邱佳琪

（西南大學(xué)附屬中學(xué)，重慶 400715）

一種室內(nèi)電子反鎖防盜裝置

邱佳琪

（西南大學(xué)附屬中學(xué)，重慶 400715）

研制一種帶自動(dòng)反鎖的室內(nèi)電子反鎖防盜裝置，該裝置由遙控裝置、反鎖單元外殼、固定在反鎖單元外殼內(nèi)側(cè)的控制電路板和減速電機(jī)組成?？梢詫?shí)現(xiàn)當(dāng)人關(guān)門離開(kāi)時(shí)，自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門鎖室內(nèi)面的反鎖鎖舌將其把門反鎖，當(dāng)人開(kāi)門時(shí)，先用遙控裝置將反鎖鎖舌打開(kāi)，人再開(kāi)門。該裝置從室內(nèi)反鎖防盜門，提高了防盜能力，實(shí)用性強(qiáng)。

防盜鎖；反鎖鎖舌；自動(dòng)反鎖

長(zhǎng)期以來(lái)，普通的防盜門鎖都存在被技術(shù)開(kāi)鎖的風(fēng)險(xiǎn)，防盜門A級(jí)鎖幾十秒甚至幾秒就能打開(kāi)，使防盜門處于不設(shè)防的狀態(tài)。部分防撥安全裝置用一個(gè)鐵片插進(jìn)去就可以打開(kāi)鎖具［1］?！俺鲩T不反鎖等于沒(méi)上鎖，鎖芯不防盜等于門沒(méi)鎖”［2］。如果能將防盜鎖從室內(nèi)面反鎖，這樣即使防盜門鎖被技術(shù)開(kāi)鎖成功，也不能打開(kāi)防盜門，從而起來(lái)防盜作用；另外，當(dāng)人在室內(nèi)，特別是夜晚時(shí)，從室內(nèi)面反鎖防盜門是最安全的防盜做法，但人往往容易忘記把門從室內(nèi)反鎖或者每天幾次從室內(nèi)反鎖防盜門增加了反復(fù)性。而自動(dòng)反鎖的室內(nèi)電子反鎖防盜裝置，在人關(guān)門后，隔一段時(shí)間自動(dòng)將防盜門從室內(nèi)反鎖，能夠解決上述問(wèn)題。

1 防盜鎖發(fā)展現(xiàn)狀

市面上有各種防盜鎖，王洪平等［3］介紹了各種電子防盜鎖的類型、性能和應(yīng)用，目前較為常見(jiàn)的電子智能鎖包括密碼鎖、感應(yīng)卡鎖、指紋鎖等。而常用的電子防盜鎖多采用固定的密碼，存在信息易被偷窺或偷拍。周高杯等［4］描述了智能無(wú)線防盜系統(tǒng)的基本原理，將防盜設(shè)備連入互聯(lián)網(wǎng)，利用相關(guān)傳感器，采用無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)報(bào)警功能。但沒(méi)有在鎖芯機(jī)械結(jié)構(gòu)上作出創(chuàng)新。張容娟等［5］針對(duì)目前機(jī)械鎖普遍存在的設(shè)計(jì)形式和功能單一，且鑰匙容易復(fù)制、丟失的問(wèn)題，提出將按鍵解鎖與指紋解鎖相結(jié)合一種防盜鎖。而現(xiàn)有智能防盜鎖主要是通過(guò)電子裝置控制鎖芯鎖舌的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)開(kāi)鎖和關(guān)鎖，防盜功能主要體現(xiàn)在密碼驗(yàn)證上，而密碼驗(yàn)證的裝置比如密碼鍵盤、指紋采集等都在門外，存在容易被破壞、密碼被破解的問(wèn)題。同時(shí)，這種鎖需要全部更新鎖體機(jī)構(gòu)，完全更換已有門鎖。

目前，關(guān)于室內(nèi)反鎖防盜的研究未見(jiàn)報(bào)道，本文設(shè)計(jì)了一種室內(nèi)自動(dòng)電子反鎖防盜裝置，這種室內(nèi)反鎖裝置的優(yōu)點(diǎn)是，反鎖裝置在室內(nèi)，在門外幾乎不能被破壞，同時(shí)一旦室內(nèi)反鎖，既使有鑰匙也不能打開(kāi)門，防盜性能高。同時(shí)，此裝置安裝在現(xiàn)在的鎖體上，不需要更換原有的鎖體，成本低，利用率高。

2 裝置整體結(jié)構(gòu)

室內(nèi)電子反鎖防盜裝置包括電子反鎖單元和電池單元。如圖1和圖2所示，電子反鎖單元由電子反鎖單元外殼、外殼固定螺絲、壓條、壓條固定螺絲、減速電機(jī)、打開(kāi)限位開(kāi)關(guān)、閉合限位開(kāi)關(guān)、滾軸、控制電路板、按鈕、關(guān)門指示燈、欠電指示燈和電源指示燈組成；電池單元由電池單元外殼、外殼固定螺絲、電源電路板、主鋰電池組、備用鋰電池組、充電接口和電源指示燈組成；控制電路板由電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、無(wú)線發(fā)送接收模塊、欠電檢測(cè)電路、控制器組成；電源電路板由穩(wěn)壓電路和充電電路組成。

圖1 裝置結(jié)構(gòu)圖

圖2 電子反鎖單元內(nèi)部圖

電池單元用外殼固定螺絲固定在防盜門鎖的上部，通過(guò)電線連接到電子反鎖單元上，電池盒位于外殼下部，電池盒前端連在電源電路板上，電源電路板連接充電接口。

電子反鎖單元用外殼固定螺絲固定在防盜門鎖的下部，滾軸一端插在減速電機(jī)上，另一端插在壓條的上端，壓條的下端通過(guò)壓條固定螺絲壓在室內(nèi)鎖體面的反鎖舌上。當(dāng)減速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)滾軸，壓條轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶到反鎖舌轉(zhuǎn)動(dòng)，反鎖舌的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)門的反鎖及解鎖；減速電機(jī)在正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，壓條突出的中部碰到打開(kāi)限位開(kāi)關(guān)，表示門已解鎖，則減速電機(jī)停止正向轉(zhuǎn)動(dòng)；減速電機(jī)在反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，壓條突出的中部碰到閉合限位開(kāi)關(guān)，表示門已打開(kāi)，減速電機(jī)停止反向轉(zhuǎn)動(dòng)。

電子反鎖單元的按鈕、關(guān)門指示燈、欠電指示燈分別連在控制電路板上。

3 裝置電路結(jié)構(gòu)及功能

該裝置的電路結(jié)構(gòu)如圖3所示，各部分的功能分別如下。

圖3 電路連接圖

3.1 控制器

選用單片機(jī)微處理器，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制，選用msp430單片機(jī)微處器芯片。

3.2 無(wú)線發(fā)射接收模塊

接收開(kāi)門指令，并傳輸給控制器，進(jìn)行相應(yīng)處理。采用Wifi模塊，可以實(shí)現(xiàn)與手機(jī)軟件通訊，也可以連上網(wǎng)絡(luò)路由器，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程查看和控制裝置。

3.3 欠電檢測(cè)電路

接在控制器的AD引腳上，是一個(gè)電壓采集電路，控制器檢測(cè)到電路電壓低于設(shè)定值時(shí)，欠電指示燈閃爍，提醒用戶充電，并把電源切換到備用電池組上。如果備用電池組和主電池組的電壓都低于設(shè)電值，則最后一次控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，打開(kāi)反鎖舌，防止電池組沒(méi)電，使門處于反鎖狀態(tài)。在電池組都沒(méi)有電的情況下，失去防盜功能，但不影響防盜門的正常打開(kāi)和關(guān)閉功能。

3.4 打開(kāi)限位開(kāi)關(guān)和閉合限位開(kāi)關(guān)

減速電機(jī)正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng)，一旦碰觸到限位開(kāi)關(guān)，將改變限位開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，控制器檢測(cè)到限位開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，停止減速電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。打開(kāi)限位開(kāi)關(guān)和閉合限合開(kāi)關(guān)還可以指示反鎖鎖舌的狀態(tài)，以控制開(kāi)門指示燈的亮滅。

3.5 欠電指示燈

用于指示電池的狀態(tài)，但電池電壓都低于設(shè)電值時(shí)，欠電指示燈閃爍，提醒用戶充電。

3.6 關(guān)門指示燈

用于指示反鎖鎖舌的狀態(tài)，當(dāng)反鎖鎖舌打開(kāi)時(shí)燈亮。

3.7 電源指示燈

當(dāng)電源通電，控制器工作正常時(shí)燈亮，表示整個(gè)系統(tǒng)處于工作狀態(tài)。

3.8 驅(qū)動(dòng)模塊

用于驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。

3.9 按鈕

按鈕用于手動(dòng)打開(kāi)反鎖鎖舌。當(dāng)用戶在室內(nèi)要打開(kāi)反鎖鎖舌時(shí)，可以手機(jī)APP軟件，通過(guò)無(wú)線發(fā)射接收模塊給控制器，控制器控制減速電機(jī)打開(kāi)，也可以按動(dòng)按鈕，控制器檢測(cè)到按鈕的變化，控制減速電機(jī)打開(kāi)反鎖鎖舌。

3.10 電源模塊

由穩(wěn)壓電路組成，為控制器、減速電機(jī)及各種指示燈等提供電壓。

3.11 電池切換電路

用于主鋰電池組和備用電池組的切換。由繼電器組成，受控制器控制。

3.12 充電電路

通過(guò)充電接口為主鋰電池組和備用電池組充電。

4 結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)的機(jī)械鎖安全性能較低，而電子鎖存在供電問(wèn)題。由此，對(duì)于普通家庭而言，反鎖對(duì)于防盜的作用十分重要。本文設(shè)計(jì)了具有自動(dòng)反鎖功能的防盜鎖，并通過(guò)Wifi解鎖，打擊了惡意開(kāi)鎖或破壞鎖芯結(jié)構(gòu)的不法分子，極大地增加了防盜能力，而且成本低，具有很高的實(shí)用性和市場(chǎng)價(jià)值。

［1］張文禮.部分防盜鎖“鎖”不住安全［N］.中國(guó)質(zhì)量報(bào)，2015-10-08（005）.

［2］中華網(wǎng).鎖店老板：防盜門不反鎖等于沒(méi)鎖［EB/OL］.（2013-01-30）［2016-12-02］.http://safe.china.com/news/11123014/ 20130130/17661790.html.

［3］王洪平，田進(jìn).電子防盜鎖的應(yīng)用與設(shè)計(jì)［J］.門窗，2009（2）：52-56.

［4］周高杯，戴瑜興，閻博文.智能無(wú)線防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)［J］.單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2004（7）：31-34.

［5］張容娟，李宗峰.基于單片機(jī)的多功能電子防盜鎖的設(shè)計(jì)［J］.綿陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2015（5）：34-38.

An Indoor Electronic Lock Anti-theft Device

Qiu Jiaqi

（High School Affiliated to Southwest University，Chongqing 400715）

This paper developed a kind of indoor electronic anti-theft device with lock automatically locked,the de?vice is composed of remote control device,locked unit housing,control circuit board fixed on the outer side of the lock unit and deceleration motor.You can close the door when you leave,the automatic revolving door of the lock tongue of the lock room locked the door,when you open the door,first with the remote control device will lock the lock tongue open,then open the door.The device lock the door from the room,improve the anti-theft capability,and has strong practicability.

anti-theft lock；locked lock；automatic lock

TS914.21

：A

：1003-5168（2017）01-0077-03

2016-12-09

邱佳琪（2000-），女，高中在讀，研究方向：自動(dòng)控制。