CN108360925B - 一种智能锁系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能锁系统及其控制方法，包括远程服务器、主控制器、若干个智能锁节点和移动终端，移动终端内安装有与远程服务器通信连接的手机APP客户端，远程服务器与主控制器通信连接，主控制器与若干个智能锁节点通信连接；智能锁节点包括光伏电池板、充电电池、外部电源、光伏能量收集电路、锁驱动电源电路、内核电源电路、ZigBee通信模块、锁控制驱动电路、锁状态输入电路、CPU和锁本体，本发明既可以采用光伏电池板，又可以采用外部电源为充电电池供电，节约能源，可以实时检测锁体开闭状态，供系统记录锁体开闭信息，且通过第三方应用授权登录智能锁系统远程服务器，克服现有装置或产品操作繁琐、应用不便的不足。

Description

一种智能锁系统及其控制方法

技术领域

本发明属于智能锁技术领域，具体涉及一种智能锁系统及其控制方法。

背景技术

现有技术中的机械锁安全性不高，随着科技的进步，人们迫切需要智能锁来提高安全性。智能锁作为近几年兴起的智能产品，具有使用方便、安全性高、功能强大等特点。智能锁系统常应用于物品存取货柜上，物品存取是车站、公园、商场、超市、图书馆等场合常用的便民装置，对于公园或者车站等，智能锁系统经常会使用在室外，而智能锁系统大部分采用外部电源进行供电，对于使用在室外的现有的智能锁系统不具有将太阳能转换为电能并用于智能锁供电的作用，无法做到节约能源，且也不具有检测锁体开闭状态的功能。

另现有物品存取货柜存储物品后，通常通过打印密码条交由用户保存，取件时再由用户在物品寄存柜键盘上输入密码完成智能锁的开锁取件，操作繁琐，不少用户常常无意中遗失密码条，密码遗失后不仅需要联系客服人工取件，而且往往需要等待很长时间确认遗留物品无主后才能完成取件，因此现有的智能锁系统给用户带来了很大的不便。

目前已有不少智能锁系统可通过扫描二维码实现开锁，但现有二维码智能锁系统并非针对物品存取场合，而且通常需要用户注册并设置登录或使用密码，用户使用仍显繁琐。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种智能锁系统及其控制方法，本智能锁系统及其控制方法既可以采用光伏电池板，又可以采用外部电源为充电电池供电，节约能源，可以实时检测锁体开闭状态，供系统记录锁体开闭信息，且实现用户扫描智能锁系统的二维码，通过第三方应用授权登录智能锁系统远程服务器，无需用户注册及设置系统登录密码和物品存取密码，完成物品存取功能的智能锁系统，克服现有装置或产品操作繁琐、应用不便的不足。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种智能锁系统，包括远程服务器、主控制器、若干个智能锁节点和移动终端，所述移动终端内安装有与远程服务器通信连接的手机APP客户端，所述远程服务器与所述主控制器通信连接，所述主控制器与若干个智能锁节点通信连接；

所述智能锁节点包括光伏电池板、充电电池、外部电源、光伏能量收集电路、锁驱动电源电路、内核电源电路、ZigBee通信模块、锁控制驱动电路、锁状态输入电路、CPU和锁本体，所述光伏电池板、充电电池和外部电源均与光伏能量收集电路连接，所述光伏能量收集电路分别与CPU、锁驱动电源电路和内核电源电路连接，所述CPU分别与锁驱动电源电路、锁控制驱动电路、锁状态输入电路、内核电源电路和ZigBee通信模块连接，所述锁驱动电源电路和锁控制驱动电路连接，所述锁控制驱动电路与锁本体电连接，所述锁本体与所述锁状态输入电路连接，所述内核电源电路分别与锁状态输入电路和ZigBee通信模块连接，所述ZigBee通信模块与所述主控制器通信连接。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述锁本体包括机械锁芯、驱动电机和位置开关，所述锁控制驱动电路与所述驱动电机连接，所述驱动电机与机械锁芯连接且驱动电机用于驱动机械锁芯做开启或闭合动作，所述机械锁芯上安装有位置开关，所述位置开关与所述锁状态输入电路连接。

作为本发明进一步改进的技术方案，还包括温度传感器，所述温度传感器安装在所述充电电池上，所述温度传感器与所述光伏能量收集电路连接。

作为本发明进一步改进的技术方案，若干个所述智能锁节点均与所述主控制器通过ZigBee无线网络通信连接，所述主控制器通过3G通信网络、4G通信网络或WiFi无线网络与所述远程服务器连接，所述移动终端内的手机APP客户端与远程服务器通过3G通信网络、4G通信网络或WiFi无线网络连接，所述充电电池为锂电池。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述光伏能量收集电路采用芯片BQ24166RGE，所述芯片BQ24166RGE的引脚1和引脚21均与光伏电池板连接，所述芯片BQ24166RGE的引脚20、引脚22和引脚23均与外部电源连接，所述芯片BQ24166RGE的引脚11和引脚12均与充电电池和CPU连接，所述芯片BQ24166RGE的引脚9与温度传感器连接，所述芯片BQ24166RGE的引脚6、引脚7和引脚8均与CPU连接，所述芯片BQ24166RGE的引脚13和引脚14均与锁驱动电源电路和内核电源电路连接。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述内核电源采用稳压芯片TLV73328PDBV,所述稳压芯片TLV73328PDBV的引脚1和引脚3均与芯片BQ24166RGE的引脚13连接，所述稳压芯片TLV73328PDBV的引脚5与CPU、锁状态输入电路和ZigBee通信模块连接。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述锁驱动电源电路采用升降压芯片TPS63020DSJ，所述升降压芯片TPS63020DSJ的引脚12和引脚14与CPU连接，所述升降压芯片TPS63020DSJ的引脚10和引脚11与芯片BQ24166RGE的引脚13连接，所述升降压芯片TPS63020DSJ的引脚4和引脚5均与锁控制驱动电路连接。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述锁控制驱动电路包括电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、三极管Q3、MOS管Q4和二极管D3，所述电阻R24的一端与CPU连接，所述电阻R24的另一端分别与电阻R25的一端和三极管Q3的基极连接，所述电阻R25的另一端和三极管Q3的发射极连接有电源，所述三极管Q3的集电极与电阻R26的一端连接，所述电阻R26的另一端均与电阻R27的一端和MOS管Q4的栅极连接，所述电阻R27的另一端和MOS管Q4的源极与升降压芯片TPS63020DSJ的地线连接，所述MOS管Q4的漏极与二极管D3的正极连接，所述二极管D3的负极与升降压芯片TPS63020DSJ的引脚4连接，所述二极管D3的负极和MOS管Q4的漏极均与锁本体内的驱动电机连接。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述锁状态输入电路包括电阻R28和电容C21，所述位置开关的一端连接地线，所述位置开关的另一端分别与电阻R28的一端和电容C21的一端连接，所述电阻R28的另一端连接内核电源，所述电容C21的另一端连接有地线，所述电阻R28的一端和电容C21的一端均与CPU连接。

为实现上述技术目的，本发明采取的另一个技术方案为：

一种智能锁系统的控制方法，所述的智能锁系统还包括物品存取货柜，所述物品存取货柜包括若干个存储箱体，每个存储箱体上均安装有智能锁节点，所述物品存取货柜粘贴有二维码，所述控制方法具体包括以下步骤：

（1）通过移动终端使用手机APP客户端扫描二维码，进入远程服务器的远程服务系统登录页面，通过第三方应用授权登录远程服务系统，等待远程服务器对登录信息进行认证，若认证失败，则远程服务器返回登录失败信息到移动终端的手机APP客户端内，若认证成功，则执行下一步骤；

（2）远程服务器根据自身的数据库内存储的用户存取物品信用记录，判断登录信息是否存在用户存取物品信用记录的失信名单内，若存在，则远程服务器返回认证失败信息到移动终端的手机APP客户端内，若不存在，则远程服务器判断自身的数据库内的用户存取件信息记录中是否记录有该登录信息已在本物品存取货柜上寄存过物品的信息，若没有记录，则远程服务器根据自身的数据库内存储的每个智能锁节点内是否寄存有物品的状态信息，选择未寄存有物品的智能锁节点，并发送开启未寄存有物品的智能锁节点的控制信号到主控制器，主控制器远程控制物品存取货柜内的未寄存有物品的智能锁节点，未寄存有物品的智能锁节点中的CPU通过锁控制驱动电路控制锁本体动作，执行步骤（4）；若有记录，则执行步骤（3）；

（3）远程服务器获取自身的数据库内存储的该登录信息已寄存物品的智能锁节点的信息，远程服务器发送开启该智能锁节点的控制信号到主控制器，主控制器远程控制该智能锁节点，该智能锁节点中的CPU通过锁控制驱动电路控制锁本体动作，执行步骤（4）；

（4）CPU通过锁状态输入电路判断位置开关属于闭合状态或开启状态从而判断锁本体的开锁的状态；若锁本体的开锁的状态为失败状态，则CPU通过主控制器返回开锁失败状态到远程服务器，远程服务器返回开锁失败信息到手机APP客户端并累积开锁失败次数，若远程服务器累积的开锁失败次数达到预设的阈值时，则远程服务器返回智能锁节点的故障信息到手机APP客户端内，流程结束；若锁本体的开锁的状态为成功状态，则CPU通过主控制器返回开锁的成功状态到远程服务器，远程服务器在自身的数据库内更新用户存取件信息记录；若用户存取件信息记录中记录有该登录信息已在本物品存取货柜上寄存过物品的信息，则删除用户存取件信息记录中的该登录信息已在本物品存取货柜上寄存过物品的信息，若用户存取件信息记录中未记录有该登录信息已在本物品存取货柜上寄存过物品的信息，则在用户存取件信息记录中记录该登录信息已在本物品存取货柜上寄存过物品的信息；

（5）CPU通过位置开关的开启或关闭实时获取锁本体是否关闭的信号，若锁本体在预设的时间内未关闭，则CPU通过主控制器反馈超时关闭信号到远程服务器，远程服务器在自身的数据库内累计该登录信息超时关闭智能锁节点的次数，若超时关闭智能锁节点的次数超出预设次数，则远程服务器在自身的数据库内更新用户存取物品信用记录，将超时关闭智能锁节点的次数超出预设次数的登录信息记录到用户存取物品信用记录的失信名单内；若锁本体在预设的时间内关闭，则CPU通过主控制器反馈关闭信号到远程服务器，远程服务器在自身的数据库内更新该智能锁节点内是否寄存有物品的状态信息。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）本系统采用ZigBee无线网络实现智能锁节点与主控制器的互连，借助ZigBee网络的自组网特性，有效提高了智能锁系统的可扩展性，同时，避免现有智能锁系统采用集中式控制器控制多个智能锁节点所带来的布线困难；

（2）本智能锁节点环境适应性强，视室外、室内等应用场合的不同，既可采用锂电池供电，通过光伏能量收集电路由光伏电池板或外部电源实现对锂电池的充电，使用光伏电池板可节约部分能源；可以通过锁状态输入电路实时检测锁本体开闭状态，供系统记录锁本体开闭信息。

（3）本智能锁系统可由支付宝、微信等第三方应用授权直接登录，实现用户身份的自动识别和用户免注册、免密码应用，可有效提高用户的应用体验，提高物品存取的效率；

（4）本智能锁系统支持用户信用识别，通过记录用户开锁存取物品的状态信息，累计该用户开锁后未关锁次数，对未关锁次数超限用户，远程服务器将其记入黑名单，禁止其未来继续使用本系统。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的智能锁节点的内部电路原理示意图。

图3为本发明的光伏能量收集电路的电路原理示意图。

图4为本发明的内核电源电路的电路原理示意图。

图5为本发明的锁驱动电源电路的电路原理示意图。

图6为本发明的锁控制驱动电路的电路原理示意图。

图7为本发明的锁状态输入电路的电路原理示意图。

图8为本发明的操作流程图。

图9为本发明的远程服务器的工作流程图。

图10为本发明的主控制器的工作流程图。

图11为本发明的智能锁节点的控制流程图。

具体实施方式

下面根据图1至图11对本发明的具体实施方式作出进一步说明：

如图1所示，一种智能锁系统，包括远程服务器3、一台主控制器2、若干个智能锁节点1和移动终端4（例如智能手机），所述移动终端4内安装有与远程服务器3通信连接的手机APP客户端，所述远程服务器3与所述主控制器2通信连接，所述主控制器2与若干个智能锁节点1通信连接；若干个所述智能锁节点1均与所述主控制器2通过ZigBee无线网络通信连接，所述主控制器2通过3G通信网络、4G通信网络或WiFi无线网络与所述远程服务器3连接，所述移动终端4内的手机APP客户端与远程服务器3通过3G通信网络、4G通信网络或WiFi无线网络连接，所述充电电池为锂电池。

如图2所述，所述智能锁节点1包括光伏电池板、充电电池、外部电源、光伏能量收集电路、锁驱动电源电路、内核电源电路、ZigBee通信模块、锁控制驱动电路、锁状态输入电路、CPU和锁本体，所述光伏电池板、充电电池和外部电源均与光伏能量收集电路连接，所述光伏能量收集电路分别与CPU、锁驱动电源电路和内核电源电路连接，所述CPU分别与锁驱动电源电路、锁控制驱动电路、锁状态输入电路、内核电源电路和ZigBee通信模块连接，所述锁驱动电源电路和锁控制驱动电路连接，所述锁控制驱动电路与锁本体电连接，所述锁本体与所述锁状态输入电路连接，所述内核电源电路分别与锁状态输入电路和ZigBee通信模块连接，所述ZigBee通信模块与所述主控制器2通信连接。对室内应用，智能锁节点1由外部电源为锂电池供电，可不安装光伏电池板，对室外应用，可不连接外部电源，由锂电池供电并由光伏电池板通过光伏能量收集电路对锂电池充电，以满足智能锁节点1长期使用的需要。图2中的光伏能量收集电路通过PVPWR接入光伏电池板（图3中的J1为光伏电池板的接口），EPWR接入外部电源（图3中的J2为外部电源的接口），BATT+和GND接入锂电池（图3中的J3的引脚1和引脚2为锂电池的接口），TS为锂电池温度传感器接口（图3中的J3的引脚3和引脚4为温度传感器的接口），用于监测锂电池充电温度，自适应控制锂电池充电电流的大小，保证充电安全，光伏能量收集电路的工作状态STS（图2中的STS为图3中的CHARGE#和PWR0K#）和锂电池的电压VBAT(图2中的VBAT为图3中的VBAT)分别输入至CPU的数字输入引脚DI0和模拟输入引脚AD0，供智能锁节点1监测其电源状态，室外使用采用锂电池供电时可实现电池容量低报警，光伏能量收集电路的4.2V输出SYSPWR（图2中的SYSPWR为图3中的VSYS）为智能锁节点1的初始供电电源，该电源一方面通过锁驱动电源电路升压至5V提供锁控制驱动电路用电源，另一方面通过内核电源电路提供CPU、ZigBee通信模块和锁状态输入电路的所需的2.8V供电电源，锁驱动电源电路和内核电源电路分别接入CPU模拟输入引脚AD1和AD2供CPU监测系统电源状态，实现故障报警，CPU数字输出口DO0接至锁控制驱动电路，用于驱动锁本体中的直流驱动电机实现机械锁芯的开启，机械锁芯的开启或关闭状态通过锁状态输入电路接入CPU数字输入口DI1，供CPU读取锁当前的状态，CPU与ZigBee模块间通过UART串行通信接口互连，实现与主控制器2的信息交换。CPU采用低功耗STM32L051。

所述锁本体包括机械锁芯、驱动电机和位置开关，所述锁控制驱动电路与所述驱动电机连接，所述驱动电机与机械锁芯连接且驱动电机用于驱动机械锁芯做开启或闭合动作，所述机械锁芯上安装有位置开关，所述位置开关与所述锁状态输入电路连接。本智能锁系统还包括温度传感器，所述温度传感器安装在所述充电电池上，所述温度传感器与所述光伏能量收集电路中的TS接口连接。

如图3所示，所述光伏能量收集电路采用芯片BQ24166RGE和一系列电阻电容等组成，所述芯片BQ24166RGE的引脚1和引脚21均与光伏电池板连接，所述芯片BQ24166RGE的引脚20、引脚22和引脚23均与外部电源连接，所述芯片BQ24166RGE的引脚11和引脚12均与充电电池和CPU连接，所述芯片BQ24166RGE的引脚9与温度传感器连接，所述芯片BQ24166RGE的引脚6、引脚7和引脚8均与CPU连接，所述芯片BQ24166RGE的引脚13和引脚14均与锁驱动电源电路和内核电源电路连接。其中，J1为光伏电池板的接口，J2为外部电源的接口，J3的引脚1和引脚2为锂电池的接口，J3的引脚3和引脚4为温度传感器的接口，光伏电池板或外部电源通过芯片BQ24166RGE为锂电池供电，芯片U1为光伏能量收集芯片BQ24166RGE，芯片U1监控其TS引脚输入的锂电池温度信息，控制光伏电池板或外部电源给锂电池充电，同时，通过VSYS输出为系统提供供电电源，为了避免VSYS瞬时输出大电流能力的不足，芯片U1通过芯片Q1提供为VSYS提供大电流供电通路，此外，芯片U1输出CHARGE#和PWROK#信号给CPU，供CPU读取其工作状态。图3中FB1、FB2、FB3、FB4为磁珠，用于滤波抗干扰。

具体地，所述光伏能量收集电路包括芯片U1、芯片Q1、磁珠FB1、磁珠FB2、磁珠FB3和磁珠FB4，所述芯片U1采用芯片BQ24166RGE，所述芯片Q1采用芯片DMP2008UGF,所述光伏电池板分别与磁珠FB1的一端和磁珠FB2的一端连接，所述磁珠FB1的另一端连接有压敏电阻RVA1的一端，所述压敏电阻RVA1的另一端连接有气体放电管GDT1的一端、所述气体放电管GDT1的另一端与磁珠FB2的一端连接，所述磁珠FB2的另一端连接有二极管D1的正极、电容C1的一端、电容C2的一端和电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端连接有电阻R1的一端，所述二极管D1的负极、电容C1的另一端、电容C2的另一端和电阻R1的另一端均与磁珠FB1的另一端和芯片U1的引脚21连接，所述电阻R1和电阻R2均与芯片U1的引脚1连接，所述芯片U1的引脚22连接有电容C4的一端、电容C3的一端和磁珠FB3的一端，所述芯片U1的引脚20连接有电容C5的一端，所述电容C5的另一端分别与电容C4的另一端、电容C3的另一端和磁珠FB4的一端连接，所述磁珠FB3的另一端和磁珠FB4的另一端均与外部电源连接，所述芯片U1的引脚23连接有电容C6的一端，所述电容C6的另一端分别与所述电容C5和电容C4连接，所述电容C3和磁珠FB4的连接端连接有地线，所述芯片U1的引脚6连接有电容C12的一端和电阻R3的一端，所述电容C12的另一端与所述电容C4连接，所述电阻R3的另一端连接有发光二极管LED1的一端，所述芯片U1的引脚8连接有发光二极管LED2的一端，所述发光二极管LED2的另一端连接有电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端与所述芯片U1的引脚6连接，所述发光二极管LED1的另一端和发光二极管LED2的另一端均与CPU连接，所述发光二极管LED1的另一端与芯片U1的引脚7连接，所述芯片U1的引脚4连接有电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端连接有半导体二极管D2的负极，所述半导体二极管D2的正极与电阻R4连接，所述电阻R5连接有电阻R14的一端，所述电阻R14的另一端连接有电阻R8的一端，所述电阻R8的另一端与芯片U1的引脚24连接，所述芯片U1的引脚19通过电容C7与芯片U1的引脚18连接，芯片U1的引脚18连接有电感L1的一端，电感L1的另一端连接有电容C8的一端和电容C9的一端，电容C8的另一端和电容C9的另一端连接地线，芯片U1的引脚13和引脚14连接，芯片U1的引脚13与芯片Q1连接，芯片Q1与电容C8连接，芯片Q1通过电阻R9与芯片U1的引脚10连接，芯片U1的引脚11和引脚12与半导体二极管D2的正极和CPU连接，芯片U1的引脚11和引脚12均与芯片Q1连接，芯片Q1连接有电容C10和电容C11, 电容C10和电容C11连接地线，芯片U1的引脚9与温度传感器连接，芯片U1的引脚12与充电电池连接，芯片U1的引脚5连接有电阻R16，芯片U1的引脚15连接有电阻R15，电阻R15和电阻R16的另一端连接地线。

如图4所示，所述内核电源采用稳压芯片TLV73328PDBV,所述稳压芯片TLV73328PDBV的引脚1和引脚3均与芯片BQ24166RGE的引脚13连接，所述稳压芯片TLV73328PDBV的引脚5与CPU、锁状态输入电路和ZigBee通信模块连接。芯片U2为低压降、低静态功耗稳压芯片，将系统电源VSYS稳压到CPU、ZigBee通信模块和锁状态输入电路的所需的2.8V内核电源VDD。

如图5所示，所述锁驱动电源电路采用升降压芯片TPS63020DSJ和一系列电路，其中FB5、FB6为磁珠，用于滤波抗干扰，所述升降压芯片TPS63020DSJ的引脚12和引脚14与CPU连接，所述升降压芯片TPS63020DSJ的引脚10和引脚11与芯片BQ24166RGE的引脚13连接，所述升降压芯片TPS63020DSJ的引脚4和引脚5均与锁控制驱动电路连接。Q2为开关型高效升/降压芯片，接收来自CPU的VMOT_ON信号控制，当VMOT_ON信号为高电平时，将系统电源VSYS升压为锁控制驱动电路所需要的VMOT电源，同时可输出VMOT_OK电源状态正常信号供CPU（图2中的AD1）监控其输出状态。

如图6所示，所述锁控制驱动电路包括电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、三极管Q3、MOS管Q4和二极管D3，所述电阻R24的一端与CPU连接，所述电阻R24的另一端分别与电阻R25的一端和三极管Q3的基极连接，所述电阻R25的另一端和三极管Q3的发射极连接有电源，所述三极管Q3的集电极与电阻R26的一端连接，所述电阻R26的另一端均与电阻R27的一端和MOS管Q4的栅极连接，所述电阻R27的另一端和MOS管Q4的源极与升降压芯片TPS63020DSJ的地信号GMOT连接，所述MOS管Q4的漏极与二极管D3的正极连接，所述二极管D3的负极与升降压芯片TPS63020DSJ的引脚4连接，所述二极管D3的负极和MOS管Q4的漏极均与锁本体内的驱动电机连接。来自CPU的控制信号MDRV0（如图2中的CPU的DO0引脚）经过三极管Q3转换为Q4所需的驱动电平，当MDRV0为低电平时，Q4导通，连接在VMOT和MOT0之间的锁本体打开。

如图7所示，所述锁状态输入电路包括电阻R28和电容C21，J4为位置开关的接口，所述位置开关的一端连接地线，所述位置开关的另一端分别与电阻R28的一端和电容C21的一端连接，所述电阻R28的另一端连接内核电源，所述电容C21的另一端连接有地线，所述电阻R28的一端和电容C21的一端均与CPU连接。锁状态为位置开关，当机械锁芯关闭时，触碰到位置开关，位置开关断开，MSTS0为高电平，当机械锁芯开启时，位置开关闭合，MSTS0为低电平，CPU（如图2中的引脚DI1）根据MSTS0的电平状态识别机械锁芯当前的开关状态。

本实施例一种智能锁系统的控制方法，所述的智能锁系统还包括物品存取货柜，所述物品存取货柜包括若干个存储箱体，每个存储箱体上均安装有智能锁节点1，所述物品存取货柜粘贴有二维码，所述控制方法具体包括以下步骤：

（1）通过移动终端4使用手机APP客户端扫描二维码，进入远程服务器3的远程服务系统登录页面，通过第三方应用授权登录远程服务系统，等待远程服务器3对登录信息进行认证，若认证失败，则远程服务器3返回登录失败信息到移动终端4的手机APP客户端内，若认证成功，则执行下一步骤；

（2）远程服务器3根据自身的数据库内存储的用户存取物品信用记录，判断登录信息是否存在用户存取物品信用记录的失信名单内，若存在，则远程服务器3返回认证失败信息到移动终端4的手机APP客户端内，若不存在，则远程服务器3判断自身的数据库内的用户存取件信息记录中是否记录有该登录信息已在本物品存取货柜上寄存过物品的信息，若没有记录，则远程服务器3根据自身的数据库内存储的每个智能锁节点1内是否寄存有物品的状态信息，选择未寄存有物品的智能锁节点1，并发送开启未寄存有物品的智能锁节点1的控制信号到主控制器2，主控制器2远程控制物品存取货柜内的未寄存有物品的智能锁节点1，未寄存有物品的智能锁节点1中的CPU通过锁控制驱动电路控制锁本体动作，执行步骤（4）；若有记录，则执行步骤（3）；

（3）远程服务器3获取自身的数据库内存储的该登录信息已寄存物品的智能锁节点1的信息，远程服务器3发送开启该智能锁节点1的控制信号到主控制器2，主控制器2远程控制该智能锁节点1，该智能锁节点1中的CPU通过锁控制驱动电路控制锁本体动作，执行步骤（4）；

（4）CPU通过锁状态输入电路判断位置开关属于闭合状态或开启状态从而判断锁本体的开锁的状态；若锁本体的开锁的状态为失败状态，则CPU通过主控制器2返回开锁失败状态到远程服务器3，远程服务器3返回开锁失败信息到手机APP客户端并累积开锁失败次数，若远程服务器3累积的开锁失败次数达到预设的阈值时，则远程服务器3返回智能锁节点1的故障信息到手机APP客户端内，流程结束；若锁本体的开锁的状态为成功状态，则CPU通过主控制器2返回开锁的成功状态到远程服务器3，远程服务器3在自身的数据库内更新用户存取件信息记录；若用户存取件信息记录中记录有该登录信息已在本物品存取货柜上寄存过物品的信息，则删除用户存取件信息记录中的该登录信息已在本物品存取货柜上寄存过物品的信息，若用户存取件信息记录中未记录有该登录信息已在本物品存取货柜上寄存过物品的信息，则在用户存取件信息记录中记录该登录信息已在本物品存取货柜上寄存过物品的信息；

（5）CPU通过位置开关的开启或关闭实时获取锁本体是否关闭的信号，若锁本体在预设的时间内未关闭，则CPU通过主控制器2反馈超时关闭信号到远程服务器3，远程服务器3在自身的数据库内累计该登录信息超时关闭智能锁节点1的次数，若超时关闭智能锁节点1的次数超出预设次数，则远程服务器3在自身的数据库内更新用户存取物品信用记录，将超时关闭智能锁节点1的次数超出预设次数的登录信息记录到用户存取物品信用记录的失信名单内；若锁本体在预设的时间内关闭，则CPU通过主控制器2反馈关闭信号到远程服务器3，远程服务器3在自身的数据库内更新该智能锁节点1内是否寄存有物品的状态信息。

具体地，如图8所示，本实施例的用户操作流程，用户通过手机等智能终端扫描本系统的二维码，进入远程服务器3远程服务系统登录页面，若用户不同意登录系统，则可直接退出关闭系统，若用户同意登录系统，则通过微信、支付宝、QQ等第三方应用授权登录系统，登录成功后将等待远程服务器3对用户进行信用认证，若认证失败，提示失败信息重新回到初始扫码状态，若认证成功，则远程服务器3远程向智能锁主控制器2发出开锁指令，若开锁成功，则提示用户存取物品，并提醒用户物品存取结束后及时关锁，完成物品存取过程，若开锁失败，则提示失败信息。

如图9所示，本实施例远程服务器3认证流程，若用户登陆失败，认证过程直接结束，若用户登录成功，则根据数据库存储的用户存取物品信用记录，判别用户是否失信，若失信，则向用户发出认证失败信息，结束认证流程，若认证成功，则判断该用户是否已经在本智能锁系统寄存过物品，若该用户尚未寄存物品，则根据用户扫码所选智能锁系统中各智能锁节点1的状态，选择其中空闲的智能锁节点1，并向用户扫码所选智能锁系统主控制器2发出开启空闲智能锁节点1的开锁指令，若该用户之前已寄存过物品，则直接从数据库中获取该用户之前寄存物品的智能锁节点1，并向主控制器2发出开启该智能锁节点1的开锁指令，远程服务器3发出用户存取物品的开锁指令后，将等待主控制器2节点返回相应的开锁状态，若开锁失败，则远程服务器3记录开锁失败次数，发出失败信息到手机APP，用户重试开锁过程，若开锁失败次数超限，则提示系统故障并报修，同时提醒用户系统故障，需要用户联系客服处理物品存取事宜，若开锁成功，则将用户存取件信息记录至远程服务器3内的数据库，并等待用户是否在限定时间内完成关锁动作，若关锁动作正常完成，则记录用户关锁动作至数据库，整个物品存取过程结束，若关锁动作超时未完成，则累积用户未完成关锁的次数，若次数超限，则将该用户记入失信名单，禁止该用户未来继续使用本系统存取物品。

如图10所示，本实施例主控制器2软件工作流程，主控制器2上电运行后，完成硬件自检、软件初始化，进而通过ZigBee无线网络连接所有智能锁节点1，获取所有智能锁节点1的初始状态，同时通过3G/4G/WiFi无线通信网络连接远程服务器3，报告本智能锁系统所有节点的状态，此后，主控制进入无限循环运行状态，持续通过ZigBee通信获取各智能锁节点1的当前开关锁状态，记录各节点开关锁的时刻，并定时向远程服务器3发送相应的状态信息心跳包，若在循环过程过程中接收到远程服务器3发出的开锁指令，则通过ZigBee发送开锁命令至远程服务器3指定的智能锁节点1实现指定智能锁的开锁。

如附图11所示，本实施例智能锁节点1流程，智能锁节点1上电运行后，完成硬件自检、软件初始化，并通过ZigBee无线网络连接至主控制器2，报告本智能锁节点1的初始状态（即开关状态），此后，智能锁节点1进入无限循环运行状态，持续检测本智能锁节点1的当前锁本体的开关状态，并定时向主控制器2发送本智能锁节点1的当前锁本体的开关状态信息心跳包，若在循环过程过程中接收到主控制器2发出的开锁指令，则通过CPU数字输出引脚发出开锁信号完成开锁。

本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种智能锁系统的控制方法，其特征在于，所述智能锁系统包括远程服务器、主控制器、若干个智能锁节点和移动终端，所述移动终端内安装有与远程服务器通信连接的手机APP客户端，所述远程服务器与所述主控制器通信连接，所述主控制器与若干个智能锁节点通信连接；

所述智能锁节点包括光伏电池板、充电电池、外部电源、光伏能量收集电路、锁驱动电源电路、内核电源电路、ZigBee通信模块、锁控制驱动电路、锁状态输入电路、CPU和锁本体，所述光伏电池板、充电电池和外部电源均与光伏能量收集电路连接，所述光伏能量收集电路分别与CPU、锁驱动电源电路和内核电源电路连接，所述CPU分别与锁驱动电源电路、锁控制驱动电路、锁状态输入电路、内核电源电路和ZigBee通信模块连接，所述锁驱动电源电路和锁控制驱动电路连接，所述锁控制驱动电路与锁本体电连接，所述锁本体与所述锁状态输入电路连接，所述内核电源电路分别与锁状态输入电路和ZigBee通信模块连接，所述ZigBee通信模块与所述主控制器通信连接；

所述锁本体包括机械锁芯、驱动电机和位置开关，所述锁控制驱动电路与所述驱动电机连接，所述驱动电机与机械锁芯连接且驱动电机用于驱动机械锁芯做开启或闭合动作，所述机械锁芯上安装有位置开关，所述位置开关与所述锁状态输入电路连接；

所述的智能锁系统还包括物品存取货柜，所述物品存取货柜包括若干个存储箱体，每个存储箱体上均安装有智能锁节点，所述物品存取货柜粘贴有二维码，所述控制方法具体包括以下步骤：

（1）通过移动终端使用手机APP客户端扫描二维码，进入远程服务器的远程服务系统登录页面，通过第三方应用授权登录远程服务系统，等待远程服务器对登录信息进行认证，若认证失败，则远程服务器返回登录失败信息到移动终端的手机APP客户端内，若认证成功，则执行下一步骤；

（2）远程服务器根据自身的数据库内存储的用户存取物品信用记录，判断登录信息是否存在用户存取物品信用记录的失信名单内，若存在，则远程服务器返回认证失败信息到移动终端的手机APP客户端内，若不存在，则远程服务器判断自身的数据库内的用户存取件信息记录中是否记录有该登录信息已在本物品存取货柜上寄存过物品的信息，若没有记录，则远程服务器根据自身的数据库内存储的每个智能锁节点内是否寄存有物品的状态信息，选择未寄存有物品的智能锁节点，并发送开启未寄存有物品的智能锁节点的控制信号到主控制器，主控制器远程控制物品存取货柜内的未寄存有物品的智能锁节点，未寄存有物品的智能锁节点中的CPU通过锁控制驱动电路控制锁本体动作，执行步骤（4）；若有记录，则执行步骤（3）；

（3）远程服务器获取自身的数据库内存储的该登录信息已寄存物品的智能锁节点的信息，远程服务器发送开启该智能锁节点的控制信号到主控制器，主控制器远程控制该智能锁节点，该智能锁节点中的CPU通过锁控制驱动电路控制锁本体动作，执行步骤（4）；

（4）CPU通过锁状态输入电路判断位置开关属于闭合状态或开启状态从而判断锁本体的开锁的状态；若锁本体的开锁的状态为失败状态，则CPU通过主控制器返回开锁失败状态到远程服务器，远程服务器返回开锁失败信息到手机APP客户端并累积开锁失败次数，若远程服务器累积的开锁失败次数达到预设的阈值时，则远程服务器返回智能锁节点的故障信息到手机APP客户端内，流程结束；若锁本体的开锁的状态为成功状态，则CPU通过主控制器返回开锁的成功状态到远程服务器，远程服务器在自身的数据库内更新用户存取件信息记录；若用户存取件信息记录中记录有该登录信息已在本物品存取货柜上寄存过物品的信息，则删除用户存取件信息记录中的该登录信息已在本物品存取货柜上寄存过物品的信息，若用户存取件信息记录中未记录有该登录信息已在本物品存取货柜上寄存过物品的信息，则在用户存取件信息记录中记录该登录信息已在本物品存取货柜上寄存过物品的信息；

（5）CPU通过位置开关的开启或关闭实时获取锁本体是否关闭的信号，若锁本体在预设的时间内未关闭，则CPU通过主控制器反馈超时关闭信号到远程服务器，远程服务器在自身的数据库内累计该登录信息超时关闭智能锁节点的次数，若超时关闭智能锁节点的次数超出预设次数，则远程服务器在自身的数据库内更新用户存取物品信用记录，将超时关闭智能锁节点的次数超出预设次数的登录信息记录到用户存取物品信用记录的失信名单内；若锁本体在预设的时间内关闭，则CPU通过主控制器反馈关闭信号到远程服务器，远程服务器在自身的数据库内更新该智能锁节点内是否寄存有物品的状态信息。

2.根据权利要求1所述的智能锁系统的控制方法，其特征在于：还包括温度传感器，所述温度传感器安装在所述充电电池上，所述温度传感器与所述光伏能量收集电路连接。

3.根据权利要求1所述的智能锁系统的控制方法，其特征在于：若干个所述智能锁节点均与所述主控制器通过ZigBee无线网络通信连接，所述主控制器通过3G通信网络、4G通信网络或WiFi无线网络与所述远程服务器连接，所述移动终端内的手机APP客户端与远程服务器通过3G通信网络、4G通信网络或WiFi无线网络连接，所述充电电池为锂电池。

4.根据权利要求2所述的智能锁系统的控制方法，其特征在于：所述光伏能量收集电路采用芯片BQ24166RGE，所述芯片BQ24166RGE的引脚1和引脚21均与光伏电池板连接，所述芯片BQ24166RGE的引脚20、引脚22和引脚23均与外部电源连接，所述芯片BQ24166RGE的引脚11和引脚12均与充电电池和CPU连接，所述芯片BQ24166RGE的引脚9与温度传感器连接，所述芯片BQ24166RGE的引脚6、引脚7和引脚8均与CPU连接，所述芯片BQ24166RGE的引脚13和引脚14均与锁驱动电源电路和内核电源电路连接。

5.根据权利要求4所述的智能锁系统的控制方法，其特征在于：所述内核电源采用稳压芯片TLV73328PDBV,所述稳压芯片TLV73328PDBV的引脚1和引脚3均与芯片BQ24166RGE的引脚13连接，所述稳压芯片TLV73328PDBV的引脚5与CPU、锁状态输入电路和ZigBee通信模块连接。

6.根据权利要求5所述的智能锁系统的控制方法，其特征在于：所述锁驱动电源电路采用升降压芯片TPS63020DSJ，所述升降压芯片TPS63020DSJ的引脚12和引脚14与CPU连接，所述升降压芯片TPS63020DSJ的引脚10和引脚11与芯片BQ24166RGE的引脚13连接，所述升降压芯片TPS63020DSJ的引脚4和引脚5均与锁控制驱动电路连接。

7.根据权利要求6所述的智能锁系统的控制方法，其特征在于：所述锁控制驱动电路包括电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、三极管Q3、MOS管Q4和二极管D3，所述电阻R24的一端与CPU连接，所述电阻R24的另一端分别与电阻R25的一端和三极管Q3的基极连接，所述电阻R25的另一端和三极管Q3的发射极连接有电源，所述三极管Q3的集电极与电阻R26的一端连接，所述电阻R26的另一端均与电阻R27的一端和MOS管Q4的栅极连接，所述电阻R27的另一端和MOS管Q4的源极与升降压芯片TPS63020DSJ的地线连接，所述MOS管Q4的漏极与二极管D3的正极连接，所述二极管D3的负极与升降压芯片TPS63020DSJ的引脚4连接，所述二极管D3的负极和MOS管Q4的漏极均与锁本体内的驱动电机连接。

8.根据权利要求7所述的智能锁系统的控制方法，其特征在于：所述锁状态输入电路包括电阻R28和电容C21，所述位置开关的一端连接地线，所述位置开关的另一端分别与电阻R28的一端和电容C21的一端连接，所述电阻R28的另一端连接内核电源，所述电容C21的另一端连接有地线，所述电阻R28的一端和电容C21的一端均与CPU连接。