双芯片结构电子密码锁.pdf

本发明公开了一种双芯片结构电子密码锁，由键盘、显示器、中央处理器及机械执行机构组成，分为主板和控制面板两部分，主板与控制面板上均独立设有中央处理器，主板与控制面板之间通过传输线相连接，传输线上传送的是经过加密处理的数据信号。它有效地解决目前电子密码锁存在的密码容易丢失、可以从显示板开锁等安全隐患问题。同时，本发明采用国内最新的软件算法，保证在任意情况下密码不被无意更改，丢失，主板与控制面板采用双机通讯方式协调整机工作，保证在面板被破坏或连接线被恶意破坏情况下也能用应急钥匙打开箱门，在保险箱行业中属于领先技术。

1.  一种双芯片结构电子密码锁，由键盘、显示器、中央处理器及机械执行机构组成，其特征是：所述的双芯片结构电子密码锁分为主板和控制面板两部分，主板与控制面板上均独立设有中央处理器(1，2)，主板与控制面板之间通过传输线相连接，传输线上传送的是经过加密处理的数据信号。

2.  根据权利要求1所述的双芯片结构电子密码锁，其特征在于所述的主板与控制面板之间的传输线为3至6条。

3.  根据权利要求1所述的双芯片结构电子密码锁，其特征在于所述的主板中央处理器(1)上连接有存储器(3)。

4.  根据权利要求3所述的双芯片结构电子密码锁，其特征在于所述的存储器(3)为非易失性EEPROM。

5.  根据权利要求1所述的双芯片结构电子密码锁，其特征在于所述的主板中央处理器(1)上连接有执行机构(5)及报警装置(6)，执行机构(5)由继电器及门锁开启装置组成，继电器控制门锁开启装置。

6.  根据权利要求1所述的双芯片结构电子密码锁，其特征在于所述的主板中央处理器(1)上连接有震动传感器(9)。

7.  根据权利要求1所述的双芯片结构电子密码锁，其特征在于所述的控制面板中央处理器(2)连接液晶显示器(4)。

8.  根据权利要求1所述的双芯片结构电子密码锁，其特征在于所述的控制面板中央处理器(2)连接键盘(8)。

9.  根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的双芯片结构电子密码锁，其特征在于双芯片结构电子密码锁设有电子应急钥匙(7)，使用电子应急钥匙(7)时，电子应急钥匙(7)通过USB接口与主板中央处理器(1)相连接。

双芯片结构电子密码锁
技术领域
本发明涉及一种保险箱用电子密码锁，尤其是一种数据加密传送、安全性好的双芯片结构电子密码锁。
背景技术
密码锁是当今人们普遍使用的保险箱、文件柜等必备的安全装置，前市场上出售的保险箱、文件柜所使用的密码锁基本上可以分为机械密码锁和电子密码锁，同时越来越多的使用电子密码锁。现有的电子密码锁其控制部分一般采用单块控制芯片加键盘与显示板的结构形式。这种密码锁有两个明显的缺陷，一是密码锁在保存密码时如果突然断电，即在新密码没有完全写入存储器的时候断电，再次上电后的密码是未知的；二是现有的密码锁采用单块控制芯片的结构形式，其控制芯片与显示板之间传送的数据不能加密，很容易通过显示板直接将锁打开，而且显示板与控制板之间的连线多达14-16条，对锁体的机械结构破坏很大，增加了从机械结构上破坏密码锁的可能性。
发明内容
本发明为解决目前电子密码锁存在的密码容易丢失、可以从显示板开锁等安全隐患问题而提供一种密码不会丢失、数据加密传送、安全性好的双芯片结构电子密码锁。
本发明的另一目的是为解决现有的密码锁显示板与控制板之间的连线多，对锁体的机械结构破坏很大，容易从机械结构上破坏密码锁的问题，而提供一种显示板与控制板之间的连线少，对锁体的机械结构破坏很小，锁体的机械结构安全性好的双芯片结构电子密码锁。
本发明为达到上述技术目的所采用的具体技术方案为：双芯片结构电子密码锁，由键盘、显示器、中央处理器及机械执行机构组成，分为主板和控制面板两部分，主板与控制面板上均独立设有中央处理器，主板与控制面板之间通过传输线相连接，传输线上传送的是经过加密处理的数据信号。将传统电子密码锁分为主板和控制面板，其中主板设置在保险箱内部，主板和控制面板均独立设置中央处理器，两板之间用传输线相连，传输线传输的是预先经过独特的软件算法加密处理的密码信号，由于两者之间传送的数椐是采用加密后进行传输的，因此不可能从传输线上获得有用信息或者通过传输线控制执行机构，使得电子锁破解的可能性几乎为零。而传统采用单芯片的电子密码锁由于传输线上的数据无法加密，因此可以通过面板或通过传输线输入信号控制执行机构，从而直接将锁打开。
作为优选，主板与控制面板之间的传输线为3至6条，由于传统采用单芯片的电子密码锁主板和控制面板之间连线多达14-16条，对锁体的机械结构破坏很大，增加了机械破坏的可能性。而双芯片结构电子密码锁不但对传送的数据进行了加密处理，而且主板与控制面板之间的连线只需3至6条，最大限度地减少了对锁体的机械结构的破坏，完全解决了上述难题。
作为优选，主板中央处理器上连接有存储器，存储器为非易失性EEPROM。主板中央处理器通过信号线与数据线控制存储器，并对其进行读写操作，存储器除保存开箱密码外，还保存保险箱开门情况的历史记录，这种存储器所存的数据在断电的情况下可以长时间的保存。
作为优选，主板中央处理器上连接有执行机构及报警装置，执行机构由继电器及门锁开启装置组成，继电器控制门锁开启装置。将执行机构与及报警装置设置在保险箱内部，大大提高了密码锁的安全性能。
作为优选，主板中央处理器上连接有震动传感器。保险箱受到搬动或其他明显震动时，传感器可以触发报警器发出报警信号。
作为优选，控制面板中央处理器连接液晶显示器。液晶显示器由控制面板上的中央处理器驱动，可以使主板和控制面板之间连线大幅度减少。
作为优选，控制面板中央处理器连接键盘。
作为优选，双芯片结构电子密码锁设有电子应急钥匙，电子应急钥匙是在面板、键盘等损坏的特殊情况下应急使用的。使用电子应急钥匙时，电子应急钥匙通过USB接口与主板中央处理器相连接，只要电子应急钥匙预存的密码与主板存储器所存的密码一致，门就可以打开。
本发明的有益效果是：它有效地解决目前电子密码锁存在的密码容易丢失、可以从显示板开锁等安全隐患问题。同时，本发明采用国内最新的软件算法，保证在任意情况下密码不被无意更改，丢失。主板与控制面板采用双机通讯方式协调整机工作，保证在面板被破坏或连接线被恶意破坏情况下也能用应急钥匙打开箱门，在保险箱行业中属于领先技术。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
附图1是本发明双芯片结构电子密码锁的一种电路方框图。
附图2是本发明双芯片结构电子密码锁主板的一种电路图。
附图3是本发明双芯片结构电子密码锁控制面板的一种电路图。
具体实施方式
实施例1
在如图1所示的实施例1中，双芯片结构电子密码锁，由键盘、显示器、中央处理器及机械执行机构组成，分为主板和控制面板两部分，主板与控制面板上均独立设有中央处理器，主板上的中央处理器1为EM78P156ELM(见图2)，控制面板上的中央处理器2为EM78P468N(见图3)，其中主板的中央处理器采用2MHz的晶体振荡器作为时钟信号，控制面板的中央处理器采用32768Hz的晶体振荡器作为时钟信号。主板与控制面板之间通过6芯传输线相连接，传输线上传输的是预先经过独特的软件算法加密处理的密码数据信号。
主板中央处理器1上连接有存储器3，存储器为非易失性EEPROM，型号为FM24C02，主板中央处理器EM78P156ELM通过信号线与数据线控制存储器，并对其进行读写操作，存储器除保存开箱密码外，还保存保险箱开门情况的历史记录。
主板中央处理器1上连接有执行机构5及报警装置6，执行机构5由继电器及门锁开启装置组成，继电器控制门锁开启装置。需要开门时，主板中央处理器EM78P156ELM输出的高电平使Q5导通，插座J2上连接的继电器吸合，继电器控制的门锁开启装置动作，箱门打开。同理，需要报警时，主板中央处理器EM78P156ELM输出的高电平使Q4导通，插座J1上连接的报警器工作，发出报警信号。主板中央处理器上还连接有震动传感器9。
控制面板中央处理器2连接有十二键键盘8及液晶显示器4，液晶显示器LCD1的型号为JC3038。液晶显示器上设有背光灯LED1，背光灯受控制面板上的中央处理器控制，中央处理器通过对Q6、Q7的导通控制，实现通过背光的变化对用户进行操作提示。
控制面板中央处理器上还连接有蜂鸣器BELL1，蜂鸣器受控制面板上的中央处理器控制，可以演奏简单的音乐，通过不同的音乐变化对用户进行操作提示。
双芯片结构电子密码锁设有电子应急钥匙7，使用电子应急钥匙7时，电子应急钥匙7通过USB接口与主板中央处理器1相连接。
主板通过连接插座J3与控制面板的连接插座J6相连接，两插座之间是传输密码数据信号的6芯传输线。
实施例2
实施例2的主板与控制面板之间通过3芯传输线相连接，传输线上传输的是预先经过独特的软件算法加密处理的密码数据信号，其余和实施例1相同。
双芯片结构电子密码锁的操作方法如下：
一、上电初始化：
(1)系统默认用户密码为“1234”，管理员密码为“123456”，电子应急钥匙密码为“12345678”初始时间为00年01月01日、星期六、00时00分00秒。
(2)系统上电后进行自检、显示屏开始扫描，扫描上半屏时背光显示蓝色，扫描下半屏时背光显示橙色，自检通过后背光显示淡紫色，屏幕显示“Good”，并且蜂鸣器演奏“DO，RE，MI，FA，SO，LA，XI，DO(H)”然后进入待机状态。若在自检的过程中遇到某种错误，则屏幕背光显示橙色并显示相应错误信息，蜂鸣器演奏“MI，RE，DO”，各类错误指示请参照附录。
(3)待机时，系统显示当前日期、时间以及当前电池电量。
(4)掉电后，三组密码及开门记录不会丢失，但时间有可能丢失，所以再次上电后，需要重新校对时间。
二、开门操作：
(1)待机状态下，按“#”键唤醒，背光为蓝色，屏幕显示“-------”，此时可输入1到8位密码(管理员密码或用户密码)，再按“#”键确认。(输入8位密码后，系统自动确认)。
(2)如果密码正确，则蓝色背光切换成橙色背光，屏幕显示“OPEN”，蜂鸣器演奏“DO，RE，MI”，继电器吸合10秒，可进行开门动作，此刻的时间和密码类型被记录到掉电不丢失的存储器中，以便查询开门记录，10秒后背光切换成蓝色，继电器释放。
(3)如果密码不正确，则屏幕显示“Error”，蜂鸣器演奏“SO，SO，MI，SO，SO”，然后重新显示“------”，此时可重新输入密码。
(4)如果连续3次输入密码有误，屏幕显示报警喇叭标志，报警1分钟。在报警的过程中若输入正确密码即可解除报警并开门。报警1分钟后系统进入睡眠状态，再按“#、*、0”号中的任何一键唤醒时继续报警，若此时输入正确密码则解除报警，但并不开门，屏幕显示“ring OFF”，报警功能解除。如果密码还是错误则再报警1分钟。
(5)在输入密码过程中，每按一次“*”键，即可清除最后输入的一位数字。
(6)在输入密码之前，先按“*”键，可切换到隐码功能，单次按下时，隐码有效；双次按下时，隐码功能无效。隐码有效时，随后输入数字不会显示，而以小“0”代替。
(7)输入未完成，如果10秒内未按键，则退出输入状态，回到待机状态。
(8)每次输入密码正确的开门记录将被保存。
(9)在待机状态下，插入电子应急钥匙，若应急钥匙密码和该控制器的密码匹配则屏幕显示“OPEN”继电器吸和10秒，可进行开门动作，此刻的时间和密码类型被记录到掉电不丢失的存储器中，以便查询开门记录，10秒后背光切换成蓝色，继电器释放。若应急钥匙的密码和控制器内的密码不匹配则屏幕显示“FAIL”后进入睡眠状态，直到应急钥匙拔出重新插入才可重新进行开门动作。
三、更改密码：
(1)用当前想要更改的一组密码开门，当屏幕显示“OPEN”时，按“*”键，系统进入相应的修改密码状态，背光为橙色屏幕显示“------”，此时可以更改此次开门的密码。
(2)进入修改密码状态后可输入1～8位新的用户密码，再按“#”键确认。如果输入8位密码，则系统自动确认。
(3)屏幕上的显示根据修改的密码类型分别显示“NO1 In”、“NO2 In”或“NO3 In”同时蜂鸣器演奏“MI，RE，DO，RE，MI”，表示密码修改成功。若修改应急钥匙密码的时候应急钥匙没有插入或应急钥匙的电池没有装入的时候密码修改失败屏幕显示“FAIL”并且蜂鸣器演奏“MI，RE，DO”之后进入待机状态，但此时并不影响用其他两组密码开门。
(4)随后屏幕再显示一次新密码2秒钟，回到待机状态。
(5)在输入新密码过程中，每按一次“*”键，可清除最后输入的一位数字。
(6)修改未完成，如果10秒内未按键，则退出修改状态(密码还是原来的旧密码)，回到待机状态。
四、查询开门记录：
(1)先用密码开门，背光呈橙色，屏幕显示“OPEN”，即可进行修改密码或记录查询操作。
(2)如果按“0”键则可以显示当前总共的开门记录条数，如显示“NO-01-28”代表目前共有28条开门记录已经被存储。
(3)如果按“2”键上翻，或“8”键下翻，可查询以前的开门记录，每条记录分两屏显示。
(4)先显示第1屏：密码类别(形如：“CodE-1”、“CodE-2”或“CodE-3”)和记录号(形如：“NO 01”或“NO 43”)。
(5)然后显示第2屏：该记录的开门日期及时间。
(6)记录翻页：在查询记录的状态下，按“2”键，记录号加1上翻；按“8”键，记录号减1下翻。
(7)10秒内未按键，则退出查询状态，回到待机状态。
(8)系统最多可以保存最近的43条记录，当记录超过43条时，每增加一条新记录，最早的一条旧记录将被覆盖掉。每条记录包含如下信息：年、月、日、星期、时、分、记录号(1＝最近一条，2＝最近第二条，……43＝最早第一条)、密码类别(1＝管理密码、2＝用户密码、3＝电子应急钥匙)。
五、修改系统日期
(1)待机状态下，按“*”键，进入修改系统日期时间状态，背光显示淡紫色，相应位开始闪烁。
(2)直接按数字键，输入“年”-“月”-“日”，“星期”，“时”，“分”(共11位数，相应的设置位闪烁)后，自动确认，保存新的时间并退出设置，回到待机状态。
(3)系统会对输入数字有效性进行鉴别，超过范围的无效数值不予以确认。
(4)在修改日期时，系统能够自动区分大小月和闰月有最大天数。因此用户不必担心出现误输入2月30日或4月31日之类的认为错误，在出现此类错误时系统将不予确认。
(5)修改未完成，10秒内未按键，则退出修改状态(已经修改过的值无效)，回到待机状态。
(6)系统内嵌2000年2099年的万年历，计时时会自动进行大小月切换闰年转换。
六、震动报警功能
(1)待机状态下，按“0”键，屏显“ALErt on”并进入警戒状态。
(2)警戒状态有效时，保险箱受到振动就会报警，屏幕显示报警喇叭标志和“------”，每按一次键将刷新报警时间1分钟。
(3)此时，输入正确密码，屏显“ring OFF”，停止报警，解除警戒状态。
(4)警戒状态有效时，只要执行一次正确的开门动作，就会撤消警戒状态。
七、电源及电压指示
(1)电源：使用四节1.5V碱性电池。满压时，显示实心电池标志；欠压时显示空心电池标志，并会导致开门时屏显“LO-BATT”并声音提示(欠压)，表示欠压，提醒您更换电池。
(2)如电池电压不足，可使用电子应急钥匙操作。