CN203334810U

CN203334810U - 电磁锁的电子钥匙

Info

Publication number: CN203334810U
Application number: CN2013203363258U
Authority: CN
Inventors: 李成海; 刘小俊; 张焕粉; 樊京生
Original assignee: Beijing Qingchang Power Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Qingchang Power Technology Co ltd
Priority date: 2013-06-13
Filing date: 2013-06-13
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2023-06-13

Abstract

本实用新型为了克服现有技术中电子钥匙存在的缺乏电源电量明确提示和功耗高的问题，提供了一种电磁锁的电子钥匙，包括：电源、电压检测单元、电压转换单元、控制单元、电量显示单元、输出单元和按键；按键用于开启控制单元；通过比较电源的实际电压与电压转换单元提供的电压参考值，电压检测单元向控制单元提供电源电量是否充足的信号；其中，电压转换单元通过转换电源电压获得电压检测单元做比较时所需的基准电压，电量显示单元指示电源电量，控制单元根据电压检测单元提供的信号，向输出单元输出电磁锁的继电器的动作信号，电压检测单元包括电压比较芯片。本电子钥匙能够清楚地指示电池电量，并显著降低了功耗，延长了电池的使用寿命。

Description

电磁锁的电子钥匙

技术领域

本实用新型涉及一种电压检测和控制装置，更具体地，涉及一种电磁锁的电子钥匙。

背景技术

传统的闭锁装置电子钥匙的电压显示根据发光二极管的点亮程度来判断电子钥匙的12V电池的电量的多少。这种方法虽然具有一定的直观效果，但难以做出准确的判断，点亮的程度与电量之间的关系只能凭借使用者的主观经验总结来确定，给使用者造成了不必要的麻烦。

虽然现有技术中判断电池电量的方法和装置较多，但或者因为流程或结构均较为复杂，并为此产生了不必要的高功耗，或者因为电量显示不清楚，均不能动态和准确地反映出电子钥匙的电压状态。例如，申请号为CN201120049190.8的中国实用新型申请公开了一种车用电子钥匙系统，包括：对车用电子钥匙发射充电信号的车载充电器；接收车载充电器发射的充电信号，并将该充电信号转化为电能的车用电子钥匙；身份认证模块，所述身份认证模块包括用于发射认证密匙的射频发射模块和用于接收认证密匙的射频接收模块，所述车用电子钥匙控制射频发射模块发射认证密匙，射频接收模块接收到的认证密匙发送给车载充电器进行身份认证。该车用电子钥匙系统可以通过车用电子钥匙和车载充电器进行无线充电，不需要更换电池，提高了钥匙的使用寿命。其在进行电量测量时，就没有先进行电源电量的判断。

此外，现有技术在判断电源电压时，检测电路一直处于检测状态，消耗了不必要的电能，缩短了电子钥匙的电池的寿命。

实用新型内容

为了克服现有技术中电子钥匙存在的缺乏电源电量明确提示和功耗高的问题，本实用新型提供了一种电磁锁的电子钥匙。

本实用新型中的电子钥匙的工作原理为：电子钥匙端子卡在电磁锁内的端口内，如果不锁上电磁锁，则电子钥匙无法拔出，电池电量由低功耗电压比较器测定，当电量不足以带动电磁铁动作时则电量指示灯不亮，能准确告知电池电量是否充足，提高工作人员的效率。同类产品电量指示不明确，无法做出准确的电量判断。电压比较器工作状态可控，只有当按下按钮时才工作；同时，控制电磁铁导通时间，减少电池电量。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种电磁锁的电子钥匙，包括：电源、电压检测单元、电压转换单元、控制单元、电量显示单元、输出单元和按键；所述按键用于开启控制单元；通过比较电源的实际电压与电压转换单元提供的电压参考值，所述电压检测单元向控制单元提供电源电量是否充足的信号；其中，所述电压转换单元通过转换电源电压获得电压检测单元做比较时所需的基准电压，所述电量显示单元指示电源电量，所述控制单元根据电压检测单元提供的信号，向输出单元输出电磁锁的继电器的动作信号，所述电压检测单元包括电压比较芯片。

进一步地，所述电量显示单元为LED灯，其根据电压比较器的输出信号供控制单元对电源电量的大小做出判断，当电量充足时LED灯亮，当电量不足时LED灯不亮，之后由控制单元关断，实现对电源的动态控制。

进一步地，所述电源采用13.2V电池，电压转换单元采用HT7130稳压芯片，电压检测单元采用LMV761电压比较芯片，控制单元采用单片机，按键采用电子钥匙上的轻触开关，电量显示单元采用发光二极管，输出电路用于驱动电磁锁的继电器产生动作。

本实用新型具有如下有益效果：

（1）本实用新型提供的电子钥匙技术方案通过LED灯显示电池电量的方案解决了传统电子钥匙电量余量显示不清楚，使用人判断不清楚电量多少的问题；

（2）本实用新型提供的电子钥匙技术方案通过动态控制方式，显著降低了功耗，延长了电池的使用寿命。

附图说明

图1示出了本实用新型的电子钥匙的结构框图；

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的电子钥匙中电源、电压检测单元、电压转换单元和输出单元的电路连接图；以及

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的电子钥匙中控制单元、按键和电量显示单元的电路连接图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型所述的电磁锁的显示装置做进一步详细的说明。

如图1所示的电子钥匙的结构框图，本实用新型提供了一种电磁锁的电子钥匙10，包括：电源1、电压检测单元2、电压转换单元3、控制单元4、电量显示单元5、输出单元6和按键7；所述按键7用于开启控制单元4；通过比较电源1的实际电压与电压转换单元3提供的电压参考值，所述电压检测单元2向控制单元4提供电源1电量是否充足的信号；其中，所述电压转换单元3通过转换电源1电压获得电压检测单元2做比较时所需的基准电压，所述电量显示单元5指示电源1电量，所述控制单元4根据电压检测单元2提供的信号，向输出单元6输出电磁锁的继电器的动作信号，所述电压检测单元2包括电压比较芯片。

进一步地，所述电量显示单元5为LED灯，其根据电压比较器的输出信号供控制单元4对电源1电量的大小做出判断，当电量充足时LED灯亮，当电量不足时LED灯不亮，之后由控制单元4关断，实现对电源1的动态控制。

进一步地，所述电源1采用13.2V电池，电压转换单元3采用HT7130稳压芯片，电压检测单元2采用LMV761电压比较芯片，控制单元4采用单片机，按键7采用电子钥匙上的轻触开关，电量显示单元5采用发光二极管，输出电路用于驱动电磁锁的继电器产生动作。

图2-3示出了根据本实用新型的电子钥匙的一个实施例的电路连接图。

电压比较芯片是一种用来将输入信号的电压和基准电压进行比较的芯片，芯片工作时需要外部供电，可以是单电源或者是双电源，功耗一般比较高。具体工作原理是：当输入电压大于基准电压时，芯片输出低一种状态（低电平、高电平、或高阻态）。当输入电压低于基准电压时，输出则另外一种状态。

结合到电子钥匙则用的是LMV761芯片，其有六个引脚，具体含义是：电源两个引脚，关断引脚，电压基准引脚，外部电压输入引脚，输出引脚；其工作时动态功耗电流是300μA，属于低功耗芯片。在电子钥匙中的具体工作原理是：当按下电子钥匙上的解锁验电按钮时，单片机给芯片关断引脚一个低电平（刚开始芯片关断引脚被设置为高电平），芯片开始工作。当电池的电压高于11V时，芯片输出一个高电平给单片机，当电池的电压低于11V时，芯片输出一个低电平。在芯片工作200ms以后给芯片关断引脚一个高电平，此时芯片停止工作，这样可以动态控制功耗，延长电池使用的年限。

按键SW1一端通过电阻接电源VCC，另一端接地GND。在按键SW1的控制下，向控制单元MSP430G2202的P1.0引脚输出高电平。控制单元MSP430G2202的P1.1引脚将LED电压信号接电量显示单元5的控制用三极管Q2的基极。控制单元MSP430G2202的P2.1引脚为电压比较芯片的控制NPN型三极管Q1提供基极电压。三极管Q1的发射极接地GND。控制单元MSP430G2202的/RST端的/RST信号在初始状态下通过电阻R11接电源VCC。电量显示单元5的LED灯LED1通过所述LED电压信号控制三极管Q2的基极电压，进而控制三极管Q2的导通；当三极管Q2导通时，LED灯LED1被点亮，指示此时电池有电。

LMV761芯片有六个引脚，具体含义是：电源引脚VCC和V-，关断引脚/RST，电压基准引脚-IN，外部电压输入引脚+IN，输出引脚OUT；其电源引脚VCC通过旁路电容C1（0.1微法）接电源VCC，电源引脚V-接地。/SD引脚接控制单元MSP430G2202的/RST端，OUT端通过电阻R12接NPN型三极管Q3的基极，其中三极管Q3的发射极接地GND，三极管Q3的集电极接电磁锁的继电器，提供产生继电器动作的VLO电压信号。三极管Q3的集电极还通过电阻R13接电源VCC。电压基准引脚-IN接电源VCC，外部电压输入引脚+IN接经过电阻R7（6M欧姆）和R8（2M欧姆）的分压后的电压，该经分压后的电压表示电池电量。

电阻R20与电阻R7串联。稳压管D1与触点开关U4（JZC-49F0121H1）并联然后与电阻R20串联，接在三极管Q1的集电极。当三极管Q1导通时，电阻R7的与电阻R20连接的一端接通电池电压，图中N2即表示电池电压的回路。

稳压芯片HT7130的Vin引脚通过电阻R20（500欧姆）和稳压管D1（IN4148）接三极管Q1的集电极，Vout引脚通过并联的电容C2（10微法）和C3（0.1微法）以及串联的电阻R15（0R）接电源VCC，GND引脚接地。

本实施例中，/RST信号由看门狗芯片SP809的/RST引脚产生。芯片SP809的GND引脚和VCC引脚之间串联有电容C5（0.1微法）。

下面结合附图2-3说明本实用新型的电子钥匙的工作过程：

当按键SW1被按下时，控制单元MSP430G2202给电压比较芯片LMV761的芯片关断引脚/RST一个低电平（刚开始芯片关断引脚/RST被设置为高电平），电压比较芯片LMV761开始工作。输出KEY信号到控制单元MSP430G2202的P1.0引脚。控制单元的P2.1引脚发出RELAY信号经由电阻R10到达NPN型三极管Q1，当电池的电压高于11V时，电压比较芯片LMV761输出一个高电平给控制单元MSP430G2202，当电池的电压低于11V时，电压比较芯片LMV761输出一个低电平。在电压比较芯片LMV761工作200ms以后给电压比较芯片LMV761关断引脚/RST一个高电平，此时电压比较芯片LMV761停止工作。

以上的各实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种电磁锁的电子钥匙，包括：电源、电压检测单元、电压转换单元、控制单元、电量显示单元、输出单元和按键；其特征在于，所述按键用于开启控制单元；通过比较电源的实际电压与电压转换单元提供的电压参考值，所述电压检测单元向控制单元提供电源电量是否充足的信号；其中，所述电压转换单元通过转换电源电压获得电压检测单元做比较时所需的基准电压，所述电量显示单元指示电源电量，所述控制单元根据电压检测单元提供的信号，向输出单元输出电磁锁的继电器的动作信号，所述电压检测单元包括电压比较芯片。

2.根据权利要求1所述的电子钥匙，其特征在于，进一步地，所述电量显示单元为LED灯，其根据电压比较器的输出信号供控制单元对电源电量的大小做出判断，当电量充足时LED灯亮，当电量不足时LED灯不亮，之后由控制单元关断，实现对电源的动态控制。

3.根据权利要求1或2所述的电子钥匙，其特征在于，进一步地，所述电源采用13.2V电池，电压转换单元采用HT7130稳压芯片，电压检测单元采用LMV761电压比较芯片，控制单元采用单片机，按键采用电子钥匙上的轻触开关，电量显示单元采用发光二极管，输出电路用于驱动电磁锁的继电器产生动作。