CN107605251A - 一种嵌入式电子锁系统及安装有电子锁的门体组合 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种嵌入式电子锁系统，包含信息录入模块、控制模块、锁体，信息录入模块包含信息录入单元及信息识别单元，锁体包含电机及锁定开关；信息录入单元与信息识别单元电连接，信息识别单元中储存有用户信息且与控制模块电连接，信息识别单元可向控制模块发出开锁指令；控制模块与锁体电连接，控制模块在收到开锁指令时向锁体发出开锁信号，当锁体收到开锁信号时，电机可控制锁定开关开合。本发明的嵌入式电子锁系统采用嵌入式模块分离式设计，将电子锁的各模块完全嵌入进门扇内部，降低了锁体凸起的高度，增强防撬抵抗力，且可及时提醒用户当前锁门状态，可有效提升用户体验、确保用户关门安全。

Description

一种嵌入式电子锁系统及安装有电子锁的门体组合

技术领域

本发明涉及电子锁技术领域，尤其涉及一种嵌入式电子锁系统及安装有电子锁的门体组合。

背景技术

市面上大多电子锁均采用一体式结构，具体为将指纹识别模块、锁体等集成在同一块加强版上，虽然强度上有一定保证，但由于把手、识别模块等部件本身体积的原因，锁体安装之后将会在门表面形成1CM左右的凸出高度，存在着可通过撬锁等暴力拆解方式的拆除的安全隐患。

同时，当前电子锁产品对门锁状态没有语音提示，当用户开门后由于某种原因忘记关门或者关门匆忙没有将门关上时，电子锁并不会将信息传达至用户以提醒用户注意锁门，将会对用户的生命和财产安全造成威胁。

且当前市面上的门配产品大都采用传统电池供电，存在较大的缺陷和隐患。首先，电池是一种消耗品，采用电池供电将无可避免的不断更换电池，用户需要在电池上不断的花费资金，同时淘汰下来的废电池如果处理不好将对环境造成极大的危害。

其次，采用电池供电对电池的实时状态需要进行有效的监控，很多门配产品都仅提供对电池欠压状态的报警功能，但是在日常使用中，电池可能会出现欠压、漏液等多种情况，如果电池出现的欠压、老化等状态没有被及时发现并更换电池，将会导致门配产品不能正常工作，并因此进一步引发严重的后果，比如采用电池驱动的门锁不能开门、门铃无反应、按键失效等。同时，如果电池出现漏液现象没被及时发现，轻则损伤电池仓，但如果电池的电解液浸入门配产品的电子原件，将导致门配产品的电子原件损坏，影响用户使用。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种可采用模块嵌入式设计、模块分离式设计的嵌入式电子锁系统，将电子锁的各模块完全嵌入进门扇内部，极大的降低了锁体外部加强板的面积和厚度，增强防撬抵抗力，同时，将各模块分别分离安装在合适的高度位置，避免了弯腰、低头进行密码输入等不便操作，且通过霍尔元件与锁体内部开关进行组合，可及时提醒用户当前锁门状态，可有效提升用户体验、确保用户关门安全。

为了达到上述技术效果，本发明主要采取以下技术方案：

一种嵌入式电子锁系统，包含信息录入模块、控制模块、锁体，其中；

所述信息录入模块包含信息录入单元及信息识别单元，信息录入模块优选包含密码输入单元及指纹录入单元，所述锁体包含电机及锁定开关；

所述信息录入单元与信息识别单元电连接，信息录入单元用于获取用户录入的验证信息并将获取的验证信息传递至信息识别单元；

所述信息识别单元中储存有用户信息，且信息识别单元与控制模块电连接，信息识别单元用于验证收到的验证信息是否属于用户信息，若是，则向控制模块发出开锁指令；

所述控制模块与锁体电连接，控制模块在收到开锁指令时向锁体发出开锁信号，当锁体收到开锁信号时，电机可控制锁定开关开合。

进一步地，所述嵌入式电子锁系统还包含语音提示模块、霍尔元件和MCU及与霍尔元件对应的门磁铁，其中，所述霍尔元件和MCU设于控制模块中，状态识别开关设于锁体中，且MCU分别与霍尔元件、状态识别开关及语音提示模块电连接，语音提示模块可用于提示用户当前锁体状态的同时还可作为门铃扬声器来提醒用户有访客。

进一步地，所述嵌入式电子锁系统还包含通信模块、远程服务器及移动设备端，所述通信模块分别与MCU、远程服务器电连接，MCU向通信模块传递当前锁体状态，通信模块将收到的锁体状态通过远程服务器发送至移动设备端，其中，所述锁定开关开合时，锁体状态为开启，锁定开关闭合时，锁体状态为锁定。

进一步地，所述嵌入式电子锁系统还包含电源模块，所述电源模块中包含电源转换器。

进一步地，所述电源模块中还包含可充电电池，在市电停电等原因导致的不能正常供电时可采用电池供电，从而保障电子锁的正常使用。

同时，本发明还公开了一种安装有电子锁的门体组合，包含门扇、门框及上述的一种嵌入式电子锁系统，其中，所述信息录入模块、控制模块、锁体分别嵌于门扇中，且在所述门扇上还活动安装有外门把手，在锁体收到开锁信号时，下按外门把手可通过电机控制锁定开关开合。

进一步地，所述锁定开关中包含主锁，上抬外门把手可控制主锁伸出，从而将门反锁。

进一步地，所述嵌入式电子锁还包含嵌于门扇中的语音提示模块，控制模块中设有霍尔元件和MCU，锁体中设有状态识别开关，所述状态识别开关用于识别门扇和门框的相对状态，且在门框相应位置还安装有与霍尔元件对应的门磁铁，所述门磁铁与霍尔元件通过磁场感应连接，且MCU分别与霍尔元件、状态识别开关及语音提示模块电连接，其中，门扇和门框的相对状态包括：开门状态、未关门已反锁状态、关门未反锁状态及关门并反锁状态，语音提示模块及时将门扇和门框的相对状态通过语音播报提示给用户，可有效避免用户应忘锁门等导致的财产受损。

进一步地，所述嵌入式电子锁系统还包含电源模块，所述电源模块中包含转换器及电源线，电源线用于连接转换器与嵌入式电子锁系统中其余各部件，在门框与门扇之间设有隐式弹簧通道结构为电源线提供通道，且在门扇内部还铺设有线槽，将电源线通过通道及线槽中完成铺设，不会影响其门扇正常开关的同时也使得外观更加美观、整洁。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

第一，本发明的嵌入式电子锁系统的各模块采用嵌入式设计，将信息输入部分如指纹、密码输入模块，和控制模块完全嵌入进门扇内部，极大的降低了锁体外部加强板的面积和厚度，从而增强电子锁的防撬抵抗力，且因锁体凸出部位少，在入户门运输安装前即可以进行提前安装，可减少单独安装的成本。

第二，本发明的嵌入式电子锁系统的各模块采用分离式设计，将锁体机械部分含门把手等、信息输入部分如指纹、密码输入模块、控制模块分离，将各模块分别安装在合适的高度位置，避免了输入密码时弯腰、低头等不便操作。

第三，本发明的嵌入式电子锁系统通过霍尔元件与锁体内部开关进行组合，具有及时有效的门开关状态指示、语音提示，可提升用户体验、确保用户关门安全。

第四，本发明的嵌入式电子锁系统采用市电供电及可充电电池供电相结合的方式为门配产品供电，规避了因采用传统供电方式可能导致的一系列问题。

附图说明

图1为实施例一的嵌入式电子锁系统的示意图；

图2为实施例一的嵌入式电子锁系统的示意图；

图3为实施例一的嵌入式电子锁系统的原理框图；

图4为实施例二的安装有电子锁的门体组合的示意图；

图5为实施例二的安装有电子锁的门体组合的示意图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

1－信息录入模块，2-控制模块，3-锁体，4-门铃，5-外门把手，100-门扇，200-门框。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明：

实施例一

如图1～图2所示，

一种嵌入式电子锁系统，包含信息录入模块1、控制模块2、锁体3以及门铃4，信息录入模块1包含信息录入单元及信息识别单元，本实施例中，信息录入模块1包含密码输入单元及指纹录入单元，锁体3还包含锁体机械部分即外门把手5，锁体3中设有电机及锁定开关，安装时，锁体3嵌于门体内部，外门把手5设于门体外表面，且信息录入模块1、控制模块2、锁体3以及门铃4均为空间上相互分离，独立嵌于门体内部，可有效解决现有技术中一体式电子锁凸出于门面过高导致容易撬的隐患。

其中，信息录入单元与信息识别单元电连接，使用时，用户可通过信息录入单元录入开锁信息，具体为可选择在密码输入单元输入开锁密码，或在指纹录入单元录入指纹，信息录入单元用于获取用户录入的验证信息并将获取的验证信息传递至信息识别单元。

信息识别单元中储存有用户信息，如用户指纹及用户预设的开锁密码等，且信息识别单元与控制模块2电连接，信息识别单元用于验证收到的验证信息是否属于用户信息，具体为，若用户输入的验证信息为开锁密码，则验证用户输入的开锁密码与用户预设的开锁密码是否一致，若是，则向控制模块2发出开锁指令，验证指纹信息时，则验证该录入的指纹信息与保存的用户指纹是否有一致的，若有，则向控制模块2发出开锁指令，否则将不予解锁。

控制模块2与锁体3电连接，控制模块2在收到开锁指令时向锁体3发出开锁信号，当锁体3收到开锁信号时，电机可控制锁定开关开合，从而解锁开门，此时，用户方可通过外门把手5开门。外门把手5采用了可控离合设计，为避免暴力拧把手，外门把手5设置为可灵活按压状态，且只有当锁体3接到控制模块2发出的开锁信号后，下按外门把手5方可开锁。

具体的，嵌入式电子锁系统还包含语音提示模块、霍尔元件和MCU主控模块及与霍尔元件对应的门磁铁，其中，霍尔元件和MCU主控模块设于控制模块2中，状态识别开关设于锁体3中，且MCU主控模块分别与霍尔元件、状态识别开关及语音提示模块电连接，语音提示模块可用于提示用户当前锁体3状态的同时还可作为门铃扬声器来提醒用户有访客，当访客按压门铃4时，语音提示模块也可同时响应。

具体的，嵌入式电子锁系统还包含通信模块、远程服务器及移动设备端，通信模块分别与MCU主控模块、远程服务器电连接，MCU主控模块向通信模块传递当前锁体状态，通信模块将收到的锁体状态通过远程服务器发送至移动设备端，其中，锁定开关开合时，锁体状态为开启，锁定开关闭合时，锁体状态为锁定。

本实施例中，用户可通过手机等移动设备端下载相应的APP，并绑定APP，以便及时远程查看锁体状态。

作为优选，嵌入式电子锁系统还包含电源模块，电源模块中包含电源转换器，且为了避免停电时影响电子锁的正常工作，在电源模块中还设有可充电电池，在市电停电等原因导致的不能正常供电时可采用电池供电，从而保障电子锁的正常使用。

为保证用户使用本发明时用电安全，电源模块优选采用含接地保护的三脚插头，则从转换器输出的是完全限制在人体安全电压范围内的直流电源。

如图3所示为本实施例的嵌入式电子锁系统的工作原理，具体为，用户通过信息输入模块录入指纹或密码等验证信息，信息输入模块获取到用户输入的验证信息后将对其进行验证，若属于预存的用户信息，写向控制模块2发出解锁信号，由控制模块2控制锁体3解锁，则此时，用户直接下按外门把手5即可解锁开门。

实施例二

如图4至图5所示为本实施例的一种安装有实施例一种的电子锁的门体组合，具体包含门扇100、门框200及一种嵌入式电子锁系统，其中，信息录入模块1、控制模块2、锁体3分别嵌于门扇100中，且在门扇100上还活动安装有外门把手5，在锁体3收到开锁信号时，下按外门把手5可通过电机控制锁定开关开合，且锁定开关中包含主锁，上抬外门把手5可控制主锁伸出，从而将门反锁。

具体的，嵌入式电子锁还包含嵌于门扇100中的语音提示模块，控制模块2中设有霍尔元件和MCU主控模块，锁体3中设有状态识别开关，状态识别开关用于识别门扇100和门框200的相对状态，且在门框200相应位置还安装有与霍尔元件对应的门磁铁，门磁铁与霍尔元件通过磁场感应连接，且MCU主控模块分别与霍尔元件、状态识别开关及语音提示模块电连接。

作为优选，可在嵌入式电子锁系统中加设通信模块，使其与远程服务器通信连接，通信模块分别与MCU主控模块、远程服务器电连接，MCU主控模块向通信模块传递当前锁体3状态，通信模块将收到的锁体3状态通过远程服务器发送至移动设备端，其中，门扇100和门框200的相对状态包括：开门状态、未关门已反锁状态、关门未反锁状态及关门并反锁状态。

可同时设置利用语音提示模块及时将门扇100和门框200的相对状态通过语音播报提示给用户，及利用通信模块将门扇100和门框200的相对状态通过远程服务器发送至移动设备端，用户可通过手机等移动设备端下载相应的APP，并绑定APP，以便及时远程查看锁门状态，从而有效避免用户应忘锁门等导致的财产受损。

其中，当用户开门时，霍尔元件与磁铁分离，霍尔元件将检测到开门信号，并将信号传达到MCU主控模块。与此同时，用户开门动作会导致电子锁体3里面状态识别开关也发出信号，并将信号传达到MCU主控模块。MCU主控模块检测到霍尔元件和锁体3内部状态识别开关输入的两个信号后，将作出门处于“开门状态”的判断，并同步进行语音提示。

当用户在未关门的状态下，抬动外门把手5进行反锁操作时，锁体3内的状态识别开关将会触发并产生信号，信号传达到MCU主控模块。MCU主控模块此时将主动检测霍尔元件和状态识别开关的状态，根据两个模块的状态作出门处于“未关门已反锁状态”的判断，同时语音提示用户“操作不当”，以提示用户未关门。

当用户进门或出门后进行关门操作，霍尔元件与磁铁从分离状态变更为接触，霍尔元件输出此时的信号并传递到MCU主控模块。此时如果用户未进行反锁操作，MCU主控模块将主动对两种器件状态进行检测，并将作出门处于“关门未反锁状态”的判断，同时语音提示用户为保证安全进行反锁。

当用户进行关门操作后，进一步抬动外门把手5进行反锁动作，将触发锁体3内部的状态识别开关的触片，该信号将同步传达到MCU主控模块。接下来MCU主控模块将同时主动检测两种器件状态，并以此为根据作出门处于“关门并反锁状态”的判断，并同步进行语音提示。

同时，本实施例的嵌入式电子锁系统中还包含电源模块，电源模块中包含转换器及电源线，电源线用于连接转换器与嵌入式电子锁系统中其余各部件，在门框200与门扇100之间设有隐式弹簧通道结构为电源线提供通道，且在门扇100内部还铺设有线槽，将电源线通过通道及线槽中完成铺设，不会影响其门扇100正常开关的同时也使得外观更加美观、整洁。

具体安装时，可在门框200外的墙上安装一个变电盒，从三孔插座取电，并进行“交流-直流”转换，同时为了避免因市电停电等原因导致的不能正常供电，在变电盒内添加可自动检测自身电池容量并进行往复充电的长寿命可充电电池，用于在市电停电等发生意外情况时供电。

从变电盒接出的电线通过门框200内部进行排线，避免对室内装修造成物理上和视觉上的损坏和影响。且门框200与门扇100之间优选采用隐式弹簧通道结构为电源线提供通道，避免开门时造成的线材磨损。门扇100内部铺设线槽，电源线通过线槽到达需要供电的门配部件处为部件进行供电。

本实施例中，为保证用户使用本发明时用电安全，变电盒采用含接地保护的三脚插头，从转换器输出的是完全限制在人体安全电压范围内的直流电源。

由上可知，本发明采用分离嵌入式设计，将信息输入部分和控制模块2完全嵌入进门扇100内部，极大的降低了锁体外部加强板的面积和厚度，增强防撬抵抗力，同时将锁体机械部分(含门把手)、信息输入部分、控制模块2分离，分别装在合适的高度位置，避免了弯腰、低头进行密码输入等不便操作。且因锁体外板凸出部位少，在入户门运输前可以进行提前安装，减少单独安装的成本。

以上所述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作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种嵌入式电子锁系统，其特征在于，包含信息录入模块、控制模块、锁体，其中；

所述信息录入模块包含信息录入单元及信息识别单元，所述锁体包含电机及锁定开关；

所述信息录入单元与信息识别单元电连接，信息录入单元用于获取用户录入的验证信息并将获取的验证信息传递至信息识别单元；

所述信息识别单元中储存有用户信息，且信息识别单元与控制模块电连接，信息识别单元用于验证收到的验证信息是否属于用户信息，若是，则向控制模块发出开锁指令；

所述控制模块与锁体电连接，控制模块在收到开锁指令时向锁体发出开锁信号，当锁体收到开锁信号时，电机可控制锁定开关开合。

2.根据权利要求1所述的一种嵌入式电子锁系统，其特征在于，所述嵌入式电子锁系统还包含语音提示模块、霍尔元件、MCU及与霍尔元件对应的门磁铁，其中，所述霍尔元件和MCU设于控制模块中，状态识别开关设于锁体中，且MCU分别与霍尔元件、状态识别开关及语音提示模块电连接。

3.根据权利要求2所述的一种嵌入式电子锁系统，其特征在于，所述嵌入式电子锁系统还包含通信模块、远程服务器及移动设备端，所述通信模块分别与MCU、远程服务器电连接，MCU向通信模块传递当前锁体状态，通信模块将收到的锁体状态通过远程服务器发送至移动设备端，其中，所述锁定开关开合时，锁体状态为开启，锁定开关闭合时，锁体状态为锁定。

4.根据权利要求1所述的一种嵌入式电子锁系统，其特征在于，所述嵌入式电子锁系统还包含电源模块，所述电源模块中包含电源转换器。

5.根据权利要求4所述的一种嵌入式电子锁系统，其特征在于，所述电源模块中还包含可充电电池。

6.一种安装有电子锁的门体组合，其特征在于，包含门扇、门框及如权利要求1所述的一种嵌入式电子锁系统，其中，所述信息录入模块、控制模块、锁体分别独立嵌于门扇中，且在所述门扇上还活动安装有外门把手，在锁体收到开锁信号时，下按所述外门把手可通过电机控制锁定开关开合。

7.根据权利要求6所述一种安装有电子锁的门体组合，其特征在于，所述锁定开关中包含主锁，上抬所述外门把手可控制主锁伸出。

8.根据权利要求6所述的一种安装有电子锁的门体组合，其特征在于，所述嵌入式电子锁系统还包含嵌于门扇中的语音提示模块，控制模块中设有霍尔元件和MCU，锁体中设有状态识别开关，所述状态识别开关用于识别门扇和门框的相对状态，且在门框相应位置还安装有与霍尔元件对应的门磁铁，所述门磁铁与霍尔元件通过磁场感应连接，所述MCU分别与霍尔元件、状态识别开关及语音提示模块电连接。

9.根据权利要求6所述的一种安装有电子锁的门体组合，其特征在于，所述嵌入式电子锁系统还包含电源模块，所述电源模块中包含转换器及电源线，所述转换器通过电源线与信息录入模块、控制模块、锁体连接，在门框与门扇之间设有弹簧通道，在门扇内部铺设有线槽。

10.根据权利要求9所述的一种嵌入式电子锁系统，其特征在于，所述电源模块中还设有可充电电池。