第12课《刷卡开锁易实现》课件-2025-2026学年人教版初中信息科技八年级全一册

就在刚刚，你把钥匙锁在了里面怎么办？只需要两根回形针，经过简单的弯折。插入波动外加一点技巧和运气。锁打开了，也许你还会不经意间发现，你的钥匙不仅能打开自己的锁，也能打开别人。这是怎么回事？如何正确的开锁？中国真正意义上的金属锁具最早发现于汉代，叫做两簧锁，今天统称三簧锁。原理非常简单，这是三簧锁的钥匙，使用时挂住锁孔，抬起插入。三簧锁的功能部件由一组黄片和锁体上的突出组成。钥匙插入时，将两根簧片向内合拢，锁便打开了。此后一千多年的历史，索具虽然在锁口纹理、造型、文化意义等方面进行了，然而其结构原理并没有发生太大变化。今天最常见的锁具称为弹子锁，由美国人老莱纳斯耶鲁发明，经过他的儿子小莱纳斯耶鲁改进，并于1865年申请专利，原理并不复杂。这是一个单排圆柱形弹子锁锁芯，主要功能部件由上担子和下担子组成。当正确的钥匙插入时，担子上下移动，每组担子的接缝与锁芯缝隙对齐时，转动钥匙带动锁芯传动键所成功开启。那么你的钥匙独一无二吗？我们需要先理解一个概念，密钥量在同一规格型号中所具不同钥匙的数量或不同组合密码的组数。我们已经知道弹子锁的原理，因此同一型号的锁具可以通过改变下担子的长度进行区别，同样钥匙的牙花也要相应变化。以这把单排弹子锁钥匙为例，将每组弹子的接触点按高度分为六级，共有五组。我们可以得到6的5次方，共7776种不同的氧化组合，也就是7776种钥匙。在此基础上，每多生产一个，就至少会产生一对完全相同的钥匙和锁具，实际密钥量会比理论值低很多。因为要去除掉诸如此类的特殊钥匙，如何避免你和你的邻居买到完全相同的锁锁上，往往会将相同的锁具出售到不同区域，以降低某一地区的互开率。另一种方式是通过改变弹子数量、弹子间距、弹子结构等方式开发新的锁具类型，进而发展出双排弹子锁、弧形锁、叶片锁等多种锁的样式。根据公安部发布的机械防盗锁行业标准，机械防盗锁产品安全级别可分为A、B、C三级，其中A级最低。大部分消费者往往通过钥匙的样式判断所得等级，例如单排突出钥匙为A级，双排突出钥匙为B级，曲线槽钥匙或复合型钥匙为。然而这种判断方式并不严谨。它上面是单排荡子加一个曲线槽，那它是太阳的话。它这个有曲线槽本身它应该。是应该安全问题至少是B级或者C级的。然后我们这个锁芯里面首先打开看一下，就是解剖出来看一下。这个里面我们看一下，它实际的就是一个单排单子的，是没有没有相应的叶片结构的，所以我们从样子上看，这个曲线槽完全是多余的，没有实际功能。那对于这把手来说，它其实就是一个单排荡子的一个结构。这个曲线槽其实是就是在误导消费者的对。这个就是误导消费者。机械防盗锁的等级是由各保护面板的材料厚度、锁身长度以及锁体各部件的机械强度、耐腐蚀时间、防暴力破坏之间防技术开启时间、密钥量等多方面确定的。这些判断标准并不直观，最简单的方式是查看产品包装，有这样一串代码，其中FDS代表机械防盗锁，B代表安全级别，表示该锁为B级锁，可分为A、B、C三等。罗马数字一代表结构类型，其中一代表插芯式，二代表外装式，三代表密码式，2333为产品型号，由企业自行确定，因此这串代码表示为2333型插芯式B级机械防盗锁。即使充分了解了锁的原理，你还是会忘记带钥匙，这时你就要求助于贴在门上的小卡片。目前，我国并没有对开锁行业出具统一的行业规范，而是由各地方政府根据地方自身情况进行制定。以济南市为例，该所企业需要登记备案，从业人员要在公安机关进行指纹和掌纹采集，开启住户锁具时应查验房屋产权证或有效房屋租赁协议。如果恰好这些证明材料就锁在里面，则应请求公安民警或物业管理人员到场后先开启锁具，再查验相关证明材料，以避免出现开锁房门的情况。当然，你还有另一种选择，电子防盗锁，也就是智能锁，通过密码、指纹、人脸、手机或其他终端设备等多种方式进行开机，帮助你摆脱金属钥匙。其实不管使用哪一种锁，我们关注的从来不是锁本身，而是房门背后的家人是否安全，保险柜有没有装满信息。我是胖胖猫，感谢您的观看，我们下期节目再见。 第12课 课堂导入 门锁的演变 国家中小学课程资源 刷卡开锁易实现 第12课 课堂导入 门锁的演变 （约公元前5000年） 绳结锁 青铜锁（三簧锁） （商周时期） 1848年，美国人耶鲁发明圆柱形销栓弹子锁 20世纪90年代后，刷卡锁广泛应用于小区门禁、酒店房门、校园宿舍、办公室等场景。 （新石器时代） 门闩 多模态智能锁 弹子锁 （中世纪-18世纪） 叶片锁 刷卡锁 国家中小学课程资源 刷卡开锁易实现 第12课 课堂导入 国家中小学课程资源 刷卡开锁易实现 3 义务教育信息科技课程资源 八年级 第12课 刷卡开锁易实现 第三单元 简单物联功能实践 义务教育信息科技课程资源 4 1 2 了解刷卡开锁的工作流程，体会系统中的过程与控制。 学习目标 进一步熟悉RFID，能够实现刷卡开锁功能，体会电子 标签编码的唯一性。 第12课 学习目标 国家中小学课程资源 刷卡开锁易实现 5 学习内容 一 了解刷卡开锁的工作流程 二 分析刷卡开锁功能 第12课 学习内容 国家中小学课程资源 刷卡开锁易实现 6 第12课 学习内容 一、了解刷卡开锁的工作流程 RFID 门锁系统的组成 RFID系统是由内置电子标签的门禁卡、读卡器、控制模块和锁体等组成。 RFID系统 刷卡开锁 国家中小学课程资源 刷卡开锁易实现 7 第12课 学习内容 工作过程 门禁卡 读卡器 控制模块 读取电子标签中的数据 判断是否开锁 输入 输出 计算 用户数据 执行开锁过程 首先，电子标签中存储的用户数据，会被读卡器自动读取出来，并输入至控制模块；其次，控制模块通过计算来判断用户数据是否正确；最后，执行开锁过程。 （阅读左边文字，完成右边的填空） 电子标签 控制模块 RFID门锁系统工作过程： 国家中小学课程资源 刷卡开锁易实现 RFID门锁系统由：内置电子标签的门禁卡、读卡器、控制模块和锁体等组成。 门禁卡一旦靠近读卡器，存储在电子标签中的数据就会被读卡器自动读出来并发送至控制模块，控制模块判断数据正确后，控制打开门锁。 刷卡开锁，它将门锁与RFID技术有机结合，不仅更加方便，还对钥匙进行有效管理，感应卡就有了钥匙的功能。 那么刷卡开锁功能是如何实现的呢？ 8 第12课 学习内容 RFID射频识别技术，是一种非接触式的自动识别技术。 目的：通过射频信号识别目标对象，获取相关数据。 特点：具有识别距离远，识别速度快，可同时识别多个目标等优点。 刷卡开锁通过RFID技术实现。当拿着具有RFID芯片的卡片接近读卡器时，读卡器发出特定频率的射频信号，卡片芯片接收信号，将自身存储的身份信息反馈给读卡器。匹配成功，系统发出指令让门锁打开；匹配失败，门就会紧紧关闭。 刷卡开锁的基本原理 国家中小学课程资源 刷卡开锁易实现 第12课 学习内容 02 加密技术 为了保证在传输时信息的安全，应用加密技术。提高刷卡开锁系统的安全性，防止非法入侵和数据篡改。 01 信号频率与芯片响应 不同的RFID系统采用不同的信号频率（低频、高频），卡片的芯片根据频率响应。 03 多卡冲突 在多卡同时靠近读卡器时，系统能够识别并处理多卡冲突，确保识别的准确性。 刷卡开锁中存在的技术 国家中小学课程资源 刷卡开锁易实现 第12课 学习内容 实验一：模拟刷卡开锁网页 国家中小学课程资源 刷卡开锁易实现 11 第12课 学习内容 二、分析刷卡开锁功能 输入 (接收信息) 计算 （分析信息） 输出 (反馈信息) 采集身份数据 获取身份数据 判断 身份 发送开锁指令 接收指令开锁 点餐 制作 取餐 国家中小学课程资源 刷卡开锁易实现 12 第12课 学习内容 采集身份数据 获取身份数据 判断 身份 发送开锁指令 接收指令开锁 模块 硬件 实现功能 输入模块 电子标签、RFID读卡器 读取电子标签中的编号 计算模块 主控板 用列表存储电子标签编号，判断编号是否在列表中 输出模块 舵机（模拟门锁） 模拟打开门锁 二、分析刷卡开锁功能 国家中小学课程资源 刷卡开锁易实现 13 第12课 学习内容 1．描述RFID门锁的工作过程。 RFID读卡器 作用（输入模块）： 采集电子标签中的数据。 主控板 作用（计算模块） ： 识别用户身份。 控制门锁打开。 RFID门锁与普通门锁有什么不同？ 国家中小学课程资源 刷卡开锁易实现 14 第12课 学习内容 2．体验舵机模拟开锁动作。 舵机是一种位置（角度）调节的驱动器，常见的可调节角度为0°到180°。 看视频，了解什么是舵机？ （1）连接主控板、舵机； （2）烧录程序，观察舵机运行过程。 国家中小学课程资源 刷卡开锁易实现 15 第12课 学习内容 判断电子标签编号是否在列表中，在，就执行开锁。 设计算法：刷卡开锁的触发条件是什么？ 3．模拟实现刷卡开锁功能。 回顾读取电子标签编码的实践探索。 主控板 读卡器 Sn为读取的卡片编码 判断Sn是否在列表内？ 存在， 舵机转动角度开锁 国家中小学课程资源 刷卡开锁易实现 16 第12课 学习内容 实验二：Linkboy仿真软件实现刷卡开锁功能 国家中小学课程资源 刷卡开锁易实现 17 第12课 课堂总结 1．电子标签的编码具有唯一的标识。 2．利用 （1） 技术，可以模拟实现刷卡开锁功能。 3．RFID门锁系统可以划分为 （2） 、 （3） 、 （4） 模块。 RFID 输入 计算 输出 课堂小结： 国家中小学课程资源 刷卡开锁易实现 18 Lavf60.17.100 $在原始社会，人类只是简单的把个人贵重财物用兽皮包起来，外面用绳索牢牢捆住，最后在开启处打上特殊的绳结，这就是最早的锁具雏形。在距今5000年的仰韶文化时期，我国先民创造了装在木结构框架建筑上的木锁，也就是门闩，这便是世界上最古老的门锁。到了汉代，中国出现了黄片锁，因为大多为三片弹簧，又叫三簧锁，这种锁一直沿用到20世纪50年代。在公元18世纪，英国人丹尼克波特发明出叶片锁叶片锁锁体和钥匙，造型美观大方，被公认为锁和钥匙的标志。1848年，美国人奈纳斯耶鲁发明了弹子锁，该锁已成为世界上使用最普遍的锁。在20世纪70年代开始出现了机电复合锁，这是第一次把电这个东西加到了锁区里面。随着微电子技术的发展应用，出现了各种智能挂锁、智能门锁，他们有声控、指纹、虹膜、静脉等等样式，并且还在高速的发展当中，这便是门锁形态的发展史。 null现在的机器人能走路，能跳舞，有的说话时嘴巴还可以一张一合。不过你有没有想过这些仿生机器是怎么成精的？为什么可以像人类一样动起来？要不拆开你的玩具机器人看看？还是算了，我来告诉你吧，其实他们都使用了一种神奇的元件，就是舵机。舵机可不像普通的电机那样，只是古板的转圈圈。它可以根据你的指令转到0至180度之间的任意角度，然后精准的停下来。怎么办到的这得从舵机构造说起，就拿我们盒子中的堕姬来说。它是由舵盘和变速齿轮组、可调电位器、小型直流电机、控制电路板这四个部分组成。控制电路板收到控制信号后，控制电机转动，带动齿轮又传动到舵盘转动的同时，电位器负责反馈信号给控制电路板，控制电路根据所在的位置决定电机转动的方向和速度，达到设定的角度就停止了。剁鸡家族庞大，它们的形状、大小各异，转动速度和力量也各不相同。除了应用于机器人中，舵机还可以控制模型飞机的俯仰、滚转和转向，还可以保持模型船舶的平衡，控制他们的方向，使他们在规定的航线上行驶。是不是太厉害了？从盒子中的一号零件包拿出舵机和舵盘，结合光环板，让舵机照着你的想法动起来吧。 null