CN109712286A - 一种公寓智能锁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种公寓智能锁，包括PCB控制板、身份识别模块、存储器、刷卡模块、触摸按键、蓝牙通信模块、NB‑IoT通信模块、驱动机构、锁栓以及管理系统后台，PCB控制板分别与身份识别模块、存储器以及驱动机构连接，身份识别模块以及存储器均分别与刷卡模块、触摸按键、蓝牙通信模块、NB‑IoT通信模块连接，NB‑IoT通信模块连接与管理系统后台连接。本发明通过系统授权生成密码，用户可以通过输入密码进行开门，或者蓝牙开门，或者通过刷卡授权开门，通过多种联网方式，实现远程通讯，实现门锁的实时管理检测，实时监控开门记录，随时下发密码，设置有触摸按键，反应速度快，同时本发明能够实现各种类型卡进行刷卡开门，极大方便用户开门。

Description

一种公寓智能锁

技术领域

本发明涉及一种公寓智能锁。

背景技术

随着智慧城市，大数据时代的来临，无线通信将实现万物链接。近年来在全球范围内为迎接万物互联推起NB-IOT(窄带物联网)的建设和应用高潮。由于其基站覆盖广，从现有2G ,3G ,4G改造方便快捷，数据安全，而且其功耗低，全球各大运营商从2017年初开始逐步商用，尤其以发达国家最为显著，若将NB-IOT应用到公寓智能锁远程控制中，既可以实现远程开锁，又可以提高公寓智能锁电池的使用寿命，因此，需要对NB-IOT应用加大研究加以利用。

另外，现有技术的公寓智能锁限于特定的门卡，而现在人们由于身上携带卡卷众多，所以特定门卡的携带势必增加不必要的麻烦，因此，为了方便携带门卡，对刷卡技术的改进的显得意义非凡。

上述缺陷，值得解决。

发明内容

为了克服现有的技术的不足，本发明提供一种公寓智能锁。

本发明技术方案如下所述：

一种公寓智能锁，其特征在于，包括PCB控制板、身份识别模块、存储器、刷卡模块、触摸按键、蓝牙通信模块、NB-IoT通信模块、4G、3G以及GPRS无线通信模块、驱动机构、锁栓以及管理系统后台，所述PCB控制板分别与所述身份识别模块、所述存储器以及所述驱动机构连接，所述身份识别模块以及所述存储器均分别与所述刷卡模块、所述触摸按键、所述蓝牙通信模块、所述NB-IoT通信模块以及所述4G、3G以及GPRS无线通信模块连接，所述NB-IoT通信模块连接与所述管理系统后台连接，

所述PCB控制板，用于根据接收的开锁指令或者关锁指令控制所述驱动机构进行驱动所述锁栓的开锁以及关锁；

所述身份识别模块，用于识别开锁或关锁指令的身份识别认证；

存储器，用于记录用户的每次开锁或者关锁的时间以及记录每次开锁或者关锁的信息来源，并将上述信息上传到所述管理系统后台；

蓝牙通信模块，用于接收的开锁指令或者关锁指令，并将接收的开锁指令或者关锁指令发送给所述PCB控制板；

4G、3G以及GPRS无线通信模块，用于接收的开锁指令或者关锁指令，并将接收的开锁指令或者关锁指令发送给所述PCB控制板；

NB-IoT通信模块，用于接收的开锁指令或者关锁指令，并将接收的开锁指令或者关锁指令发送给所述PCB控制板，用于所述PCB控制板与所述管理系统后台的通讯。

进一步的，所述刷卡模块包括感应电路以及刷卡电路，所述感应电路包设置有芯片U2；

所述刷卡电路设置有芯片U10以及芯片J1，所述芯片U10的引脚19、引脚16、引脚15、引脚14、引脚13、引脚12分别与所述芯片J1的引脚8、引脚7、引脚6、引脚5、引脚4、引脚3连接；

其中所述芯片U10的引脚19、引脚16、引脚15、引脚14、引脚13、引脚12分别为所述芯片U10的PD2接线端、SPIOUT接线端、SPIIN接线端、SPICS接线端、SPICLK接线端、IRQ接线端；

所述芯片J1的引脚9、引脚10、引脚11分别与所述芯片U2的引脚9、引脚8、引脚7连接；

所述芯片J1的引脚1分别与接线端TP2以及电源电压连接。

进一步的，所述芯片J1的引脚2与接线端TP13连接，所述芯片J1的引脚12分别与接线端TP12以及接地端连接。

进一步的，所述电源电压为3V。

进一步的，所述芯片J1的引脚2经过电阻29后分别与电阻R30一端以及MOS管Q4的栅极连接，所述电阻R30另一端以及所述MOS管Q4的源极均与接地端连接，所述MOS管Q4的漏极分别与电阻52一端、电阻49一端、电阻45一端、电阻51一端连接，所述电阻52另一端、所述电阻49另一端、所述电阻45另一端、所述电阻51另一端分别与发光二极管LED1负极、发光二极管LED2负极、发光二极管LED3负极、发光二极管LED4负极连接，所述发光二极管LED1正极、所述发光二极管LED2正极、所述发光二极管LED3正极、所述发光二极管LED4正极均与所述电源电压连接。

进一步的，所述芯片U2上设置有芯片J2，所述芯片U2的引脚5、引脚6分别与所述芯片J2的引脚1、引脚2连接，所述芯片J2的引脚3与所述电源电压连接，所述芯片J2的引脚4与接地端连接，

所述芯片U2的引脚8、引脚9分别与电阻14一端、电阻16一端连接，所述电阻14另一端、所述电阻16另一端均与所述电源电压连接。

进一步的，所述NB-IoT通信模块设置有NB-IoT通信模块电路，所述NB-IoT通信模块电路包括芯片U1、芯片USIM1、芯片U13；

所述芯片U1的引脚15、引脚16、引脚17、引脚18分别与所述芯片USIM1的SIM_DATA接线端、SIM_CLK接线端、SIM_RST接线端、VCC接线端连接；

且所述SIM_DATA接线端分别与稳压二极管ED4一端、电阻R10一端以及电容C11一端连接，所述电容C11另一端接地线端；

所述SIM_CLK接线端分别与稳压二极管ED2一端以及电容C10一端连接，所述电容C10另一端接地线端；

所述SIM_RST接线端分别与稳压二极管ED1一端以及电容C8一端连接，所述电容C8另一端接地线端；稳压二极管ED4另一端、稳压二极管ED2另一端、稳压二极管ED1另一端均接地线端；

所述VCC接线端分别与稳压二极管ED3一端、电容C7一端、所述电阻R10另一端以及电容C14一端连接，所述电容C7另一端、所述电容C14另一端、所述稳压二极管ED3另一端均接地线端；

所述芯片U1的引脚35、引脚34相连接于VBAT_NB接线端,且所述VBAT_NB接线端分别与电容C44一端、电容C45一端以及所述芯片U13的VOUT接线端连接，所述电容C44另一端、所述电容C45另一端均接地线端；

所述芯片U13的VIN接线端分别与VIN2接线端、电容C41一端、电容C42一端、电容C43一端连接，所述电容C41另一端、所述电容C42另一端、所述电容C43另一端均接地线端。

进一步的，所述芯片U1的引脚1分别与电阻R11一端以及三极管Q3的发射极连接，所述电阻R11另一端分别与电阻R4一端、所述三极管Q3的基极连接，所述三极管Q3的集电极分别与电阻R12一端以及接线端UART2_RX连接,所述电阻R12另一端接电源电压，所述电阻R4另一端与VDD_EXTO接线端连接。

进一步的，所述芯片U1的引脚2分别与电容C15一端、电阻R6一端以及三极管Q1的集电极连接，所述电容C15另一端接地线端，所述电阻R6另一端分别与所述VDD_EXTO接线端、电阻R5一端连接，所述三极管Q1的基极与所述电阻R5另一端连接，所述三极管Q1的发射极分别与电阻R14一端以及接线端UART2_TX连接,所述电阻R14另一端接电源电压。

进一步的，所述芯片U1的引脚39与三极管Q2的集电极连接，所述三极管Q3的集电极分别与电阻R19一端以及接地端连接,所述三极管Q2的基极分别与所述电阻R19另一端以及电阻R18一端连接，所述电阻R18另一端与NB_PWR_KEY＃接线端连接。

根据上述方案的本发明，其有益效果在于，本发明设置有蓝牙通信模块以及NB-IoT通信模块，通过系统授权生成密码，用户可以通过输入密码进行开门，或者蓝牙开门，或者通过刷卡授权开门，通过多种联网方式，实现远程通讯，实现门锁的实时管理检测，实时监控开门记录，随时下发密码，设置有触摸按键，反应速度快，同时本发明能够实现各种类型卡进行刷卡开门，携带门卡方便，极大方便用户开门。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中芯片U10的结构示意图。

图3为本发明中芯片U2的结构示意图。

图4为本发明中芯片J1的结构示意图。

图5为本发明中芯片J1中引脚2的连接示意图。

图6为本发明中芯片U1的连接示意图。

图7为本发明中芯片SIM1的连接示意图。

图8为本发明中芯片U1中引脚1的连接示意图。

图9为本发明中芯片U1中引脚2的连接示意图。

图10为本发明中芯片U1中引脚39的连接示意图。

图11为本发明中芯片U1中VBAT_NB接线端的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及实施方式对本发明进行进一步的描述：

如图1-11所示，一种公寓智能锁，其特征在于，包括PCB控制板、身份识别模块、存储器、刷卡模块、触摸按键、蓝牙通信模块、NB-IoT通信模块、驱动机构、锁栓以及管理系统后台，PCB控制板分别与身份识别模块、存储器以及驱动机构连接，身份识别模块以及存储器均分别与刷卡模块、触摸按键、蓝牙通信模块、NB-IoT通信模块、4G、3G以及GPRS无线通信模块连接，NB-IoT通信模块连接与管理系统后台连接，

PCB控制板，用于根据接收的开锁指令或者关锁指令控制驱动机构进行驱动锁栓的开锁以及关锁；

身份识别模块，用于识别开锁或关锁指令的身份识别认证；

存储器，用于记录用户的每次开锁或者关锁的时间以及记录每次开锁或者关锁的信息来源，并将上述信息上传到管理系统后台；

蓝牙通信模块，用于接收的开锁指令或者关锁指令，并将接收的开锁指令或者关锁指令发送给PCB控制板；

4G、3G以及GPRS无线通信模块，通过5G、4G、3G以及GPRS无线网络，接收的开锁指令或者关锁指令，并将接收的开锁指令或者关锁指令发送给所述PCB控制板；

NB-IoT通信模块，用于接收的开锁指令或者关锁指令，并将接收的开锁指令或者关锁指令发送给PCB控制板，用于PCB控制板与管理系统后台的通讯。

优选的，刷卡模块包括感应电路以及刷卡电路，感应电路包设置有芯片U2；

刷卡电路设置有芯片U10以及芯片J1，芯片U10的引脚19、引脚16、引脚15、引脚14、引脚13、引脚12分别与芯片J1的引脚8、引脚7、引脚6、引脚5、引脚4、引脚3连接；

其中芯片U10的引脚19、引脚16、引脚15、引脚14、引脚13、引脚12分别为芯片U10的PD2接线端、SPIOUT接线端、SPIIN接线端、SPICS接线端、SPICLK接线端、IRQ接线端；

芯片J1的引脚9、引脚10、引脚11分别与芯片U2的引脚9、引脚8、引脚7连接；

芯片J1的引脚1分别与接线端TP2以及电源电压连接。

芯片J1的引脚2与接线端TP13连接，芯片J1的引脚12分别与接线端TP12以及接地端连接。其中，电源电压为3V。

芯片J1的引脚2经过电阻29后分别与电阻R30一端以及MOS管Q4的栅极连接，电阻R30另一端以及MOS管Q4的源极均与接地端连接，MOS管Q4的漏极分别与电阻52一端、电阻49一端、电阻45一端、电阻51一端连接，电阻52另一端、电阻49另一端、电阻45另一端、电阻51另一端分别与发光二极管LED1负极、发光二极管LED2负极、发光二极管LED3负极、发光二极管LED4负极连接，发光二极管LED1正极、发光二极管LED2正极、发光二极管LED3正极、发光二极管LED4正极均与电源电压连接。

优选的，芯片U2上设置有芯片J2，芯片U2的引脚5、引脚6分别与芯片J2的引脚1、引脚2连接，芯片J2的引脚3与电源电压连接，芯片J2的引脚4与接地端连接，

芯片U2的引脚8、引脚9分别与电阻14一端、电阻16一端连接，电阻14另一端、电阻16另一端均与电源电压连接。

优选的，NB-IoT通信模块设置有NB-IoT通信模块电路，NB-IoT通信模块电路包括芯片U1、芯片USIM1、芯片U13；

芯片U1的引脚15、引脚16、引脚17、引脚18分别与芯片USIM1的SIM_DATA接线端、SIM_CLK接线端、SIM_RST接线端、VCC接线端连接；

且SIM_DATA接线端分别与稳压二极管ED4一端、电阻R10一端以及电容C11一端连接，电容C11另一端接地线端；

SIM_CLK接线端分别与稳压二极管ED2一端以及电容C10一端连接，电容C10另一端接地线端；

SIM_RST接线端分别与稳压二极管ED1一端以及电容C8一端连接，电容C8另一端接地线端；稳压二极管ED4另一端、稳压二极管ED2另一端、稳压二极管ED1另一端均接地线端；

VCC接线端分别与稳压二极管ED3一端、电容C7一端、电阻R10另一端以及电容C14一端连接，电容C7另一端、电容C14另一端、稳压二极管ED3另一端均接地线端；

芯片U1的引脚35、引脚34相连接于VBAT_NB接线端,且VBAT_NB接线端分别与电容C44一端、电容C45一端以及芯片U13的VOUT接线端连接，电容C44另一端、电容C45另一端均接地线端；

芯片U13的VIN接线端分别与VIN2接线端、电容C41一端、电容C42一端、电容C43一端连接，电容C41另一端、电容C42另一端、电容C43另一端均接地线端。

优选的，芯片U1的引脚1分别与电阻R11一端以及三极管Q3的发射极连接，电阻R11另一端分别与电阻R4一端、三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极分别与电阻R12一端以及接线端UART2_RX连接,电阻R12另一端接电源电压，电阻R4另一端与VDD_EXTO接线端连接。

优选的，芯片U1的引脚2分别与电容C15一端、电阻R6一端以及三极管Q1的集电极连接，电容C15另一端接地线端，电阻R6另一端分别与VDD_EXTO接线端、电阻R5一端连接，三极管Q1的基极与电阻R5另一端连接，三极管Q1的发射极分别与电阻R14一端以及接线端UART2_TX连接,电阻R14另一端接电源电压。

优选的,芯片U1的引脚39与三极管Q2的集电极连接，三极管Q3的集电极分别与电阻R19一端以及接地端连接,三极管Q2的基极分别与电阻R19另一端以及电阻R18一端连接，电阻R18另一端与NB_PWR_KEY＃接线端连接。

本发明通过触摸式按键，系统授权生成密码，用户通过输入密码进行开门，蓝牙开门，或通过刷卡授权开门或者配置蓝牙模块使用手机开门。

本发明能够多种联网方式，实现远程通讯，实时监控开门记录，随时下发密码，按键反应速度快。本发明具有低功耗和更强的抗干扰能力，更长待机，通过虚位密码，防止偷窥，能够自动上传开门记录，支持各种类型卡进行刷卡开门。

其中，本发明主控芯片（MCU）采用工业级处理器，紧急电源的数据接口采用Micro-USB，电池采用4节5号电池，能够续航12个月，按键类型为电容式触摸，锁栓以及外壳采用锌合金，外壳为一体铸造。

本发明能够自主选择有效时间，系统自动生成，过期自动作废；可以实时禁止用户开门，可以实时让门锁处于禁止开门状态；可以实时查询门锁电量、房间入住情况；能够实时查询门锁开门记录，确认开锁时间和开锁人，通过门锁管理系统后台，可以集中管理数十万级门锁，实现门锁的实时管理、检测。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

上面结合附图对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种公寓智能锁，其特征在于，包括PCB控制板、身份识别模块、存储器、刷卡模块、触摸按键、蓝牙通信模块、NB-IoT通信模块、驱动机构、锁栓以及管理系统后台，所述PCB控制板分别与所述身份识别模块、所述存储器以及所述驱动机构连接，所述身份识别模块以及所述存储器均分别与所述刷卡模块、所述触摸按键、所述蓝牙通信模块、所述NB-IoT通信模块连接，所述NB-IoT通信模块连接与所述管理系统后台连接，

所述PCB控制板，用于根据接收的开锁指令或者关锁指令控制所述驱动机构进行驱动所述锁栓的开锁以及关锁；

所述身份识别模块，用于识别开锁或关锁指令的身份识别认证；

存储器，用于记录用户的每次开锁或者关锁的时间以及记录每次开锁或者关锁的信息来源，并将上述信息上传到所述管理系统后台；

蓝牙通信模块，用于接收的开锁指令或者关锁指令，并将接收的开锁指令或者关锁指令发送给所述PCB控制板；

NB-IoT通信模块，用于接收的开锁指令或者关锁指令，并将接收的开锁指令或者关锁指令发送给所述PCB控制板，用于所述PCB控制板与所述管理系统后台的通讯。

2.根据权利要求1所述的公寓智能锁，其特征在于，所述刷卡模块包括感应电路以及刷卡电路，所述感应电路包设置有芯片U2；

所述刷卡电路设置有芯片U10以及芯片J1，所述芯片U10的引脚19、引脚16、引脚15、引脚14、引脚13、引脚12分别与所述芯片J1的引脚8、引脚7、引脚6、引脚5、引脚4、引脚3连接；

其中所述芯片U10的引脚19、引脚16、引脚15、引脚14、引脚13、引脚12分别为所述芯片U10的PD2接线端、SPIOUT接线端、SPIIN接线端、SPICS接线端、SPICLK接线端、IRQ接线端；

所述芯片J1的引脚9、引脚10、引脚11分别与所述芯片U2的引脚9、引脚8、引脚7连接；

所述芯片J1的引脚1分别与接线端TP2以及电源电压连接。

3.根据权利要求2所述的公寓智能锁，其特征在于，所述芯片J1的引脚2与接线端TP13连接，所述芯片J1的引脚12分别与接线端TP12以及接地端连接。

4.根据权利要求3所述的公寓智能锁，其特征在于，所述电源电压为3V。

5.根据权利要求3所述的公寓智能锁，其特征在于，所述芯片J1的引脚2经过电阻29后分别与电阻R30一端以及MOS管Q4的栅极连接，所述电阻R30另一端以及所述MOS管Q4的源极均与接地端连接，所述MOS管Q4的漏极分别与电阻52一端、电阻49一端、电阻45一端、电阻51一端连接，所述电阻52另一端、所述电阻49另一端、所述电阻45另一端、所述电阻51另一端分别与发光二极管LED1负极、发光二极管LED2负极、发光二极管LED3负极、发光二极管LED4负极连接，所述发光二极管LED1正极、所述发光二极管LED2正极、所述发光二极管LED3正极、所述发光二极管LED4正极均与所述电源电压连接。

6.根据权利要求2所述的公寓智能锁，其特征在于，所述芯片U2上设置有芯片J2，所述芯片U2的引脚5、引脚6分别与所述芯片J2的引脚1、引脚2连接，所述芯片J2的引脚3与所述电源电压连接，所述芯片J2的引脚4与接地端连接，

所述芯片U2的引脚8、引脚9分别与电阻14一端、电阻16一端连接，所述电阻14另一端、所述电阻16另一端均与所述电源电压连接。

7.根据权利要求1所述的公寓智能锁，其特征在于,所述NB-IoT通信模块设置有NB-IoT通信模块电路，所述NB-IoT通信模块电路包括芯片U1、芯片USIM1、芯片U13；

所述芯片U1的引脚15、引脚16、引脚17、引脚18分别与所述芯片USIM1的SIM_DATA接线端、SIM_CLK接线端、SIM_RST接线端、VCC接线端连接；

且所述SIM_DATA接线端分别与稳压二极管ED4一端、电阻R10一端以及电容C11一端连接，所述电容C11另一端接地线端；

所述SIM_CLK接线端分别与稳压二极管ED2一端以及电容C10一端连接，所述电容C10另一端接地线端；

所述SIM_RST接线端分别与稳压二极管ED1一端以及电容C8一端连接，所述电容C8另一端接地线端；稳压二极管ED4另一端、稳压二极管ED2另一端、稳压二极管ED1另一端均接地线端；

所述VCC接线端分别与稳压二极管ED3一端、电容C7一端、所述电阻R10另一端以及电容C14一端连接，所述电容C7另一端、所述电容C14另一端、所述稳压二极管ED3另一端均接地线端；

所述芯片U1的引脚35、引脚34相连接于VBAT_NB接线端,且所述VBAT_NB接线端分别与电容C44一端、电容C45一端以及所述芯片U13的VOUT接线端连接，所述电容C44另一端、所述电容C45另一端均接地线端；

所述芯片U13的VIN接线端分别与VIN2接线端、电容C41一端、电容C42一端、电容C43一端连接，所述电容C41另一端、所述电容C42另一端、所述电容C43另一端均接地线端。

8.根据权利要求7所述的公寓智能锁，其特征在于,所述芯片U1的引脚1分别与电阻R11一端以及三极管Q3的发射极连接，所述电阻R11另一端分别与电阻R4一端、所述三极管Q3的基极连接，所述三极管Q3的集电极分别与电阻R12一端以及接线端UART2_RX连接,所述电阻R12另一端接电源电压，所述电阻R4另一端与VDD_EXTO接线端连接。

9.根据权利要求7所述的公寓智能锁，其特征在于,所述芯片U1的引脚2分别与电容C15一端、电阻R6一端以及三极管Q1的集电极连接，所述电容C15另一端接地线端，所述电阻R6另一端分别与所述VDD_EXTO接线端、电阻R5一端连接，所述三极管Q1的基极与所述电阻R5另一端连接，所述三极管Q1的发射极分别与电阻R14一端以及接线端UART2_TX连接,所述电阻R14另一端接电源电压。

10.根据权利要求7所述的公寓智能锁，其特征在于,所述芯片U1的引脚39与三极管Q2的集电极连接，所述三极管Q3的集电极分别与电阻R19一端以及接地端连接,所述三极管Q2的基极分别与所述电阻R19另一端以及电阻R18一端连接，所述电阻R18另一端与NB_PWR_KEY＃接线端连接。