CN110310403A - 一种利用手机开启的智能门锁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用手机开启的智能门锁，包括手机蓝牙App、单片机、密码锁蓝牙、密码锁键盘模块、蜂鸣报警模块和继电器组模块，单片机、密码锁蓝牙、密码锁键盘模块、蜂鸣报警模块和继电器组模块均安装于门内，手机蓝牙App安装于手机上并通过密码锁蓝牙与单片机进行通信，密码锁键盘模块用于完成对初始密码的设置，蜂鸣报警模块用于在用户连续输入设定次数的错误密码后发出报警。本发明利用手机通过蓝牙传输密码来开启门锁，结合了智能手机的应用，门锁的安装位置隐蔽，可以有效防止门锁被外力破坏。

Description

一种利用手机开启的智能门锁

技术领域

本发明涉及智能门锁领域，特别涉及到一种利用手机开启的智能门锁。

背景技术

随着信息和通信技术的不断发展和进步，常用的门锁也在不断的更新和发展。从最初的机械锁发展到现在的指纹锁、密码锁等。在门锁上应用了最新的电子技术和信息技术，使门锁的安全性和可靠性得到了不断的提高。

目前使用的门锁主要有以下几种形式：

1)、电子密码锁和指纹锁：指纹和密码输入部分基本都是安装于门外侧，便于使用者在门外通过数字按钮输入密码控制电路或是芯片工作,从而控制机械开关的闭合,完成开锁、闭锁任务。

2)、刷卡式的门锁：利用非接触式IC卡，电子锁通过通过近场通信激活处于休眠状态卡上的CPU，门锁和卡片上的编码和认证信息进行确认，当与门锁上机构所设定的信息一致时，门锁上的控制机构会启动机械机构使门锁开启。

然而，弹力锁材质多为黄铜不够坚硬，易被破坏。钥匙牙齿会有相同，据统计，每4000把锁中就有两把锁的钥匙齿牙相同或类似，安全性低。钥匙容易丢失，会造成不必要的麻烦。电子密码锁相较于弹力锁已经有很多优势，但当将其应用于实际生活中，依然还是会有很多问题存在，其中最重要的一点是：锁体重要的密码输入部分完全暴露于门外。这样的设计虽然便于输入密码，较为人性化，但实际上存在安全隐患。密码锁需要安装于墙面或门面上，如果受到外力的破坏会损坏门锁，门锁的安全性会有一定的影响。刷卡式的门锁同样需要把刷卡装置放于门外，如果被破坏也会对门锁的使用带来不利的影响。智能卡本身不需要再次认证，如果丢失造成不必要的损失。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种利用手机开启的智能门锁，以解决上述问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种利用手机开启的智能门锁，包括手机蓝牙App、单片机以及分别与单片机相连的密码锁蓝牙、密码锁键盘模块、蜂鸣报警模块和继电器组模块，单片机、密码锁蓝牙、密码锁键盘模块、蜂鸣报警模块和继电器组模块均安装于门上，手机蓝牙App安装于手机上并通过密码锁蓝牙与单片机进行通信，密码锁键盘模块用于完成对初始密码的设置，蜂鸣报警模块用于在用户连续输入设定次数的错误密码后发出报警。

进一步的，还包括显示模块，显示模块用于显示输入的密码信息，显示模块与单片机电连接。

进一步的，所述密码锁键盘模块为矩阵键盘结构，单片机的1引脚～8引脚分别与密码锁键盘模块对应的引脚相连；所述蜂鸣报警模块包括蜂鸣器B1，单片机的13引脚通过电阻R5与三极管Q2的基极相连，蜂鸣器B1与三极管Q2的集电极相连，三极管Q2的发射极与电源VCC相连；所述显示模块包括液晶显示LCD1，液晶显示LCD1的15引脚与三极管Q3的集电极相连，三极管Q3的发射极与电源VCC相连，三极管Q3的基极通过电阻R6与单片机的24引脚相连。

进一步的，所述蓝牙模块包括接口模块J1，还包括开关S1、电阻R3、电容C1、电容C2、电容C3和晶振Y1，接口模块J1的2引脚和3引脚分别与单片机的11引脚和10引脚相连，接口模块J1的4引脚与电源VCC相连，开关S1和电容C1并联设置且并联后的一端与电源VCC相连，另一端通过电阻R3接地，单片机的18引脚通过电容C2接地，单片机的19引脚通过电容C3接地，晶振Y1连接于单片机的18引脚和19引脚之间。

进一步的，所述继电器组模块包括电控门锁模块P2、发光二极管D1、电阻R15、电阻R4、三极管Q1、继电器的开关K1和线圈，三极管Q1的发射极与电源VCC相连，三极管Q1的基极通过电阻R4与单片机的23引脚相连，三极管Q1的集电极分别与线圈的一端以及发光二极管D1的正极相连，发光二极管D1的负极与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端以及线圈的另一端均接地，开关K1与电控门锁模块P2相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1)、把手机也作为开启门锁的钥匙，这样可以减少随身携带钥匙所带来的不方便。手机本身自带密码解锁开机功能，这样就使其得到双重密码认证，这样的密码锁大大提高了门锁的安全性能，同时具有操作简便，不用多余的携带鈅匙，便于安装和使用的特点，具有一定的实用意义。

2)、在利用手机作为开锁的工具的同时，本发明采用了单片机控制的电路，具有电路可靠和安全的特点。利用手机就能实现开锁功能，这样使破坏者无法获得门锁的位置，想破坏也无从下手。在门后面利用单片机作为控制的中心，通过蓝牙芯片接收手机发来的指令，如果密码正确就控制电磁机构开锁。

3)、本发明在具有高可靠性的同时，可以取消在门锁上安装的锁孔及密码输入设备，这样可以方便锁具在门上安装的隐蔽性，锁具可以安装在任意的位置，对于防止人为的强制性破坏提供了保障。密码锁无需在门外设置密码锁硬件，而是通过接收手机蓝牙发来的密码信息来控制开锁的装置。

本发明利用手机通过蓝牙传输密码来开启门锁，结合了智能手机的应用，而且单片机作为核心的智能门锁具有安全可靠的特点。由于不需要在门上开锁孔，使得门锁的安装位置可以更加隐蔽，可以有效防止门锁被外力破坏。本发明具有安全性高、易操控的特点，具有很好的实用价值，具有一定的推广前景。

附图说明

图1为本发明所述的利用手机开启的智能门锁的原理图。

图2为本发明所述的利用手机开启的智能门锁的电路图。

图3为本发明所述的利用手机开启的智能门锁的操控流程图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参见图1～图3，本发明所述的一种利用手机开启的智能门锁，包括手机蓝牙App、单片机以及分别与单片机相连的密码锁蓝牙、密码锁键盘模块、蜂鸣报警模块和继电器组模块。单片机、密码锁蓝牙、密码锁键盘模块、蜂鸣报警模块和继电器组模块均安装于门上。手机蓝牙App安装于手机上并通过密码锁蓝牙与单片机进行通信，密码锁键盘模块用于完成对初始密码的设置。蜂鸣报警模块用于在用户连续输入设定次数的错误密码后发出报警。

还包括显示模块，显示模块用于显示输入的密码信息，显示模块与单片机电连接。

密码锁键盘模块为矩阵键盘结构，单片机可选用89C51系列。单片机的1引脚～8引脚分别与密码锁键盘模块对应的引脚相连。蜂鸣报警模块包括蜂鸣器B1，单片机的13引脚通过电阻R5与三极管Q2的基极相连。蜂鸣器B1与三极管Q2的集电极相连，三极管Q2的发射极与电源VCC相连。显示模块包括液晶显示LCD1，液晶显示LCD1的15引脚与三极管Q3的集电极相连。三极管Q3的发射极与电源VCC相连，三极管Q3的基极通过电阻R6与单片机的24引脚相连。

蓝牙模块包括接口模块J1，蓝牙模块通过接口模块J1与单片机相连。还包括开关S1、电阻R3、电容C1、电容C2、电容C3和晶振Y1。接口模块J1的2引脚和3引脚分别与单片机的11引脚和10引脚相连，接口模块J1的4引脚与电源VCC相连。开关S1和电容C1并联设置且并联后的一端与电源VCC相连，另一端通过电阻R3接地。单片机的18引脚通过电容C2接地，单片机的19引脚通过电容C3接地。晶振Y1连接于单片机的18引脚和19引脚之间。

继电器组模块包括电控门锁模块P2、发光二极管D1、电阻R15、电阻R4、三极管Q1、继电器的开关K1和线圈。电控门锁模块P2由继电器控制门锁打开。三极管Q1的发射极与电源VCC相连，三极管Q1的基极通过电阻R4与单片机的23引脚相连。三极管Q1的集电极分别与线圈的一端以及发光二极管D1的正极相连。发光二极管D1的负极与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端以及线圈的另一端均接地。开关K1与电控门锁模块P2相连。

本发明可以在手机端通过蓝牙模块和智能门锁的单片机进行通信，来实现密码设置，密码设置完成后智能门锁只对输入正确的密码进行开锁操作。在日常的使用过程中，通过手机终端输入密码，密码通过蓝牙通信传送给智能门锁的单片机，在单片机中对接收到的密码和预设的密码进行比对，当输入的密码和预设的密码匹配时，在单片机的控制下开启门锁。如果输入密码错误，出于安全的考虑会对输入错误密码的次数进行计数，如五次连续输入错误的密码后，单片机会发出报警，并封闭密码的继续输入，防止其他人有类似的程序或使用盗用的手机来试图打开门锁，封闭密码的输入可以阻止这类猜密码的行为。

若将智能门锁看作一个系统，可以分为两个部分：

1)、在智能门锁一侧，是以单片机为核心的操作与控制电路，主要实现的功能是要从蓝牙模块接收来自手机端的指令信息，有键盘输入电路用来完成对初始密码的设置，并且还需要有显示电路，用于显示输入的密码信息。同时，在单片机内部完成对密码的匹配后，还需要对门锁进行操作的电路。这部分电路设置在门锁一侧，安装在门内，在实现了初始的设置和启动后，以后的操作均可以在手机端进行。

2)、需要设计一个手机端的APP，用作开锁的软件，其作用是实现人与手机进行交互的功能。在手机端，使用者看到的是密码输入及蓝牙通信接入的确认。当需要开锁时，首先要在手机端的蓝牙设备中查找到门锁的蓝牙设备号，并进行蓝牙的连接。然后，打开手机端的APP，并在其中确定手机的蓝牙和智能门锁的蓝牙处于连接状态，相当于发送消息通知智能门锁的单片机准备接受指令。在确认了手机和智能门锁的蓝牙已经连接好后，在手机APP中可以输入开锁的密码，密码会通过手机的蓝牙发送给单片机，单片机接收到密码后，会和预设的密码进行匹配，匹配成功后单片机就会发出开锁指令，操控开锁装置打开门锁。

3)、由于对安全性的考虑取消了锁孔，不需要用鈅匙来开锁了，因此对智能门锁的可靠性提出了很高的要求。为了提高可靠性，在智能门锁的电路上需要设置单片机及通信的备份电路，也就是把一套和控制电路一样的电路作为备份，在使用中投入工作的只有一套电路，当工作的电路出现故障不能正常工作时，备用的电路自动的投入工作。从现有单片机的可靠性来说，两套电路已经足够满足智能门锁电路对可靠性的要求。

4)、智能门锁电路需要保证可靠工作的另外一个因素是电源，在日常工作中可以利用市电提供电源。为了防止市电偶尔出现故障的可能，需要为智能门锁提供备用的电源，可以利用蓄电池作为备用的电源，平时蓄电池处于浮充电状态，当市电无法供电时，蓄电池会自动的投入供电。由于操控门锁及单片机电路本身耗费的电能很小，因此蓄电池不需要太大的容量，这对于智能门锁可以有一个紧凑的结构提供了保证。

本发明的门锁可以放在门内的任意位置，从外面看是看不到门锁的锁孔及门锁安装的位置，使得门锁很难被破坏。本发明结合了智能手机的普及应用，手机以及手机APP的功能覆盖日益全面，智能手机已成为每人必备的物品，使用手机就能打开门锁，就使手机兼具了鈅匙的功能，不用携带鈅匙了，减少了随身携带的物品数量。同时，手机本身有指纹和密码等安全措施，使得手机本身的安全性为门锁提供了多一层的安全保障。单片机电路的可靠性及备份电路使得智能门锁的可靠性得到了保障，备用电源的考虑也使得智能门锁可以不受市电故障带来的影响，从而使智能门锁的可靠性得到了有效的保证。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种利用手机开启的智能门锁，其特征在于：包括手机蓝牙App、单片机以及分别与单片机相连的密码锁蓝牙、密码锁键盘模块、蜂鸣报警模块和继电器组模块，单片机、密码锁蓝牙、密码锁键盘模块、蜂鸣报警模块和继电器组模块均安装于门上，手机蓝牙App安装于手机上并通过密码锁蓝牙与单片机进行通信，密码锁键盘模块用于完成对初始密码的设置，蜂鸣报警模块用于在用户连续输入设定次数的错误密码后发出报警。

2.根据权利要求1所述的利用手机开启的智能门锁，其特征在于：还包括显示模块，显示模块用于显示输入的密码信息，显示模块与单片机电连接。

3.根据权利要求2所述的利用手机开启的智能门锁，其特征在于：所述密码锁键盘模块为矩阵键盘结构，单片机的1引脚～8引脚分别与密码锁键盘模块对应的引脚相连；所述蜂鸣报警模块包括蜂鸣器B1，单片机的13引脚通过电阻R5与三极管Q2的基极相连，蜂鸣器B1与三极管Q2的集电极相连，三极管Q2的发射极与电源VCC相连；所述显示模块包括液晶显示LCD1，液晶显示LCD1的15引脚与三极管Q3的集电极相连，三极管Q3的发射极与电源VCC相连，三极管Q3的基极通过电阻R6与单片机的24引脚相连。

4.根据权利要求1所述的利用手机开启的智能门锁，其特征在于：所述蓝牙模块包括接口模块J1，还包括开关S1、电阻R3、电容C1、电容C2、电容C3和晶振Y1，接口模块J1的2引脚和3引脚分别与单片机的11引脚和10引脚相连，接口模块J1的4引脚与电源VCC相连，开关S1和电容C1并联设置且并联后的一端与电源VCC相连，另一端通过电阻R3接地，单片机的18引脚通过电容C2接地，单片机的19引脚通过电容C3接地，晶振Y1连接于单片机的18引脚和19引脚之间。

5.根据权利要求1所述的利用手机开启的智能门锁，其特征在于：所述继电器组模块包括电控门锁模块P2、发光二极管D1、电阻R15、电阻R4、三极管Q1、继电器的开关K1和线圈，三极管Q1的发射极与电源VCC相连，三极管Q1的基极通过电阻R4与单片机的23引脚相连，三极管Q1的集电极分别与线圈的一端以及发光二极管D1的正极相连，发光二极管D1的负极与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端以及线圈的另一端均接地，开关K1与电控门锁模块P2相连。