为“0”反之为“1”。
采用图3反射方式时，红外发光管和光敏接收管是一种市售的复合管，列于卡片槽一侧。卡片上的黑色签字迹，不反射红外光，光敏无接收，V2输出为“0”，有反射时，光敏管导通，V2输出为“1”。
二、单片机89C2051 电子锁的所有控制功能是由一片单片机89C2051芯片完成。89C2051是一种带1K字节PEROM，64字节RAM，15个I/O线的低电压，高性能CMOS8位微控制器，是最新一代单片机产品，其体积小、功能全、功耗低、价格廉是它的主要特点。
根据所编入的程序，芯片通过自身的15个I/O接口，实现对外部的各种控制：
P1口 P3口
P1.7 开锁控制 P3.7 卡插入信号
P1.6 报警控制器 P3.6
P1.5 红色指示灯 P3.5 记忆信号
P1.4 绿色指示灯 P3.4 清除记忆信号
P1.3 备用 P3.3 光电转换输入
P1.2 备用 P3.2 同上
P1.1 电不足指示(比较电压) P3.1 同上
P1.0 电不足指示(基准电压) P3.0 同上
三、门锁执行机构 它是由V3和电磁阀J及D2组成的，其工作原理是：当单片机P1.7口置“1”时，经R15，使V3导通，电磁阀J吸合，完成开锁动作，D2起保护作用。
四、显示系统 单片机内程序，控制P1.5～1.4口置“1”或“0”，当置“0”时，红(绿)色发光管LD点亮，反之则不亮。
五、报警系统 单片机内程序控制P1.6口，当置“1”时，V4基极得电导通，蜂鸣器Y工作。
六、电源不足提示电路 由R12～R14、D3组成的电源不足提示电路，P1.0口为基准电压口，由D3稳压管设定一基准电位，P1.1口为比较电压口，当整机工作电压低于电压时，P1.1口得到一个与基准电压不一样的电压，经89C2051内部比较器判定，程序按排在P1.5口输出一个提示信号，红灯LD1点亮。
七、节电电路 IC89C2051的RST端接成节电复位方式，它由C1(22μ)、R5(1K)、C2(22μ)和一个触动开关组成。首次接通电源，C1给RST触发起动(同时给P3.7口一个信号)CPU开始工作，当划卡完成后，P3.7口恢复状态，IC芯片由软件控制进入节电方式，以后每次由K1触动C2使RST触发。K1由卡触动，带动P3.7口供信号，当卡离开划槽，P3.7口恢复，IC芯片再次由软件控制掉电(IC芯片掉电电流50～20UA，仅供RAM记忆数据供电、正常工作耗电15MA)。