CN206987565U - 一种智能门锁 - Google Patents

Abstract

一种智能门锁，属于门锁控制技术领域。本实用新型智能门锁包括控制模块、门锁控制板、通信模块、机电门锁、电源模块；所述电源模块分别与所述控制模块和所述门锁控制板连接；所述控制模块经所述门锁控制板与所述机电门锁连接；所述控制模块还连接所述通信模块；所述电源模块包括主电源电路、备用直流电源、电压比较电路、开关电路、脉动充电电路，所述主电源电路经所述脉动充电电路依次连接所述备用直流电源、电压比较电路和开关电路，所述主电源电路还经所述开关电路分别与所述门锁控制板和所述控制模块连接。本实用新型开锁便捷、安全，即使停电状态下也能执行。

Description

一种智能门锁

技术领域

本实用新型涉及门锁控制技术领域，尤其涉及一种智能门锁。

背景技术

目前门锁开关，一般利用钥匙开闭机械锁，但钥匙携带是个麻烦问题，一旦丢失钥匙，则需要叫开锁匠撬锁开门。同样，类似酒店IC卡之类的感应式开门，仍需要开门配件，只是用IC卡替代了钥匙，但仍然存在携带不便捷的问题，并且IC卡保存不善的情况下，感应芯片磨损或去磁，同样影响开门的有效性。上述无论是钥匙开锁还是IC卡开锁，钥匙和IC卡容易被仿制，为了解决上述携带不便捷以及安全问题，现有提出了指纹认证的门锁，但该开锁方式对指纹印的识别要求很高，一旦指纹不清楚就容易出现识别错误，无法顺利开门。 另外，一旦停电无法开关门。为此，亟需一款携带便捷、安全的门锁，且无需担忧停电无法正常使用。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种携带便捷，安全有效识别，在各种用电情况下使用的智能门锁。

本实用新型提供一种智能门锁，包括控制模块、门锁控制板、通信模块、机电门锁、电源模块；所述电源模块分别与所述控制模块和所述门锁控制板连接；所述控制模块经所述门锁控制板与所述机电门锁连接；所述控制模块还连接所述通信模块；所述电源模块包括主电源电路、备用直流电源、电压比较电路、开关电路、脉动充电电路，所述主电源电路经所述脉动充电电路依次连接所述备用直流电源、电压比较电路和开关电路，所述主电源电路还经所述开关电路分别与所述门锁控制板和所述控制模块连接。

该智能门锁，省去了现有IC卡、IC挂牌、钥匙等麻烦，只需利用智能设备，如手机，与该智能门锁进行通信连接，智能门锁在带电操作下进行机电控制开锁。智能门锁与智能设备之间的通信连接，即进行了通信授权，解决了现有密码开锁有被偷窥的潜在风险问题、以及指纹开锁识别失败率高的问题。该智能门锁一般在带电操作下。当断电后，利用主电源电路对备用直流电源充电的功能，断电后智能门锁供电由备用直流电源供给。或者，在节电情况下，利用充到一定量的备用直流电源供电，有效节省了能耗。

作为优选，该智能门锁还包括出门控制按钮，所述出门控制按钮与所述门锁控制板连接。

作为优选，所述机电门锁为阴极锁或阳极锁或电磁锁。

作为优选，所述脉动充电电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、振荡器、可控硅、第三电阻、第一二极管；所述振荡器的放电端经所述第一电阻连接所述振荡器的低触发端;所述振荡器的低触发端经所述第一电容接地；所述振荡器的电压控制端经所述第二电容接地；所述振荡器的高触发端和接地端分别接地；所述输出端连接可控硅，所述振荡器的放电端经所述第二电阻分别连接振荡器的电源端和复位端；所述第二电阻经可控硅依次连接第三电阻、第一二极管并接地。

作为优选，所述开关电路包括第四电阻、第五电阻、第一三极管、第六电阻、第七电阻、第二二极管；所述电压比较电路的输出端依次连接所述第四电阻、第五电阻并接地；所述第四电阻和所述第五电阻的中间连接线连接第一三极管的基极，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电连接所述第二二极管的阳极，所述第二二极管的阴极经所述第六电阻接地；所述第一三极管的集电极经所述第七电阻连接电源。

作为优选，所述电压比较电路包括第一电压比较芯片，所述备用直流电源和参考电压分别连接所述第一电压比较芯片的输入端，所述第一电压比较芯片输出给所述开关电路。

作为优选，所述电压比较电路还包括第二电压比较芯片和电压检测电路；所述电压检测电路采集主电源电路的电压，所述电源电路的电压和第二参考电压分别连接所述第二电压比较芯片的输入端，所述第二电压比较芯片的输出端和所述第一电压比较芯片的输出端分别连接与门的输入端，所述与门的输出端连接所述开关电路。

作为优选，所述通信模块包括WIFI通信接口。

作为优选，所述主电源电路包括主交流电源和整流滤波电路。

作为优先，所述电源模块还包括逆变电路，连接于所述备用直流电源和所述电压比较电路之间。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型一种智能门锁，无需额外设置开门钥匙或门禁卡，只需要有个智能设备进行通信控制即能实现门锁的机电控制，使用便捷、安全；且在节电或断电情况下仍能使用智能门锁，可靠性高。

附图说明

图1为本实用新型一种智能门锁的总原理框图；

图2为本实用新型一种智能门锁中电源模块的原理框图；

图3为图2中脉动充电电路的电路图；

图4为图2中开关电路的电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型一种智能门锁，包括控制模块、门锁控制板、通信模块、机电门锁、电源模块。所述电源模块分别与所述控制模块和所述门锁控制板连接。所述控制模块经所述门锁控制板与所述机电门锁连接。所述控制模块还连接所述通信模块。用户利用装有控制门锁软件的电子设备，如手机、手持pad、手持操作器等，通过智能门锁的通信模块与之相互通信，利用电子设备发送开锁/上锁命令给控制模块，控制模块控制门锁控制板动作，打开机电门锁。本文不是对控制门锁软件的开发，所涉及的计算机指令的发送接收，仅作为使用原理性描述来帮助理解，实际上本文是对门锁内的模块的电控结构进行改进、优化。

所述控制模块包括MCU控制芯片及其外围电路。所述控制模块用于接收电子设备开锁或上锁指令。并发送给门锁控制板进行开锁、上锁动作执行，实现机电门锁的开合。

所述门锁控制板，一般采用PCB微机板，可便于安装于门内，且便于布线控制。所述门锁控制板在其PCB板上设有数据采集电路、电源处理电路、信号指示灯、存储芯片。数据采集电路将采集MCU控制芯片发送的电压信号，根据所控制门锁的类型，经电源处理电路处理信号，当开锁或上锁成功点亮信号指示灯。另外，采集的数据信号，如电压信号可存储与存储芯片，便于后续维护门锁。

所述机电门锁也就是电控锁，可以包括阴极锁或阳极锁或电磁锁。诸如电磁锁，其利用电磁开关实现，可对门锁开关设置延时时间，则门锁控制板上在经电源处理电路处理后还可经延时继电器进行延时控制，之后输出电压控制信号给电磁锁。

所述通信模块可以是wifi接口，利用无线传输方式与电子设备双向通信。

为了确保断电、节电环境下正常使用该智能门锁。所述电源模块包括主电源电路、备用直流电源、电压比较电路、开关电路、脉动充电电路。所述主电源电路经所述脉动充电电路依次连接所述备用直流电源、电压比较电路和开关电路，所述主电源电路还经所述开关电路分别与所述门锁控制板和所述控制模块连接。

所述主电源电路分别提供电源给控制模块和门锁控制板。所述控制模块的供电电源一般在AC220V，所述门锁控制板一般采用DC12V直流电源。为此，所述主电源电路进一步包括主交流电源和整流滤波电路。门锁控制板上的数据采集电路对采集的电压经降压处理后输出给其他低电压元件，如LED信号指示灯、存储芯片等。所述备用直流电源与电压比较电路之间还可设置逆变电路，以将备用直流电源的直流电压转换为交流电压输出给控制模块。

如图3，所述脉动充电电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2、振荡器、可控硅SCR、第三电阻R3、第一二极管D1。所述振荡器的放电端D经所述第一电阻R1连接所述振荡器的低触发端TL。所述振荡器的低触发端TL经所述第一电容C1接地。所述振荡器的电压控制端K经所述第二电容C2接地。所述振荡器的高触发端TH和接地端GND分别接地。所述输出端Out连接可控硅SCR，所述振荡器的放电端D经所述第二电阻R2分别连接振荡器的电源端Vcc和复位端R。所述第二电阻R2经可控硅SCR依次连接第三电阻R3、第一二极管D1并接地。所述振荡器电源端Vcc与地之间连接有直流电源，如电池A，日立的HP7.2-12(12m 7.2)12V,7.2Ah。所述振荡器采用NE555多谐振荡器，其输出端控制可控硅SCR的通断。可控硅SCR在振荡器3脚为高电平状态下导通，对电池A进行充电；反之低电平状态下截止，停止充电。当所述主电源输出交流电时，经整流滤波电路输出给脉动充电电路，所述脉动充电电路给电池充电，当电池充满或充到一定程度下，电源模块从主电源电路切换为备用电源，如电池供电。

所述电压比较电路包括第一电压比较芯片，所述备用直流电源和第一参考电压分别连接所述第一电压比较芯片的输入端，所述第一电压比较芯片输出给所述开关电路。当备用直流电源的电压高于第一参考电压时，则可启动备用直流电源开启模式，则第一电压比较芯片输出电压信号给开关电路。其中，第一参考电压为直流电源满电量时电压的四分之一。为了在断电模式下供电，且在直流电源电量足够的情况下开启备用直流电源，则进一步在电压比较电路内设置第二电压比较芯片和电压检测电路。电压检测电路用于采集主电源电路的电压，当输入到第二电压比较芯片内与第二参考电压相比，第二参考电压近似为0，若低于第二参考电压，则认为停电状态，并且结合第一电压比较芯片对于直流电源电压的判断，将第一电压比较芯片与第二电压比较芯片的两路输出结果输入至与门，当停电和备用直流电源电量足够的两种情况均满足下，与门输出开关电路开启信号，进入停电应急模式。

如图4，所述开关电路包括第四电阻R4、第五电阻R5、第一三极管Q1、第六电阻R6、第七电阻R7、第二二极管D2。所述电压比较电路的输出端依次连接所述第四电阻R4、第五电阻R5并接地。所述第四电阻R4和所述第五电阻R5的中间连接线连接第一三极管Q1的基极，所述第一三极管Q1的发射极接地，所述第一三极管Q1的集电连接所述第二二极管D2的阳极，所述第二二极管D2的阴极经所述第六电阻R6接地；所述第一三极管Q1的集电极经所述第七电阻R7连接电源Vc。

考虑到从房内出门不用操作电子设备开门，可另外设置出门控制按钮，该出门控制按钮与门锁控制板连接，当按到该按钮后，门锁控制板控制机电门锁打开。

上面所述的实施例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构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (10)

1.一种智能门锁，其特征在于，包括控制模块、门锁控制板、通信模块、机电门锁、电源模块；所述电源模块分别与所述控制模块和所述门锁控制板连接；所述控制模块经所述门锁控制板与所述机电门锁连接；所述控制模块还连接所述通信模块；所述电源模块包括主电源电路、备用直流电源、电压比较电路、开关电路、脉动充电电路，所述主电源电路经所述脉动充电电路依次连接所述备用直流电源、电压比较电路和开关电路，所述主电源电路还经所述开关电路分别与所述门锁控制板和所述控制模块连接。

2.根据权利要求1所述的智能门锁，其特征在于，还包括出门控制按钮，所述出门控制按钮与所述门锁控制板连接。

3.根据权利要求1 所述的智能门锁，其特征在于，所述机电门锁为阴极锁或阳极锁或电磁锁。

4.根据权利要求1所述的智能门锁，其特征在于，所述脉动充电电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、振荡器、可控硅、第三电阻、第一二极管；所述振荡器的放电端经所述第一电阻连接所述振荡器的低触发端;所述振荡器的低触发端经所述第一电容接地；所述振荡器的电压控制端经所述第二电容接地；所述振荡器的高触发端和接地端分别接地；所述振荡器的输出端连接可控硅，所述振荡器的放电端经所述第二电阻分别连接振荡器的电源端和复位端；所述第二电阻经可控硅依次连接第三电阻、第一二极管并接地。

5.根据权利要求1所述的智能门锁，其特征在于，所述开关电路包括第四电阻、第五电阻、第一三极管、第六电阻、第七电阻、第二二极管；所述电压比较电路的输出端依次连接所述第四电阻、第五电阻并接地；所述第四电阻和所述第五电阻的中间连接线连接第一三极管的基极，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电连接所述第二二极管的阳极，所述第二二极管的阴极经所述第六电阻接地；所述第一三极管的集电极经所述第七电阻连接电源。

6.根据权利要求1所述的智能门锁，其特征在于，所述电压比较电路包括第一电压比较芯片，所述备用直流电源和第一参考电压分别连接所述第一电压比较芯片的输入端，所述第一电压比较芯片输出给所述开关电路。

7.根据权利要求6所述的智能门锁，其特征在于，所述电压比较电路还包括第二电压比较芯片和电压检测电路；所述电压检测电路采集主电源电路的电压，所述电源电路的电压和第二参考电压分别连接所述第二电压比较芯片的输入端，所述第二电压比较芯片的输出端和所述第一电压比较芯片的输出端分别连接与门的输入端，所述与门的输出端连接所述开关电路。

8.根据权利要求1所述的智能门锁，其特征在于，所述通信模块包括WIFI通信接口。

9.根据权利要求1所述的智能门锁，其特征在于，所述主电源电路包括主交流电源和整流滤波电路。

10.根据权利要求9所述的智能门锁，其特征在于，所述电源模块还包括逆变电路，连接于所述备用直流电源和所述电压比较电路之间。