CN111321948B - 具有复位功能的智能锁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有复位功能的智能锁，包括：电源模块包括电源电路和备用电源；电源电路包括电源、二极管、第一电阻、第二电阻、电容和PMOS管；电源的负极接地且正极连接至PMOS管的S极；PMOS管的G极连接至第二电阻的一端且D极连接负载；第二电阻的另一端接地；第一电阻的一端连接至PMOS管的S极且另一端连接至PMOS管的G极；二极管的阴极连接至PMOS管的S极且阳极连接电容的一端；电容的另一端连接至PMOS管的G极；备用电源的负极接地且正极连接至二极管和电容之间。本发明的有益之处在于具有复位功能的智能锁通过接入备用电源，控制PMOS管的通断，实现对电子锁定模块、主控模块和电子触发模块的复位操作。

Description

具有复位功能的智能锁

技术领域

本发明涉及一种具有复位功能的智能锁。

背景技术

智能锁作为电子设备，不可避免的可能会出现电子系统的运行故障，比如导致静电干扰，程序跑飞，导致设备宕机，而锁又作为使用频率较高的关键设备，可靠性跟稳定性非常重要，为了避免出现锁宕机情况，一般都会在智能锁门外部分增加给系统复位的模块。现有的复位方案有通过单片机的复位引脚来复位系统，一方面，复位深度不够，单片机复位管脚的复位，对一些配置是不能进行复位的，比如单片机的电源逻辑，硬件接口逻辑。另一方面，复位广度不够，该发明只能复位单片机，一些其他的芯片不能够进行复位。

发明内容

本发明提供了一种具有复位功能的智能锁，采用如下的技术方案：

一种具有复位功能的智能锁，包括：

壳体；

电子锁定模块，用于锁定或解锁壳体；

主控模块，用于电连接至电子锁定模块以控制电子锁定模块解锁壳体；

电子触发模块，用于电连接至主控模块并在符合解锁条件时发送触发信号至主控模块，主控模块接收到触发信号时控制电子锁定模块解锁壳体；

电源模块，用于电连接至电子锁定模块、主控模块和电子触发模块以进行供电；

电子锁定模块、主控模块和电子触发模块设置于壳体内；

电源模块包括设置于壳体内的电源电路和可选择的连接至电源电路的备用电源；

电源电路包括电源、二极管、第一电阻、第二电阻、电容和PMOS管；

电源的负极接地且正极连接至PMOS管的S极；

PMOS管的G极连接至第二电阻的一端且D极连接至主控模块、电子锁定模块和电子触发模块；

第二电阻的另一端接地；

第一电阻的一端连接至PMOS管的S极且另一端连接至PMOS管的G极；

二极管的阴极连接至PMOS管的S极且阳极连接电容的一端；

电容的另一端连接至PMOS管的G极；

当备用电源连接至电源电路时，备用电源的负极接地且正极连接至二极管和电容之间。

进一步地，电源模块还包括：

插座，用于电连接至电源电路；

插头，用于电连接至备用电源；

插座设置于壳体外表面。

进一步地，备用电源设置于壳体内；

插头设置于壳体外；

插头通过导线连接至备用电源。

进一步地，电源模块还包括：

能量指示灯，用于电连接至备用电源以显示备用电源的电量；

能量指示灯设置于壳体上。

进一步地，电源模块还包括：

报警器，用于电连接至备用电源以当备用电源的电量下降到预设值时进行报警；

报警器设置于壳体内。

进一步地，备用电源和插头为便携式可携带设备。

进一步地，电源模块还包括：

开关部件，用于供用户操作以将备用电源接入电源电路或从电源电路断开；

备用电源设置于壳体内，

开关部件设置于壳体外表面。

进一步地，电源电路还包括用于进行电压转换的电压转换器；

电压转换器的一端连接至PMOS管的D极且另一端连接至主控模块、电子锁定模块和电子触发模块。

进一步地，电子触发模块包括：

指纹验证子模块，用于验证用户的指纹信息；

密码验证子模块，用于验证用户输入的密码信息。

进一步地，电子触发模块包括：

刷卡子模块，用于验证用户的电子卡信息。

本发明的有益之处在于所提供的具有复位功能的智能锁设计的电源电路通过接入备用电源，控制PMOS管的通断，实现对电子锁定模块、主控模块和电子触发模块的复位操作。

本发明的有益之处还在于所提供的具有复位功能的智能锁的备用电源设置在壳体内部，通过导线连接一插头延伸至壳体外部，壳体上还设有插座，通过将插头插入插座即可实现复位，用户无需携带额外的复位设备。

附图说明

图1是本发明的具有复位功能的智能锁的示意图；

图2是本发明的具有复位功能的智能锁的内部的模块的示意图；

图3是本发明的连接了备用电源后的电源电路的示意图；

具有复位功能的智能锁100，壳体1，插座11，插头12，能量指示灯13，电子锁定模块2，主控模块3，电子触发模块4，指纹验证子模块41，密码验证子模块42，刷卡子模块43，电源模块5。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

如图1-3所示，本发明为一种具有复位功能的智能锁100，包括：包括：壳体1、电子锁定模块2、主控模块3、电子触发模块4和电源模块5。电子锁定模块2用于锁定或解锁壳体1，即控制壳体1和与其相配合的部分(如门框等)的的锁定关系。主控模块3用于电连接至电子锁定模块2以控制电子锁定模块2解锁壳体1。电子触发模块4用于电连接至主控模块3并在符合解锁条件时发送触发信号至主控模块3，主控模块3接收到触发信号时控制电子锁定模块2解锁壳体1。电源模块5用于电连接至电子锁定模块2、主控模块3和电子触发模块4以对以上模块供电。电子锁定模块2、主控模块3和电子触发模块4设置于壳体1内。其中，电源模块5包括设置于壳体1内的电源电路和可选择的连接至电源电路的备用电源U2。具体而言，电源电路包括电源U1、二极管D、第一电阻R1、第二电阻R2、电容C和PMOS管Q。电源U1的负极接地且正极连接至PMOS管Q的S极。PMOS管Q的G极连接至第二电阻R2的一端且D极连接至主控模块3、电子锁定模块2和电子触发模块4。第二电阻R2的另一端接地。第一电阻R1的一端连接至PMOS管Q的S极且另一端连接至PMOS管Q的G极。二极管D的阴极连接至PMOS管Q的S极且阳极连接电容C的一端。电容C的另一端连接至PMOS管Q的G极。当备用电源U2连接至电源电路时，备用电源U2的负极接地且正极连接至二极管D和电容C之间。

PMOS管Q的开启电压最大为Vth，PMOS管Q的G极跟S极压差Vgs，在正常工作中，备用电源U2断开连接，电源U1供电，①点的电压为电源U1的电压V1，根据二极管D的单向导通性，②点的电压为0V。而因为电容C的隔直特性，③点的电压只由第一电阻R1和第二电阻R2的分压决定，电压至为V1*R2/(R2+R2)，当Vgs≤Vth，就能打开PMOS管Q，打开PMOS管Q后，④点的电压值为V1，电源U1给所有负载供电。故只要电源U1上电，调整好第一电阻R1和第二电阻R2的分压比就能给整个设备上电。当锁具出现故障需要复位的时候，备用电源U2接入，此时②点的电压就为备用电源的电压V2，如果V2＞V1+Vd，则D导通，V1＝V2-Vd，Vd为D的压降，一般为0.3到0.7V。二极管D实现了在电源U1低电量的时候，备用电源U2供电。

在备用电源U2接入的瞬间，②点的电压是从0V瞬间上升到V2，电容C的两端的电压不能突变，③点的电压为V2+V1*R2/(R1+R2)。综上，当备用电源U2接入的瞬间，②点电压从0V上升到V2，③点的电压从V1*R2/(R1+R2)上升到V2+V1*R2/(R1+R2)。只要③点的电压V2+V1*R2/(R1+R2)-V1>Vth,Pmos管Q则会关闭。此时④点电压逐渐变为0V，所有负载断电，设备断电。当备用电源U2接入稳定后，②点的电压稳定在V2，此时③点的电压从V2+V1*R2/(R1+R2)开始回落，回落的过程相当于电容放电的过程，此时电容C上的能量主要通过第一电阻R1和第二电阻R2放电，当V3≤V1+Vth的时候，Pmos管Q会再次被打开。根据电容的充放电公式t＝RCLn[E/(E-Vt)]，将放电初始电压V2+V1*R2/(R1+R2)，放电截止电压V1+Vth带入，可以计算出大致的放电时间。此时间内，Pmos管Q保持关闭状态，负载持续断电。此时间结束一瞬间，Pmos管Q会被再次打开完成一次复位操作。

以上整个过程，实现了，电源U1上电可持续供电，备用电源U2上电时先将电源U1断开一段时间再上电，通过切断电源的操作来进行设备的复位。

在本发明中，电源U1为6V，备用电源U2为5V，PMOS管Q的最大导通电压Vth为-2V，第一电阻为10KΩ，第二电阻为10KΩ。

作为一种优选的实施方式，电源模块5还包括插座11和插头12，插座11用于电连接至电源电路。插座11设置于壳体1外表面供插头12插入。插头12用于电连接至备用电源U2。当将插座11插入插头12中时，备用电源U2接入电源电路。

备用电源U2既可以设置在壳体1中，也可以设置成可便携式携带。

在本发明中，备用电源设置于壳体1内。插头12设置于壳体1外。插头12通过导线连接至备用电源。当需要对智能锁进行复位时，将壳体1外的插头12插入插座11内。具体的，可以通过手机连接USB接头插入插座11,将手机作为备用电源U2

作为一种优选的实施方式，电源模块5还包括：能量指示灯13。

具体而言，能量指示灯13设置于壳体1上，用于电连接至备用电源U2以显示备用电源U2的电量。

作为一种优选的实施方式，电源模块5还包括：报警器。

具体而言吗，报警器设置于壳体1内，用于电连接至备用电源U2以当备用电源U2的电量下降到预设值时进行报警。报警器具体可为蜂鸣器。

作为一种可选的实施方式，备用电源U2和插头12为便携式可携带设备。用户将备用电源U2随身携带，当需要对智能锁进行复位时，取出备用电源U2,将插头12插入插头12内。

作为另一种可选的实施方式，电源模块5还包括：开关部件。

具体而言，开关部件用于供用户操作以将备用电源U2接入电源电路或从电源电路断开。

备用电源设置于壳体1内，开关部件设置于壳体1外表面。用于可以通过操作开关部件将备用电源U2接入电源电路为从电源电路断开。

作为一种可选的实施方式，电源电路还包括用于进行电压转换的电压转换器。电压转换器的一端连接至PMOS管Q的D极且另一端连接至主控模块3、电子锁定模块2和电子触发模块4。电压转换器将电源U1的电压转换成负载需要的电压值。

作为一种优选的实施方式，电子触发模块4包括：指纹验证子模块41和密码验证子模块42。

具体而言，指纹验证子模块41用于验证用户的指纹信息，密码验证子模块42用于验证用户输入的密码信息。当验证通过后，主控模块3控制电子锁定模块2解锁。

作为一种优选的实施方式，电子触发模块4还包括：刷卡子模块43。

刷卡子模块43用于验证用户的电子卡信息，当验证了用户携带匹配的电子卡后，主控模块3控制电子锁定模块2解锁。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种具有复位功能的智能锁，其特征在于，包括：

壳体；

电子锁定模块，用于锁定或解锁所述壳体；

主控模块，用于电连接至所述电子锁定模块以控制所述电子锁定模块解锁所述壳体；

电子触发模块，用于电连接至所述主控模块并在符合解锁条件时发送触发信号至所述主控模块，所述主控模块接收到所述触发信号时控制所述电子锁定模块解锁所述壳体；

电源模块，用于电连接至所述电子锁定模块、所述主控模块和所述电子触发模块以进行供电；

所述电子锁定模块、所述主控模块和所述电子触发模块设置于所述壳体内；

所述电源模块包括设置于所述壳体内的电源电路和可选择的连接至所述电源电路的备用电源；

所述电源电路包括电源、二极管、第一电阻、第二电阻、电容和PMOS管；

所述电源的负极接地且正极连接至所述PMOS管的S极；

所述PMOS管的G极连接至所述第二电阻的一端且D极连接至所述主控模块、所述电子锁定模块和所述电子触发模块；

所述第二电阻的另一端接地；

所述第一电阻的一端连接至所述PMOS管的S极且另一端连接至所述PMOS管的G极；

所述二极管的阴极连接至所述PMOS管的S极且阳极连接所述电容的一端；

所述电容的另一端连接至所述PMOS管的G极；

当所述备用电源连接至所述电源电路时，所述备用电源的负极接地且正极连接至所述二极管和所述电容之间；

所述电源模块还包括：

插座，用于电连接至所述电源电路；

插头，用于电连接至所述备用电源；

所述插座设置于所述壳体外表面；

所述备用电源和所述插头为便携式可携带设备。

2.根据权利要求1所述的具有复位功能的智能锁，其特征在于，

所述备用电源设置于所述壳体内；

所述插头设置于所述壳体外；

所述插头通过导线连接至所述备用电源。

3.根据权利要求2所述的具有复位功能的智能锁，其特征在于，

所述电源模块还包括：

能量指示灯，用于电连接至所述备用电源以显示所述备用电源的电量；

所述能量指示灯设置于所述壳体上。

4.根据权利要求3所述的具有复位功能的智能锁，其特征在于，

所述电源模块还包括：

报警器，用于电连接至所述备用电源以当所述备用电源的电量下降到预设值时进行报警；

所述报警器设置于所述壳体内。

5.根据权利要求1所述的具有复位功能的智能锁，其特征在于，

所述电源模块还包括：

开关部件，用于供用户操作以将所述备用电源接入所述电源电路或从所述电源电路断开；

所述备用电源设置于所述壳体内，

所述开关部件设置于所述壳体外表面。

6.根据权利要求1所述的具有复位功能的智能锁，其特征在于，

所述电源电路还包括用于进行电压转换的电压转换器；

所述电压转换器的一端连接至所述PMOS管的D极且另一端连接至所述主控模块、所述电子锁定模块和所述电子触发模块。

7.根据权利要求1所述的具有复位功能的智能锁，其特征在于，

所述电子触发模块包括：

指纹验证子模块，用于验证用户的指纹信息；

密码验证子模块，用于验证用户输入的密码信息。

8.根据权利要求7所述的具有复位功能的智能锁，其特征在于，

所述电子触发模块包括：

刷卡子模块，用于验证用户的电子卡信息。

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