CN209457558U - 一种无线传输的低功耗智能电子门锁 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种无线传输的低功耗智能电子门锁，包括：主控芯片模块，包括微控制器、第一电阻、第一电容、基准电压源、第二电阻、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容及第七电容；刷卡模块包括非接触读写芯片；存储模块，分别连接至微控制器和非接触读写芯片；Zigbee通信模块，分别连接至微控制器和外部控制终端；门锁驱动模块，包括电机驱动器、驱动电机以及门锁限位开关；键盘模块，包括密码按键以及外部中断按键；其中，微控制器在非接触读取芯片读取到的门禁信息与存储模块中的预设门禁信息相匹配时，或通过Zigbee通信模块获取到外部控制终端发送的开锁信号时，控制电机驱动器来驱动驱动电机转动，门锁限位开关在驱动电机的驱动下开闭。

Description

一种无线传输的低功耗智能电子门锁

技术领域

本实用新型涉及电子锁技术领域，具体而言，涉及一种低功耗智能电子门锁。

背景技术

目前，市面上的智能电子门锁一般采用蓝牙传输技术，使用时，用户需要靠近门锁，并打开手机蓝牙与门锁蓝牙模块进行匹配，匹配完成后，再执行相应的开锁动作。这就要求门锁的蓝牙要一直处于工作状态，而门锁是内置的电池供电，这样就导致了门锁系统的功耗过大，需要经常更换电池，另外整个开锁过程也比较繁琐，需要用户近距离进行匹配开锁，影响用户的使用体验。

实用新型内容

本实用新型正是基于上述技术问题至少之一，提出了一种新的无线传输的低功耗智能电子门锁，既支持近距离刷卡开锁，也支持用户远程开锁，多重开锁方式能够满足用户不同的使用需求，提升用户的使用体验。

有鉴于此，根据本实用新型提出了一种无线传输的低功耗智能电子门锁，包括：主控芯片模块，包括微控制器、第一电阻、第一电容、基准电压源、第二电阻、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容及第七电容；刷卡模块，连接至所述微控制器，包括非接触读写芯片；存储模块，分别连接至所述微控制器和非接触读写芯片，所述存储模块用于存储预设门禁信息；Zigbee通信模块，分别连接至所述微控制器和外部控制终端；门锁驱动模块，包括电机驱动器、驱动电机以及门锁限位开关，所述电机驱动器连接至所述微控制器；键盘模块，连接至所述微控制器，包括密码按键以及外部中断按键；电源模块，分别连接至所述主控芯片模块、所述刷卡模块、所述存储模块、所述Zigbee通信模块、所述门锁驱动模块以及所述键盘模块；其中，所述微控制器在所述非接触读取芯片读取到的门禁信息与所述存储模块中的预设门禁信息相匹配时，或通过Zigbee通信模块获取到所述外部控制终端发送的开锁信号时，控制所述电机驱动器来驱动所述驱动电机转动，所述门锁限位开关在所述驱动电机的驱动下开闭。

在该技术方案中，智能电子门锁配置有主控芯片模块、刷卡模块、存储模块以及Zigbee通信模块等，主控芯片模块基于Zigbee通信模块可与外部控制终端通信，用户由开锁需求时，可选择近距离刷卡，由刷卡模块中的非接触读取芯片来读取门禁信息，并生成高电平信号唤醒主控芯片模块，主控芯片模块中的微控制器确定门禁信息与存储模块中的预设门禁信息匹配时，控制门锁驱动模块执行开锁动作，还可选择远程开锁，用户通过外部控制终端发送开锁信号，微控制器通过Zigbee通信模块接收到开锁信号后，控制门锁驱动模块执行开锁动作，多重开锁方式能够满足用户不同的使用需求，提升了用户的使用体验。

在上述技术方案中，优选地，所述微控制器在所述外部中断按键被按压时唤醒，且通过I/O接口唤醒所述Zigbee通信模块。

在该技术方案中，通过外部中断案件来根据需求来间断性唤醒微控制器及Zigbee通信模块工作，在无开锁需求时，微控制器及Zigbee通信模块处于休眠状态，有效降低电子门锁的功耗。

在上述任一项技术方案中，优选地，所述电源模块采用多节并联连接的充电锂电池。

在上述任一项技术方案中，优选地，所述电源模块采用2节电压为3.7V的充电锂电池并联连接。

在上述任一项技术方案中，优选地，所述微控制器采用型号为STM8L052R8T6的微控制器。

在上述任一项技术方案中，优选地，所述非接触读取芯片采用信号为FM17522的非接触读写器芯片。

在该技术方案中，FM17522的非接触读写器芯片的使用可有利于降低电子门锁功耗。

在上述任一项技术方案中，优选地，所述Zigbee通信模块采用型号为AW516x系列的Zigbee芯片。

在上述任一项技术方案中，优选地，所述外部控制终端包括具备无线通信功能的智能终端及可穿戴设备。

通过以上技术方案，既支持近距离刷卡开锁，也支持用户远程开锁，多重开锁方式能够满足用户不同的使用需求，提升用户的使用体验，另外可有效降低电子门锁的功耗。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的实施例的无线传输的低功耗智能电子门锁的示意框图；

图2示出了图1中主控芯片模块的电路图；

图3示出了图1中刷卡模块的电路图；

图4示出了图1中存储模块的电路图；

图5示出了图1中Zigbee通信模块的电路图；

图6示出了图1中门锁驱动模块的部分电路图；

图7示出了图1中键盘模块的电路图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以下结合图1至图7对本实用新型的技术方案做进一步说明：

如图1所示，无线传输的低功耗智能电子门锁10包括主控芯片模块11、刷卡模块12、存储模块13、Zigbee通信模块14、门锁驱动模块15、键盘模块16及电源模块17，电源模块17分别连接至主控芯片模块11、刷卡模块12、存储模块13、Zigbee通信模块14、门锁驱动模块15以及键盘模块16。

其中，如图2所示，主控芯片模块11包括微控制器（优选地，可采用型号为STM8L052R8T6的微控制器）、第一电阻（R13）、第一电容（C10）、基准电压源（MCP1525T）、第二电阻（R16）、第二电容（C17）、第三电容（C16）、第四电容（C18）、第五电容（C19）、第六电容（C20）及第七电容（C46）；刷卡模块12连接至微控制器，具体地，如图3所示，包括非接触读写芯片（优选地，采用信号为FM17522的非接触读写器芯片）、以及非接触读写芯片的外围电路，非接触读写芯片用于读取门禁信息；存储模块13分别连接至微控制器和非接触读写芯片，具体如图4所示，包括64KB串行电可擦的可编程存储器AT24C512以及外围电路，存储模块13用于存储预设门禁信息；Zigbee通信模块14，分别连接至微控制器和外部控制终端，如图5所示，Zigbee通信模块14包括AW516x系列的Zigbee芯片以及外围电路；门锁驱动模块15，如图6所示，包括电机驱动器（TC117）、驱动电机以及门锁限位开关（J4），电机驱动器连接至微控制器，电机驱动器TC117驱动电机工作，门锁限位开关在驱动电机转动下开闭；键盘模块16，具体电路结构如图7所示，连接至微控制器，包括密码按键以及外部中断按键。

其中，非接触读取芯片的射频线圈感应到门禁信息后，产生高电平唤醒微控制器，微控制器在非接触读取芯片读取到的门禁信息与存储模块中的预设门禁信息相匹配时，或通过Zigbee通信模块获取到外部控制终端发送的开锁信号时，控制电机驱动器来驱动驱动电机转动，门锁限位开关在驱动电机的驱动下开闭，从而实现电子门锁的开启或闭合。其中，外部控制终端包括智能终端（若手机）、可穿戴设备（如智能手表、智能手环等）

进一步地，微控制器在外部中断按键被按压时唤醒，且通过I/O接口唤醒Zigbee通信模块。通过外部中断案件来根据需求来间断性唤醒微控制器及Zigbee通信模块工作，在无开锁需求时，微控制器及Zigbee通信模块处于休眠状态，有效降低电子门锁的功耗。

进一步地，电源模块采用多节并联连接的充电锂电池。本实施例中，电源模块采用2节电压为3.7V的充电锂电池并联连接。

上述实施例中，微控制器采用型号为STM8L052R8T6的微控制器，非接触读取芯片采用信号为FM17522的非接触读写器芯片，Zigbee通信模块采用型号为AW516x系列的Zigbee芯片。微控制器采用意法半导体的低功耗STM8L052R8T6，该芯片是8位带64K ROM的低功耗MCU，在运行状态下每兆赫兹耗电量为200uA，在休眠状态下低至3uA，关机状态下仅为400nA，从唤醒状态到关机仅需4.7us，可以在低功耗状态下长期使用；非接触读取芯片所采用的复旦微电子FM17522，是一款高度集成的工作在13.56MHz下的非接触读写器芯片，支持符合ISO/IEC 14443 TypeA协议的非接触读写器模式，同时提供了低功耗的外部卡片侦测功能，方便电池供电、需要低功耗工作、并且需要实时处理任意时刻会进入射频场的外部卡片的读写器设备，其具有低电压、低功耗、驱动能力强、多接口支持等特点，适用于低功耗、低电压、低成本要求的非接触读写器应用；igbee通信模块采用型号为AW516x系列的Zigbee芯片， Zigbee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗的双向无线通讯技术，AW516x系列的Zigbee芯片提供SMT与DIP接口，实现数据传输功能，支持多级休眠和唤醒模式，能够最大限度降低功耗。

智能电子门锁配置有主控芯片模块、刷卡模块、存储模块以及Zigbee通信模块等，主控芯片模块基于Zigbee通信模块可与外部控制终端通信，用户由开锁需求时，可选择近距离刷卡，由刷卡模块中的非接触读取芯片来读取门禁信息，并生成高电平信号唤醒主控芯片模块，主控芯片模块中的微控制器确定门禁信息与存储模块中的预设门禁信息匹配时，控制门锁驱动模块执行开锁动作，还可选择远程开锁，用户通过外部控制终端发送开锁信号，微控制器通过Zigbee通信模块接收到开锁信号后，控制门锁驱动模块执行开锁动作，多重开锁方式能够满足用户不同的使用需求，提升了用户的使用体验。

以上结合附图详细说明了本实用新型的技术方案，本实用新型的技术方案提出了一种新的无线传输的低功耗智能电子门锁，既支持近距离刷卡开锁，也支持用户远程开锁，多重开锁方式能够满足用户不同的使用需求，提升用户的使用体验，另外可有效降低电子门锁的功耗。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新

型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (8)

1.一种无线传输的低功耗智能电子门锁，其特征在于，包括：

主控芯片模块，包括微控制器、第一电阻、第一电容、基准电压源、第二电阻、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容及第七电容；

刷卡模块，连接至所述微控制器，包括非接触读写芯片；

存储模块，分别连接至所述微控制器和非接触读写芯片，所述存储模块用于存储预设门禁信息；

Zigbee通信模块，分别连接至所述微控制器和外部控制终端；

门锁驱动模块，包括电机驱动器、驱动电机以及门锁限位开关，所述电机驱动器连接至所述微控制器；

键盘模块，连接至所述微控制器，包括密码按键以及外部中断按键；

电源模块，分别连接至所述主控芯片模块、所述刷卡模块、所述存储模块、所述Zigbee通信模块、所述门锁驱动模块以及所述键盘模块；

其中，所述微控制器在所述非接触读取芯片读取到的门禁信息与所述存储模块中的预设门禁信息相匹配时，或通过Zigbee通信模块获取到所述外部控制终端发送的开锁信号时，控制所述电机驱动器来驱动所述驱动电机转动，所述门锁限位开关在所述驱动电机的驱动下开闭。

2.根据权利要求1所述的无线传输的低功耗智能电子门锁，其特征在于，所述微控制器在所述外部中断按键被按压时唤醒，且通过I/O接口唤醒所述Zigbee通信模块。

3.根据权利要求1所述的无线传输的低功耗智能电子门锁，其特征在于，所述电源模块采用多节并联连接的充电锂电池。

4.根据权利要求3所述的无线传输的低功耗智能电子门锁，其特征在于，所述电源模块采用2节电压为3.7V的充电锂电池并联连接。

5.根据权利要求1所述的无线传输的低功耗智能电子门锁，其特征在于，所述微控制器采用型号为STM8L052R8T6的微控制器。

6.根据权利要求1所述的无线传输的低功耗智能电子门锁，其特征在于，所述非接触读取芯片采用信号为FM17522的非接触读写器芯片。

7.根据权利要求1所述的无线传输的低功耗智能电子门锁，其特征在于，所述Zigbee通信模块采用型号为AW516x系列的Zigbee芯片。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的无线传输的低功耗智能电子门锁，其特征在于，所述外部控制终端包括具备无线通信功能的智能终端及可穿戴设备。