智能手機閃光燈控制的光控防盜鎖系統及開鎖方法
【專利摘要】一種智能手機閃光燈控制的光控防盜鎖系統及開鎖方法，該系統中在鎖體上設置了光信號接收模塊，單片機主處理器，電動鎖頭，通過光信號接收模塊接收智能手機發出的嵌入有密碼的閃光信號，并將該信號給單片機主處理器進行判斷，從而控制電動鎖定的開鎖與閉合，從而將開鎖過程轉化為操作手機的過程，并且開鎖密碼能夠實現隨機產生和一次一換，并且能夠通過智能手機接入的網絡將開鎖密碼授權給其他智能手機使用，更方便、更安全。
【專利說明】
智能手機閃光燈控制的光控防盜鎖系統及開鎖方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種鎖的技術領域，特別是一種智能手機閃光燈控制的光控防盜鎖系統及開鎖方法。
【背景技術】
[0002]目前，高級的門鎖大部分采用感應刷卡式開鎖，或者采用生物識別的開鎖方式，這些開鎖方式被認證方式固定，易于被人復制，安全性不夠高，有待改進和提升。
【發明內容】
[0003]為解決【背景技術】中提到的問題，本發明公開一種智能手機閃光燈控制的光控防盜鎖系統機開鎖方法。
[0004]本發明的技術方案是:一種智能手機閃光燈控制的光控防盜鎖系統，該系統
[0005]包括位于智能手機內的光信號生產模塊，用于生成控制閃光燈按規定信號閃動的控制數據，
[0006]閃光燈，用于根據上述控制數據進行閃動，發出光信號，
[0007]該系統還包括位于鎖體內的
[0008]電動鎖頭部分、控制部分、電源模塊、藍牙通信模塊，電源模塊用于給整個控制部分電路及電動鎖頭供電，
[0009]所述控制部分包括
[0010]光信號接收模塊，用于接收來自智能手機閃光燈發出的光信號，并將該光信號轉化成輸入的電信號，
[0011]蜂鳴器模塊，用于觸動按鍵時產生聲音，
[0012]電機驅動模塊，用于驅動電動鎖頭內電動機的運轉，
[0013]觸摸按鍵，用于產生喚醒信號，并將喚醒信號給單片機主處理器，
[0014]單片機主處理器，用于接收觸摸按鍵的喚醒信號、光信號接收模塊發來的電信號，結合光信號與預設的光密碼進行對比，確定是否開鎖。
[0015]優選的，所述的控制部分還包括
[0016]密碼設置按鍵，用于將該控制部分切塊至密碼設置功能，
[0017]鎖體內藍牙模塊，用于跟智能手機藍牙模塊建立通訊連接，
[0018]還包括位于智能手機內的密碼預生成模塊，用于生產預設密碼，
[0019]智能手機內的藍牙模塊，用于跟鎖體內的藍牙模塊建立通訊連接，并將上述預設密碼傳輸到鎖體內，從實現通過智能手機預設鎖體內的密碼。
[0020]優選的，所述的電源模塊內包括位于鎖體內的干電池及其輔助電路、以及預留的外接電源供電接口，還有用于檢測干電池電量的電量檢測模塊。
[0021]優選的，所述的控制部分還包括
[0022]外置的存儲模塊，用于擴展單片機內部的存儲空間，
[0023]外置的時鐘模塊。
[0024]—種根據權利要求1所述的防盜鎖系統的開鎖方法，包括如下步驟，
[0025]①在智能手機內安裝該開鎖系統專用軟件，在手機內形成所述的光信號產生模塊，同時結合手機藍牙模塊形成手機端的藍牙通信模塊，
[0026]②喚醒
[0027]按下鎖體上的觸摸按鍵，產生喚醒信號給鎖體內的單片機主處理器，喚醒鎖體內的控制部分，
[0028]③握手
[0029]該命令由手機端主動發起，鎖內控制部分進行響應;手機端通過手機的藍牙模塊發送握手指令、手機身份識別信息至鎖內控制部分，鎖內控制部分通過其藍牙模塊收到后返回鎖內控制部分的身份識別信息，完成握手過程，握手的主要目的是進行身份驗證；
[0030]④交換密鑰
[0031]手機端通過藍牙向鎖內控制部分發送隨機密鑰、手機端同時獲取隨機密鑰，該隨機密鑰用于以后的數據傳輸加密使用和新密碼生成的基準；
[0032]⑤驗證開鎖指令
[0033]手機通過藍牙向鎖內控制部分發送開鎖指令，鎖內控制部分驗證通過后，通過藍牙向手機端發送舊密碼，手機將舊密碼通過網絡發送至服務器獲取新密碼，此開鎖指令由用戶自己設置，只有開鎖指令正確了才能繼續開鎖過程；
[0034]上述③、④、⑤步驟通過手機的藍牙通信模塊與鎖內控制部分的藍牙通信模塊進行交互通訊，
[0035]⑥.發送光信號
[0036]將手機的閃光燈對準光信號接收模塊，操縱手機內的專用軟件，讓閃光燈閃動，發出光信號給光信號接收模塊，
[0037]⑦.接收光信號
[0038]光信號接收模塊根據接收到的光信號，轉化成電信號發送給單片機主處理器，主處理器根據其內部預設的密碼跟該電信號進行對比，從而判斷是否下達開鎖指令，
[0039]⑧.開鎖
[0040]電機驅動模塊根據開鎖指令來驅動位于電動鎖頭內的開鎖電機，實現開鎖。
[0041]優選的，所述的控制部分還包括
[0042]密碼設置按鍵，用于將該控制部分切塊至密碼設置功能，
[0043]鎖體內藍牙模塊，用于跟智能手機藍牙模塊建立通訊連接，
[0044]還包括位于智能手機內的密碼預生成模塊，用于生產預設密碼，
[0045]智能手機內的藍牙模塊，用于跟鎖體內的藍牙模塊建立通訊連接，并將上述預設密碼傳輸到鎖體內，從實現通過智能手機預設鎖體內的密碼；
[0046]優選的，所述的開鎖密碼可以通過智能手機接入的通信網絡發送給其他安裝有所述的開鎖系統專用軟件的智能手機，授權其他智能手機進行開鎖。
[0047]本發明的有益效果
[0048]本發明結合智能手機閃光燈和智能手機聯入互聯網的特點，將開鎖密碼嵌入到手機的閃光燈的閃動信號中，鎖上的光信號接收模塊接收該信號后提取出密碼并核對，然后進行開鎖，基于聯網的智能手機，其開鎖信號能夠通過通信網絡轉發并授權其他智能手機進行開鎖，擺脫了原有通過感應卡或者指紋認證的固定的認證方式，其認證的密碼可以通過計算機進行生成并通過藍牙模塊預設到鎖的控制模塊內部，可以輕易的實現開一次鎖一個密碼，其安全性很高，基本沒有辦法進行密碼復制和盜取。
【附圖說明】
[0049]圖1為該系統中蓄電池及其輔助電路的原理圖；
[0050]圖2為該系統中外接電源插口的原理圖；
[0051 ]圖3為該系統中設置密碼的按鍵與指示燈的電路原理圖；
[0052]圖4為該系統中光信號接收模塊的電路原理圖；
[0053]圖5為該系統中蓄電池電量檢測模塊的電路原理圖；
[0054]圖6為該系統中單片機主處理器及其輔助電路的原理圖；
[0055]圖7為該系統中觸摸按鍵的電路原理圖；
[0056]圖8為該系統中外置存儲模塊的電路原理圖；
[0057]圖9為該系統中蜂鳴器模塊的電路原理圖；
[0058]圖10為該系統中電機驅動模塊的電路原理圖；
[0059]圖11為該系統中藍牙模塊的電路原理圖；
[0060]圖12為該系統中的外置時鐘模塊。
【具體實施方式】
[0061]實施例一:參見圖1-12，圖中一種智能手機閃光燈控制的光控防盜鎖系統，該系統
[0062]包括位于智能手機內的光信號生產模塊，用于生成控制閃光燈按規定信號閃動的控制數據，
[0063]閃光燈，用于根據上述控制數據進行閃動，發出光信號，
[0064]該系統還包括位于鎖體內的
[0065]電動鎖頭部分、控制部分、電源模塊、藍牙通信模塊，電源模塊用于給整個控制部分電路及電動鎖頭供電，
[0066]所述控制部分包括
[0067]光信號接收模塊，用于接收來自智能手機閃光燈發出的光信號，并將該光信號轉化成輸入的電信號，
[0068]蜂鳴器模塊，用于觸動按鍵時產生聲音，
[0069]電機驅動模塊，用于驅動電動鎖頭內電動機的運轉，
[0070]觸摸按鍵，用于產生喚醒信號，并將喚醒信號給單片機主處理器，
[0071]單片機主處理器，用于接收觸摸按鍵的喚醒信號、光信號接收模塊發來的電信號，結合光信號與預設的光密碼進行對比，確定是否開鎖。
[0072]優選的，所述的控制部分還包括
[0073]密碼設置按鍵，用于將該控制部分切塊至密碼設置功能，
[0074]鎖體內藍牙模塊，用于跟智能手機藍牙模塊建立通訊連接，
[0075]還包括位于智能手機內的密碼預生成模塊，用于生產預設密碼，
[0076]智能手機內的藍牙模塊，用于跟鎖體內的藍牙模塊建立通訊連接，并將上述預設密碼傳輸到鎖體內，從實現通過智能手機預設鎖體內的密碼。
[0077]優選的，所述的電源模塊內包括位于鎖體內的干電池及其輔助電路、以及預留的外接電源供電接口，還有用于檢測干電池電量的電量檢測模塊。
[0078]優選的，所述的控制部分還包括
[0079]外置的存儲模塊，用于擴展單片機內部的存儲空間，
[0080]外置的時鐘模塊。
[0081]鑒于智能手機的功能和結構特點大家都比較熟悉，不再繪圖表示。
[0082]圖1中的內置電源模塊用于常規情況下給整個鎖體供電，器件:采用的穩壓管為HT7533，T2和Tl為對應的濾波電容。Ql和R3為開關。R4和D3為電源指示燈。
[0083]圖2中的外接電源接口采用microUSB母頭接口，用于在內置電池沒電時，用充電寶給鎖體供電。
[0084]圖3中的密碼設置按鍵用于設置密碼時，必須在家里長按按鍵，才能啟動設置密碼的功能;器件:四腳按鍵、高亮0805LED燈。
[0085]圖4中的光信號接收模塊用于接收光信號。單片機通過對接收到的光信號的處理，獲取開鎖密碼，器件:光電二極管。
[0086]圖5中的電量采集用于采集電壓，通過電壓從而獲取電池的電量。
[0087]圖6中的單片機主處理器及其輔助電路包括器件:stm32fl03c8t6處理器;0603貝占片電阻;0603貼片電容;8M晶振(Yl);主要包括;復位電路(R10、C3);程序下載電路;時鐘電路(Y1、C1、C2)。
[0088]圖7中的觸摸按鍵用于按鍵開鎖，器件:BS83B12A-3。
[0089]圖8中為外置存儲器，用于存儲一些基本信息，比如開鎖記錄等等，器件:W25Q16AVSSIG；
[0090]圖9中蜂鳴器電路，用于按按鍵時的發出提示音，器件:N-M0S管;0603電阻;有源蜂鳴器。
[0091]圖10中電機驅動模塊，用于驅動電子鎖體，器件:L9110S。
[0092]圖11中的藍牙模塊，用于和手機端的藍牙交互通信，器件:CC2540。
[0093]圖12中外罩時鐘模塊，用于按鍵開門的時候的開鎖記錄的記憶，器件:DS1302
[0094]實施例二:一種基于實施例一的開鎖方法，包括如下步驟，
[0095]—種根據權利要求1所述的防盜鎖系統的開鎖方法，包括如下步驟，
[0096]①在智能手機內安裝該開鎖系統專用軟件，在手機內形成所述的光信號產生模塊，同時結合手機藍牙模塊形成手機端的藍牙通信模塊，
[0097]②喚醒
[0098]按下鎖體上的觸摸按鍵，產生喚醒信號給鎖體內的單片機主處理器，喚醒鎖體內的控制部分，
[0099]③握手
[0100]該命令由手機端主動發起，鎖內控制部分進行響應;手機端通過手機的藍牙模塊發送握手指令、手機身份識別信息至鎖內控制部分，鎖內控制部分通過其藍牙模塊收到后返回鎖內控制部分的身份識別信息，完成握手過程，握手的主要目的是進行身份驗證；
[0101]④交換密鑰
[0102]手機端通過藍牙向鎖內控制部分發送隨機密鑰、手機端同時獲取隨機密鑰，該隨機密鑰用于以后的數據傳輸加密使用和新密碼生成的基準；
[0103]⑤驗證開鎖指令
[0104]手機通過藍牙向鎖內控制部分發送開鎖指令，鎖內控制部分驗證通過后，通過藍牙向手機端發送舊密碼，手機將舊密碼通過網絡發送至服務器獲取新密碼，此開鎖指令由用戶自己設置，只有開鎖指令正確了才能繼續開鎖過程；
[0105]上述③、④、⑤步驟通過手機的藍牙通信模塊與鎖內控制部分的藍牙通信模塊進行交互通訊，
[0106]⑥.發送光信號
[0107]將手機的閃光燈對準光信號接收模塊，操縱手機內的專用軟件，讓閃光燈閃動，發出光信號給光信號接收模塊，
[0108]⑦.接收光信號
[0109]光信號接收模塊根據接收到的光信號，轉化成電信號發送給單片機主處理器，主處理器根據其內部預設的密碼跟該電信號進行對比，從而判斷是否下達開鎖指令，
[0110]⑧.開鎖
[0111]電機驅動模塊根據開鎖指令來驅動位于電動鎖頭內的開鎖電機，實現開鎖。
[0112]優選的，所述的控制部分還包括
[0113]密碼設置按鍵，用于將該控制部分切塊至密碼設置功能，
[0114]鎖體內藍牙模塊，用于跟智能手機藍牙模塊建立通訊連接，
[0115]還包括位于智能手機內的密碼預生成模塊，用于生產預設密碼，
[0116]智能手機內的藍牙模塊，用于跟鎖體內的藍牙模塊建立通訊連接，并將上述預設密碼傳輸到鎖體內，從實現通過智能手機預設鎖體內的密碼；
[0117]優選的，所述的開鎖密碼可以通過智能手機接入的通信網絡發送給其他安裝有所述的開鎖系統專用軟件的智能手機，授權其他智能手機進行開鎖。
[0118]該系統及開鎖防范的特點包括如下
[0119]1.光的編碼:手機LED燈光控開鎖用戶只需第一次輸入密碼，就可以實現一鍵開鎖，手機APP將獲取服務器端的密碼，將數字轉化為光密碼信號，通過手機的閃光燈發出，此過程稱為光的編碼。
[0120]光的解碼:鎖體接收到光信號以后，通過自創的算法將光密碼解碼為數字密碼，驗證密碼后即可實現開鎖，此過程稱為光的解碼。
[0121]2.使用動態密碼，開鎖過程使用的是動態密碼，用戶每開一次鎖，服務器端和鎖體端會通過相同的密碼生成機制，生成一組新密碼。每次開鎖使用的密碼都不一樣，可以十分有效地防止密碼被截獲。
[0122]3.使用隨機數加密，手機端會生成隨機數，2中提到的新密碼加密方式就是以這一組隨機數為基準進行加密，這樣可以保證每次的加密方式都不一樣。在鎖體端還使用了防隨機數重復驗證，可以有效地防止重放攻擊。
[0123]4.電量檢測開完鎖以后，鎖將電量發送到APP端，APP立即提醒用戶電量
[0124]5.電池沒電解決方法I)充電寶供電應急開鎖
[0125]7.按鍵亞克力板的LED燈按下鎖外面的觸摸面板后，面板設有燈照明.
[0126]8.查詢開門/開鎖記錄，需要每次開完鎖，手機需要將開鎖時間、開鎖方式、開鎖的人(需要用APP設置)、用戶點擊APP端的查詢按鈕。
[0127]9.按鍵開鎖，用戶輸入按鍵密碼實現開鎖，用戶輸入時有提示音。
【主權項】
1.一種智能手機閃光燈控制的光控防盜鎖系統，該系統 包括位于智能手機內的光信號生產模塊，用于生成控制閃光燈按規定信號閃動的控制數據， 閃光燈，用于根據上述控制數據進行閃動，發出光信號， 該系統還包括位于鎖體內的 電動鎖頭部分、控制部分、電源模塊、藍牙通信模塊，電源模塊用于給整個控制部分電路及電動鎖頭供電， 所述控制部分包括 光信號接收模塊，用于接收來自智能手機閃光燈發出的光信號，并將該光信號轉化成輸入的電信號， 蜂鳴器模塊，用于觸動按鍵時產生聲音， 電機驅動模塊，用于驅動電動鎖頭內電動機的運轉， 觸摸按鍵，用于產生喚醒信號，并將喚醒信號給單片機主處理器， 單片機主處理器，用于接收觸摸按鍵的喚醒信號、光信號接收模塊發來的電信號，結合光信號與預設的光密碼進行對比，確定是否開鎖。2.根據權利要求1所述的智能手機閃光燈控制的光控防盜鎖系統，其特征是:所述的控制部分還包括 密碼設置按鍵，用于將該控制部分切塊至密碼設置功能， 鎖體內藍牙模塊，用于跟智能手機藍牙模塊建立通訊連接， 還包括位于智能手機內的密碼預生成模塊，用于生產預設密碼， 智能手機內的藍牙模塊，用于跟鎖體內的藍牙模塊建立通訊連接，并將上述預設密碼傳輸到鎖體內，從實現通過智能手機預設鎖體內的密碼。3.根據權利要求1所述的智能手機閃光燈控制的光控防盜鎖系統，其特征是:所述的電源模塊內包括位于鎖體內的干電池及其輔助電路、以及預留的外接電源供電接口，還有用于檢測干電池電量的電量檢測模塊。4.根據權利要求1所述的智能手機閃光燈控制的光控防盜鎖系統，其特征是:所述的控制部分還包括 外置的存儲模塊，用于擴展單片機內部的存儲空間， 外置的時鐘模塊。5.—種根據權利要求1所述的防盜鎖系統的開鎖方法，包括如下步驟， ①在智能手機內安裝該開鎖系統專用軟件，在手機內形成所述的光信號產生模塊，同時結合手機藍牙模塊形成手機端的藍牙通信模塊， ②喚醒 按下鎖體上的觸摸按鍵，產生喚醒信號給鎖體內的單片機主處理器，喚醒鎖體內的控制部分， ③握手 該命令由手機端主動發起，鎖內控制部分進行響應;手機端通過手機的藍牙模塊發送握手指令、手機身份識別信息至鎖內控制部分，鎖內控制部分通過其藍牙模塊收到后返回鎖內控制部分的身份識別信息，完成握手過程，握手的主要目的是進行身份驗證； ④交換密鑰 手機端通過藍牙向鎖內控制部分發送隨機密鑰、手機端同時獲取隨機密鑰，該隨機密鑰用于以后的數據傳輸加密使用和新密碼生成的基準； ⑤驗證開鎖指令 手機通過藍牙向鎖內控制部分發送開鎖指令，鎖內控制部分驗證通過后，通過藍牙向手機端發送舊密碼，手機將舊密碼通過網絡發送至服務器獲取新密碼，此開鎖指令由用戶自己設置，只有開鎖指令正確了才能繼續開鎖過程； 上述③、④、⑤步驟通過手機的藍牙通信模塊與鎖內控制部分的藍牙通信模塊進行交互通訊， ⑥.發送光信號 將手機的閃光燈對準光信號接收模塊，操縱手機內的專用軟件，讓閃光燈閃動，發出光信號給光信號接收模塊， ⑦.接收光信號 光信號接收模塊根據接收到的光信號，轉化成電信號發送給單片機主處理器，主處理器根據其內部預設的密碼跟該電信號進行對比，從而判斷是否下達開鎖指令， ⑧.開鎖 電機驅動模塊根據開鎖指令來驅動位于電動鎖頭內的開鎖電機，實現開鎖。6.根據權利要求5所述的防盜鎖系統的開鎖方法，其特征是:所述的控制部分還包括 密碼設置按鍵，用于將該控制部分切塊至密碼設置功能， 鎖體內藍牙模塊，用于跟智能手機藍牙模塊建立通訊連接， 還包括位于智能手機內的密碼預生成模塊，用于生產預設密碼， 智能手機內的藍牙模塊，用于跟鎖體內的藍牙模塊建立通訊連接，并將上述預設密碼傳輸到鎖體內，從實現通過智能手機預設鎖體內的密碼。7.根據權利要求5所述的防盜鎖系統的開鎖方法，其特征是:所述的開鎖密碼可以通過智能手機接入的通信網絡發送給其他安裝有所述的開鎖系統專用軟件的智能手機，授權其他智能手機進行開鎖。
【文檔編號】G07C9/00GK105957208SQ201610407673
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月12日
【發明人】李強, 勾春蕾, 孫帥
【申請人】河北馳凱科技有限公司