CN209067041U - 智能锁智能控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能锁智能控制电路，包括集成在一块电路板上的主控制器、无线通信模块、按键模块、加速度传感器、电机驱动电路、存储器、蜂鸣器、NFC芯片、NFC天线、LED模块、触控模块和电源模块；所述电源模块包括供电电池、第一二极管、第一电容、第五电阻、第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二二极管、时基芯片、第二电阻、第二电容、第三电阻、第四电阻、第三电容和电压输出端，供电电池的正极分别与第一二极管的阴极、第一电容的一端和第五电阻的一端连接，第五电阻的另一端与第一三极管的集电极连接，第一三极管的基极与第二三极管的集电极连接。本实用新型电路结构较为简单、成本较低、电路的安全性和可靠性较高。

Description

智能锁智能控制电路

技术领域

本实用新型涉及智能锁领域，特别涉及一种智能锁智能控制电路。

背景技术

随着智能控制技术的发展，各种控制技术已经在锁具上得到了广泛应用，市面上出现了大量的密码锁、遥控锁、蓝牙锁、指纹锁等等，电子锁已逐步取代机械锁。传统电子锁的内部电路分为内置电路和外置电路，且使用的元器件较多，电路结构较为复杂，由于使用了较多的元器件，造成硬件成本较高。另外，由于传统电子锁的内部电路缺少相应的电路保护功能，例如：不具有限流保护功能，造成电路的安全性和可靠性较低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能减小电路板的体积、电路结构较为简单、成本较低、电路的安全性和可靠性较高的智能锁智能控制电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种智能锁智能控制电路，包括集成在一块电路板上的主控制器、无线通信模块、按键模块、加速度传感器、电机驱动电路、存储器、蜂鸣器、NFC芯片、NFC天线、LED模块、触控模块和电源模块，所述无线通信模块、按键模块、加速度传感器、电机驱动电路、存储器、蜂鸣器、NFC芯片和LED模块和电源模块均与所述主控制器连接，所述NFC天线与所述NFC芯片连接，所述触控模块与所述LED模块连接；

所述电源模块包括供电电池、第一二极管、第一电容、第五电阻、第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二二极管、时基芯片、第二电阻、第二电容、第三电阻、第四电阻、第三电容和电压输出端，所述供电电池的正极分别与所述第一二极管的阴极、第一电容的一端和第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第一三极管的基极与所述第二三极管的集电极连接，所述供电电池的负极、第一二极管的阳极、第一电容的另一端和第二三极管的发射极连接，所述第一三极管的发射极分别与所述第一电阻的一端、时基芯片的第八引脚、时基芯片的第四引脚、第二电阻的一端、第三电阻的一端、第三电容的一端和电压输出端连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第二二极管的阴极和时基芯片的第五引脚连接，所述第二二极管的阳极分别与所述第二三极管的发射极和时基芯片的第一引脚连接，所述第二三极管的基极与所述时基芯片的第三引脚连接，所述第二电阻的另一端分别与所述时基芯片的第六引脚、时基芯片的第七引脚和第二电容的一端连接，所述第三电阻的另一端分别与所述时基芯片的第二引脚和第四电阻的一端连接，所述第二电容的另一端分别与所述时基芯片的第一引脚、第四电阻的另一端和第三电容的另一端连接，所述第五电阻的阻值为38kΩ。

在本实用新型所述的智能锁智能控制电路中，所述电源模块还包括第四电容，所述第四电容的一端与所述第一三极管的基极连接，所述第四电容的另一端与所述第二三极管的集电极连接，所述第四电容的电容值为450pF。

在本实用新型所述的智能锁智能控制电路中，所述电源模块还包括第五电容，所述第五电容的一端与第二三极管的基极连接，所述第五电容的另一端与所述时基芯片的第三引脚连接，所述第五电容的电容值为360pF。

在本实用新型所述的智能锁智能控制电路中，所述电源模块还包括第三二极管，所述第三二极管的阳极与所述第一三极管的发射极连接，所述第三二极管的阴极与所述第一电阻的一端连接，所述第三二极管的型号为S-562T。

在本实用新型所述的智能锁智能控制电路中，所述第一三极管和第二三极管均为NPN型三极管。

在本实用新型所述的智能锁智能控制电路中，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。

实施本实用新型的智能锁智能控制电路，具有以下有益效果：由于主控制器、无线通信模块、按键模块、加速度传感器、电机驱动电路、存储器、蜂鸣器、NFC芯片、NFC天线、LED模块、触控模块和电源模块集成在一块电路板上，这样可以减小电路板的体积，电源模块包括供电电池、第一二极管、第一电容、第五电阻、第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二二极管、时基芯片、第二电阻、第二电容、第三电阻、第四电阻、第三电容和电压输出端，该电源模块相对于传统电子锁的内部电路，其使用的元器件较少，由于节省了元器件，这样就可以降低硬件成本，另外，第五电阻用于进行限流保护，因此能减小电路板的体积、电路结构较为简单、成本较低、电路的安全性和可靠性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型智能锁智能控制电路一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中电源模块的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型智能锁智能控制电路实施例中，该智能锁智能控制电路的结构示意图如图1所示。图1中，该智能锁智能控制电路包括集成在一块电路板上的主控制器1、无线通信模块2、按键模块3、加速度传感器4、电机驱动电路5、存储器6、蜂鸣器7、NFC芯片8、NFC天线9、LED模块10、触控模块11和电源模块12，其中，无线通信模块2、按键模块3、加速度传感器4、电机驱动电路5、存储器6、蜂鸣器7、NFC芯片8和LED模块10和电源模块12均与主控制器1连接，NFC天线9与NFC芯片8连接，触控模块11与LED模块10连接。由于主控制器1、无线通信模块2、按键模块3、加速度传感器4、电机驱动电路5、存储器6、蜂鸣器7、NFC芯片8、NFC天线9、LED模块10、触控模块11和电源模块12集成在一块电路板上，因此可以减小电路板的体积。

具体来讲，无线通信模块2连接在主控制器1的通信端组上，用于实现无线钥匙开锁，实施时通常采用无线通信模块2与移动终端进行连接，通过读取移动终端上传的信息进行开锁控制。值得一提的是，本实施例中，无线通信模块2为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块等。通过设置多种无线通信方式，不仅可以增加无线通信方式的灵活性，还能满足不同用户和不同场合的需求。尤其是采用LoRa模块时，其通信距离较远，且通信性能较为稳定，适用于对通信质量要求较高的场合。

按键模块3与主控制器1的一个输入端连接，用于实现锁芯离合机构的单键开关控制，按键模块3通常位于室内，在房门锁闭的情况下，锁芯离合机构处于分离状态，要想外出，可以通过按动按键模块3，直接一键改变离合状态，只有在锁芯离合机构处于闭合状态时，转动把手才能改变锁舌的位置，实现开门。

加速度传感器4连接在主控制器1的输入端，用于检测智能锁芯的旋转角度，实现旋转密码输入。

电机驱动电路5连接在主控制器1的输出端组上，该电机驱动电路5的输出端连接有微型电机，该微型电机属于智能锁芯离合机构的一部分，主控制器1根据解锁密码或操控指令，可以通过电机驱动电路5驱动微型电机转动，微型电机正反转可以实现锁芯离合机构的开闭控制，当离合机构分离时，锁芯上的挡块不随转轴转动，把手处于空转状态，无法改变锁舌的状态，当离合机构闭合时，锁芯上的挡块可随转轴转动，把手转动时，挡块可以推动锁舌运动，实现锁体开闭控制。

存储器6主要用于存储控制程序以及需要对比的密钥信息。蜂鸣器7用于给予按键或密码输入提示，还可以给予锁芯状态提示。NFC芯片8可以获取NFC天线9接收的信息，NFC芯片8还与主控制器1之间进行信息交互。LED模块10主要用于指示主控制器1或锁芯的状态，以及给予各种信息交互的状态提示。

上述主控制器1、无线通信模块2、按键模块3、加速度传感器4、电机驱动电路5、存储器6、蜂鸣器7、NFC芯片8、NFC天线9、LED模块10、触控模块11均采用现有技术中的结构。

图2为本实施例中电源模块的电路原理图，图2中，该电源模块12包括供电电池BAT、第一二极管D1、第一电容C1、第五电阻R5、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电阻R1、第二二极管D2、时基芯片U1、第二电阻R2、第二电容C2、第三电阻R3、第四电阻R4、第三电容C3和电压输出端Vo，其中，供电电池BAT的正极分别与第一二极管D1的阴极、第一电容C1的一端和第五电阻R5的一端连接，第五电阻R5的另一端与第一三极管Q1的集电极连接，第一三极管Q1的基极与第二三极管Q2的集电极连接，供电电池BAT的负极、第一二极管D1的阳极、第一电容C1的另一端和第二三极管Q2的发射极连接，第一三极管Q1的发射极分别与第一电阻R1的一端、时基芯片U1的第八引脚、时基芯片U1的第四引脚、第二电阻R2的一端、第三电阻R3的一端、第三电容C3的一端和电压输出端Vo连接，第一电阻R1的另一端分别与第二二极管D2的阴极和时基芯片U1的第五引脚连接，第二二极管D2的阳极分别与第二三极管Q2的发射极和时基芯片U1的第一引脚连接，第二三极管Q2的基极与时基芯片U1的第三引脚连接，第二电阻R2的另一端分别与时基芯片U1的第六引脚、时基芯片U1的第七引脚和第二电容C2的一端连接，第三电阻R3的另一端分别与时基芯片U1的第二引脚和第四电阻R4的一端连接，第二电容C2的另一端分别与时基芯片U1的第一引脚、第四电阻R4的另一端和第三电容C3的另一端连接。

该电源模块12相对于传统电子锁的内部电路，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，由于节省了元器件，这样就可以降低硬件成本。另外，第五电阻R5为限流电阻，用于进行限流保护，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实施例中，第五电阻R5的阻值为38kΩ，当然，在实际应用中，第五电阻R5的阻值可以根据具体情况进行相应调整。

本实施例中，时基芯片U1的型号为NE555，当然，在实际应用中，时基芯片U1也可以采用其他型号具有类似功能的时基芯片。

本实用新型的工作原理是：时基芯片U1及其外围元件组成脉冲振荡器，时基芯片U1的第五引脚皆有稳压管以获得+5V的基准电压，时基芯片U1的第二引脚从第三电阻R3和第四电阻R4组成的取样电路中获得取样电压，当时基芯片U1的第二引脚的电压小于+2.5V时，时基芯片U1的第二引脚输出高电平，加在第二三极管Q2的基极，使得第二三极管Q2导通，从而使得第一三极管Q1饱和导通，向负载供电，与此同时，供电电池BAT经过第二电阻R2向第二电容C2充电，当时基芯片U1的第六引脚和第七引脚的电位达到+8V时，若时基芯片U1的第二引脚也达到+2.5V以上，则时基芯片U1的第三引脚输出低电平，第二电容C2经时基芯片U1的第七引脚放电，第一三极管Q1和第二三极管Q2截止，当时基芯片U1的第二引脚的电压小于+2.5V时，再次重复上述动作，达到稳定电压输出端Vo的输出电压的目的。

值得一提的是，本实施例中，第一三极管Q1和第二三极管Q2均为NPN型三极管。当然，在实际应用中，第一三极管Q1和第二三极管Q2也可以均为PNP型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该电源模块12还包括第四电容C4，第四电容C4的一端与第一三极管Q1的基极连接，第四电容C4的另一端与第二三极管Q2的集电极连接。第四电容C4为耦合电容，用于防止第一三极管Q1与第二三极管Q2之间的干扰，以进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第四电容C4的电容值为450pF，当然，在实际应用中，第四电容C4的电容值也可以根据具体情况进行相应调整。

本实施例中，该电源模块12还包括第五电容C5，第五电容C5的一端与第二三极管Q2的基极连接，第五电容C5的另一端与时基芯片U1的第三引脚连接。第五电容C5为耦合电容，用于防止第二三极管Q2与时基芯片U1之间的干扰，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第五电容C5的电容值为360pF，当然，在实施应用中，第五电容C5的电容值以根据具体情况进行相应调整。

本实施例中，该电源模块12还包括第三二极管D3，第三二极管D3的阳极与第一三极管Q1的发射极连接，第三二极管D3的阴极与第一电阻R1的一端连接。第三二极管D3为限流二极管，用于对第一三极管Q1的发射极电流进行限流保护，以进一步增强限流效果。值得一提的是，本实施例中，第三二极管D3的型号为S-562T，当然，在实际应用中，第三二极管D3也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

总之，本实施例中，由于主控制器1、无线通信模块2、按键模块3、加速度传感器4、电机驱动电路5、存储器6、蜂鸣器7、NFC芯片8、NFC天线9、LED模块10、触控模块11和电源模块12集成在一块电路板上，因此可以减小电路板的体积。电源模块12相对于传统电子锁的内部电路，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，由于节省了元器件，这样就可以降低硬件成本。该电源模块12中设有限流电阻，因此电路的安全性和可靠性较高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种智能锁智能控制电路，其特征在于，包括集成在一块电路板上的主控制器、无线通信模块、按键模块、加速度传感器、电机驱动电路、存储器、蜂鸣器、NFC芯片、NFC天线、LED模块、触控模块和电源模块，所述无线通信模块、按键模块、加速度传感器、电机驱动电路、存储器、蜂鸣器、NFC芯片和LED模块和电源模块均与所述主控制器连接，所述NFC天线与所述NFC芯片连接，所述触控模块与所述LED模块连接；

所述电源模块包括供电电池、第一二极管、第一电容、第五电阻、第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二二极管、时基芯片、第二电阻、第二电容、第三电阻、第四电阻、第三电容和电压输出端，所述供电电池的正极分别与所述第一二极管的阴极、第一电容的一端和第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第一三极管的基极与所述第二三极管的集电极连接，所述供电电池的负极、第一二极管的阳极、第一电容的另一端和第二三极管的发射极连接，所述第一三极管的发射极分别与所述第一电阻的一端、时基芯片的第八引脚、时基芯片的第四引脚、第二电阻的一端、第三电阻的一端、第三电容的一端和电压输出端连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第二二极管的阴极和时基芯片的第五引脚连接，所述第二二极管的阳极分别与所述第二三极管的发射极和时基芯片的第一引脚连接，所述第二三极管的基极与所述时基芯片的第三引脚连接，所述第二电阻的另一端分别与所述时基芯片的第六引脚、时基芯片的第七引脚和第二电容的一端连接，所述第三电阻的另一端分别与所述时基芯片的第二引脚和第四电阻的一端连接，所述第二电容的另一端分别与所述时基芯片的第一引脚、第四电阻的另一端和第三电容的另一端连接，所述第五电阻的阻值为38kΩ。

2.根据权利要求1所述的智能锁智能控制电路，其特征在于，所述电源模块还包括第四电容，所述第四电容的一端与所述第一三极管的基极连接，所述第四电容的另一端与所述第二三极管的集电极连接，所述第四电容的电容值为450pF。

3.根据权利要求2所述的智能锁智能控制电路，其特征在于，所述电源模块还包括第五电容，所述第五电容的一端与第二三极管的基极连接，所述第五电容的另一端与所述时基芯片的第三引脚连接，所述第五电容的电容值为360pF。

4.根据权利要求3所述的智能锁智能控制电路，其特征在于，所述电源模块还包括第三二极管，所述第三二极管的阳极与所述第一三极管的发射极连接，所述第三二极管的阴极与所述第一电阻的一端连接，所述第三二极管的型号为S-562T。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的智能锁智能控制电路，其特征在于，所述第一三极管和第二三极管均为NPN型三极管。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的智能锁智能控制电路，其特征在于，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。