CN202831872U

CN202831872U - 一种带有电子眼防盗和手机通信功能的超低功耗指纹锁

Info

Publication number: CN202831872U
Application number: CN 201220057963
Authority: CN
Inventors: 刘燃
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-02-22
Filing date: 2012-02-22
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2022-02-22

Abstract

本实用新型提供一种带有电子眼防盗和手机通信功能的超低功耗指纹锁，包括：电源管理电路模块、GPRS模块、指纹模块、红外模块、摄像头、电机、电量检测电路、低功耗MCU、9V锂电池、机械锁芯、键盘。当有人在锁前逗留时间超过15秒而未进行指纹输入操作或者指纹模块采集到非法指纹数据时，摄像头对现场拍照并将照片通过GPRS模块以彩信的形式发送到指定号码上；无人时，除红外模块和低功耗MCU外，其它应用模块处于断电状态；当电量检测电路检测到电量过低时自动发短信到指定号码提示更换电池。本实用新型将彩信报警、手机通信、指纹识别等技术集成在锁上，并对电路进行了超低功耗设计，既提高了智能防盗能力又提高了电池的利用率。

Description

一种带有电子眼防盗和手机通信功能的超低功耗指纹锁

技术领域

本实用新型涉及无线通信和智能防盗领域，特别提供了一种带有电子眼防盗和手机通信功能的超低功耗指纹锁。

背景技术

目前，锁的防盗性能做的还不够完善：对于传统的机械锁和密码锁来说，钥匙容易被复制、密码也可能泄露，拥有了钥匙和密码，任何人都可以开锁；对于传统的指纹锁来说，指纹的唯一性使得它在防盗性能上优于机械锁和密码锁，但是如果面对强行撬锁的情况，指纹锁也不再具有防盗性了。

电源供电问题是电子锁领域面临的难题。目前的电子锁供电方式主要有两种：一种是直接接市电，一种是电池供电。对于直接接市电的电子锁来说，一旦停电，锁将无法打开。对于电池供电的电子锁来说，经常更换电池也是个让人头疼的问题。要解决上述问题，就必须降低电子锁的功耗，提高电池的利用率。

发明内容

本实用新型的主要目的是解决现有电子锁防盗性能不完善、智能化程度低、电池利用率不高等问题，特提供了一种带有电子眼防盗和手机通信功能的超低功耗指纹锁。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种带有电子眼防盗和手机通信功能的超低功耗指纹锁，包括：电源管理电路模块、GPRS模块、指纹模块、红外模块、摄像头、电机、电量检测电路、低功耗MCU、9V锂电池、机械锁芯、键盘，其中，低功耗MCU分别与GPRS模块、指纹模块、红外模块、摄像头、电机相互电连接。

其中，所述低功耗MCU，是整个电路的核心，用于对其它各部分电路进行管理和控制。

其中，所述GPRS模块，用于发送短信和彩信到指定的手机号码上。

其中，所述键盘由11个按键组成，用于设定用户的手机号码(GPRS模块将彩信和短信发送到这个号码上)。

其中，所述电机，用于带动机械锁芯开锁。

其中，所述摄像头可选用OV9650，用于对现场进行拍照。

其中，所述指纹模块，用于采集使用者的指纹数据，如果采集到的指纹数据合法则电机带动机械锁芯开锁；如果采集到的指纹数据不合法，摄像头将对现场拍照，并将照片通过GPRS模块发送到指定的手机号码上。

其中，所述电源管理电路模块用于负责整个电路的电源分配以及控制各部分电路的供电，又进一步包括：LDO线性稳压器TPS76928(静态电流1uA)，用于对摄像头OV9650进行2.8V电源管理；LDO线性稳压器TPS76918(静态电流1uA)，用于对摄像头OV9650进行1.8V电源管理；LDO线性稳压器TPS76901(静态电流1uA)，用于对GPRS模块进行4V电源管理；LDO电压调整器芯片EG6501-50(静态电流小于0.1uA)，用于对指纹模块进行5V电源管理；LDO电压调整器芯片EG6501-33(静态电流小于0.1uA)，用于对电机进行3.3V电源管理；MCP33稳压器(静态电流小于1uA)，用于对所述LDO电压调整器芯片EG6501-50、LDO电压调整器芯片EG6501-33、红外模块提供3.3V的稳定电压。

其中，所述红外模块又进一步包括：热释电红外传感器，用于感应人体的红外辐射，将感应到的红外辐射转换为微弱的电压信号并输出给SMG841运算放大器；SMG841运算放大器(静态电流380nA)，用于放大微弱的电压信号，并把放大后的电压信号输出到低功耗MCU的外部中断，从而将低功耗MCU从掉电模式唤醒。

其中，所述电量检测电路可选用BD4848电压检测芯片(静态电流0.8uA)进行搭建，用于对9V锂电池进行时时电压检测，当9V锂电池电压低于4.8V时，产生一个复位信号，将低功耗MCU从掉电模式唤醒，然后低功耗MCU通过GPRS模块发送提示短信到指定的手机号码上，提醒更换电池。

其中，所述9V锂电池，用于给电源管理电路模块以及电量检测电路供电。

在无人靠近的情况下，低功耗MCU处在掉电模式，摄像头、指纹模块、GPRS模块、电机均处于断电状态(通过电源管理电路模块将它们的电源切断)，唯有红外模块处在工作状态，所以整个电路的功耗极低。当红外模块检测到有人时，会产生一个中断信号将低功耗MCU从掉电模式唤醒，接着低功耗MCU控制电源管理电路模块将指纹模块的供电打开，如果指纹模块在15秒内没有采集到指纹数据或者采集到的指纹数据非法，低功耗MCU控制电源管理电路模块将摄像头的供电打开，摄像头对现场进行拍照，并将照片数据转交给低功耗MCU，低功耗MCU将照片数据通过GPRS模块以彩信的形式发送到指定的手机号码上(这个手机号码可由键盘设定)；如果指纹模块采集到的指纹数据合法，低功耗MCU控制电源管理电路模块将电机的供电打开，并控制电机带动机械锁芯开锁。

本实用新型的优点在于：

(1)将电子眼、彩信报警、手机通信、指纹识别等技术集成在了锁上，从而大幅度提高了锁的防盗能力和智能化程度。

(2)通过对电路的超低功耗设计，使得在增加电路功能的同时还极大降低了功耗，提高了电池的利用率。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理框图；

图2是本实用新型的电路内部结构示意图；

图3是本实用新型的工作流程图。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案做进一步描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图2所示，一种带有电子眼防盗和手机通信功能的超低功耗指纹锁，包括：9V锂电池1、电源管理电路模块2、GPRS模块3、指纹模块4、红外模块5、摄像头6、电机7、低功耗MCU 8、BD4848电量检测电路9、机械锁芯10、键盘11。

其中，所述电源管理电路模块2又进一步包括：LDO线性稳压器TPS76928A1(静态电流1uA)、LDO线性稳压器TPS76918A2(静态电流1uA)、LDO线性稳压器TPS76901A3(静态电流1uA)、LDO电压调整器芯片EG6501-50A5(静态电流小于0.1uA)、LDO电压调整器芯片EG6501-33A6(静态电流小于0.1uA)、MCP33稳压器A4(静态电流小于1uA)。

其中，所述9V锂电池1用于给LDO线性稳压器TPS76928A1、LDO线性稳压器TPS76918A2、LDO线性稳压器TPS76901A3、MCP33稳压器A4、BD4848电量检测电路9供电。

MCP33稳压器进一步输出3.3V稳定电压，用于给低功耗MCU 8、LDO电压调整器芯片EG6501-50A5、LDO电压调整器芯片EG6501-33A6提供稳定3.3V电压。LDO电压调整器芯片EG6501-50A5和LDO电压调整器芯片EG6501-33A6又进一步输出5V和3.3V电压，分别给指纹模块4和电机7供电。

LDO线性稳压器TPS76928A1和LDO线性稳压器TPS76918A2进一步输出2.8V和1.8V电压，用于给摄像头6供电。

LDO线性稳压器TPS76901A3进一步输出4V电压给GPRS模块3供电。

其中，所述低功耗MCU 8可以控制LDO线性稳压器TPS76928A1、LDO线性稳压器TPS76918A2、LDO线性稳压器TPS76901A3、LDO电压调整器芯片EG6501-50A5、LDO电压调整器芯片EG6501-33A6输出电压的开断。在通常情况下，LDO线性稳压器TPS76928A1、LDO线性稳压器TPS76918A2、LDO线性稳压器TPS76901A3、LDO电压调整器芯片EG6501-50A5、LDO电压调整器芯片EG6501-33A6的输出电压均被低功耗MCU 8关断，从而摄像头6、指纹模块4、电机7、GPRS模块3都处于断电状态。

其中，所述红外模块5又进一步包括：热释电红外传感器A8、SMG841运算放大器A7(静态电流380nA)。热释电红外传感器A8用于感应人体的红外辐射，并将感应到的红外辐射转换为微弱的电压信号输出给SMG841运算放大器A7，SMG841运算放大器A7把放大后的电压信号输出到低功耗MCU 8的外部中断，从而将低功耗MCU 8从掉电模式唤醒。

如图3所示，是本实用新型的工作流程图。

下面，结合图3和图2对本实用新型作进一步描述：

(1)热释电红外传感器A8时时检测是否有人靠近。如果有人靠近，热释电红外传感器A8将人体的红外辐射转换为微弱的电压信号输出给SMG841运算放大器A7进行放大，SMG841运算放大器A7把放大后的电压信号输出到低功耗MCU 8的外部中断，从而将低功耗MCU 8从掉电模式唤醒。

(2)低功耗MCU 8控制LDO电压调整器芯片EG6501-50A5输出5V电压给指纹模块4，开启指纹模4。

(3)指纹模块4检测是否有指纹数据输入，也即指纹模块4是否采集到指纹数据。如果采集到则进入步骤(4)，如果没有采集到则进入步骤(5)。

(4)指纹模块4检测采集到的指纹数据是否合法。如果合法则进入步骤(8)，如果非法则进入步骤(7)。

(5)等待15秒。

(6)指纹模块4再次检测是否采集到指纹数据。如果采集到则进入步骤(4)，如果没有采集到则进入步骤(7)。

(7)低功耗MCU 8控制LDO线性稳压器TPS76928A1和LDO线性稳压器TPS76918A2分别输出2.8V和1.8V电压，用于给摄像头6供电，摄像头6被启动拍照并将照片数据转交给低功耗MCU 8，低功耗MCU 8再将照片数据通过GPRS模块3发送到指定号码的手机上。

(8)低功耗MCU 8控制LDO电压调整器芯片EG6501-33A6输出3.3V电压，用于给电机供电，并控制电机转动，从而带动机械锁芯10开锁。

本实用新型所述技术方案并不仅仅限于说明书和实施方式中所列应用。对本实用新型技术所属领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型做出各种相应的改变和变形，而所有这些相应的改变和变形都属于本实用新型权利要求保护的范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种带有电子眼防盗和手机通信功能的超低功耗指纹锁，其特征在于：它包括9V锂电池(1)、电源管理电路模块(2)、GPRS模块(3)、指纹模块(4)、红外模块(5)、摄像头(6)、电机(7)、低功耗MCU(8)、电量检测电路(9)、机械锁芯(10)、键盘(11)，其中，低功耗MCU(8)分别与GPRS模块(3)、指纹模块(4)、红外模块(5)、摄像头(6)、电机(7)相互电连接。

2.根据权利要求1所述的一种带有电子眼防盗和手机通信功能的超低功耗指纹锁，其特征在于：所述红外模块(5)又进一步包括：热释电红外传感器(A8)、SMG841运算放大器(A7)，热释电红外传感器(A8)用于感应人体的红外辐射，并将感应到的红外辐射转换为微弱的电压信号输出给SMG841运算放大器(A7)，SMG841运算放大器(A7)把放大后的电压信号输出到低功耗MCU(8)的外部中断，从而将低功耗MCU(8)从掉电模式唤醒。

3.根据权利要求1所述的一种带有电子眼防盗和手机通信功能的超低功耗指纹锁，其特征在于：电源管理电路模块(2)又进一步包括：LDO线性稳压器TPS76928(A1)，用于对摄像头(6)进行2.8V电源管理；LDO线性稳压器TPS76918(A2)，用于对摄像头(6)进行1.8V电源管理；LDO线性稳压器TPS76901(A3)，用于对GPRS模块进行4V电源管理；LDO电压调整器芯片EG6501-50(A5)，用于对指纹模块进行5V电源管理；LDO电压调整器芯片EG6501-33(A6)，用于对电机进行3.3V电源管理；MCP33稳压器(A4)，用于对LDO电压调整器芯片EG6501-50(A5)、LDO电压调整器芯片EG6501-33(A6)、红外模块(5)提供3.3V的稳定电压。

4.根据权利要求1所述的一种带有电子眼防盗和手机通信功能的超低功耗指纹锁，其特征在于：所述键盘由11个按键组成，用于设定用户的手机号码。