CN213234593U - 一种集装箱智能锁的控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集装箱智能锁的控制器，包括型号为nRF52832、且VDD引脚与电池连接的蓝牙芯片U2，并联后一端与蓝牙芯片U2的VDD引脚连接、且另一端接地的电容C10、电容C11和电容C16，与蓝牙芯片U2的串行口P0.03连接的电机开锁驱动电路，与蓝牙芯片U2的串行口P0.04连接的电机关锁驱动电路，与蓝牙芯片U2的串行口P0.05连接、用于采集锁头检测传感器的信号的锁头插入检测电路，与蓝牙芯片U2的串行口P0.13连接、用于采集关锁传感器的信号的关锁采集电路，以及与蓝牙芯片U2的串行口P0.14连接、用于采集开锁传感器的信号的开锁采集电路。通过上述方案，本实用新型具有结构简单、动作可靠、检测到位等优点。

Description

一种集装箱智能锁的控制器

技术领域

本实用新型涉及集装箱技术领域，尤其是一种集装箱智能锁的控制器。

背景技术

随着运输业务的不断成熟，大量货物的远距离运输也成为了现在运输也中常用的方法，而在运送大量货物的时候，通常都会使用集装箱进行货物的装运；在集装箱运输过程中，因数量庞大，当集装箱在码头或其余聚集地时，容易被不法分子破坏箱门的锁，将货物盗走，会产生大量损失。而在现有技术中，集装箱锁的管理装置有铅封锁、挂锁等，前者为单次使用产品，后者与集装箱们缺少状态同步功能，且这两种都与集装箱为独立个体，存在频繁丢失更换的风险，使状态同步与功能难于实现，导致产品无法有效的达到物联安全管理。

为此，申请人特提出了一种集装箱智能安全锁，包括一一对应固定在集装箱的箱门上的锁体和锁绳固定装置，插入锁体内、且与锁体可拆卸连接的锁头，设置在锁头与锁绳固定装置之间、且与锁绳固定装置固定连接的锁绳，以及设置在锁体内、且互相之间采用电气连接的电池、电路板和锁头驱动机构。但是，现有技术中，暂无与之匹配的集装箱智能锁的控制器。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种集装箱智能锁的控制器，本实用新型采用的技术方案如下：

一种集装箱智能锁的控制器，分别与电池和电机电气连接，所述集装箱智能锁上设置有锁头检测传感器、关锁传感器和开锁传感器；

所述控制器包括型号为nRF52832、且VDD引脚与电池连接的蓝牙芯片U2，并联后一端与蓝牙芯片U2的VDD引脚连接、且另一端接地的电容C10、电容 C11和电容C16，与蓝牙芯片U2的串行口P0.03连接的电机开锁驱动电路，与蓝牙芯片U2的串行口P0.04连接的电机关锁驱动电路，与蓝牙芯片U2的串行口P0.05连接、用于采集锁头检测传感器的信号的锁头插入检测电路，与蓝牙芯片U2的串行口P0.13连接、用于采集关锁传感器的信号的关锁采集电路，以及与蓝牙芯片U2的串行口P0.14连接、用于采集开锁传感器的信号的开锁采集电路。

进一步地，所述电机开锁驱动电路和电机关锁驱动电路的结构相同，且电机开锁驱动电路包括基极经电阻R17与蓝牙芯片U2的串行口P0.03连接、发射极接地的三极管Q6，栅极经电阻R18与三极管Q6的集电极连接、源极与电池连接、且漏极与电机连接的场效应管D6，以及连接在电池与场效应管D6的栅极之间的电阻R21。

进一步地，所述锁头插入检测电路、关锁采集电路和开锁采集电路的结构相同，且关锁采集电路包括一端与蓝牙芯片U2的串行口P0.13连接、且另一端接地的电容C44，以及一端与蓝牙芯片U2的串行口P0.13连接的电阻R26；所述关锁传感器与电容C44并联布设。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型巧妙地设置了锁体和锁绳固定装置，在锁体与锁绳固定装置之间设置有锁头和的锁绳，锁绳的一端与锁绳固定装置固定连接，且锁头与锁体插接锁定，其操作简单；

(2)本实用新型巧妙地在锁体内设置锁芯，且锁芯上设置有检测锁头插入状态的锁头检测传感器，根据锁头检测传感器采集的信号，驱动电机运转，并将锁头锁紧钢珠推入挤压在锁紧槽上，以实现锁紧固定；当需要解锁时，控制器驱动电机反向运转，以解除挤压锁紧；由此可见，本实用新型的锁紧动作可靠；

(3)本实用新型巧妙地采用了蓝牙芯片获取开锁信号，并驱动电机运作，其无需佩戴钥匙，保证集装箱开关门更可靠；

(4)本实用新型巧妙地设置了开锁传感器和关锁传感器，以检测开关门的状态，并与锁头检测传感器配合，实现可靠的检测；

综上所述，本实用新型具有结构简单、动作可靠、检测到位等优点，在集装箱技术领域具有很高的实用价值和推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定，对于本领域技术人员来说，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相关的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的内部结构图(一)。

图3为本实用新型的底面结构图。

图4为本实用新型的内部结构图(二)。

图5为本实用新型的锁芯的结构示意图。

图6为本实用新型的锁绳固定件结构图(一)。

图7为本实用新型的锁绳固定件结构图(二)。

图8为本实用新型的锁绳固定件结构图(三)。

图9为本实用新型的内部立体结构示意图。

图10为本实用新型的蓝牙芯片原理图。

图11为本实用新型的接口电路原理图。

图12为本实用新型的电机开锁驱动电路原理图。

图13为本实用新型的电机关锁驱动电路原理图。

图14为本实用新型的电机接口电路原理图。

图15为本实用新型的指示灯电路原理图。

图16为本实用新型的传感器采集电路原理图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

101-锁体，102-电池仓盖，103-螺杆，104-锁头，105-锁绳，106-电池，107- 密封圈，108-电容，109-绿色指示灯，110-防尘盖，111-电源接头槽，112-红色指示灯，113-锁孔，114-电路板仓盖板固定孔，115-机械仓盖板固定孔，116-电池仓，117-锁体安装孔，118-防尘盖转动装置，119-防磨套管，120-排屑孔，121- 电路板仓盖，122-机械仓盖固定柱，123-开锁传感器，124-定位孔，125-电机， 126-传感器触发件，127-关锁传感器，128-锁芯，129-锁头检测传感器，130-接口板，131-指示灯导光柱，132-电源线布线槽，133-锁舌挡板，134-电机驱动孔， 135-锁头检测顶针挡板，136-锁舌弹簧，137-顶针，138-锁舌，139-锁头检测钢珠，140-锁头锁紧钢珠，141-锁膛，142-排屑槽，143-电机齿轮，201-锁绳固定装置，202-锁绳固定螺钉孔，203-锁头固定装置盖板固定孔，204-锁头固定装置盖板，205-螺钉限位槽，206-锁头固定孔，207-锁头防掉钢珠，208-锁绳固定口， 209-锁绳固定装置安装孔，1041-锁紧槽。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更为清楚，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。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例

如图1至图16所示，本实施例提供了一种集装箱智能安全锁。首先，需要说明的是，本实施例中所述的“第一”、“第二”等序号用语仅用于区分同类部件，不能理解成对保护范围的特定限定。另外，本实施例中所述“底部”、“顶部”、“四周边缘”、“中央”等方位性用语是基于附图来说明的。不仅如此，本实施例是基于电路和机械结构的改进，并未对软件程序进行改进，其为常规的程序片段组合，在此就不予赘述。

如图1所示，本实施例的种集装箱智能锁的控制器，包括一一对应固定在集装箱的箱门上的锁体101和锁绳固定装置201，插入锁体101内、且与锁体 101可拆卸连接的锁头104，设置在锁头104与锁绳固定装置201之间、且与锁绳固定装置201固定连接的锁绳105，以及设置在锁体101内、且互相之间采用电气连接的电池106、电路板和锁头驱动机构；所述锁头驱动机构与锁头104之间采用可拆卸连接。其中，在锁体101内设置有电池仓116，在电池仓116与电池仓盖102之间设置有密封圈107，电池仓盖102与电池仓116之间采用螺杆103连接。另外，在锁体101上还设置有一电路板仓盖121。如图2和图3所示，在所述锁体101内设置有与锁膛141同轴线、用于供锁头104插入的防磨套管 119。为了避免防磨套管119内进入杂物，在锁体101上设置有与防磨套管119 连通的锁孔113，并且在在锁体101上固定有用于拨动后遮挡锁孔113的防尘盖 110。

如图6至图8所示，锁绳固定装置201上还设置有锁绳固定螺钉孔202、锁头固定装置盖板固定孔203、锁头固定装置盖板204、螺钉限位槽205、锁头固定孔206、锁头防掉钢珠207、锁绳固定口208和锁绳固定装置安装孔209。

如图4、5和9所示，在本实施例的锁头驱动机构包括锁芯128，与锁芯128 连接、用于驱动锁芯128的电机125，以及布设在锁芯128上、用于检测锁头 104插入所述锁芯128内的状态的锁头检测传感器129。其中，该锁芯128包括呈L形状的锁芯壳，开设在锁芯壳内、供锁头104插入的锁膛141，开设在锁芯壳内、且与锁膛141垂直连通的第一管道和第二管道，布设在第一管道内的锁头检测钢珠139，布设在第一管道内、且一端与锁头检测钢珠139接触连接的顶针137，布设在锁芯壳外侧、且与顶针137的另一端连接、用于顶压锁头检测传感器129的锁头检测顶针挡板135，布设在第二管道的前端、且与锁膛141接触的锁头锁紧钢珠140，一端与锁头锁紧钢珠140挤压接触、且布设在第二管道内的锁舌138，与锁舌138的另一端采用啮合连接、且与电机125的轴承端部固定连接、用于驱动锁舌138沿第二管道移动的电机齿轮143，布设在第二管道的后端、用于第二管道封堵的锁舌挡板133，一端置于所述锁舌138内、且另一端挤压在锁舌挡板133上的锁舌弹簧136，套设在电机125的轴承上、且呈扇形状的传感器触发件126，以及固定在电机125的两侧、且与传感器触发件126相对挤压配合的开锁传感器123和关锁传感器127。在本实施例中，所述锁头104上开设有与锁头锁紧钢珠140挤压接触的锁紧槽1041；另外，所述第一管道与锁膛 141连通处的直径小于第一管道的直径，所述第二管道与锁膛141连通处的直径小于第二管道的直径。

如图10至图16所示，本实施例的电气部分如下所示，其中，在电路板上设置有分别与电池106和电机125电气连接的控制器；该控制器包括型号为 nRF52832、且VDD引脚与电池106连接的蓝牙芯片U2，并联后一端与蓝牙芯片U2的VDD引脚连接、且另一端接地的电容C10、电容C11和电容C16，与蓝牙芯片U2的串行口P0.03连接的电机开锁驱动电路，与蓝牙芯片U2的串行口P0.04连接的电机关锁驱动电路，与蓝牙芯片U2的串行口P0.05连接、用于采集锁头检测传感器129的信号的锁头插入检测电路，与蓝牙芯片U2的串行口 P0.13连接、用于采集关锁传感器127的信号的关锁采集电路，以及与蓝牙芯片 U2的串行口P0.14连接、用于采集开锁传感器123的信号的开锁采集电路。其中，电机开锁驱动电路和电机关锁驱动电路的结构相同，且电机开锁驱动电路包括基极经电阻R17与蓝牙芯片U2的串行口P0.03连接、发射极接地的三极管 Q6，栅极经电阻R18与三极管Q6的集电极连接、源极与电池连接、且漏极与电机连接的场效应管D6，以及连接在电池与场效应管D6的栅极之间的电阻 R21。另外，该锁头插入检测电路、关锁采集电路和开锁采集电路的结构相同，且关锁采集电路包括一端与蓝牙芯片U2的串行口P0.13连接、且另一端接地的电容C44，以及一端与蓝牙芯片U2的串行口P0.13连接的电阻R26；所述关锁传感器127与电容C44并联布设。

下面简要说明本装置的动作过程：

集装箱箱门开启状态下，当需要关闭并锁紧箱门时，将锁头104插入锁孔 113、防磨套管119、锁膛114内，并挤压锁头检测钢珠139，推动顶针137并触发锁头检测传感器129；锁头检测传感器129接通并向蓝牙芯片U2输入低电平；此时，开锁传感器输出低电平、关锁传感器输出高电平。蓝牙芯片U2向电机关锁驱动电路下发高电平，驱动电机旋转；利用锁舌138将锁头锁紧钢珠140 挤压在锁紧槽1041上，如此便可实现锁紧。在需要开启集装箱门时，蓝牙芯片 U2接收到开启信号，并利用蓝牙芯片U2向电机开锁驱动电路下发高电平，解除锁头锁紧钢珠140与锁紧槽1041挤压连接。在本实施例中，开锁传感器和关锁传感器可实时检测电机的动作状态。

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 (3)

1.一种集装箱智能锁的控制器，分别与电池(106)和电机(125)电气连接，所述集装箱智能锁上设置有锁头检测传感器(129)、关锁传感器(127)和开锁传感器(123)，其特征在于：

所述控制器包括型号为nRF52832、且VDD引脚与电池(106)连接的蓝牙芯片U2，并联后一端与蓝牙芯片U2的VDD引脚连接、且另一端接地的电容C10、电容C11和电容C16，与蓝牙芯片U2的串行口P0.03连接的电机开锁驱动电路，与蓝牙芯片U2的串行口P0.04连接的电机关锁驱动电路，与蓝牙芯片U2的串行口P0.05连接、用于采集锁头检测传感器(129)的信号的锁头插入检测电路，与蓝牙芯片U2的串行口P0.13连接、用于采集关锁传感器(127)的信号的关锁采集电路，以及与蓝牙芯片U2的串行口P0.14连接、用于采集开锁传感器(123)的信号的开锁采集电路。

2.根据权利要求1所述的一种集装箱智能锁的控制器，其特征在于，所述电机开锁驱动电路和电机关锁驱动电路的结构相同，且电机开锁驱动电路包括基极经电阻R17与蓝牙芯片U2的串行口P0.03连接、发射极接地的三极管Q6，栅极经电阻R18与三极管Q6的集电极连接、源极与电池连接、且漏极与电机连接的场效应管D6，以及连接在电池与场效应管D6的栅极之间的电阻R21。

3.根据权利要求1或2所述的一种集装箱智能锁的控制器，其特征在于，所述锁头插入检测电路、关锁采集电路和开锁采集电路的结构相同，且关锁采集电路包括一端与蓝牙芯片U2的串行口P0.13连接、且另一端接地的电容C44，以及一端与蓝牙芯片U2的串行口P0.13连接的电阻R26；所述关锁传感器(127)与电容C44并联布设。

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