專利名稱：磁采碼電腦鑰匙的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電力系統(tǒng)防止誤操作的核心部件磁采碼電腦鑰匙。
近年來，微機(jī)五防閉鎖裝置正逐步成為電力系統(tǒng)防止誤操作的有力工具，該五防閉鎖裝置其中較為有力的防鎖工具是采用電氣鎖和機(jī)械鎖鎖閉電力設(shè)備，而由電腦鑰匙來開啟。目前，現(xiàn)有的電腦鑰匙一般均是采用機(jī)械觸發(fā)式進(jìn)行采碼，這種采碼方式，其控制量為512個，為中小型變電站的閉鎖操作起到了一定作用。但這種電腦鑰匙由于采用機(jī)械采碼方式，在實際使用中具有較多缺點1、采碼用的機(jī)械觸點開關(guān)在接通或斷開的瞬時，由于機(jī)械抖動而產(chǎn)生一系列尖峰干擾脈沖，至使CPU單元和存儲單元受到干擾；2、在電腦鑰匙中，為了防止走空程序而設(shè)計了一監(jiān)測取樣電路；該電路與被閉鎖設(shè)備的操作回路相聯(lián)，操作回路的工作電壓是220V，電流可達(dá)2A，這樣通過監(jiān)測取樣電路從強(qiáng)電回路引進(jìn)了很強(qiáng)的干擾，對CPU的工作極為不利；3、電腦鑰匙內(nèi)部電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)(繼電器)輔助觸點容量為220V/1-2A，當(dāng)其觸點斷開時，因與被閉鎖設(shè)備操作回路時差配合不當(dāng)，造成觸點拉弧而燒壞電腦鑰匙內(nèi)部電路；4、采碼用的機(jī)械觸點開關(guān)是一組由十個按鈕開關(guān)構(gòu)成的十位開關(guān)，十個按鈕開關(guān)在接通或斷開時，其機(jī)械位移行程存在一定差異，因而，在采碼時這些開關(guān)動作的同期性差，勢必造成誤認(rèn)碼幾率大；5、采用機(jī)械式采碼，其采碼機(jī)構(gòu)較大，致使整個鑰匙的體積也做得很大，這樣要想增加鑰匙的采碼容量(位數(shù))就很困難，采碼容量只能作到512個，不能滿足較大型發(fā)電廠(變電所)的閉鎖操作；6、機(jī)械采碼開關(guān)，由于其機(jī)械觸點的壽命問題，以及在室外惡劣環(huán)境對防塵、防水的要求，因而對電腦鑰匙的維護(hù)使用要求很高；7、電腦鑰匙的開鎖操作機(jī)構(gòu)為園盤轉(zhuǎn)動式，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，轉(zhuǎn)動不靈活；另外，操作園盤體積大，導(dǎo)致鑰匙體積也大，由于以上兩個原因，在使用鑰匙時須雙手操作，操作極為不便。
本實用新型的目的是為了提供一種無觸點磁采碼方式，可防水、防塵、抗干擾能力強(qiáng)，可避免誤認(rèn)碼、控制量高達(dá)2048個、體積小、使用操作方便的磁采碼電腦鑰匙。
本實用新型的目的可通過如下措施來實現(xiàn)一種磁采碼電腦鑰匙的殼體內(nèi)裝有液晶屏、揚聲器及磁采碼電氣信號處理電路，并在殼體的一端設(shè)有磁采碼插口，在磁采碼插口內(nèi)設(shè)有霍爾元件；在插口兩側(cè)的殼體上還設(shè)有正電極、負(fù)電極及開鎖匙；負(fù)電極及開鎖匙與殼體內(nèi)的半齒輪相聯(lián)，半齒輪與開鎖齒條按扭嚙合，在齒條及開鎖按鈕的端部設(shè)有與解鎖繼電器的常開觸點相聯(lián)的齒條阻桿；另在半齒輪上設(shè)有復(fù)位彈簧與殼體固聯(lián)。
所述的磁采碼電腦鑰匙的磁采碼電氣信號處理是由霍爾元件的信號輸出端與CPU處理器的P0.0-P0.7、P2.0-P2.2及INT0腳相聯(lián)，由CPU處理器的P1.5腳輸出控制信號與解鎖繼電器相聯(lián)，并由CPU處理器的P1.7腳輸出顯示信號與液晶屏相聯(lián)，經(jīng)CPU處理器的P2.3-2.7、P3.4-P3.6輸出語音信號與揚聲器相聯(lián)，另在CPU處理的INT1及P3.7端接入光電防走空程序電路；光電防走空程序電路是在正電極及負(fù)電極及開鎖匙之間串聯(lián)有可控硅S1，在可控硅S1的二極管D3輸出端還串聯(lián)有光電耦合器U1，光電耦合器U1的輸出端與CPU的INT1腳相聯(lián)，可控硅觸發(fā)單元與CPU的P3.7腳相聯(lián)。
本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點1、本實用新型把機(jī)械觸點式采碼改為磁采碼，采碼過程是由霍爾元件通過與編碼器上的磁元件的接觸產(chǎn)生感應(yīng)信號，在它們完全接觸以前，采碼元件不會發(fā)出任何感應(yīng)信號，只有當(dāng)它們的兩個平面完全貼緊了，才會產(chǎn)生一個TTL標(biāo)準(zhǔn)的形狀正規(guī)的方波脈沖，從而避免了采碼電路對CPU的干擾。
2、本實用新型的電腦鑰匙中的光電防走空程序電路中使用光電隔離技術(shù)，防止了強(qiáng)電回路帶來的干擾。
3、本實用新型用無觸點開關(guān)(可控硅)取代了繼電器輔助觸點開關(guān)，避免了在電腦鑰匙內(nèi)部由強(qiáng)電引起的拉弧。
4、本實新型采用磁采碼方式后，采碼元件與磁元件是一個完全平面的接觸，不存在機(jī)械彈性造成的觸點動作不同期問題，防止了由此造成的誤認(rèn)碼。
5、本實用新型電腦鑰匙中采碼機(jī)構(gòu)由機(jī)械式采碼改為磁采碼后，其平面尺寸仍保持現(xiàn)有電腦鑰匙的不變，但其厚度減少至4mm，在同樣尺寸的平面上裝置的編碼元件(磁元件)數(shù)量增多，使得鑰匙的采碼容量由512個增加到2048個。
6、本實用新型采用磁采碼技術(shù)后，鑰匙中的機(jī)械觸點開關(guān)不存在了，也就降低了對鑰匙使用維護(hù)的要求。
7、本實用新型的開鎖操作機(jī)構(gòu)的主要動作是齒輪與齒條的咬合動作，是一個簡單的平移和90度轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)換，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單、可靠；同時機(jī)械結(jié)構(gòu)的簡化，使得鑰匙體積減少，單手執(zhí)鑰匙可操作開鎖。
本實用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下附圖給出
圖1是實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖1-齒條及開鎖按鈕2-負(fù)電極及開鎖匙3-正電極4-液晶屏5-揚聲器6-殼體圖2是本實用新型的A向示意圖7-霍爾元件 8-磁采碼插口圖3是本實用新型的B向示意圖9-充電及數(shù)據(jù)傳遞口10-電源開關(guān)圖4是本實用新型的局部剖視圖11-半齒輪12-復(fù)位彈簧13-齒條阻桿14-解鎖繼電器圖5是本實用新型的局部剖視圖的C-C剖視圖圖6是本實用新型的磁采碼電氣信號處理電路圖本實用新型還將結(jié)合附圖1、2、3、4、5、6實施例作進(jìn)一步詳述參照圖1、2、3、4、5，一種磁采碼電腦鑰匙的殼體6內(nèi)裝有液晶屏4、揚聲器5及磁采碼電氣信號處理電路，并在殼體6的一端設(shè)有磁采碼插口8，在磁采碼插口8內(nèi)設(shè)有霍爾元件7；在插口8兩側(cè)的殼體6上還設(shè)有正電極3、負(fù)電極及開鎖匙2；負(fù)電極及開鎖匙2與殼體6內(nèi)的半齒輪11相聯(lián)，半齒輪11與開鎖齒條按扭1嚙合，在齒條及開鎖按鈕1的端部設(shè)有與解鎖繼電器14的常開觸點相聯(lián)的齒條阻桿13；另在半齒輪11上設(shè)有復(fù)位彈簧12與殼體6固聯(lián)。在殼體6上還設(shè)有充電及數(shù)據(jù)傳遞口9和電源開關(guān)10。參照圖6，所述的磁采碼電氣信號處理是由霍爾元件7的信號輸出端與CPU處理器的P0.0-P0.7、P2.0-P2.2及INT0腳相聯(lián)，由CPU處理器的P1.5腳輸出控制信號與解鎖繼電器14相聯(lián)，并由CPU處理器的P1.7腳輸出顯示信號與液晶屏4相聯(lián)，經(jīng)CPU處理器的P2.3-2.7、P3.4-P3.6輸出語音信號與揚聲器5相聯(lián)，另在CPU處理的INT1及P3.7端接入光電防走空電路；光電防走空程序電路是在正電極3及負(fù)電極及開鎖匙2之間串聯(lián)有可控硅S1，在可控硅S1的二極管D3輸出端還串聯(lián)有光電耦合器U1，光電耦合器U1的輸出端與CPU的INT1腳相聯(lián)，可控硅觸發(fā)單元與CPU的P3.7腳相聯(lián)。
其工作原理如下每一霍爾元件7代表一個權(quán)位值，當(dāng)霍爾元件7接近鎖子(機(jī)械鎖、電氣鎖)內(nèi)磁杠時，其輸出電平發(fā)生變化，CPU采到每個權(quán)位變化的信號進(jìn)行組合，則得出其相應(yīng)的編碼值，最小編碼000H，最大編碼為7FFH；用這些編碼值來控制各鎖的編碼順序；在開鎖時，如編碼正確，則CPU經(jīng)過運算處理后輸出電信號來控制解鎖繼電器14的吸合，則可打開鎖。其光電防走空程序電路是當(dāng)正電極3通過可控硅S1的三個二極管D1、2、3與負(fù)電極2相聯(lián)，當(dāng)開電氣鎖時，鑰匙采電氣鎖鎖碼正確時，CPU發(fā)出一信號使可控硅S1導(dǎo)通，則接通正電極3與負(fù)電極2之間的回路；當(dāng)電氣操作回路需操作時，則電流流過正、負(fù)電極3、2之間的三個二極管產(chǎn)生2.1V壓降，使光電耦合器U1導(dǎo)通，CPU知道電氣鎖已開，則執(zhí)行下一步操作命令。
權(quán)利要求1.一種磁采碼電腦鑰匙，包括液晶屏(4)、揚聲器(5)、殼體(6)，在殼體(6)內(nèi)裝有液晶屏(4)、揚聲器(5)及磁采碼電氣信號處理電路；其特征是在殼體(6)的一端設(shè)有磁采碼插口(8)，在磁采碼插口(8)內(nèi)設(shè)有霍爾元件(7)；在插口(8)兩側(cè)的殼體(6)上還設(shè)有正電極(3)、負(fù)電極及開鎖匙(2)；負(fù)電極及開鎖匙(2)與殼體(6)內(nèi)的半齒輪(11)相聯(lián)，半齒輪(11)與開鎖齒條按扭(1)嚙合，在齒條及開鎖按鈕(1)的端部設(shè)有與解鎖繼電器(14)的常開觸點相聯(lián)的齒條阻桿(13)；另在半齒輪(11)上設(shè)有復(fù)位彈簧(12)與殼體(6)固聯(lián)。
2.如權(quán)利要求i所述的磁采碼電腦鑰匙，其特征是磁采碼電氣信號處理是由霍爾元件(7)的信號輸出端與CPU處理器的P0.0-P0.7、P2.0-P2.2及INT0腳相聯(lián)，由CPU處理器的P1.5腳輸出控制信號與解鎖繼電器(14)相聯(lián)，并由CPU處理器的P1.7腳輸出顯示信號與液晶屏(4)相聯(lián)，經(jīng)CPU處理器的P2.3-2.7、P3.4-P3.6輸出語音信號與揚聲器(5)相聯(lián)，另在CPU處理的INT1及P3.7端接入光電防走空程序電路；光電防走空程序電路是在正電極(3)及負(fù)電極及開鎖匙(2)之間串聯(lián)有可控硅S1，在可控硅S1的二極管D3輸出端還串聯(lián)有光電耦合器U1，光電耦合器U1的輸出端與CPU的INT1腳相聯(lián)，可控硅觸發(fā)單元與CPU的P3.7腳相聯(lián)。
專利摘要本實用新型涉及一種磁采碼電腦鑰匙,其殼體內(nèi)裝有液晶屏、揚聲器及磁采碼電氣信號處理電路,并在殼體的一端設(shè)有磁采碼插口,在磁采碼插口內(nèi)設(shè)有霍爾元件;在插口兩側(cè)的殼體上還設(shè)有正電極、負(fù)電極及開鎖匙;負(fù)電極及開鎖匙與殼體內(nèi)的半齒輪相聯(lián),半齒輪與開鎖齒條按鈕嚙合,在齒條及開鎖按鈕的端部設(shè)有與解鎖繼電器的常開觸點相聯(lián)的齒條阻桿;另在半齒輪上設(shè)有復(fù)位彈簧與殼體固聯(lián);該鑰匙采用無觸點磁采碼方式,可防水、防塵、防干擾能力強(qiáng),可避免誤認(rèn)碼、控制量高達(dá)2048個、體積小、使用操作方便。
文檔編號G06F19/00GK2330003SQ9724210
公開日1999年7月21日 申請日期1997年11月11日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月11日
發(fā)明者劉富海 申請人:劉富海, 崔東岳