CN210466496U - 一种低功耗锁装置及智能锁 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及智能锁控制技术领域，具体公开了一种低功耗锁控制装置，其中，所述低功耗锁控制装置包括：锁体结构和感应面板结构，所述锁体结构和所述感应面板结构连接，所述锁体结构包括设置在第一电路板上的门锁控制电路和微控制器，所述门锁控制电路与所述微控制器电连接，所述门锁控制电路能够连接门锁，所述感应面板结构包括设置在第二电路板上的读卡电路和传感器电路，所述传感器电路与所述读卡电路均与所述微控制器电连接，所述第一电路板与所述第二电路板电连接。本实用新型还公开了一种智能锁。本实用新型提供的低功耗锁控制装置降低了锁的功耗。

Description

一种低功耗锁装置及智能锁

技术领域

本实用新型涉及智能锁控制技术领域，尤其涉及一种低功耗锁装置及包括该低功耗锁装置的智能锁。

背景技术

目前在锁装置行业广泛采用功耗管理方案是定时唤醒读取RFID的方式来降低功耗，即处理器进入低功耗一段时间后定时退出低功耗然后去读RFID，根据读取到的RFID卡号判断是否需要进行相应的锁动作。这种方案相比处理器一直运行的方式功耗有一定的降低，但是这种定时唤醒的方式也存在刷卡反应不灵敏的问题，同时处理器定时唤醒也造成了一些不必要的功耗。

发明内容

本实用新型提供了一种低功耗锁装置及包括该低功耗锁装置的智能锁，解决相关技术中存在的锁功耗大的问题。

作为本实用新型的一个方面，提供一种低功耗锁控制装置，其中，所述低功耗锁控制装置包括：锁体结构和感应面板结构，所述锁体结构和所述感应面板结构连接，所述锁体结构包括设置在第一电路板上的门锁控制电路和微控制器，所述门锁控制电路与所述微控制器电连接，所述门锁控制电路能够连接门锁，所述感应面板结构包括设置在第二电路板上的读卡电路和传感器电路，所述传感器电路与所述读卡电路均与所述微控制器电连接，所述第一电路板与所述第二电路板电连接，

所述传感器电路用于在用户靠近所述感应面板时产生人体接近信号，并将所述人体接近信号发送至所述微控制器；

所述读卡电路能够读取用户的门卡信号；

所述微控制器用于在所述人体接近信号的控制下唤醒，并将所述用户的门卡信号与预设的门卡信号进行比对，以及在比对一致时向所述门锁控制电路发送开锁控制信号；

所述门锁控制电路能够根据所述开锁控制信号控制门锁打开。

进一步地，所述锁体结构还包括电源模块，所述电源模块与所述微控制器电连接，所述电源模块用于为所述微控制器的工作提供电源供应。

进一步地，所述微控制器包括单片机。

进一步地，所述传感器电路包括型号为TTP223的触摸感应芯片。

进一步地，所述门锁控制电路包括型号为MX605L的电机驱动芯片。

进一步地，所述读卡电路包括RFID读卡电路。

进一步地，所述第一电路板和所述第二电路板均包括PCB板。

作为本实用新型的另一个方面，提供一种智能锁，其中，所述智能锁包括门锁和前文所述的低功耗锁控制装置，所述门锁与所述低功耗锁控制装置中的门锁控制电路连接，所述低功耗锁控制装置能够在用户靠近且门卡刷卡成功时控制所述门锁的打开。

通过上述低功耗锁控制装置，在用户靠近时传感器电路能够产生人体接近信号，并唤醒微控制器，且同时读卡电路能够读取门卡，微控制器能够在唤醒后对读取到的门卡信号与预设的门卡信号进行比对，在比对一致时向门锁控制电路发送开锁控制信号，这种低功耗锁控制装置只有当用户靠近时才会产生人体接近信号，而在没有用户靠近时则是处于低功耗状态，因此能够在保证刷卡感应的快速响应的同时极大降低功耗，且能够达到极高的用户体验。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型提供的低功耗锁控制装置的结构框图。

图2为本实用新型提供的低功耗锁控制装置的工作状态示意图。

图3为本实用新型提供的门锁控制电路的电路结构图。

图4为本实用新型提供的RFID读卡电路的电路结构图。

图5为本实用新型提供的感应面板结构的PCB板的设计示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本实施例中提供了一种低功耗锁控制装置，图1是根据本实用新型实施例低功耗锁控制装置的结构框图，如图1所示，包括：锁体结构110和感应面板结构120，所述锁体结构110和所述感应面板结构120连接，所述锁体结构110包括设置在第一电路板上的门锁控制电路111和微控制器112，所述门锁控制电路111与所述微控制器112电连接，所述门锁控制电路111能够连接门锁，所述感应面板结构120包括设置在第二电路板上的读卡电路121和传感器电路122，所述传感器电路122与所述读卡电路121均与所述微控制器112电连接，所述第一电路板与所述第二电路板电连接，

所述传感器电路122用于在用户靠近所述感应面板时产生人体接近信号，并将所述人体接近信号发送至所述微控制器112；

所述读卡电路121能够读取用户的门卡信号；

所述微控制器112用于在所述人体接近信号的控制下唤醒，并将所述用户的门卡信号与预设的门卡信号进行比对，以及在比对一致时向所述门锁控制电路111发送开锁控制信号；

所述门锁控制电路111能够根据所述开锁控制信号控制门锁打开。

通过上述低功耗锁控制装置，在用户靠近时传感器电路能够产生人体接近信号，并唤醒微控制器，且同时读卡电路能够读取门卡，微控制器能够在唤醒后对读取到的门卡信号与预设的门卡信号进行比对，在比对一致时向门锁控制电路发送开锁控制信号，这种低功耗锁控制装置只有当用户靠近时才会产生人体接近信号，而在没有用户靠近时则是处于低功耗状态，因此能够在保证刷卡感应的快速响应的同时极大降低功耗，且能够达到极高的用户体验。

具体地，如图1所示，所述锁体结构110还包括电源模块113，所述电源模块113与所述微控制器112电连接，所述电源模块113用于为所述微控制器112的工作提供电源供应。

需要说明的是，传感器电路122以极低功耗的方式持续工作，当检测到客人刷卡操作时通过中断信号唤醒微控制器，微控制器112立即控制读卡电路121读卡然后进行相应开门动作之后再进入休眠状态，整个系统在休眠的时候待机电流为微安级别，能够极大的减小电池电量消耗。

优选地，所述微控制器112包括单片机。

优选地，所述传感器电路122包括型号为TTP223的触摸感应芯片。

具体地，所述门锁控制电路111包括型号为MX605L的电机驱动芯片。

优选地，如图3所示为门锁控制电路的结构示意图，门锁控制电路主要用于控制门锁上的电机正向或者反向转动，从而控制门锁锁舌伸缩，M1_INA和M1_INB连接到微控制器，这样微控制器就能控制锁舌伸缩了。MX605L是电机驱动芯片。

需要说明的是，所述门锁为现有技术中的智能门锁中的常规设置，此处不再赘述。

优选地，所述读卡电路121包括RFID读卡电路。

具体地，如图4所示为RFID读卡电路的结构示意图。

RFID读卡电路采用了125K读卡电路，125KHz接到微控制器，AT2和AT1接RFID读卡电路线圈，PWR_CTL接到微控制器，SIN接到微控制器。125K的调制信号通过125KHz引脚经两个三极管将电流放大后和线圈构成一个串联谐振电路，RFID卡片信号通过检波二极管D201进行半波整流之后通过检波比较放大电路之后的信号由SIN输入到微控制器进行RFID信号解码。

优选地，所述第一电路板和所述第二电路板均包括PCB板。

下面以图2所示的低功耗锁控制装置的工作状态图为例对本实施例提供的低功耗锁控制装置的工作原理进行详细说明。

由图2可知系统在上电开机之后微控制器处理低功耗状态，当用户刷卡时触发人体接近感应信号唤醒微控制器，微控制器进入读卡状态，如果读取的RFID是门锁配置的RFID则开锁，否则直接进入低功耗状态。如果RFID匹配则打开门然后延时一定时间自动关闭门锁并进入低功耗状态。

为了实现低功耗的目的，本实施例的低功耗锁控制装置包括一个人体接近的感应面板结构，并安装在柜门上，当有人体接近感应面板结构时将产生一个人体接近信号，人体接近信号将微控制器从超低功耗状态唤醒。

为了实现人体接近感应，此感应面板结构在PCB板上设置传感器电路，通过PCB板的设计能够增强传感器电路的感应距离，从而实现人体在接近感应面板结构2~3厘米时就能感应到人体的接近，从而产生人体接近信号。具体地，感应面板结构的电路板设计具体可以如图5所示。

为了实现微控制器超低功耗唤醒，微控制器在没有检测到RFID信号后自动进入超低功耗休眠状态此时微控制器开启外部接口信号中断唤醒功能，当人体接近感应装置产生人体接近信号时将通过中断唤醒低功耗的微控制器，微控制器唤醒之后开始读取RFID卡信息，然后判断卡号是否匹配如果匹配就向所述门锁控制电路发送开锁控制信号，即完成开锁。

为了实现微控制器的低功耗，微控制器在检测到门锁关上之后自动进入超低功耗模式并开启人体接近信号唤醒中断。

为了实现RFID的读取，本实施例将RFID读卡电路放置在感应面板结构的刷卡区域，这样用户在刷卡的同时能够触发接近传感器的人体接近信号，保证装置在用户刷卡时被正常唤醒。

因此，本实施例提供的低功耗锁控制装置，将接近传感器、低功耗、RFID、锁控装置等技术融合为一体形成了低功耗的RFID感应锁装置，与传统的方案相比此方案具有以下优点：

（1）超低功耗：在低功耗锁控制装置控制门锁上锁时低功耗锁控制装置进入超低功耗，直到有人体感应信号时才唤醒并开始工作，这样能够避免无效的唤醒从而大大降低系统的功耗；

（2）接近感应：感应面板结构采用传感器电路和PCB板结合的方式能够实现在人体还未接触到面板时提前唤醒，让用户在没有察觉的情况下感应到人体的接近；

（3）快速的RFID感应：在低功耗锁控制装置从低功耗唤醒时，低功耗锁控制装置能够及时读取客户的RFID卡这样能够快速的实现开锁，从而提高用户体验。

作为本实用新型的另一实施例，提供一种智能锁，其中，所述智能锁包括门锁和前文所述的低功耗锁控制装置，所述门锁与所述低功耗锁控制装置中的门锁控制电路连接，所述低功耗锁控制装置能够在用户靠近且门卡刷卡成功时控制所述门锁的打开。

本实施例提供的智能锁，采用前文的低功耗锁控制装置，在用户靠近时传感器电路能够产生人体接近信号，并唤醒微控制器，且同时读卡电路能够读取门卡，微控制器能够在唤醒后对读取到的门卡信号与预设的门卡信号进行比对，在比对一致时向门锁控制电路发送开锁控制信号，这种低功耗锁控制装置只有当用户靠近时才会产生人体接近信号，而在没有用户靠近时则是处于低功耗状态，因此能够在保证刷卡感应的快速响应的同时极大降低功耗，且能够达到极高的用户体验。

关于门锁的具体结构可以采用智能锁中的常规设置，具体为本领域技术人员所熟知，此处不再赘述。

关于智能锁如何实现低功耗的工作过程可以参照前文的低功耗锁控制装置的描述，此处不再赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种低功耗锁装置，其特征在于，所述低功耗锁装置包括：锁体结构和感应面板结构，所述锁体结构和所述感应面板结构连接，所述锁体结构包括设置在第一电路板上的门锁控制电路和微控制器，所述门锁控制电路与所述微控制器电连接，所述门锁控制电路能够连接门锁，所述感应面板结构包括设置在第二电路板上的读卡电路和传感器电路，所述传感器电路与所述读卡电路均与所述微控制器电连接，所述第一电路板与所述第二电路板电连接，

所述传感器电路用于在用户靠近所述感应面板时产生人体接近信号，并将所述人体接近信号发送至所述微控制器；

所述读卡电路能够读取用户的门卡信号；

所述微控制器用于在所述人体接近信号的控制下唤醒，并将所述用户的门卡信号与预设的门卡信号进行比对，以及在比对一致时向所述门锁控制电路发送开锁控制信号；

所述门锁控制电路能够根据所述开锁控制信号控制门锁打开。

2.根据权利要求1所述的低功耗锁装置，其特征在于，所述锁体结构还包括电源模块，所述电源模块与所述微控制器电连接，所述电源模块用于为所述微控制器的工作提供电源供应。

3.根据权利要求1所述的低功耗锁装置，其特征在于，所述微控制器包括单片机。

4.根据权利要求1所述的低功耗锁装置，其特征在于，所述传感器电路包括型号为TTP223的触摸感应芯片。

5.根据权利要求1所述的低功耗锁装置，其特征在于，所述门锁控制电路包括型号为MX605L的电机驱动芯片。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的低功耗锁装置，其特征在于，所述读卡电路包括RFID读卡电路。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的低功耗锁装置，其特征在于，所述第一电路板和所述第二电路板均包括PCB板。

8.一种智能锁，其特征在于，所述智能锁包括门锁和权利要求1至7中任意一项所述的低功耗锁装置，所述门锁与所述低功耗锁装置中的门锁控制电路连接，所述低功耗锁装置能够在用户靠近且门卡刷卡成功时控制所述门锁的打开。

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