CN216893886U - 一种控制电路、电路板和智能锁 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种控制电路、电路板和智能锁，包括：带电可擦可编程只读存储器、电机驱动单元以及电源控制单元，带电可擦可编程只读存储器设有电源端，电机驱动单元设有电源端和使能端。电机驱动单元的电源端与供电端连接，带电可擦可编程只读存储器的电源端连接电源控制单元的输出端，电源控制单元的输入端连接供电端，电源控制单元的控制端与电机驱动单元的使能端连接。这样，利用带电可擦可编程只读存储器的存储功能以及掉电后数据不丢失且支持串行通信的优势，能够使得室外密钥与室内面板中的带电可擦可编程只读存储器的存储数据进行有效校验，提高安全性。

Description

一种控制电路、电路板和智能锁

技术领域

本申请涉及智能家居领域，尤其涉及一种控制电路、电路板和智能锁。

背景技术

随着智能驱动和数字化新时代的开启，家居智能化给人们提供一个舒适、方便的生活环境，例如智能门锁方便人们的进出。

智能锁包括室内面板和室外面板，通常，智能锁执手与电机驱动单元设置于室外面板内，但是，当室外面板遭受暴力拆解时会直接暴露电机驱动单元，从而直接可以开门，影响智能锁的安全性。目前，可以通过将电机驱动单元设置于室内面板内，以避免由于室外暴力直接开门的情况。

目前，可以通过将电机驱动单元设置于室内面板内，室内室外的通信线为电机驱动单元的驱动线，但是这种方式容易被小黑盒强磁开启，或当通信线暴露时容易通过驱动电机驱动单元而开启，安全性较低。

实用新型内容

本申请提供一种控制电路、电路板和智能锁，用以解决提高智能锁的安全性的问题。

第一方面，本申请提供一种控制电路，包括：带电可擦可编程只读存储器、电机驱动单元以及电源控制单元；

所述带电可擦可编程只读存储器设有电源端，所述电机驱动单元设有电源端和使能端；

所述电机驱动单元的电源端与供电端连接，所述带电可擦可编程只读存储器的电源端连接电源控制单元的输出端，所述电源控制单元的输入端连接供电端，所述电源控制单元的控制端与所述电机驱动单元的使能端连接。

可选的，所述控制电路还包括：接口单元，所述接口单元设有第一管脚；

所述第一管脚与所述电源控制单元的控制端连接，所述第一管脚还与所述电机驱动单元的使能端连接。

可选的，所述带电可擦可编程只读存储器还设有信号端，所述电机驱动单元还设有信号端，所述接口单元还设有第二管脚；

所述第二管脚与所述带电可擦可编程只读存储器的信号端连接，所述第二管脚还与所述电机驱动单元的信号端连接。

可选的，所述第二管脚包括第一子管脚和第二子管脚，所述带电可擦可编程只读存储器的信号端包括第一信号端和第二信号端，所述电机驱动单元的信号端包括第三信号端和第四信号端；

所述第一子管脚与所述第一信号端和所述第三信号端连接，所述第二子管脚与所述第二信号端和所述第四信号端连接。

可选的，所述电机驱动单元包括电机芯片，所述电机芯片包括所述第三信号端、所述第四信号端、所述电源端和所述使能端，所述电源控制单元包括P型晶体管。

可选的，所述第一信号端为时钟线端，所述第二信号端为双向数据线端。

可选的，所述控制电路还包括：

与所述第一信号端连接的复位单元、以及连接在所述第一信号端和所述复位单元之间的电阻。

可选的，所述控制电路还包括：

连接在所述电机驱动单元的电源端和接口单元之间的防反接单元。

第二方面，本申请提供一种电路板，包括第一方面及第一方面任一种实施方案中的控制电路。

第三方面，本申请提供一种智能锁，包括第二方面的电路板。

本申请提供的一种控制电路，包括：带电可擦可编程只读存储器、电机驱动单元以及电源控制单元，带电可擦可编程只读存储器设有电源端，电机驱动单元设有电源端和使能端。电机驱动单元的电源端与供电端连接，带电可擦可编程只读存储器的电源端连接电源控制单元的输出端，电源控制单元的输入端连接供电端，电源控制单元的控制端与电机驱动单元的使能端连接。这样，利用带电可擦可编程只读存储器的存储功能以及掉电后数据不丢失且支持串行通信的优势，能够使得室外密钥与室内面板中的带电可擦可编程只读存储器的存储数据进行有效校验。校验前，电机驱动单元的使能端的电平为低电平，使能端为低电平时，控制端连接使能端的电源控制单元导通，使得供电端可以为带电可擦可编程只读存储器供电，而电机驱动单元停止工作。校验通过后，电机驱动单元的使能端的电平拉高，使能端为高电平时，电源控制单元断开，使得供电端无法为带电可擦可编程只读存储器供电，而电机驱动单元可以正常工作，从而驱动执手离合，使得室外可以正常下压执手开门。这样，不仅可以完成室外密钥与室内带电可擦可编程只读存储器的存储数据的有效校验，提高安全性，并且能够通过带电可擦可编程只读存储器与电机驱动单元的互锁分时复用，保证互不干扰，减少室内室外的通信线，减少器件数量，节省室内板的布局面积和成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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为本申请一实施例提供的一种控制电路的示意图；

图2为本申请一实施例提供的一种控制电路的示意图；

图3为本申请一实施例提供的一种控制电路的示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”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。例如，在不脱离本文范围的情况下，第一管脚也可以被称为第二管脚，第一子管脚也可以称为第二子管脚，第一信号端也可以称为第二信号端，第三信号端也可以称为第四信号端，类似地，第二管脚也可以被称为第一管脚，第二子管脚也可以称为第一子管脚，第四信号端也可以称为第三信号端。

再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。

应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。

智能锁是指在传统机械锁的基础上改进，在用户安全性、识别、管理性方面更加智能化、简便化的锁具。

智能锁包括室内面板和室外面板，通常，智能锁执手与电机驱动单元设置于室外面板内，但是，当室外面板遭受暴力拆解时会直接暴露电机驱动单元，从而直接可以开门，影响智能锁的安全性。

目前，可以通过将电机驱动单元设置于室内面板内，以避免由于室外暴力直接开门的情况。

例如，可以通过将电机驱动单元设置于室内面板内，室内室外的通信线为电机驱动单元的驱动线。

但是这种方式容易被小黑盒强磁开启，或当通信线暴露时容易通过驱动电机驱动单元而开启，安全性较低。

其中，小黑盒强磁开启是指，当给智能门锁施加强电磁场的情况下，门锁可以出现故障报警、系统锁定、电路损坏等现象。

为此可以在室内面板上增加主控芯片，室内和室外通过串行通信线实现绑定匹配，当室外密钥验证通过后，还需与室内主控芯片进行校验，校验均通过后，才会驱动电机驱动单元，以驱动执手离合，以使得室外可以正常下压执手开门。

但是，室内面板增加主控芯片，需要在主控芯片周围同时增加外围电路，使得器件种类和数量增多，提高了室内面板的开发难度和成本。

为此，本申请提出了一种控制电路，包括：带电可擦可编程只读存储器(EEPROM，Electrically Erasable Programmable read only memory)、电机驱动单元以及电源控制单元，带电可擦可编程只读存储器设有电源端，电机驱动单元设有电源端和使能端，电机驱动单元的电源端与供电端连接，带电可擦可编程只读存储器的电源端连接电源控制单元的输出端，电源控制单元的输入端连接供电端，电源控制单元的控制端与电机驱动单元的使能端连接。这样，利用带电可擦可编程只读存储器的存储功能以及掉电后数据不丢失且支持串行通信的优势，能够使得室外密钥与室内面板中的带电可擦可编程只读存储器的存储数据进行有效校验。校验前，电机驱动单元的使能端的电平为低电平，使能端为低电平时，控制端连接使能端的电源控制单元导通，使得供电端可以为带电可擦可编程只读存储器供电，而电机驱动单元停止工作。校验通过后，电机驱动单元的使能端的电平拉高，使能端为高电平时，电源控制单元断开，使得供电端无法为带电可擦可编程只读存储器供电，而电机驱动单元可以正常工作，从而驱动执手离合，使得室外可以正常下压执手开门。这样，不仅可以完成室外密钥与室内带电可擦可编程只读存储器的存储数据的有效校验，提高安全性，并且能够通过带电可擦可编程只读存储器与电机驱动单元的互锁分时复用，保证互不干扰，减少室内室外的通信线，减少器件数量，节省室内板的布局面积和成本。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1示出了本申请一实施例提供的一种控制电路的示意图。参考图1所示，本申请实施例提供的控制电路包括：带电可擦可编程只读存储器101、电机驱动单元102以及电源控制单元103；

带电可擦可编程只读存储器101设有电源端1011，电机驱动单元102设有电源端1021和使能端1022；

电机驱动单元102的电源端1021与供电端104连接，带电可擦可编程只读存储器101的电源端1011连接电源控制单元103的输出端1031，电源控制单元103的输入端1032连接供电端104，电源控制单元103的控制端1033与电机驱动单元102的使能端1022连接。

带电可擦可编程只读存储器101(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)是一种可以通过电子方式多次复写的半导体存储设备，可以利用特定电压，擦除芯片上的信息，以便写入新的数据。

带电可擦可编程只读存储器101具有四种工作模式：读取模式、写入模式、擦除模式以及校验模式。读取时，芯片只需要Vcc低电压供电；编程写入时，芯片通过Vpp获得编程电压，并通过PGM编程脉冲写入数据；擦除时，只需使用Vpp高电压，不需要紫外线，便可以擦除指定地址的内容。为了保证写入正确，在每写入一块数据后，都需要进行类似于读取的校验步骤，若错误则重新写入。

室内面板中的带电可擦可编程只读存储器101可以将室外面板传输的密钥与本存储器中存储的密钥进行校验，由于带电可擦可编程只读存储器101为一种掉电后数据不丢失的存储芯片，具备校验信息可更改、掉电不丢失以及器件成本低等优势。因而，将其设置于室内面板中并用于存储校验信息，能够进行密钥的有效校验。

在具体的应用中，带电可擦可编程只读存储器101可以在系统首次上电及初始化后写入室外单元的ID数据，可以理解为存储密钥。

带电可擦可编程只读存储器101设有电源端1011，电源端1011与电源控制单元103的输出端1031连接，电源控制单元103的控制端1033与电机驱动单元102的使能端1022连接，电源控制单元103的输入端1032与供电端104连接，供电端104还与电机驱动单元102的电源端连接。

由于电源控制单元103高电平时断电，低电平时上电，电机驱动单元102低电平时断电，高电平时上电。因而，当用户通过室外面板输入密钥后，密钥通过室外面板与室内面板之间的通信接口进入室内面板，此时还未进行校验，电机驱动单元102的使能端1022处于低电平，电源控制单元103上电，供电端104和带电可擦可编程只读存储器101处于连通状态，供电端104可以向带电可擦可编程只读存储器101供电，使得带电可擦可编程只读存储器101处于上电状态，电机驱动单元102处于断电状态，则通过室外面板输入的密钥能够与带电可擦可编程只读存储器101中存储的密钥进行校验，并且此时电机驱动单元102不会驱动执手离合，室外无法通过下压执手开门。

当通过室外面板输入的密钥与带电可擦可编程只读存储器101中存储的密钥进行校验通过后，电机驱动单元102的使能端1022的电平被拉高，处于高电平状态，电源控制单元103断电，供电端104和带电可擦可编程只读存储器101处于断开状态，供电端104无法向带电可擦可编程只读存储器101供电，使得带电可擦可编程只读存储器101处于断电状态，而电机驱动单元102处于上电状态，能够驱动执手离合，使得室外能够通过下压执手开门。

作为一种实现方式，参考图2所示，控制电路还包括：接口单元105，接口单元105设有第一管脚1051，第一管脚1051与电源控制单元103的控制端1033连接，第一管脚105还与电机驱动单元102的使能端1022连接。

接口单元105可以理解为连接室内面板与室外面板的通信单元，接口单元105设有第一管脚1051，第一管脚1051连接电源控制单元103的控制端1033以及电机驱动单元102的使能端1022，从而第一管脚1051可以作为带电可擦可编程只读存储器的电源开关，第一管脚1051还可以作为电机驱动单元102的使能控制。第一管脚1051驱动带电可擦可编程只读存储器101的电源控制单元103，电源控制单元103在第一管脚1051处于高电平时断电，低电平时上电。第一管脚1051还可以驱动电机驱动单元102，电机驱动单元102在第一管脚1051处于高电平时上电，低电平时断电。

接口单元105还设有第二管脚1052，第二管脚1052与带电可擦可编程只读存储器101的信号端1012连接，第二管脚1052还与电机驱动单元102的信号端1023连接。

第二管脚1052包括第一子管脚1053和第二子管脚1054，带电可擦可编程只读存储器101的信号端1012包括第一信号端1013和第二信号端1013，电机驱动单元102的信号端1023包括第三信号端1024和第四信号端1025，第一子管脚1053和第一信号端1013以及第三信号端1024连接，第二子管脚1054和第二信号端1014和第四信号端1025连接。

接口单元105的第二管脚1052能够模拟集成电路总线(Inter-IntegratedCircuit，IIC)与带电可擦可编程只读存储器101通信，集成电路总线是一种串行通信总线，一般包括两根信号线，一根是双向的数据线(Serial Data，SDA)，另一根是时钟线(SystemClock Line，SCL)。

因而，当带电可擦可编程只读存储器101的第一信号端1013为时钟线端时，接口单元105的第一子管脚1053用于模拟时钟线端，使得接口单元105能够通过第一子管脚1053将时钟信号发送至带电可擦可编程只读存储器101。

当带电可擦可编程只读存储器101的第二信号端1014为双向数据线端时，接口单元105的第二子管脚1054用于模拟双向数据线端，使得接口单元105能够将串行数据发送至带电可擦可编程只读存储器101。

作为一种实现方式，电机驱动单元102可以包括电机芯片，电机芯片包括第三信号端1024、第四信号端1025、电源端1021以及使能端1022。电源控制单元103可以为P型晶体管(Positive Channel Metal Oxide Semiconductor，PMOS)，金属氧化物半导体场效晶体管可以分为N型晶体管和P型晶体管，P型晶体管是指n型衬底、p型沟道，借助空穴的流动运送电流的金属氧化物半导体场效应晶体管，N型晶体管是指p型衬底、n型沟道，借助电子的流动运送电流的金属氧化物半导体场效应晶体管。P型晶体管是栅极低电平导通，高电平断开，可以用来控制与电源之间的导通；N型晶体管是栅极高电平导通，低电平断开，可以用来控制与地之间的导通。供电端104可以为能够提供3.3V电压的电源。

控制电路还可以包括与电机驱动单元102连接的复位单元107、以及连接在第一信号端1013和复位单元107之间的电阻R，参考图3所示。复位单元107与带电可擦可编程只读存储器101的第一信号端1013连接，则第一信号端1013可以作为复位单元107的检测，复位单元107例如为复位按键，复位按键可以配置为外部中断模式，也可以理解为输入模式，则当室外面板与带电可擦可编程只读存储器101或电机驱动单元102进行控制交互时，若按下复位按键，要求不能影响带电可擦可编程只读存储器101和/或电机驱动单元102的正常使用。为此，控制电路还可以包括连接在第一信号端1013和复位单元107之间的电阻R，电阻R与复位单元107串联，通过增加与复位单元107串联的电阻R来隔离复位按键的动作电平。当室外面板与带电可擦可编程只读存储器101或电机驱动单元102交互时，能够通过调节串联电阻R两端的压差，确保带电可擦可编程只读存储器101端以及电机驱动单元102端能够接收电平信号。电阻R的大小例如可以为10KΩ，精度例如可以为5％，表示正负误差不超过5％。

控制电路还可以包括连接在电机驱动单元102的电源端1021和接口单元105之间的防反接单元106，避免电机驱动单元102反转损坏。具体的，防反接单元106的第一端与电机驱动单元102连接，防反接单元106的第二端与接口单元105连接，防反接单元106的第一端还与供电端104连接，防反接单元106例如可以为二极管。在具体的应用中，由于需要考虑智能锁的低功耗问题，因此在休眠状态下，可以默认关断电机驱动芯片，给带电可擦可编程只读存储器上电，并且时钟线端默认输入状态，双向数据线端为输入保持状态，从而仅存在带电可擦可编程只读存储器和电机驱动芯片的待机功耗，并且由于带电可擦可编程只读存储器的待机电流约为0.5μA，电机驱动芯片的待机电流为20nA，使得整个室内面板的三个主要单元的待机电流小于1μA，降低智能锁的功耗。

本申请提供的控制电路，利用带电可擦可编程只读存储器的存储功能以及掉电后数据不丢失且支持串行通信的优势能够使得室外密钥与室内面板中的带电可擦可编程只读存储器的存储数据进行有效校验。校验前，电机驱动单元的使能端的电平为低电平，使能端为低电平时，控制端连接使能端的电源控制单元导通，使得供电端可以为带电可擦可编程只读存储器供电，而电机驱动单元停止工作。校验通过后，电机驱动单元的使能端的电平拉高，使能端为高电平时，电源控制单元断开，使得供电端无法为带电可擦可编程只读存储器供电，而电机驱动单元可以正常工作，从而驱动执手离合，使得室外可以正常下压执手开门。这样，不仅可以完成室外密钥与室内带电可擦可编程只读存储器的存储数据的有效校验，提高安全性，并且能够通过带电可擦可编程只读存储器与电机驱动单元的互锁分时复用，保证互不干扰，减少室内室外的通信线，减少器件数量，节省室内板的布局面积和成本。

本申请实施例还提供一种电路板，包括：上述的控制电路。

控制电路包括：带电可擦可编程只读存储器、电机驱动单元以及电源控制单元；带电可擦可编程只读存储器设有电源端，电机驱动单元设有电源端和使能端，电机驱动单元的电源端与供电端连接，带电可擦可编程只读存储器的电源端连接电源控制单元的输出端，电源控制单元的输入端连接供电端，电源控制单元的控制端与电机驱动单元的使能端连接。

本申请提供的电路板，包括上述控制电路，提高安全性，并且能够通过带电可擦可编程只读存储器与电机驱动单元的互锁分时复用，保证互不干扰，减少室内室外的通信线，减少器件数量，节省室内板的布局面积和成本。

本申请实施例还提供一种智能锁，包括：上述的电路板。

上述的电路板为室内面板，智能锁还包括室外面板，室外面板在接收密钥后，将密钥传输至室内面板，室外面板传输的密钥与室内面板中的带电可擦可编程只读存储器存储的密钥进行校验，校验通过后，可以驱动室内面板中的电机驱动单元，以驱动执手离合，从而使得室外可以正常下压执手开门。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由上述的权利要求书指出。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种控制电路，其特征在于，包括：带电可擦可编程只读存储器、电机驱动单元以及电源控制单元；

所述带电可擦可编程只读存储器设有电源端，所述电机驱动单元设有电源端和使能端；

所述电机驱动单元的电源端与供电端连接，所述带电可擦可编程只读存储器的电源端连接电源控制单元的输出端，所述电源控制单元的输入端连接供电端，所述电源控制单元的控制端与所述电机驱动单元的使能端连接。

2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括：接口单元，所述接口单元设有第一管脚；

所述第一管脚与所述电源控制单元的控制端连接，所述第一管脚还与所述电机驱动单元的使能端连接。

3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述带电可擦可编程只读存储器还设有信号端，所述电机驱动单元还设有信号端，所述接口单元还设有第二管脚；

所述第二管脚与所述带电可擦可编程只读存储器的信号端连接，所述第二管脚还与所述电机驱动单元的信号端连接。

4.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述第二管脚包括第一子管脚和第二子管脚，所述带电可擦可编程只读存储器的信号端包括第一信号端和第二信号端，所述电机驱动单元的信号端包括第三信号端和第四信号端；

所述第一子管脚与所述第一信号端和所述第三信号端连接，所述第二子管脚与所述第二信号端和所述第四信号端连接。

5.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述电机驱动单元包括电机芯片，所述电机芯片包括所述第三信号端、所述第四信号端、所述电源端和所述使能端，所述电源控制单元包括P型晶体管。

6.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述第一信号端为时钟线端，所述第二信号端为双向数据线端。

7.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括：与所述第一信号端连接的复位单元、以及连接在所述第一信号端和所述复位单元之间的电阻。

8.根据权利要求7所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括：连接在所述电机驱动单元的电源端和接口单元之间的防反接单元。

9.一种电路板，其特征在于，包括权利要求1-8中任意一项所述的控制电路。

10.一种智能锁，其特征在于，包括权利要求9所述的电路板。

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