CN209087012U - 一种远程锁的安全管理模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及远程锁具技术领域，具体涉及一种远程锁的安全管理模块，包括串行通信线路、复位电路、供电电路和可控放电电路，串行通信线路在远程锁MCU和主控MCU之间建立通信连接，复位电路第一输入端与串行通信线路输出端连接，复位电路第二输入端与供电电路输出端连接，复位电路第一输出端与远程锁MCU的RESET_N引脚连接。本实用新型的实质性效果是：通过心跳监测及时发现远程锁具的控制器程序出错，通过串口实现远程锁具控制器的复位，保证远程锁具控制器始终在正确的执行预定程序，保证系统可靠，提高用户的体验。

Description

一种远程锁的安全管理模块

技术领域

本实用新型涉及远程锁具技术领域，具体涉及一种远程锁的安全管理模块。

背景技术

远程锁具是一种能够远程控制开锁和闭锁的联网终端锁具。借助于远程锁具，可以方便对具有分散的多个门、柜等系统的集中管理。降低管理成本，提高系统的安全性和便捷性。如公寓酒店民宿等客房锁的集中管理，当前客房多使用集成射频卡的房卡进行开锁，需要给房客提供一张门卡，门卡的制作和管理需要成本。而双人房、多人房也仅提供一张房卡，当房客需要分开行动时，会造成困扰。通过远程锁具可以解决这样的问题。远程锁具通常具有一个后台管理系统、锁具通常具有生物识别模块，在后台管理系统录入全部房客的生物识别特征后，通常在前台办理入住时即录入生物识别特征，而后只需在锁具的生物识别模块进行生物识别特征采集，通过通信将采集到的特征与后台管理系统存入的特征对比通过，即远程控制锁具解锁。租住到期后，房客的生物识别特征即无法打开房门，可防止租金拖欠。然而远程锁具对安全性具有极高的要求，最基本的安全要求远程锁具的控制器始终正确执行预定程序，当程序出错时能够及时复位，重新回到正确的程序上执行，以确保远程锁具控制器的可靠。因而需要研发一种远程锁具的安全管理模块。保证远程锁的控制器在正确的执行预定程序。

中国专利204759544U，公开日2015年11月11日，一种用户可控的手机管理门锁，包括电控门锁和门锁控制装置，以及驱动电控门锁和门锁控制装置的电源模块，所述门锁控制装置和所述电控门锁电连接，门锁控制装置设置有主控制器、SIM卡模块、通讯模块、解锁识别器和用户管理模块，所述主控制器分别连接所述通讯模块和用户管理模块，所述用户管理模块设置有存储器且连接所述解锁识别器，通讯模块还连接所述SIM卡模块。本产品能够使用手机远程控制门锁，按需设定门锁的使用用户，以及与这些用户对应的电子解锁方式，从而方便控制盒管理门锁的准入用户，并且大大提高了门锁的安全性和灵活性。但其缺乏安全管理模块，稳定性和安全性差，不能解决远程锁具收到攻击或程序出现错误时无法自动恢复的技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：目前的远程锁具在受到攻击或程序出现错误时无法自动恢复的技术问题。提出了一种带有心跳监测的能够通过串口实现远程复位的远程锁的安全管理模块。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：一种远程锁的安全管理模块，连接于远程锁MCU和主控MCU之间，主控MCU与远程锁MCU之间存在心跳监控信号，当心跳监控信号未被正确回应时，主控MCU串口输出复位信号，包括串行通信线路、复位电路、供电电路和可控放电电路，所述串行通信线路在远程锁MCU和主控MCU之间建立通信连接，所述复位电路第一输入端与所述串行通信线路输出端连接，复位电路第二输入端与供电电路输出端连接，所述复位电路第一输出端与远程锁MCU的RESET_N引脚连接，所述复位电路第二输出端与可控放电电路控制端连接，所述可控放电电路第一端与复位电路第一输出端连接，所述可控放电电路第二端接地，所述可控放电电路控制端控制可控放电电路第一端与第二端之间的通断。主控MCU串口输出的复位信号通过串行通信线路传递到复位电路第一输入端，复位电路在该信号作用下切断供电电路与远程锁MCU的RESET_N引脚的连接，同时控制可控放电电路导通，将与远程锁MCU的RESET_N引脚连接的电容的电量放电消耗，确保远程锁MCU的RESET_N引脚处于足够时长的低电位水平，使远程锁MCU复位。

作为优选，所述复位电路包括电阻R12、电阻R13、电阻R15、电容C28、电容C36、MOS管M6和MOS管M5，电阻R13第一端以及电阻R15第一端均与串行通信线路输出端连接，电阻R15第二端与供电电路输出端、电容C36第一端、MOS管Q5源极以及MOS管M6源极连接，电阻R13第二端与电容C36第二端以及MOS管M6栅极连接，MOS管M5漏极通过电容C28接地，MOS管M5漏极作为复位电路第一输出端，MOS管M5栅极以及MOS管M6漏极均与电阻R12第一端连接，电阻R12第二端接地，MOS管M5栅极作为复位电路第二输出端与可控放电电路控制端连接。

主控MCU串口输出的复位信号为低电平信号，该低电平信号作用在电阻R13第一端以及电阻R15第一端时，电容C36与电阻R13串联而后与电阻R15并联，并由供电电路输出端供电形成电流通路，电容C36将充电，该充电电流使电阻R13两端具有电压差，进而使MOS管M6栅极具有足够高的电位，MOS管M6导通，使MOS管M5的源极和栅极短路而截止，MOS管M6漏极具有高电位，使可控放电电路导通，电容C28通过可控放电电路放电，使远程锁MCU的RESET_N引脚电位降为低电位，当电容C36充电完成后，电阻R13无电流通过，电阻R13两端无电压差，使MOS管M6恢复截止，进而MOS管M5恢复导通，远程锁MCU的RESET_N引脚电位恢复为高电位，进而完成了一次复位过程。电容C28重新充电，当供电电路发生电压波动时，电容C28由于缺少放电通道，仍然保持稳定的高电位，使远程锁MCU不会出现意外复位。

作为优选，所述供电电路包括主电池、电容C30、电容C27、三端稳压器U3和电容C5，电容C30第一端与主电池正极以及三端稳压器U3输入端连接、电容C30第二端以及三端稳压器U3接地端均接地，三端稳压器U3输出端经过电容C5接地，三端稳压器U3输出端作为供电电路输出端与复位电路第二输入端连接。电容C5充电后电压与供电电路输出电压相同，能够抑制电压纹波，提高电压输出稳定性。

作为优选，所述供电电路还包括备用电源接入电路，所述备用电源接入电路包括备用接口J3、MOS管M4和电阻R10，所述备用接口J3与备用电源连接，MOS管M4漏极与备用接口J3的正极输出端连接，MOS管M4的栅极经过电阻R10接地，MOS管的源极与电容C30第一端连接。当主电池有电时，MOS管M4源极为高电位，漏极接地为低电位，MOS管M4截止，即使此时备用电源接口接入备用电源，备用电源也无法为系统供电，只有当主电池无电时，MOS管M4导通，此时备用电源接口接入的备用电源能够通过MOS管M4为系统提供电源。

作为优选，所述可控放电电路包括电阻R14和MOS管M7，电阻R14第一端与复位电路第一输出端连接，电阻R14第二端与MOS管M7漏极连接，MOS管M7栅极作为可控放电电路控制端与复位电路第二输出端连接，MOS管M7源极接地。MOS管M6漏极具有高电位时，MOS管M7导通，电容C28通过电阻R11放电而电位下降。

作为优选，所述复位电路第一输出端与远程锁MCU的RESET_N引脚之间还包括防冲击电路，所述防冲击电路包括电阻R11和电容C12，复位电路第一输出端与电阻R11第一端连接，电阻R11第二端与远程锁MCU的RESET_N引脚以及电容C12第一端连接，电容C12第二端接地。当复位电路第一输出端由低电位恢复高电位时，电容C12通过电阻R11充电，电容C12两端的电压是逐渐恢复的，可以防止接通瞬间的冲击电流损坏远程锁MCU。

作为优选，所述串行通信线路为ZigBee通信模块建立的串行通信线路。

作为优选，所述备用接口J3为USB接口。

本实用新型的实质性效果是：通过心跳监测及时发现远程锁具的控制器程序出错，通过串口实现远程锁具控制器的复位，保证远程锁具控制器始终在正确的执行预定程序，保证系统可靠，提高用户的体验。

附图说明

图1为实施例一结构框图。

图2为实施例一复位电路和可控放电电路原理图。

图3为实施例二供电电路原理图。

图4为实施例三防冲击电路原理图。

其中：100、主控MCU，200、串行通信线路，300、远程锁MCU，400、复位电路，500、供电电路，600、可控放电电路。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步具体说明。

实施例一：

一种远程锁的安全管理模块，如图1所示，为实施例一结构框图，本实施例连接于远程锁MCU300和主控MCU100之间，主控MCU100与远程锁MCU300之间存在心跳监控信号，当心跳监控信号未被正确回应时，主控MCU100串口输出复位信号，本实施例包括串行通信线路200、复位电路400、供电电路500和可控放电电路600，串行通信线路200在远程锁MCU300和主控MCU100之间建立通信连接，复位电路400第一输入端与串行通信线路200输出端RX_O连接，复位电路400第二输入端与供电电路500输出端LDO_OUT连接，复位电路400第一输出端V_RF与远程锁MCU300的RESET_N引脚连接，复位电路400第二输出端与可控放电电路600控制端连接，可控放电电路600第一端与复位电路400第一输出端V_RF连接，可控放电电路600第二端接地，可控放电电路600控制端控制可控放电电路600第一端与第二端之间的通断。主控MCU100串口输出的复位信号通过串行通信线路传递到复位电路400第一输入端，复位电路400在该信号作用下切断供电电路500与远程锁MCU300的RESET_N引脚的连接，同时控制可控放电电路600导通，将与远程锁MCU300的RESET_N引脚连接的电容的电量放电消耗，确保远程锁MCU300的RESET_N引脚处于足够时长的低电位水平，使远程锁MCU300复位。

如图2所示，为实施例一复位电路和可控放电电路原理图，复位电路400包括电阻R12、电阻R13、电阻R15、电容C28、电容C36、MOS管M6和MOS管M5，电阻R13第一端以及电阻R15第一端均与串行通信线路200输出端RX_O连接，电阻R15第二端与供电电路500输出端LDO_OUT、电容C36第一端、MOS管Q5源极以及MOS管M6源极连接，电阻R13第二端与电容C36第二端以及MOS管M6栅极连接，MOS管M5漏极通过电容C28接地，MOS管M5漏极作为复位电路400第一输出端V_RF，MOS管M5栅极以及MOS管M6漏极均与电阻R12第一端连接，电阻R12第二端接地，MOS管M5栅极作为复位电路400第二输出端与可控放电电路600控制端连接。主控MCU100串口输出的复位信号为低电平信号，该低电平信号作用在电阻R13第一端以及电阻R15第一端时，电容C36与电阻R13串联而后与电阻R15并联，并由供电电路500输出端LDO_OUT供电形成电流通路，电容C36将充电，该充电电流使电阻R13两端具有电压差，进而使MOS管M6栅极具有足够高的电位，MOS管M6导通，使MOS管M5的源极和栅极短路而截止，MOS管M6漏极具有高电位，使可控放电电路600导通，电容C28通过可控放电电路600放电，使远程锁MCU300的RESET_N引脚电位降为低电位，当电容C36充电完成后，电阻R13无电流通过，电阻R13两端无电压差，使MOS管M6恢复截止，进而MOS管M5恢复导通，远程锁MCU300的RESET_N引脚电位恢复为高电位，进而完成了一次复位过程。电容C28重新充电，当供电电路500发生电压波动时，电容C28由于缺少放电通道，仍然保持稳定的高电位，使远程锁MCU300不会出现意外复位。

可控放电电路600包括电阻R14和MOS管M7，电阻R14第一端与复位电路400第一输出端V_RF连接，电阻R14第二端与MOS管M7漏极连接，MOS管M7栅极作为可控放电电路600控制端与复位电路400第二输出端连接，MOS管M7源极接地。MOS管M6漏极具有高电位时，MOS管M7导通，电容C28同电阻R11放电而电位下降。

实施例二：

一种远程锁的安全管理模块，本实施例对供电电路500做了具体的改进，如图3所示，为实施例二供电电路原理图，供电电路500包括主电池、电容C30、电容C27、三端稳压器U3和电容C5，电容C30第一端与主电池正极BAT+以及三端稳压器U3输入端连接、电容C30第二端以及三端稳压器U3接地端均接地，三端稳压器U3输出端经过电容C5接地，三端稳压器U3输出端作为供电电路500输出端LDO_OUT与复位电路400第二输入端连接。电容C5充电后电压与供电电路500输出电压相同，能够抑制电压纹波，提高电压输出稳定性。

备用电源接入电路包括备用接口J3、MOS管M4和电阻R10，备用接口J3与备用电源连接，MOS管M4漏极与备用接口J3的正极输出端连接，备用接口J3的剩余端口接地，MOS管M4的栅极经过电阻R10接地，MOS管的源极与电容C30第一端连接。当主电池有电时，MOS管M4源极为高电位，漏极接地为低电位，MOS管M4截止，即使此时备用电源接口接入备用电源，备用电源也无法为系统供电，只有当主电池无电时，MOS管M4导通，此时备用电源接口接入的备用电源能够通过MOS管M4为系统提供电源。其余结构同实施例一。

实施例三：

一种远程锁的安全管理模块，本实施例对防冲击电路做了具体的改进，如图4所示，为实施例三防冲击电路原理图，防冲击电路包括电阻R11和电容C12，复位电路400第一输出端V_RF与电阻R11第一端连接，电阻R11第二端与远程锁MCU300的RESET_N引脚以及电容C12第一端连接，电容C12第二端接地。当复位电路400第一输出端V_RF由低电位恢复高电位时，电容C12通过电阻R11充电，电容C12两端的电压是逐渐恢复的，可以防止接通瞬间的冲击电流损坏远程锁MCU300。其余结构同实施例一。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (8)

1.一种远程锁的安全管理模块，连接于远程锁MCU和主控MCU之间，主控MCU与远程锁MCU之间存在心跳监控信号，当心跳监控信号未被正确回应时，主控MCU串口输出复位信号，其特征在于，

包括串行通信线路、复位电路、供电电路和可控放电电路，所述串行通信线路在远程锁MCU和主控MCU之间建立通信连接，所述复位电路第一输入端与所述串行通信线路输出端连接，复位电路第二输入端与供电电路输出端连接，所述复位电路第一输出端与远程锁MCU的RESET_N引脚连接，所述复位电路第二输出端与可控放电电路控制端连接，所述可控放电电路第一端与复位电路第一输出端连接，所述可控放电电路第二端接地，所述可控放电电路控制端控制可控放电电路第一端与第二端之间的通断。

2.根据权利要求1所述的一种远程锁的安全管理模块，其特征在于，

所述复位电路包括电阻R12、电阻R13、电阻R15、电容C28、电容C36、MOS管M6和MOS管M5，电阻R13第一端以及电阻R15第一端均与串行通信线路输出端连接，电阻R15第二端与供电电路输出端、电容C36第一端、MOS管Q5源极以及MOS管M6源极连接，电阻R13第二端与电容C36第二端以及MOS管M6栅极连接，MOS管M5漏极通过电容C28接地，MOS管M5漏极作为复位电路第一输出端，MOS管M5栅极以及MOS管M6漏极均与电阻R12第一端连接，电阻R12第二端接地，MOS管M5栅极与可控放电电路控制端连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种远程锁的安全管理模块，其特征在于，

所述供电电路包括主电池、电容C30、电容C27、三端稳压器U3和电容C5，电容C30第一端与主电池正极以及三端稳压器U3输入端连接、电容C30第二端以及三端稳压器U3接地端均接地，三端稳压器U3输出端经过电容C5接地，三端稳压器U3输出端与复位电路第二输入端连接。

4.根据权利要求3所述的一种远程锁的安全管理模块，其特征在于，

所述供电电路还包括备用电源接入电路，所述备用电源接入电路包括备用接口J3、MOS管M4和电阻R10，所述备用接口J3与备用电源连接，MOS管M4漏极与备用接口J3的正极输出端连接，MOS管M4的栅极经过电阻R10接地，MOS管的源极与电容C30第一端连接。

5.根据权利要求1或2所述的一种远程锁的安全管理模块，其特征在于，

所述可控放电电路包括电阻R14和MOS管M7，电阻R14第一端与复位电路第一输出端连接，电阻R14第二端与MOS管M7漏极连接，MOS管M7栅极与复位电路第二输出端连接，MOS管M7源极接地。

6.根据权利要求1或2所述的一种远程锁的安全管理模块，其特征在于，

所述复位电路第一输出端与远程锁MCU的RESET_N引脚之间还包括防冲击电路，所述防冲击电路包括电阻R11和电容C12，复位电路第一输出端与电阻R11第一端连接，电阻R11第二端与远程锁MCU的RESET_N引脚以及电容C12第一端连接，电容C12第二端接地。

7.根据权利要求1或2所述的一种远程锁的安全管理模块，其特征在于，

所述串行通信线路为ZigBee通信模块建立的串行通信线路。

8.根据权利要求4所述的一种远程锁的安全管理模块，其特征在于，

所述备用接口J3为USB接口。