電動(dòng)門(mén)鎖,電動(dòng)門(mén)鎖,電動(dòng)門(mén)鎖原理詳細(xì)圖解

電動(dòng)門(mén)鎖,電動(dòng)門(mén)鎖,電動(dòng)門(mén)鎖原理詳細(xì)圖解

電子門(mén)鎖　　

它是歐洲一流的制鎖商利普斯公司開(kāi)發(fā)的電子鎖，使用了可編程存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)讀取裝置，其鑰匙是難以復(fù)制的。鑰匙中有一個(gè)3．5×3．5mm的專用電子芯片，存有特定的密碼。當(dāng)鑰匙插入鎖孔后，密碼被送入鎖中的存儲(chǔ)器，同時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)，并在芯片上的線圈中產(chǎn)生電壓，作為開(kāi)鎖電源使用，如果鑰匙中的密碼與這把鎖匹配，鎖即被打開(kāi)。鎖密碼可有10的13次方以上的組合，故在今后幾十年中可放心使用。其電路部分的電源是電池，放置在門(mén)把手里或門(mén)上的一個(gè)小盒中，壽命為2年。

　　電子鎖的種類繁多，從大的方面講可能有數(shù)十種，例如數(shù)碼鎖，指紋鎖、卡片鎖，磁卡鎖。生物鎖等等。但能談的上實(shí)用一些或者大眾化一些的還是按鍵式電子密碼鎖。這是一種操作方式類似于按鍵電話機(jī)的電子鎖，通過(guò)鍵盤(pán)上的數(shù)碼按鍵依次輸入一組密碼，如果密碼與內(nèi)部已約定的密碼相同，則輸出一個(gè)電信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)電磁鐵或者小馬達(dá)將門(mén)閂打開(kāi)，完成一個(gè)開(kāi)鎖過(guò)程。據(jù)有關(guān)資料介紹，這種鎖的研究從30年代就開(kāi)始了，在某些特殊場(chǎng)所早就有所應(yīng)用。研究這種鎖的初衷，是提高鎖具的安全性，因?yàn)殡娮渔i的密鑰量(密碼量)極大，可以和機(jī)械鎖配合，避免因鑰匙被仿制而出現(xiàn)的問(wèn)題。在安全性極高的前題下，它的另一個(gè)特點(diǎn)——無(wú)需鑰匙卻被越來(lái)越多的人所欣賞。因?yàn)槿藗償y帶的鑰匙很多已成累贅，而電子鎖只需記住一組密碼，無(wú)需攜帶金屬鑰匙，免除了人們的煩惱。這也是眾多的發(fā)明家研究大眾化電子鎖的動(dòng)力所在。進(jìn)入80年代后隨著電子鎖專用集成電路的出現(xiàn)，電子鎖的體積縮小．可靠性提高，廉價(jià)產(chǎn)品開(kāi)始出現(xiàn)。實(shí)用性已經(jīng)具備，可以說(shuō)已經(jīng)有了沖擊機(jī)械鎖市場(chǎng)的條件。但事與愿違，市場(chǎng)上還是彈子式機(jī)械鎖的天下，機(jī)械鎖的地位非但沒(méi)有動(dòng)搖，還有所發(fā)展。人們攜帶的鑰匙也沒(méi)有減少。而智能電子鎖的使用還局限在一定范圍，沒(méi)有明顯進(jìn)展，更難以大眾化。電子鎖不能對(duì)機(jī)械鎖形成威脅的原因。一是復(fù)雜化，因?yàn)殒i具本身是一種機(jī)械卡阻機(jī)構(gòu)，最終還要靠機(jī)械動(dòng)作來(lái)完成。而電子鎖必須完成機(jī)械動(dòng)作(操作)—電子轉(zhuǎn)換和電子控制—機(jī)械執(zhí)行這一系列過(guò)程。顯然是復(fù)雜一些。二是故障概率相對(duì)較高，電子器件一多，一復(fù)雜化。必然增加故障機(jī)率，加上電子器件怕潮濕，怕強(qiáng)磁電，怕強(qiáng)震動(dòng)，使它對(duì)使用環(huán)境有一定要求。而機(jī)械鎖可以通過(guò)一些措施，輕而易舉避免這些弱點(diǎn)。一臺(tái)電視機(jī)壞了可以暫時(shí)不用先送去修理，而電子鎖壞了卻要拒人于門(mén)外，修也無(wú)法修，讓人束手無(wú)策。不少電子鎖都增加了備用開(kāi)鎖手段或稱應(yīng)急接口，無(wú)疑又降低了安全性。三是電子鎖必須用電，早期的電子鎖耗電較多，一般用市電?，F(xiàn)在的集成電路電子鎖耗電少，一節(jié)鈕扣電池就可以維持控制部分的工作，但驅(qū)動(dòng)電磁鐵或馬達(dá)卻需要大一些的電池或者用市電。有人設(shè)想增加一套手動(dòng)發(fā)電裝置自行解決用電問(wèn)題，又使鎖具更復(fù)雜了。相比之下，機(jī)械鎖就不用考慮這個(gè)問(wèn)題。盡管電子鎖有以上問(wèn)題，但它的大密鑰量和不用鑰匙的優(yōu)點(diǎn)卻有極大的誘感力，吸引眾多的發(fā)明家為此而努力。

　　通過(guò)以上所述，我們可以設(shè)想：如果有一種全機(jī)械鎖具，具有智能電子鎖的密鑰量和不用鑰匙的優(yōu)點(diǎn)，又具有相類似的功能，就會(huì)具有比電子鎖更大的誘惑力，就有可能迎合人們追求輕松蕭灑，不愿攜帶大量鑰匙的愿望，吸引眾多的消費(fèi)者，占領(lǐng)鎖具市場(chǎng)的一片領(lǐng)域。
　　這種全機(jī)械按鍵密碼鎖應(yīng)具有以下特點(diǎn)。
　　1．操作必須簡(jiǎn)便。采用按鍵電話機(jī)的操作方式，一鍵又一鍵順序按幾個(gè)鍵就可以開(kāi)鎖。如果采用六位密碼只需按六次鍵。有些機(jī)械式按鍵數(shù)碼鎖是用按動(dòng)鍵的次數(shù)來(lái)代表數(shù)碼，例如999這個(gè)密碼，就需要按動(dòng)三個(gè)九次共27次鍵，如果數(shù)碼位再多一些操作就更不便。
　　2．改變密碼對(duì)主人來(lái)說(shuō)必須簡(jiǎn)便易行。為了能選擇自己容易記憶的一組密碼，可選密碼組的排列必須是連續(xù)的。以四位碼為例，從0000到9999的一萬(wàn)組密碼中可以任意選擇一組，中間不能有無(wú)用或不可選的一組。
　　3，開(kāi)鎖密碼必須是全部密碼組中唯一的，這樣才能具有最大的密鑰量。據(jù)一些公開(kāi)的專利資料介紹，一些機(jī)械密碼鎖采用幾個(gè)按鍵(數(shù)碼鍵)同時(shí)下按的方法輸入開(kāi)鎖密碼，碼的排序無(wú)關(guān)緊要，例如821可以開(kāi)鎖，而812，128，182，218，281都可以開(kāi)鎖，這種不必排序的組合碼是沒(méi)有多少密鑰量的。而順序輸入方式有數(shù)碼排列順序的要求，密鑰量最大．如果采用0—9這十個(gè)數(shù)碼鍵，取六位密碼，則順序輸入方式就可以有一百萬(wàn)組密碼，密鑰量是足夠大了。
　　4。結(jié)構(gòu)要相對(duì)簡(jiǎn)單，雖然不能像彈子鎖那樣簡(jiǎn)練，起碼像錄音機(jī)芯那樣合理簡(jiǎn)潔。
　　5。可靠性要高。
　　6．在防止試探開(kāi)鎖方面可以附加簡(jiǎn)單的接口，用報(bào)警方式防止試探。
　　如果具備了以上基本特點(diǎn)，這種全機(jī)械按鍵密碼鎖在許多方面都優(yōu)于電子式按鍵密碼鎖，實(shí)用性更強(qiáng)，更易于大眾化。以主觀推斷。除了向電子鎖挑戰(zhàn)外，還可以迎合人們免帶鑰匙的愿望，向彈子式機(jī)械門(mén)鎖挑戰(zhàn)。
　　這種全機(jī)械按鍵密碼鎖能否從奇想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)呢?以我之見(jiàn)，完全可能，理由如下：
　　1．電子按鍵密碼鎖經(jīng)過(guò)幾代人的努力，其工作原理巳十分簡(jiǎn)練，可以用全機(jī)械的方式摸仿。
　　2．除了模仿電子鎖外，機(jī)械方式有自己獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)揮這些特點(diǎn)會(huì)使結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)練，甚至脫胎于電子鎖。
　　3．經(jīng)過(guò)不少人的努力，按鍵式機(jī)械密碼鎖已經(jīng)有了許多可借鑒的方案。而且有人在原理上或草圖上已做過(guò)實(shí)用性探索，優(yōu)選出一些可行方案。如果創(chuàng)造條件使電子技術(shù)人員與機(jī)械技術(shù)人員相結(jié)合，轉(zhuǎn)化會(huì)更快些。
　　4，鎖具及錄音機(jī)芯等五金制造工藝已經(jīng)相當(dāng)成熟，為生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。
　　當(dāng)然，一項(xiàng)發(fā)明從構(gòu)思到形成有影響的產(chǎn)品是一個(gè)很大的系統(tǒng)工程，單靠幾個(gè)散兵游勇是辦不到，需要有遠(yuǎn)見(jiàn)的組織者來(lái)設(shè)計(jì)完成這個(gè)系統(tǒng)工程。
　　我們并不是想否定電子鎖，只是說(shuō)明按鍵式密碼鎖的設(shè)計(jì)方案采用機(jī)械方式比電子方式優(yōu)越．電子鎖有它固有的不可替代的優(yōu)點(diǎn)，象指紋鎖、聲控鎖、生物鎖等用全機(jī)械的方式就很難辦到。但這一類電子鎖屬于高檔或特殊性的鎖，就像機(jī)械鎖中的時(shí)鐘鎖、銀庫(kù)鎖一樣，難以大眾化，只能用在一些特殊場(chǎng)合。而按鍵密碼鎖由于結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，又便于操作使用，很可能成為大眾化產(chǎn)品。中國(guó)是個(gè)鎖具生產(chǎn)大國(guó)，但產(chǎn)品還是以模仿為主，走創(chuàng)新之路，提高附加值，是早晚之事，愿有志之士攜手共進(jìn)，大展鴻圖。

門(mén)鎖機(jī)構(gòu)的控制已經(jīng)實(shí)現(xiàn)較高程度的電子化。如圖1所示為門(mén)鎖及相關(guān)部件；

典型電動(dòng)門(mén)鎖電路如圖2所示。電路中有4個(gè)電路門(mén)鎖執(zhí)行器（控制電機(jī)）、兩個(gè)繼電器、左右車門(mén)的開(kāi)鎖和上鎖開(kāi)關(guān)、電控單元以及熔斷器等。電動(dòng)門(mén)鎖執(zhí)行器一般采用直流電機(jī)或電磁鐵，門(mén)鎖控制器根據(jù)不同的開(kāi)關(guān)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)4個(gè)門(mén)鎖電機(jī)的控制。開(kāi)鎖與上鎖的動(dòng)作是靠門(mén)鎖控制器改變門(mén)鎖直流電機(jī)線圈通電方向?qū)崿F(xiàn)的。

當(dāng)上鎖按鈕開(kāi)關(guān)被按下時(shí)，電壓信號(hào)送到控制器中，通過(guò)上鎖繼電器觸點(diǎn)的動(dòng)作使門(mén)鎖電機(jī)完成鎖門(mén)動(dòng)作。當(dāng)開(kāi)鎖按鈕開(kāi)關(guān)被按下時(shí)，電壓信號(hào)送到控制器中，通過(guò)開(kāi)鎖繼電器觸點(diǎn)的動(dòng)作使門(mén)鎖電機(jī)完全開(kāi)鎖動(dòng)作。

遙控門(mén)鎖

現(xiàn)在，在國(guó)外大約有三分之一車輛已經(jīng)將遙控門(mén)鎖（RKE-Remote Keyless Entry）作為標(biāo)準(zhǔn)配置。遙控門(mén)鎖即是在電動(dòng)門(mén)鎖的基礎(chǔ)上增加遙控裝置（遙控器），取代傳統(tǒng)的車鑰匙，并在車內(nèi)安裝有接收模塊，以實(shí)現(xiàn)上鎖、開(kāi)鎖的遠(yuǎn)距離控制和行車自動(dòng)鎖門(mén)控制。遙控門(mén)鎖不使用鑰匙就能操縱門(mén)鎖，避免了在黑暗處尋找鎖眼，遠(yuǎn)距離操控縮短了駕駛員在車外的時(shí)間，尤其是在雨雪天氣時(shí)尤為重要；此外，行車自動(dòng)鎖門(mén)控制減少了由于行車時(shí)忘記鎖門(mén)帶來(lái)的事故。

如圖3所示典刑遙控門(mén)鎖電路包括：遙控ECU、門(mén)鎖ECU、上鎖和開(kāi)鎖開(kāi)關(guān)、門(mén)鎖執(zhí)行器（電機(jī)）以及門(mén)鎖狀態(tài)指示器。

遙控門(mén)鎖電路中，遙控器是實(shí)現(xiàn)遙控動(dòng)作的核心器件。遙控器是一手持式無(wú)線電發(fā)射器，遙控操作時(shí)，遙控器將上鎖和開(kāi)鎖等信號(hào)以微弱電波（法規(guī)規(guī)定的頻率小于322M赫茲、電場(chǎng)強(qiáng)度小于500μV/dB、發(fā)射距離在3m以內(nèi)無(wú)需作業(yè)許可的電波）的形式發(fā)送到汽車門(mén)鎖電控單元的遙控接收模塊（遙控ECU），車內(nèi)接收模塊識(shí)別發(fā)射代碼并驅(qū)動(dòng)門(mén)鎖執(zhí)行器。行李箱的上鎖和開(kāi)鎖也可用遙控器實(shí)現(xiàn)。

每一輛車的發(fā)射器都有各自的密碼，密碼存儲(chǔ)在相關(guān)的集成電路模塊中，車內(nèi)接收模塊在收到發(fā)射代碼后，首先要識(shí)別密碼是否正確，然后才能確定是否驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器動(dòng)作。因此，遙控門(mén)鎖還具有一定的防盜功能。有關(guān)遙控門(mén)鎖的防盜功能將在汽車防盜系統(tǒng)中專門(mén)說(shuō)明。

此外，遙控裝置上還帶有表示駕駛員的唯一的ID號(hào)，當(dāng)汽車接收到遙控裝置發(fā)出的信息后，就可以判別出駕駛員的ID號(hào)，從而可以根據(jù)這個(gè)駕駛員的習(xí)慣自動(dòng)地對(duì)相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，例如座椅的位置、后視鏡的角度等。

電動(dòng)車窗

現(xiàn)代人越來(lái)越追求方便和快捷，過(guò)去的汽車靠手搖曲柄驅(qū)動(dòng)車窗上下移動(dòng)，很不方便。目前，電動(dòng)車窗已被現(xiàn)代汽車廣泛采用，也受到了消費(fèi)者的普遍歡迎。

電動(dòng)車窗亦稱自動(dòng)車窗，這種車窗僅僅需要按鈕操作，即可由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車窗上下移動(dòng)，使車窗開(kāi)啟或關(guān)閉十分方便。在一般電動(dòng)車窗控制電路中，都設(shè)有駕駛員操作的主控開(kāi)關(guān)和每一個(gè)車窗的獨(dú)立操作開(kāi)關(guān)，每個(gè)車窗的操作開(kāi)關(guān)可由乘客自己操作，駕駛員可以控制四個(gè)車窗。有些汽車的主控開(kāi)關(guān)還備有只能由駕駛員一人控制的安全開(kāi)關(guān)，以切斷其他各車窗的電源，此時(shí)，只能由駕駛員控制車窗的操作，每個(gè)車窗的獨(dú)立操作開(kāi)關(guān)不再起作用，如圖4所示的電動(dòng)車窗控制電路主要由四個(gè)車窗升降驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器（電機(jī)）、車窗升降控制開(kāi)關(guān)、電源和保險(xiǎn)器等構(gòu)成，工作原理比較簡(jiǎn)單。

不同汽車采用的自動(dòng)車窗控制電路不同，其電動(dòng)機(jī)有搭鐵和大搭鐵之分，電動(dòng)機(jī)不搭鐵的控制電路通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)的電流方向改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向，從而實(shí)現(xiàn)車窗的升降。電機(jī)搭鐵的控制電路中，電機(jī)有兩個(gè)繞組，兩繞組與蓄電池電壓的連接方式不同，電機(jī)的轉(zhuǎn)向不同，同樣可實(shí)現(xiàn)車窗的升降。

電動(dòng)車窗的升降機(jī)構(gòu)（車窗換向器）有兩種形式，一種是用齒扇實(shí)現(xiàn)換向作用，如圖5所示，齒扇換向器的齒扇上連接有螺旋彈簧，車窗上升時(shí)，彈簧伸展釋放能量，輔助電機(jī)驅(qū)動(dòng)車窗上升；車窗下降時(shí)，彈簧壓縮吸收能量，從而使車窗無(wú)論是上升還是下降，電機(jī)的負(fù)荷基本相同。

另一種車窗換向器是使用柔性齒條和小齒輪，車窗連在齒條的一端，電機(jī)帶動(dòng)軸端小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使齒條移動(dòng)，以帶動(dòng)車窗升降，其結(jié)構(gòu)如圖6所示。

圖7是基于LIN總線的電動(dòng)車窗控制系統(tǒng)，按動(dòng)車門(mén)上的車窗開(kāi)關(guān)，發(fā)出車窗升降請(qǐng)求信號(hào)后，通過(guò)開(kāi)關(guān)輸入接口芯片（MC33993）送入車窗控制單片機(jī)（MC68HC908GP32），通過(guò)LIN驅(qū)動(dòng)芯片（MC33399）將信號(hào)送到車窗電機(jī)控制模塊（MM908E624模塊），驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)現(xiàn)車窗升降。這種LIN總線結(jié)構(gòu)車窗電控系統(tǒng)可以方便地嫁接新模塊，可靠性高，使電控系統(tǒng)能夠滿足越來(lái)越高的性能要求，代表了汽車車窗電控系統(tǒng)的發(fā)展方向，圖8是基于LIN總線的電動(dòng)車窗。

電動(dòng)后視鏡

汽車后視鏡的位置和調(diào)節(jié)直接影響車后情況的觀察，與行車的安全性有著密切關(guān)系，而手動(dòng)調(diào)整后視鏡，一般來(lái)說(shuō)比較麻煩。采用電動(dòng)后視鏡，操作起來(lái)十分方便。

電動(dòng)后視鏡的背后裝有兩套電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)器，可操縱后視鏡上下及左右轉(zhuǎn)動(dòng)。通常上下方向的轉(zhuǎn)動(dòng)用一個(gè)電機(jī)控制，左右方向的轉(zhuǎn)動(dòng)由另一個(gè)電機(jī)控制。通過(guò)改變電機(jī)的電流方向，即可完成后視鏡的上下及左右調(diào)整，有的電動(dòng)后視鏡還帶有伸縮功能，由伸縮開(kāi)關(guān)控制伸縮電機(jī)工作，使整個(gè)后視鏡回轉(zhuǎn)、伸出或縮回。

圖9為可伸縮式電動(dòng)后視鏡控制系統(tǒng)原理，如圖所示，在進(jìn)行后視鏡調(diào)整時(shí)，首先通過(guò)左/右調(diào)整開(kāi)關(guān)選擇要調(diào)的后視鏡，如調(diào)整左鏡時(shí)，將左/右調(diào)整開(kāi)關(guān)打向左側(cè)，此時(shí)與7、8觸點(diǎn)接通，再通過(guò)控制開(kāi)關(guān)即可進(jìn)行該鏡的上下或左右調(diào)整。例如，需要向上調(diào)整，將控制開(kāi)關(guān)推至“上”側(cè)，控制開(kāi)關(guān)分別與“向上”和“左上”接點(diǎn)結(jié)合。此時(shí)電流通路為：從蓄電池正極經(jīng)過(guò)熔斷器和點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后，到達(dá)控制開(kāi)關(guān)“向上”接點(diǎn)，經(jīng)左/右調(diào)整開(kāi)關(guān)和左接點(diǎn)7接入左側(cè)鏡上下調(diào)整電機(jī)的一端，左側(cè)鏡上下調(diào)整電機(jī)的另一端連到電動(dòng)鏡開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)2，經(jīng)過(guò)控制開(kāi)關(guān)的“左上”接點(diǎn)和電動(dòng)鏡開(kāi)關(guān)3接點(diǎn)連接，最后連到蓄電池負(fù)極，左側(cè)鏡的上下調(diào)整電機(jī)帶動(dòng)左側(cè)鏡向上轉(zhuǎn)動(dòng)，其他的調(diào)整過(guò)程類似。

電動(dòng)后視鏡的伸縮是通過(guò)伸縮開(kāi)關(guān)控制的，該開(kāi)關(guān)控制繼電器動(dòng)作，使左右兩鏡伸縮電機(jī)工作，完成伸縮功能。