CN208069878U - 基于单片机控制的智能防盗通讯锁 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于单片机控制的智能防盗通讯锁，主要解决现有技术中存在的防盗锁不能同时兼顾可靠防盗和制造成本的问题。该智能防盗通讯锁包括STC12C5A60S2的单片机，均与单片机连接的SIM900A GSM无线通信芯片、红外线接收电路、防盗报警电路、晶振电路、检测回路、电磁锁和供电电源回路，以及与红外线接收电路无线通讯连接的红外线遥控器。通过上述方案，本实用新型具有结构简单、运行可靠、降低设备投入成本、实时监管等优点，在非机动车防盗技术领域具有很高的实用价值和推广价值。

Description

基于单片机控制的智能防盗通讯锁

技术领域

本实用新型涉及非机动车防盗技术领域，尤其是基于单片机控制的智能防盗通讯锁。

背景技术

随着技术的不断革新，以及环保意识的不断深入，越来越多的人选择非机动车出行。其中，非机动车是指人力或者畜力驱动，上道行驶的交通工具，以及虽有动力装置驱动但是设计最高时速、空车质量、外形尺寸符合有关国家标准的残疾人机动轮椅车、电动自行车等交通工具，根据管理实践，通常将非机动车分为自行车、三轮车、电动自行车、残疾人机动轮椅车和畜力车等。

大多数非机动车车主为爱车配备防盗锁，目前，市面上常见的锁有链条锁，蹄形锁等，锁芯也有齿槽形和梅花形等，形形色色，各种各样，价格低廉却不能充分发挥锁应有的防盗功能。同时，现在有很大一部分相关人士在进行通过手机APP与锁实现通信的设计，但是目前发展还不成熟并且造价过高，甚至不适合大众。类似于可遥控开关的智能锁，虽然在一定程度上有防盗的作用，但是功能较为单一，防盗系数不高。

因此，需要对现有技术的非机动车防盗锁进行改进，构建低功耗、实时监控以及盗窃报警的智能防盗通讯锁，并利用GSM无线通信系统发送和接收短信，构建一个可用于车主与非机动车之间通信的防盗监管，车主通过短消息的方式接受信息了解车的情况，从而实现了非机动车的防盗，同时该系统同时具有很高的性价比。

实用新型内容

针对上述不足之处，本实用新型的目的在于提供一种基于单片机控制的智能防盗通讯锁，主要解决现有技术中存在的防盗锁不能同时兼顾可靠防盗和制造成本的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

基于单片机控制的智能防盗通讯锁，包括8位增强型8051系列的单片机，均与单片机连接的GSM无线通信芯片、红外线接收电路、防盗报警电路、晶振电路、检测回路、电磁锁和供电电源回路，以及与红外线接收电路无线通讯连接的红外线遥控器，其中，所述供电电源回路包括分别与单片机的电源Vcc引脚、电磁锁、GSM无线通信芯片和红外线接收电路连接的第一供电电源回路，与防盗报警电路连接的第二供电电源回路，以及分别与第一供电电源回路和第二供电电源回路连接的蓄电池供电回路。

具体地，所述防盗报警电路包括一端与单片机串行口P1.4连接的限流电阻 R2，基极与限流电阻R2另一端连接并且发射极接地的三极管Q2，以及一端与三极管Q2集电极连接并且另一端与第二供电电源回路连接的蜂鸣器BELL。

进一步地，所述红外线接收电路包括电源输入引脚VCC与第一供电电源回路连接、信号输出端OUT与单片机外部中断口P3.2连接并且接地端GND接地的红外线接收头IR1，连接在红外线接收头IR1的电源输入引脚VCC和信号输出端OUT之间的上拉电阻R4，以及连接在红外线接收头IR1的电源输入引脚 VCC和接地端GND之间的稳压充电电容C12。

优选地，所述检测回路包括一端与单片机串行口P0.0连接并且另一端接地的使能开关JP1，一端与单片机串行口P0.1连接并且另一端接地的使能开关JP2，一端与单片机串行口P0.2连接并且另一端接地的使能开关JP3，以及一端与单片机串行口P0.3连接并且另一端接地的使能开关JP4。

进一步地，所述电磁锁包括一端与单片机串行口P2.6连接的限流电阻R3，基极与限流电阻R3另一端连接并且发射极接地的三极管Q1，与三极管Q1集电极连接且为双位触点的继电器KT，一端与继电器KT连接并且另一端与第一供电电源回路连接的第一连接器P2，一端与继电器KT的一触点连接且另一端接地的第二连接器P_out1，以及一端与继电器KT的另一触点连接且另一端接地的第三连接器P_out2。

更进一步地，所述晶振电路包括连接在单片机的反向振荡放大输入端 XTAL1与反向振荡输出端XTAL2之间的晶振Y1，以及一端分别与晶振Y1连接且另一端接地的充电电容C1和充电电容C2；所述充电电容C1的一端与反向振荡输出XTAL2连接，并且充电电容C2的一端与反向振荡放大输入XTAL1 连接。

进一步地，所述第一供电电源回路包括一端均与红外线接收头IR1的电源输入引脚VCC连接的限流电阻R6和使能开关JP8，输入与限流电阻R6另一端连接的发光二极管D2，并联后连接在发光二极管D2输出与使能开关JP8另一端之间的充电电容C10和充电电容C11，输出端Vout与使能开关JP8另一端连接并且接地端GND接地的稳压芯片U2，以及并联后连接在稳压芯片U2的输入端Vin和接地端GND之间的充电电容C8和充电电容C9，其中，发光二极管 D2的输出与稳压芯片U2的接地端GND连接。

进一步地，所述第二供电电源回路包括一端均与蜂鸣器BELL连接的限流电阻R7和使能开关JP9，输入与限流电阻R7另一端连接的发光二极管D1，并联后连接在发光二极管D1输出与使能开关JP9另一端之间的充电电容C6和充电电容C7，输出端Vout与使能开关JP9另一端连接并且接地端GND接地的稳压芯片U1，以及并联后连接在稳压芯片U1的输入端Vin和接地端GND之间的充电电容C4和充电电容C5，其中，发光二极管D1的输出与稳压芯片U1的接地端GND连接。

更进一步地，所述蓄电池供电回路一端分别与稳压芯片U1的输入端Vin和稳压芯片U2的输入端Vin连接并且另一端接地的稳压电容C3，正极与稳压电容C3一端连接的蓄电池S1，以及一端与蓄电池S1的负极连接并且另一端接地的使能开关JP7。

进一步地，所述单片机的复位输入端P4.7上连接有一接地的置位电阻R1；单片机的记时器外部输入端P3.4上还连接有一发光二极管D0，该发光二极管 D0的输出与单片机的记时器外部输入端P3.4连接并且所述发光二极管D0的输入与使能开关JP8之间连接有一限流电阻R5。

优选地，所述单片机为STC12C5A60S2，所述稳压芯片U1和稳压芯片U2 均为LM7805，所述继电器KT为DS-0420S，所述GSM无线通信芯片为SIM900A 模块。

巧妙地，所述充电电容C1为22pF，充电电容C2为22p F，稳压电容C3 为470uF，充电电容C4为22kuF，充电电容C5为10kuF，充电电容C6为20kuF，充电电容C7为10kuF，充电电容C8为22uF，充电电容C9为10kuF，充电电容C10为22uF，充电电容C11为22kuF，稳压充电电容C12为100uF；所述置位电阻R1为10kΩ，限流电阻R2为100Ω，限流电阻R3为5.1kΩ，上拉电阻 R4为5.1kΩ，限流电阻R5为1kΩ，限流电阻R6为1kΩ，限流电阻R7为1k Ω。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型巧妙的设置了GSM无线通信芯片和红外线接收头，由于红外线波长远小于无线电波的波长，所以红外遥控不会干扰其他无线设备的工作，此外红外线电路调试简单，不需任何调试即可投入工作，并且编解码容易，可进行多路遥控，进而，非机动车主使用红外线遥控器控制智能防盗通讯锁开启、关闭更可靠。另外，通过单片机进行实时监测该非机动车辆，当发生非法解锁时，利用GSM无线通信芯片向车主发送短信，以达到安全提示功能，并且由防盗报警电路予以非法开锁者警示。从而构建车主与非机动车之间通信的防盗监管，实现了非机动车的防盗。

(2)另外，本实用新型为了保证各部件的供电可靠性，使各个部分供电互不影响，同时，又能够达到电磁锁所需的工作电流，通过设置两路供电电源回路，使各部件获得稳定的电压。不仅如此，通过设置检测回路，实现智能防盗通讯锁的自动检测，保证通讯锁安全可靠运行。本实用新型通过设置单片机、 GSM无线通信芯片、红外线接收电路、防盗报警电路、晶振电路、检测回路、电磁锁、供电电源回路和红外线遥控器，无需使用APP软件控制，在保证非机动车安全监管的同时也能降低设备投入成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1所示，本实施提供了一种基于单片机控制的智能防盗通讯锁，该通讯锁包括STC12C5A60S2型号的单片机、与单片机连接的SIM900A GSM无线通信芯片、红外线接收电路、防盗报警电路、晶振电路、检测回路、电磁锁和供电电源回路，以及与红外线接收电路无线通讯连接的红外线遥控器。为了保证供电可靠，同时又能满足电磁锁的动作电流，巧妙地将所述供电电源回路分为分别与单片机的电源Vcc引脚、电磁锁、GSM无线通信芯片和红外线接收电路连接的第一供电电源回路，与防盗报警电路连接的第二供电电源回路，以及分别与第一供电电源回路和第二供电电源回路连接的蓄电池供电回路。另外，所述晶振电路包括连接在单片机的反向振荡放大输入端XTAL1与反向振荡输出端XTAL2之间的晶振Y1，以及一端分别与晶振Y1连接且另一端接地的充电电容C1和充电电容C2，所述充电电容C1的一端与反向振荡输出XTAL2连接，并且充电电容C2的一端与反向振荡放大输入XTAL1连接。所述单片机的复位输入端P4.7上连接有一接地的置位电阻R1，单片机的记时器外部输入端P3.4 上还连接有一发光二极管D0，该发光二极管D0的输出与单片机的记时器外部输入端P3.4连接并且所述发光二极管D0的输入与使能开关JP8之间连接有一限流电阻R5。GSM无线通信芯片的1号引脚接地，2号引脚与第一供电电源回路的使能开关JP8连接，3号引脚与单片机的串行口P1.2连接，并且4号引脚与单片机的串行口P1.3连接。

其中，防盗报警电路包括一端与单片机串行口P1.4连接的限流电阻R2，基极与限流电阻R2另一端连接并且发射极接地的三极管Q2，以及一端与三极管 Q2集电极连接并且另一端与第二供电电源回路连接的蜂鸣器BELL，在非法开锁时，单片机输出的报警信号经过限流电阻R2，并触发三极管Q2的基极，进而，使三极管Q2的集电极与发射极导通，如此，蜂鸣器BELL得电，并发出蜂鸣的报警，给非法开锁者以警示。

另外，为了保证非机动车主可靠开启或者关闭通讯锁，通过设置与红外线遥控器无线遥控连接的红外线接收电路，该红外线接收电路包括电源输入引脚 VCC与第一供电电源回路连接、信号输出端OUT与单片机外部中断口P3.2连接并且接地端GND接地的红外线接收头IR1，连接在红外线接收头IR1的电源输入引脚VCC和信号输出端OUT之间的上拉电阻R4，以及连接在红外线接收头IR1的电源输入引脚VCC和接地端GND之间的稳压充电电容C12。不仅如此，为了保证智能防盗通讯锁实时可控运行，通过设置检测回路进行系统自检，该检测回路包括一端与单片机串行口P0.0连接并且另一端接地的使能开关JP1，一端与单片机串行口P0.1连接并且另一端接地的使能开关JP2，一端与单片机串行口P0.2连接并且另一端接地的使能开关JP3，以及一端与单片机串行口P0.3 连接并且另一端接地的使能开关JP4。

在电磁锁中，由于红外线接收头IR1接受到开启电磁锁的信号，并将信号作为单片机的外部中断，单片机从串行口P2.6输出开启执行信号，该信号经过限流电阻R3后，驱动三极管Q1的集电极与发射极导通，从而，使得DS-0420S 继电器KT的衔铁线圈通电，吸合继电器的触点，并实现连接在继电器的触点上的连接器通电，进而，控制电磁锁开启。

为了保证供电可靠，所述第一供电电源回路包括一端均与红外线接收头IR1 的电源输入引脚VCC连接的限流电阻R6和使能开关JP8，输入与限流电阻R6 另一端连接的发光二极管D2，并联后连接在发光二极管D2输出与使能开关JP8 另一端之间的充电电容C10和充电电容C11，输出端Vout与使能开关JP8另一端连接并且接地端GND接地的LM7805稳压芯片U2，以及并联后连接在稳压芯片U2的输入端Vin和接地端GND之间的充电电容C8和充电电容C9，其中，发光二极管D2的输出与稳压芯片U2的接地端GND连接。所述第二供电电源回路包括一端均与蜂鸣器BELL连接的限流电阻R7和使能开关JP9，输入与限流电阻R7另一端连接的发光二极管D1，并联后连接在发光二极管D1输出与使能开关JP9另一端之间的充电电容C6和充电电容C7，输出端Vout与使能开关 JP9另一端连接并且接地端GND接地的LM7805稳压芯片U1，以及并联后连接在稳压芯片U1的输入端Vin和接地端GND之间的充电电容C4和充电电容C5，其中，发光二极管D1的输出与稳压芯片U1的接地端GND连接。所述蓄电池供电回路一端分别与稳压芯片U1的输入端Vin和稳压芯片U2的输入端Vin连接并且另一端接地的稳压电容C3，正极与稳压电容C3一端连接的蓄电池S1，以及一端与蓄电池S1的负极连接并且另一端接地的使能开关JP7。

在本实施例中，所述充电电容C1为22pF，充电电容C2为22p F，稳压电容C3为470uF，充电电容C4为22kuF，充电电容C5为10kuF，充电电容C6 为20kuF，充电电容C7为10kuF，充电电容C8为22uF，充电电容C9为10kuF，充电电容C10为22uF，充电电容C11为22kuF，稳压充电电容C12为100uF；所述置位电阻R1为10kΩ，限流电阻R2为100Ω，限流电阻R3为5.1kΩ，上拉电阻R4为5.1kΩ，限流电阻R5为1kΩ，限流电阻R6为1kΩ，限流电阻 R7为1kΩ。

本实用新型通过设置红外线接收头接收红外线遥控器的控制信号，并驱动电磁锁进行开启或者关闭操作，在保证正常遥控控制开启或者关闭智能防盗通讯锁的同时，也不干扰其他无线设备，使红外线遥控控制更可靠，另外，本实用新型通过设置GSM无线通信芯片和防盗报警电路，在非机动车被盗时，GSM 无线通信芯片向车主发送短信，并由防盗报警电路发出报警蜂鸣，实现实时防盗功能，并且，通过设置检测回路进行自检，保证通讯锁运行可靠。综上所述，本实用新型具有结构简单、运行可靠、降低设备投入成本、实时监管等优点，在非机动车防盗技术领域具有很高的实用价值和推广价值。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于单片机控制的智能防盗通讯锁，其特征在于，包括8位增强型8051系列的单片机，均与单片机连接的GSM无线通信芯片、红外线接收电路、防盗报警电路、晶振电路、检测回路、电磁锁和供电电源回路，以及与红外线接收电路无线通讯连接的红外线遥控器；所述供电电源回路包括分别与单片机的电源Vcc引脚、电磁锁、GSM无线通信芯片和红外线接收电路连接的第一供电电源回路，与防盗报警电路连接的第二供电电源回路，以及分别与第一供电电源回路和第二供电电源回路连接的蓄电池供电回路。

2.根据权利要求1所述的基于单片机控制的智能防盗通讯锁，其特征在于，所述防盗报警电路包括一端与单片机串行口P1.4连接的限流电阻R2，基极与限流电阻R2另一端连接并且发射极接地的三极管Q2，以及一端与三极管Q2集电极连接并且另一端与第二供电电源回路连接的蜂鸣器BELL。

3.根据权利要求2所述的基于单片机控制的智能防盗通讯锁，其特征在于，所述红外线接收电路包括电源输入引脚VCC与第一供电电源回路连接、信号输出端OUT与单片机外部中断口P3.2连接并且接地端GND接地的红外线接收头IR1，连接在红外线接收头IR1的电源输入引脚VCC和信号输出端OUT之间的上拉电阻R4，以及连接在红外线接收头IR1的电源输入引脚VCC和接地端GND之间的稳压充电电容C12。

4.根据权利要求3所述的基于单片机控制的智能防盗通讯锁，其特征在于，所述检测回路包括一端与单片机串行口P0.0连接并且另一端接地的使能开关JP1，一端与单片机串行口P0.1连接并且另一端接地的使能开关JP2，一端与单片机串行口P0.2连接并且另一端接地的使能开关JP3，以及一端与单片机串行口P0.3连接并且另一端接地的使能开关JP4。

5.根据权利要求4所述的基于单片机控制的智能防盗通讯锁，其特征在于，所述电磁锁包括一端与单片机串行口P2.6连接的限流电阻R3，基极与限流电阻R3另一端连接并且发射极接地的三极管Q1，与三极管Q1集电极连接且为双位触点的继电器KT，一端与继电器KT连接并且另一端与第一供电电源回路连接的第一连接器P2，一端与继电器KT的一触点连接且另一端接地的第二连接器P_out1，以及一端与继电器KT的另一触点连接且另一端接地的第三连接器P_out2。

6.根据权利要求5所述的基于单片机控制的智能防盗通讯锁，其特征在于，所述晶振电路包括连接在单片机的反向振荡放大输入端XTAL1与反向振荡输出端XTAL2之间的晶振Y1，以及一端分别与晶振Y1连接且另一端接地的充电电容C1和充电电容C2；所述充电电容C1的一端与反向振荡输出XTAL2连接，并且充电电容C2的一端与反向振荡放大输入XTAL1连接。

7.根据权利要求6所述的基于单片机控制的智能防盗通讯锁，其特征在于，所述第一供电电源回路包括一端均与红外线接收头IR1的电源输入引脚VCC连接的限流电阻R6和使能开关JP8，输入与限流电阻R6另一端连接的发光二极管D2，并联后连接在发光二极管D2输出与使能开关JP8另一端之间的充电电容C10和充电电容C11，输出端Vout与使能开关JP8另一端连接并且接地端GND接地的稳压芯片U2，以及并联后连接在稳压芯片U2的输入端Vin和接地端GND之间的充电电容C8和充电电容C9，其中，发光二极管D2的输出与稳压芯片U2的接地端GND连接；所述第二供电电源回路包括一端均与蜂鸣器BELL连接的限流电阻R7和使能开关JP9，输入与限流电阻R7另一端连接的发光二极管D1，并联后连接在发光二极管D1输出与使能开关JP9另一端之间的充电电容C6和充电电容C7，输出端Vout与使能开关JP9另一端连接并且接地端GND接地的稳压芯片U1，以及并联后连接在稳压芯片U1的输入端Vin和接地端GND之间的充电电容C4和充电电容C5，其中，发光二极管D1的输出与稳压芯片U1的接地端GND连接；所述蓄电池供电回路一端分别与稳压芯片U1的输入端Vin和稳压芯片U2的输入端Vin连接并且另一端接地的稳压电容C3，正极与稳压电容C3一端连接的蓄电池S1，以及一端与蓄电池S1的负极连接并且另一端接地的使能开关JP7。

8.根据权利要求7所述的基于单片机控制的智能防盗通讯锁，其特征在于，所述单片机的复位输入端P4.7上连接有一接地的置位电阻R1；单片机的计时器外部输入端P3.4上还连接有一发光二极管D0，该发光二极管D0的输出与单片机的计时器外部输入端P3.4连接并且所述发光二极管D0的输入与使能开关JP8之间连接有一限流电阻R5。

9.根据权利要求8所述的基于单片机控制的智能防盗通讯锁，其特征在于，所述单片机为STC12C5A60S2；所述稳压芯片U1和稳压芯片U2均为LM7805，所述继电器KT为DS-0420S；所述GSM无线通信芯片为SIM900A模块。

10.根据权利要求9所述的基于单片机控制的智能防盗通讯锁，其特征在于，所述充电电容C1为22pF，充电电容C2为22pF，稳压电容C3为470uF，充电电容C4为22kuF，充电电容C5为10kuF，充电电容C6为20kuF，充电电容C7为10kuF，充电电容C8为22uF，充电电容C9为10kuF，充电电容C10为22uF，充电电容C11为22kuF，稳压充电电容C12为100uF；所述置位电阻R1为10kΩ，限流电阻R2为100Ω，限流电阻R3为5.1kΩ，上拉电阻R4为5.1kΩ，限流电阻R5为1kΩ，限流电阻R6为1kΩ，限流电阻R7为1kΩ。