CN106570959A - 基于gsm模块的智能防盗电控门锁系统 - Google Patents
基于gsm模块的智能防盗电控门锁系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发提供一种基于GSM模块的智能防盗电控门锁系统,包括GSM模块、单片机、电控锁,其中,GSM模块分别与电平转换电路、电控锁驱动电路连接;电平转换电路分别与单片机、电控锁驱动电路连接;单片机与电控锁驱动电路连接;电控锁驱动电路与电控锁连接;电控锁与单片机连接;单片机连接有备用电池;其中本发明电池中的电液配制采用添加含有硫化铵和溴化钾的四元电液,具有控制开关门稳定性能高,供电时间长的优点。
Description
技术领域
本发明属于防盗门锁领域,具体涉及一种基于GSM模块的智能防盗电控门锁系统。
背景技术
随着科技的飞速发展和人民生活水平的不断提高,手机的普及率越来越高,而且手机工作的无线网络覆盖范围广,在信息传递方面性能稳定、可靠,以手机作为信息传递的载体,与单片机控制的GSM模块结合起来构成应用系统,目前已应用到各个领域。
门锁就是用来把门锁住以防止他人打开这个门的设备,传统的门锁都是靠机械原理开锁,其方便性、防盗窃、智能管理等方面都不及电子门锁,尤其在钥匙丢失的情况下其安全性大大降低。
现有技术提供多种智能电控锁,例如,中国专利文献,一种无线电控锁及其控制方法 授权公告号 CN 101343964 B该发明提供一种采用无线通讯方式来传递锁具状态和控制指令,具有状态信号反馈、闭锁逻辑控制、操作提示功能的不易出现误操作、安全性能高的无线电控锁具及其控制方法。该发明所采用的技术方案是 :一种无线电控锁,包括有锁体、锁销、电控元件、控制电路 ;所述锁体上设置有放置电控元件和控制电路的凹腔以及可以使锁销上下移动的通槽,所述控制电路上设置有可与外部控制器进行数据通讯的无线收发电路和天线,所述无线收发电路与控制电路的其他部分电气连接并共同设置于所述无线电控锁的壳体内。
现有技术提供的智能电控锁具有状态信号反馈、闭逻辑控制功能,可无线控制但对于断电情况下如何保证智能电控锁正常工作的问题还未完善。
发明内容
本发明针对上述技术问题提供一种控制开关门稳定性能高,供电时间长的一种基于GSM模块的智能防盗电控门锁系统。
本发明针对上述技术问题所采取的技术方案为:基于GSM模块的智能防盗电控门锁系统,包括GSM模块、单片机、电控锁,该 GSM模块分别与电平转换电路、电控锁驱动电路连接,该电平转换电路分别与单片机、电控锁驱动电路连接,该单片机与电控锁驱动电路连接,该电控锁驱动电路与电控锁连接,该电控锁与单片机连接,该单片机连接有备用电池;该备用电池由如下方法制造:选取镍为正极板,镍正极活性物质为石墨烯氢氧化镍,选取铁为负极板,铁负极活性物质为石墨烯四氧化三铁, 其中含有0.2~0.9%的硫化物和0.1~0.3%的溴化钾;将聚丙烯隔膜卷绕烧铁负极,使聚丙烯隔膜完全包覆住铁负极,且聚丙烯隔膜尾部超出负极板2~5mm,通过将铁负极板上的极耳焊接电池壳的底部,镍正极板上的极耳焊接在带密封圈的盖帽上,从而能够牢固的固定起来,不易脱落;电液配制:氢氧化钾和氢氧化钠配制摩尔浓度比为20~80:80~20的溶液;且所述电液配制溶液中还添加含有硫化铵和溴化钾的四元电液;装配:将镍正极板、聚丙烯隔膜及其包裹的铁负极板装入钢制的电池壳,将装配好的电池经滚槽、密封涂胶后再加入电液,再经压盖帽、一次封口、二次封口完成装配;化成分容:将封口的电池搁置5~16小时,然后进行充电放电循环2~7次完成电池化成分容,最后补充电完成备用电池制造,其中,所述溶液中氢氧化钾的含量为2~18Mol,浓度为8~18g/L,铁负极板的两面表面上均匀涂覆粒度0.1~0.7um 的导电石墨,所述导电石墨的质量在铁负极活性物质中占2-10%;该方法生产的铁镍电池制造成本低,其中溴化钾促进电极强度,提高了电极的导电性,充放电速度快且稳定,断电后使用,稳定控制开关门,同时,消氢效果好使得电性能优越,电池循环寿命长。
该GSM模块连接有天线和手机卡可通过GSM网络与使用者的手机通信,即手机可向GSM模块发送短信;天线表面涂有增强信号涂层;信号增强涂层由10~30重量份氮化硅纳米粉,50~90重量份铝粉末和1~10重量份氯化锌组成;该增强信号涂层中的铝粉末用于天线接收信号的增强作用,且使天线具有较好的宽频电性能,能够满足手机信号对天线的要求,氮化硅纳米粉可提高信号增强涂层的整体强度,耐腐蚀磨损,使天线使用寿命延长,氯化锌可耐高温对于雷雨天气情况下减少雷电的损伤对天线的损伤,而且氯化锌结合铝粉、氮化硅可使天线信号接收发送效果较好,控制开关门较为灵敏。
该单片机连接有存储芯片用于存储用户的多个手机号码和指定口令。
该单片机连接有显示模块用于显示数据。
该单片机连接有键盘电路,可通过键盘电路输入指定手机号码和口令存储到单片机。
该备用电池分别与存储芯片、显示模块、键盘电路、 单片机和电控锁驱动电路,断电情况下,备用电池将工作,保证电控锁正常使用。
本发明优点:本发明将单片机控制的GSM模块应用到门锁系统中,通过手机号码识别和密码解锁,实现两次身份鉴定,可以用普通手机作为钥匙,通过GSM网络与门锁控制系统连接,不需再组建专用通信网络,且天线涂有信号增强涂层用以增强信号接收与传输,只要有手机网络的地方就可以运用此方案,提高了电控门锁系统的可靠性,实现了电控门锁系统的远程控制,制造了蓄电性能优于现有技术的备用电池,防止断电情况下电控锁因断电无法打开的情况,实现了电控门锁系统的远程控制。
附图说明
图1为本发明基于GSM模块的智能防盗电控门锁系统的原理图;
附图标记说明:1存储芯片;2显示模块;3键盘电路;4单片机;5备用电池;6电控锁;7电控锁驱动电路;8手机卡;9 GSM模块;10电平转换电路。
具体实施例
以下结合附图和实施例作进一步详细描述:
实施例1:
如图1所示,基于GSM模块的智能防盗电控门锁系统,包括GSM模块、单片机、电控锁,该GSM模块分别与电平转换电路、电控锁驱动电路连接,该电平转换电路分别与单片机、电控锁驱动电路连接,该单片机与电控锁驱动电路连接,该电控锁驱动电路与电控锁连接,该电控锁与单片机连接,该单片机连接有备用电池;该备用电池由如下方法制造:选取镍为正极板,镍正极活性物质为石墨烯氢氧化镍,选取铁为负极板,铁负极活性物质为石墨烯四氧化三铁, 其中含有0.2~0.9%的硫化物和0.1~0.3%的溴化钾;将聚丙烯隔膜卷绕烧铁负极,使聚丙烯隔膜完全包覆住铁负极,且聚丙烯隔膜尾部超出负极板2~5mm,通过将铁负极板上的极耳焊接电池壳的底部,镍正极板上的极耳焊接在带密封圈的盖帽上,从而能够牢固的固定起来,不易脱落;电液配制:氢氧化钾和氢氧化钠配制摩尔浓度比为20~80:80~20的溶液;且所述电液配制溶液中还添加含有硫化铵和溴化钾的四元电液;装配:将镍正极板、聚丙烯隔膜及其包裹的铁负极板装入钢制的电池壳,将装配好的电池经滚槽、密封涂胶后再加入电液,再经压盖帽、一次封口、二次封口完成装配;化成分容:将封口的电池搁置5~16小时,然后进行充电放电循环2~7次完成电池化成分容,最后补充电完成备用电池制造,其中,所述溶液中氢氧化钾的含量为2~18Mol,浓度为8~18g/L,铁负极板的两面表面上均匀涂覆粒度0.1~0.7um 的导电石墨,所述导电石墨的质量在铁负极活性物质中占2-10%;该方法生产的铁镍电池制造成本低,其中溴化钾促进电极强度,提高了电极的导电性,充放电速度快且稳定,断电后使用,稳定控制开关门,同时,消氢效果好使得电性能优越,电池循环寿命长。
与常规技术相比,通过供电时长,和重复开关门观察其稳定性能,通过如下实验结果如表1:
供电时长(h) | 稳定性能 | |
对照组1 | 25.6 | 出现开关门延迟现象 |
实施例组 | 38.8 | 灵敏 开关门未发觉迟钝现象 |
从上表可以看出,实施例组在重复开关门的情况仍能正常使用,未发觉明显迟钝现象,其中添加的溴化钾成份起到了稳定放电的性能,而对照组出现了现有技术常出现的反应迟钝现象,且供电时长也短于实施例组。
该GSM模块连接有天线和手机卡可通过GSM网络与使用者的手机通信,即手机可向GSM模块发送短信;天线表面涂有增强信号涂层;信号增强涂层由10~30重量份氮化硅纳米粉,50~90重量份铝粉末和1~10重量份氯化锌组成;该增强信号涂层中的铝粉末用于天线接收信号的增强作用,且使天线具有较好的宽频电性能,能够满足手机信号对天线的要求,氮化硅纳米粉可提高信号增强涂层的整体强度,耐腐蚀磨损,使天线使用寿命延长,氯化锌可耐高温对于雷雨天气情况下减少雷电的损伤对天线的损伤,而且氯化锌结合铝粉、氮化硅可使天线信号接收发送效果较好,控制开关门较为灵敏。
单片机连接有存储芯片用于存储用户的多个手机号码和指定口令。该单片机连接有显示模块用于显示数据,还连接有连接有键盘电路,可通过键盘电路输入指定手机号码和口令存储到单片机。所述备用电池分别与存储芯片、显示模块、键盘电路、 单片机和电控锁驱动电路,断电情况下,备用电池将工作,保证电控锁正常使用。
实施例2:
如图1所示,本发明的实现步骤是:
开锁密码和操作指令代码均由‘0’-‘9’,‘A’-F’这些数字和字母排列组合而成。
步骤1:在单片机4内预先设置允许控制门锁的手机号码及开锁密码,并在该系统的存储器芯片1内保存门锁工作参数;
步骤2:将能在手机上正常接收和发送短信息的GSM网手机卡8连接到GSM模块上9,并给GSM模块9安装上天线,并对GSM模块初始化,检查手机卡8情况和GSM网络信号强度;
步骤3:开锁人用手机通过GSM网络给上述GSM模块9发送短信息,短信息内容包括开锁密码及门锁操作指令代码,该GSM模块9把收到的短信息内容通过串口传送给单片机4;
步骤4:单片机4接收到短信息内容后,进行手机号码识别,如果该手机号码与单片机4内预先设置的允许控制门锁的手机号码相匹配,则进入步骤5,如果为其他手机号码,则屏蔽不操作;
步骤5:识别短信息内容,第二次鉴别开锁人身份,如果该短信息中的开锁密码与预先设置的开锁密码相匹配,则鉴别通过并依据操作指令代码做出相关动作,否则不操作;
步骤6:单片机4向电控锁驱动电路7发送开关锁闩的控制信号,进而控制电控门6锁开合。
本发明的信号接收稳定,天线涂有信号增强涂层,可持续保证信号良好,不会出现无法接受信号而导致无法打开电控锁6的情况。
优选该信号增强涂层由20重量份氮化硅纳米粉,75重量份铝粉末和5重量份氯化锌组成。
该增强信号涂层中的铝粉末用于天线接收信号的增强作用,且使天线具有较好的宽频电性能,能够满足手机信号对天线的要求,氮化硅纳米粉可提高信号增强涂层的整体强度,耐腐蚀磨损,使天线使用寿命延长,氯化锌可耐高温对于雷雨天气情况下减少雷电的损伤对天线的损伤,而且氯化锌结合铝粉、氮化硅可使天线信号接收发送效果较好,控制开关门较为灵敏。
通常情况下,本智能防盗电控门锁系统由市电供电,当市电停电时可以自动启用备用电池供电。当电量不足时,由本系统自动充电,以保证本智能防盗电控门锁系统始终处于正常供电状态。电池选取镍为正极板,镍正极活性物质为石墨烯氢氧化镍,选取铁为负极板,铁负极活性物质为石墨烯四氧化三铁, 其中含有0.2~0.9%的硫化物和0.1~0.3%的溴化钾;优选的,0.9的硫化物和0.1的溴化钾,将聚丙烯隔膜卷绕烧铁负极,使聚丙烯隔膜完全包覆住铁负极,且聚丙烯隔膜尾部超出负极板2~5mm,优选的为4mm,通过将铁负极板上的极耳焊接电池壳的底部,镍正极板上的极耳焊接在带密封圈的盖帽上,从而能够牢固的固定起来,不易脱落;电液配制:氢氧化钾和氢氧化钠配制摩尔浓度比为20~80:80~20的溶液;优选的,氢氧化钾和氢氧化钠配制摩尔浓度比为78:22的溶液,且所述电液配制溶液中还添加含有硫化铵和溴化钾的四元电液;装配:将镍正极板、聚丙烯隔膜及其包裹的铁负极板装入钢制的电池壳,将装配好的电池经滚槽、密封涂胶后再加入电液,再经压盖帽、一次封口、二次封口完成装配;化成分容:将封口的电池搁置5~16小时,优选的13h,然后进行充电放电循环2~7次完成电池化成分容,最后补充电完成备用电池制造,优选的,进行充电放电循环5次完成电池化成分容其中,所述溶液中氢氧化钾的含量为2~18Mol,浓度为8~18g/L,优选的,所述溶液中氢氧化钾的含量为15Mol,浓度为16g/L,铁负极板的两面表面上均匀涂覆粒度0.1~0.7um 的导电石墨,优选的,铁负极板的两面表面上均匀涂覆粒度0.6um 的导电石墨,所述导电石墨的质量在铁负极活性物质中占2~10%,优选的导电石墨的质量在铁负极活性物质中占6%,该方法生产的铁镍电池制造成本低,其中溴化钾促进电极强度,提高了电极的导电性,充放电速度快且稳定,断电后使用,稳定控制开关门,同时,消氢效果好使得电性能优越,电池循环寿命长。
本发明将单片机控制的GSM模块应用到门锁系统中,通过手机号码识别和密码解锁,实现两次身份鉴定,可以用普通手机作为钥匙,通过GSM网络与门锁控制系统连接,不需再组建专用通信网络,且天线表面涂有信号增强涂层用以增强信号接收与传输,只要有手机网络的地方就可以运用此方案,提高了电控门锁系统的可靠性,实现了电控门锁系统的远程控制,制造了蓄电性能优于现有技术的备用电池,防止断电情况下电控锁因断电无法打开的情况,实现了电控门锁系统的远程控制。
以上说明仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.基于GSM模块的智能防盗电控门锁系统,包括GSM模块(9)、单片机(4)、电控锁(6),其特征在于:所述GSM模块(9)分别与电平转换电路(10)、电控锁驱动电路(7)连接,所述电平转换电路(10)分别与单片机(4)、电控锁驱动电路(7)连接,所述单片机(4)与电控锁驱动电路(7)连接,所述电控锁驱动电路(7)与电控锁(6)连接,所述电控锁(6)与单片机(4)连接,所述单片机(4)连接有备用电池(5);所述备用电池(5)由如下方法制造:
1)选取镍为正极板,镍正极活性物质为石墨烯氢氧化镍,选取铁为负极板,铁负极活性物质为石墨烯四氧化三铁, 其中含有0.2~0.9%的硫化物和0.1~0.3%的溴化钾;
2)将聚丙烯隔膜卷绕烧铁负极,使聚丙烯隔膜完全包覆住铁负极,且聚丙烯隔膜尾部超出负极板2~5mm;
3)电液配制:氢氧化钾和氢氧化钠配制摩尔浓度比为20~80:80~20的溶液;且所述电液配制溶液中还添加含有硫化铵和溴化钾的四元电液;
4)装配:将镍正极板、聚丙烯隔膜及其包裹的铁负极板装入钢制的电池壳,将装配好的电池经滚槽、密封涂胶后再加入电液,再经压盖帽、一次封口、二次封口完成装配;
5)化成分容:将封口的电池搁置5~16小时,然后进行充电放电循环2~7次完成电池化成分容,最后补充电完成备用电池制造。
2.根据权利要求1所述的基于GSM模块的智能防盗电控门锁系统,其特征在于:所述溶液中氢氧化钾的含量为2~18Mol,浓度为8~18g/L。
3. 根据权利要求1所述的基于GSM模块的智能防盗电控门锁系统,其特征在于:所述铁负极板的两面表面上均匀涂覆粒度0.1~0.7um 的导电石墨,所述导电石墨的质量在铁负极活性物质中占2~10%。
4.根据权利要求1所述的基于GSM模块的智能防盗电控门锁系统,其特征在于:所述GSM模块连接有天线和手机卡(8);所述天线表面涂有增强信号涂层;所述信号增强涂层由10~30重量份氮化硅纳米粉,50~90重量份铝粉末和1~10重量份氯化锌组成。
5.根据权利要求1所述的基于GSM模块的智能防盗电控门锁系统,其特征在于:所述单片机(4)连接有存储芯片(1)。
6.根据权利要求1所述的基于GSM模块的智能防盗电控门锁系统,其特征在于:所述单片机(4)连接有显示模块(2)。
7.根据权利要求1所述的基于GSM模块的智能防盗电控门锁系统,其特征在于:所述单片机(4)连接有键盘电路。
8. 根据权利要求1所述的基于GSM模块的智能防盗电控门锁系统,其特征在于:所述备用电池(5)分别与存储芯片(1)、显示模块(2)、键盘电路(3)、 单片机(4)和电控锁驱动电路(7)。
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