CN218150331U - 一种粮库仓门一体化智能门锁 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种粮库仓门一体化智能门锁,克服了目前存在的效率低、安全性低的问题，其包括控制系统与机械部分；机械部分包括门栓(7)与锁体(8)，锁体(8)固定在墙体上，门栓(7)安装在门体上,门栓(7)为转动连接，锁体(8)与门栓(7)和地面平行并左右对正；控制系统包括控制器(1)、PC机(2)、图像采集模块(3)、状态采集模块(4)、指纹采集模块(5)与执行模块(6)，控制器(1)分别和PC机(2)、图像采集模块(3)、状态采集模块(4)、指纹采集模块(5)与执行模块(6)线连接；执行模块(6)包括电机M1；控制系统连接在机械部分上，锁体(8)上的齿轮(804)与电机M1上的齿轮啮合连接。

Description

一种粮库仓门一体化智能门锁

技术领域

本实用新型涉及一种粮库仓门专用的门锁装置，更确切地说，本实用新型涉及一种粮库仓门一体化智能门。

背景技术

粮仓门锁控制系统对于粮食管理是很重要的，对于无关人员禁止打开仓门，对于粮仓的管理人员，要使开锁变得简单快捷，因此对于门锁的控制以及控制方法就是粮库仓门管理的重要一环。

传统的且现行的粮仓仓门上锁方法主要有以下两种：

1.门栓法

这是一种传统又常用的方法，这种方法只需在关门后将门栓放置在锁止位置，开仓门时只需将门栓脱离锁止位置即可。这种方法最大的缺陷是，无法对开仓门的人员进行限制，任何人都可以打开仓门。

2.挂锁法

这种方法是基于门栓法基础上，在门栓末端增加一个挂锁，这样只有有钥匙的人员才可以打开门锁，做到了对开仓门人员进行了限制。但是这种方法的缺点是，相关人员必须随时携带在其管理下的每一个粮仓的门锁钥匙，忘记带钥匙或钥匙丢失将无法打开仓门。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服了现有装置存在的效率低、安全性低的问题，提供了一种粮库仓门一体化智能门锁。

为解决上述技术问题，本实用新型是采用如下技术方案实现的：所述的一种粮库仓门一体化智能门锁包括控制系统与机械部分；

所述的机械部分包括门栓与锁体，锁体固定墙体上，门栓通过销轴安装在门体上,门栓与销轴之间为转动连接，锁体与门栓和地面平行，锁体与门栓左右对正；

所述的控制系统包括执行模块；执行模块包括电机M1；

所述的控制系统连接在机械部分上，锁体上的齿轮与电机M1输出轴上的齿轮啮合连接。

技术方案中所述的控制系统还包括控制器、PC机、图像采集模块、状态采集模块与指纹采集模块；所述的控制器与PC机线连接，控制器与图像采集模块线连接，控制器与状态采集模块线连接，控制器与指纹采集模块线连接，控制器与执行模块线连接；所述的控制器与PC机线连接是指:控制器包括MCU U1与通信子模块U2；所述的MCU U1采用型号为STM32F103RCT6的单片机，通信子模块U2的型号为MAX3485EESA；所述的MCU U1的TX1引脚与通信子模块U2的RX 引脚连接，MCU U1的RX1引脚与通信子模块U2的TX引脚连接,通信模块U2的 A引脚与PC机的PC_A脚通过双绞线连接，通信模块U2的B脚与PC机的PC_B 脚通过双绞线连接。

技术方案中所述的控制器与图像采集模块线连接是指：所述的控制器包括 MCUU1，MCU U1采用型号为STM32F103RCT6的单片机，图像采集模块的型号为 KT210；所述的MCUU1的TX3引脚与图像采集模块的KT_RX引脚连接，MCU U1 的RX3引脚与图像采集模块的KT_TX引脚连接；所述的控制器与状态采集模块线连接是指：所述的状态采集模块包括型号为NJK-5200C的NPN常开型开关；控制器中MCU U1的IN引脚与型号为NJK-5200C的NPN常开型开关的OUT引脚连接。

技术方案中所述的控制器与指纹采集模块线连接是指：所述的控制器包括 MCUU1，MCU U1采用型号为STM32F103RCT6的单片机；指纹采集模块的型号为 FPM383C；所述的MCU U1的TX2引脚与指纹采集模块的RX引脚连接，MCU U1的 RX2引脚与指纹采集模块的TX引脚连接，MCU U1的INB引脚与指纹采集模块的 OUT引脚连接；所述的控制器(1)与执行模块(6)线连接是指：所述的执行模块还包括驱动子模块U3；所述的驱动子模块U3的型号为DRV8872DDA，控制器中的MCU U1的OUT1引脚与驱动子模块U3的IN1引脚连接，控制器中的MCU U1 的OUT2引脚与驱动子模块U3的IN2引脚连接。

技术方案中所述的门栓由栓板与丁字形凸起组成；所述的栓板为厚度是1～ 2cm的长方形钢板件，栓板的左端中心处设置有一个销轴孔，销轴孔直径与销轴直径相等，销轴孔与销轴之间为转动连接；所述的丁字形凸起为等截面结构件，丁字型凸起由纵板、横板和截面为直角三角形的三棱柱体组成；所述的纵板为长方形钢板件，门栓与地面平行时，纵板与锁体的上锁体上的锁槽槽口两侧的前壳体壁的上表面接触连接；所述的横板为长方形钢板件，长度为5cm，门栓与地面平行时，横板落入锁槽内，横板长度较锁槽的长度短；横板的一端与纵板的中心处垂直连接，直角三角形的三棱柱体固定在横板另一端的里侧，直角三角形的三棱柱体的一侧壁与横板的里侧壁垂直连接形成直角钩，纵板的外侧壁面与栓板的一侧长边壁面共面，横板的另一端外侧壁面与栓板的另一侧长边壁面共面，直角三角形的三棱柱体的一个棱边与横板的另一端外侧壁面共面；丁字形凸起的高度为2～3cm，丁字形突起长度为5cm，丁字形凸起的底端与栓板的表面固定连接,丁字形凸起距离栓板右端1～2cm，丁字形凸起的右上角设置有一个用于安装磁钢的盲孔。

技术方案中所述的锁体包括锁舌、上锁体、下锁体与齿轮；所述的上锁体是长方体形的下端敞开的壳体结构件，下锁体是长方体形的顶端敞开的壳体结构件，上锁体扣装在下锁体上，两者之间采用螺钉固定连接；锁舌与齿轮安装在上锁体与下锁体内，锁舌通过其齿条上的2个结构相同的长条形通槽套装在下锁体上的2个螺钉柱上，两者之间为滑动连接，齿条与下锁体的壳体底壁平行，齿条的后侧壁与下锁体壳体后侧壁平行；齿轮(安装在齿条后侧的下锁体的壳体底壁上，齿轮的回转轴线与下锁体的壳体底壁垂直，齿轮与齿条啮合连接。

技术方案中所述的上锁体为长方体形的下端敞开的壳体结构件，上锁体的左侧设置有一个长方体形的顶端与前端为敞开的锁槽，锁槽的左、右槽壁和上锁体的左、右壳体壁相平行，锁槽的左、右槽壁的前端面和前槽口两侧的上锁体的前壳体壁的外壁面共面，锁槽的后槽壁和上锁体的前、后壳体壁相平行，锁槽的槽底壁和上锁体的壳体顶壁相平行，锁槽的深度大于上锁体四周壳体壁的高度；锁槽的左侧槽壁上设置有一个用于锁舌的钩头进退的锁舌孔，锁舌孔为长方形通孔；锁槽的右侧壁上设置一个用于安装NPN常开型开关的圆形通孔，此孔的位置与门栓上安装磁钢的孔相对正。上锁体的壳体顶壁的右侧设置有一个用于安装指纹采集模块的圆形通孔,上锁体的壳体顶壁的右上角设置有一个用于安装图像采集模块的圆形通孔；上锁体的左、右壳体壁上沿水平方向均匀对称地设置有4个螺栓孔，4个螺栓孔与下锁体左右壳体壁上的4个螺丝孔位置相对正，上锁体下敞开端口的内长、宽尺寸与下锁体上敞开端口的外长宽尺寸相等，上锁体的下敞开端口与下锁体的上敞开端口之间为滑动配合，上锁体扣装在下锁体的上敞开端口上，上锁体的左、右壳体壁上的4个螺栓孔与下锁体左右壳体壁上的4个螺丝孔相对正，再用4个螺丝将上锁体与下锁体固定连接。

技术方案中所述的下锁体为长方体形的顶端敞开的壳体结构件，下锁体的壳体底壁的四角处各设置有一个结构相同的作为锁体固定到墙体上的安装孔的长条孔，下锁体的壳体底壁上设置有4个结构相同螺钉柱，这4个螺钉柱的中心连线是一个长方形，这4个螺钉柱位于下锁体的壳体底壁的前端；4个螺钉柱与下锁体的壳体底壁垂直且高于下锁体的壳体底壁15mm，其中靠近下锁体中心的又作为锁舌的导向圆柱的2个螺钉柱的回转中心线连线与下锁体的后壳体壁平行；所述的4个螺钉柱与电路板组合件上的4个安装孔位位置一一对应；所述的下锁体的左侧的前端设置有一个豁口，此豁口位置与上锁体上的锁槽位置相对正，豁口的左右宽度宽于锁槽的宽度，豁口的上下深度大于锁槽的深度；所述的下锁体的左、右壳体壁上沿水平方向均匀对正地分别设置有2个结构相同的螺丝孔，这2个螺丝孔与上锁体的左、右壳体壁上的2个结构相同的螺栓孔的位置对正，下锁体的右壳体壁上沿水平方向设置有1个导线通孔，下锁体的壳体底壁的左下方设置有2个结构相同用于固定电机M1的固定柱，两个固定柱中心连线与下锁体的后壳体壁平行，两个固定柱与下锁体的壳体底壁垂直且高于下锁体的壳体底壁6.5mm，两个固定柱的中心距离与电机M1的两个定位孔的孔距相等；在下锁体中心的左侧设置有一个顶端带螺纹的安装柱，安装柱与下锁体的壳体底壁垂直且高于下锁体的壳体底壁7mm，安装柱直径与齿轮内孔直径相等，安装柱螺纹以下的高度与齿轮的厚度相等，齿轮与安装柱之间为转动连接。

技术方案中所述的锁舌为L形的钢质件，由齿条、钩臂与梯形柱体形的钩体组成；所述的齿条为直齿齿条，齿条为长方形平板式结构件，齿条沿纵向的一侧设置有2个结构相同的长条形通槽，齿条沿纵向并在一长条形通槽的下方设置有直齿，2个结构相同的长条形通槽的宽度与下锁体上的2个螺钉柱的直径相等，齿条的后侧壁上设置有直齿，齿条上的直齿结构与齿轮上的轮齿结构相同；所述的钩臂为由2块长方形钢板件所组成的L形板式结构件，即由底臂与竖直臂组成；底臂与竖直臂长度相等，竖直臂的底端与底臂的左端垂直连接，竖直臂与底臂的前、后端面共面,竖直臂的左臂端面与底臂的左端面共面，底臂的右端与齿条的左端固定连接，底臂的底端面与齿条的底端面共面；所述的梯形柱体形的钩体为等横截面是直角梯形的柱体，钩体的下底壁面与钩臂的竖直臂固定连接，钩体的直腰壁面与竖直臂的后端面共面，钩体的顶壁面与竖直臂的顶壁面共面，钩体的下底壁长度小于锁舌孔的长度，钩体的直腰壁长度小于锁舌孔的宽度，钩体的底壁面到齿条上表面高度大于锁舌孔底边到齿条上表面的高度。

与现有技术相比本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型所述的一种粮库仓门一体化智能门锁控制系统可通过多种方式开锁，不需要管理人员携带钥匙，方便了操作，提高效率；

2.本实用新型所述的一种粮库仓门一体化智能门锁控制系统可实现在控制室内远程查看门锁状态，并可远程执行开锁动作；

3.本实用新型所述的一种粮库仓门一体化智能门锁控制系统与传统的仓门门栓融为一体，整体视觉效果更加美观，操作上也更加便捷。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：

图1为本实用新型所述的一种粮库仓门一体化智能门锁控制系统结构组成的示意框图；

图2为本实用新型所述的一种粮库仓门一体化智能门锁控制系统中控制器结构组成的示意图；

图3为本实用新型所述的一种粮库仓门一体化智能门锁控制系统中执行模块结构组成的示意图；

图4为本实用新型所述的一种粮库仓门一体化智能门锁机械部分中门栓运行轨迹示意图；

图5为本实用新型所述的一种粮库仓门一体化智能门锁机械部分中门栓结构组成主视图；

图6为本实用新型所述的一种粮库仓门一体化智能门锁机械部分中门栓结构组成俯视图；

图7为本实用新型所述的一种粮库仓门一体化智能门锁机械部分中门栓结构组成右视图；

图8为本实用新型所述的一种粮库仓门一体化智能门锁机械部分中上锁体结构组成的主视图；

图9为本实用新型所述的一种粮库仓门一体化智能门锁机械部分中上锁体结构组成的俯视图；

图10为本实用新型所述的一种粮库仓门一体化智能门锁机械部分中上锁体结构组成的左视图；

图11为本实用新型所述的一种粮库仓门一体化智能门锁机械部分中下锁体结构组成的主视图；

图12为本实用新型所述的一种粮库仓门一体化智能门锁机械部分中下锁体结构组成的俯视图；

图13为本实用新型所述的一种粮库仓门一体化智能门锁机械部分中下锁体结构组成的左视图；

图14为本实用新型所述的一种粮库仓门一体化智能门锁机械部分中锁舌结构组成的主视图；

图15为本实用新型所述的一种粮库仓门一体化智能门锁机械部分中锁舌结构组成的俯视图；

图16为本实用新型所述的一种粮库仓门一体化智能门锁机械部分中锁舌结构组成的左视图；

图17为本实用新型所述的一种粮库仓门一体化智能门锁机械部分中下锁体装配组合俯视图；

图中：1.控制器,2.PC机,3.图像采集模块,4.状态采集模块,401.NPN常开型开关，402.磁钢，5.指纹采集模块,6.执行模块，7门栓，8锁体，801.锁舌， 802.上锁体，8021.锁槽，8022.锁舌孔，8023螺栓孔，803.下锁体，8031.螺钉柱，8032.螺丝孔，8033.长条孔，8034.导线通口，8035.固定柱，8036.安装柱， 804.齿轮，9.双绞线，10.电路板组合件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细的描述：

参阅图10，本实用新型所述的一种粮库仓门一体化智能门锁包括控制系统与机械部分。

参阅图1，所述的一种粮库仓门一体化智能门锁的控制系统包括控制器1、 PC机2、图像采集模块3、状态采集模块4、指纹采集模块5、执行模块6；所述PC机2、图像采集模块3、状态采集模块4、指纹采集模块5、执行模块6分别与控制器1线连接，所述的控制器1以及执行模块6中驱动模块中所用的电子元件都焊接在线路板上，组合成电路板组合件10。

参阅图2，控制器1包括MCU U1与通信模块U2；

所述的通信模块U2的型号为MAX3485EESA,最大通信速率为250kbps，通信模块U2的RX引脚与MCU U1的TX1引脚连接，通信子模块U2的TX引脚与MCU U1 的RX1引脚连接，通信模块U2的A引脚与PC机2的PC_A脚通过双绞线9连接，通信模块U2的B脚与PC机2的PC_B脚通过双绞线9连接，实现MCU U1与PC 机2的RS485总线通信。

所述的MCU U1采用型号为STM32F103RCT6的单片机，此单片机的工作主频可达到72MHZ,MCU U1的TX1引脚与通信模块U2的RX引脚连接，MCU U1的RX1 引脚与通信模块U2的TX引脚连接；MCU U1的TX2引脚与指纹采集模块5的RX 引脚连接，MCU U1的RX2引脚与指纹采集模块5的TX引脚连接，实现MCU U1 与指纹模块5之间串口通信，MCU U1的INB引脚连接指纹采集模块5的OUT引脚，用于检测是否有触摸事件发生；MCU U1的TX3引脚与图像采集模块3的KT_RX 引脚连接，MCU U1的RX3引脚与图像采集模块3的KT_TX引脚连接，实现MCU U1与图像采集模块3之间串口通信；MCU U1的OUT1引脚与执行模块6的IN1引脚连接，MCU U1的OUT2引脚与执行模块6的IN2引脚连接，实现MCU U1对执行模块6动作操控；MCU U1的IN引脚与状态采集模块4的OUT引脚连接，实现对门栓位置的监控。

所述的控制器1的工作原理：

MCU U1的开锁条件有3个，只要满足以下任意条件都可以开锁：

1.接收到指纹采集模块5的指纹比对结果成功；

2.接收到图像采集模块3的人脸信息比对结果成功；

3.接收到PC机2的开锁命令。

MCU U1检测到以上任意开锁条件后控制OUT1引输出低电平，OUT2引脚输出高电平，执行模块6中电机M1反转，开锁。

MCU U1的闭锁条件有2个，只要满足以下任意条件都可以闭锁：

1.接收到PC机2的闭锁命令；

2.检测到状态采集模块4的OUT引脚上的电平由高电平跳变到低电平。

MCU U1检测到以上任意闭锁条件后控制OUT1引输出高电平，OUT2引脚输出低电平，执行模块6中电机M1正转，闭锁。

参阅图3，所述的执行模块6包括驱动模块U3和电机M1；

所述的驱动模块U3的型号为DRV8872DDA，驱动模块U3的IN1引脚与控制器1中的MCU U1的OUT1引脚连接，驱动模块U3的IN2引脚与控制器1中的MCU U1的OUT2引脚连接，驱动模块U3的O1引脚与电机M1的DR+引脚连接，驱动模块U3的O2引脚与电机M1的DR-引脚连接。

所述的电机M1型号为35BY48L-51-00GG,力矩大，广泛使用于智能门锁。

所述的执行模块6工作原理：

所述的驱动模块U3的IN1引脚高电平、驱动模块U3的IN2引脚低电平时，驱动模块U3的O1引脚输出高电平，驱动模块U3的O2引脚输出低电平，电机 M1正传；驱动模块U3的IN1引脚低电平、驱动模块U3的IN2引脚高电平时，驱动模块U3的O1引脚输出低电平，驱动模块U3的O2引脚输出高电平，电机 M1反传。

参阅图2，所述的指纹采集模块5的型号为FPM383C,此模块采用阵式指纹传感器，模块化设计，集指纹采集、存储、识别于一体，串口通信。指纹采集模块5的RX引脚与控制器1中的MCU U1的TX2引脚连接，指纹采集模块5的 TX引脚与控制器1中的MCU U1的RX2引脚连接，实现指纹采集模块5与控制器 1中MCU U1的串口通信，指纹采集模块5的OUT引脚与控制器1中的MCU U1的 INB引脚连接，当指纹传感器检测到指纹时，OUT引脚改变电平，触发控制器1 中MCU U1与指纹采集模块5的通信。指纹采集模块5完成指纹识别，并将比对结果发送到控制器1中的MCU U1。

参阅图2，所述的图像采集模块3的型号为KT210,高识别率低功耗，离线活体识别，串口通信，简单易用。图像采集模块3的KT_TX引脚连接控制器1 中的MCU U1的RX3引脚，图像采集模块3的KT_RX引脚连接控制器1中的MCU U1 的TX3引脚，实现图像采集模块3与控制器1中的MCU U1的串口通信；图像采集模块3完成人脸识别，并将比对结果发送到控制器1中的MCU U1，图像采集模块3安装在上锁体802上的通孔上。

参阅图2，所述的状态采集模块4包括型号为NJK-5200C的NPN常开型开关 401与磁钢402；其中NPN常开型开关401安装在锁槽8021的右侧内壁孔内，磁钢402镶嵌在门栓7上的圆孔内；NPN常开型开关401的OUT引脚连接控制器 1中MCU U1的IN引脚，当磁钢402接近NPN常开型开关401时，NPN常开型开关401闭合，OUT引脚为低电平，反之，当磁钢402远离NPN常开型开关401时， NPN常开型开关401断开，OUT引脚为高电平。控制器1中的MCU U1根据IN引脚的电平状态，判断当前门锁状态。

参阅图4，所述的一种粮库仓门一体化智能门锁的机械部分包括门栓7和锁体8；

所述的锁体8固定墙体上，门栓7通过销轴安装在门体上,门栓7可以在与门体保持平行的平面上转动，门栓7上有丁字形凸起，当门栓7转动到与地面水平时，丁字形凸起落入上锁体802的槽内。

参阅图5至图7，所述的门栓7由栓板与丁字形凸起组成。

所述的栓板为厚度是1-2cm的长方形钢板件，栓板的左端中心处设置有一个销轴孔，销轴孔直径与销轴直径相等，销轴孔与销轴之间为转动连接，栓板通过手动沿着与门体保持平行的平面转动。

所述的丁字形凸起为等截面结构件，丁字形凸起的高度为2-3cm，丁字形凸起的底端与栓板的表面固定连接,丁字形凸起距离栓板右端1-2cm，丁字型凸起由横板、纵板和截面为直角三角形的三棱柱体形的钩体组成；

所述的纵板为长方形钢板件，当门栓7转动到与地面平行位置时，纵板落在锁体8上的锁槽8021槽口两侧的上表面上。

所述的横板为长方形钢板件，长度为5cm，当门栓7转动到与地面平行位置时，横板落入锁槽8021内，横板长度较锁槽8021的长度短。

横板的一端与纵板的中心处垂直连接，直角三角形的三棱柱体固定在横板另一端的里侧，直角三角形的三棱柱体形的钩头的一侧壁与横板的里侧壁垂直连接形成直角钩，纵板的外侧壁面与栓板的一侧长边壁面共面，横板的另一端外侧壁面与栓板的另一侧长边壁面共面，直角三角形的三棱柱体形的钩头一个棱边与横板的另一端外侧壁面共面。

丁字形凸起距离栓板右端1-2cm，此丁字形凸起高出栓板上表面2-3cm，丁字形突起长度为50cm，锁体8上的锁槽长度为55cm，落锁时，丁字形凸起落于锁槽内，锁舌801弹出时，锁舌801在锁槽内的凸起部分处于丁字形凸起的直角钩体的上方，这样的结构阻止了门栓7的向上运动；

参阅图7，丁字形凸起的右上角设置有一个盲孔，用于安装磁钢402；

参阅图8至图17，所述的锁体8包括锁舌801、上锁体802、下锁体803与齿轮804。

参阅图8至图10，所述的上锁体802是长方体形的下端敞开的壳体结构件，上锁体802的左侧设置有一个长方体形的顶端与前端为敞开的锁槽8021，锁槽 8021的左右槽壁和上锁体802的左、右壳体壁相平行，锁槽8021的后槽壁和上锁体802的前、后壳体壁相平行，锁槽8021的槽底壁和上锁体802的壳体顶壁相平行，锁槽8021的深度大于上锁体802四周壳体壁的高度；实施例中锁槽8021 宽约4cm，锁槽8021长5.5cm，深3～4cm，锁槽8021的左侧槽壁上设置有一个用于锁舌801的钩头进退的锁舌孔8022，锁舌孔8022为长方形通孔，闭锁时，锁舌801上的钩头从锁舌孔8022中伸出，解锁时，锁舌801上的钩头从锁舌孔 8022中退回；锁槽8021的右侧壁上设置一个圆形通孔，用于安装NPN常开型开关401,此孔的位置与门栓上安装磁钢402的孔相对正。上锁体802的壳体顶壁的右侧设置有一个圆形通孔，其用于安装指纹采集模块5,上锁体802的壳体顶壁的右上角设置有一个圆形通孔，其用于安装图像采集模块3。

上锁体802的左、右壳体壁上沿水平方向均匀对正地设置有4个螺栓孔 8023，4个螺栓孔8023与下锁体803左右壳体壁上的4个螺丝孔8032位置相对正，上锁体802下敞开端口的内长宽尺寸与下锁体803上敞开端口的外长宽尺寸相等，上锁体802的下敞开端口与下锁体803的上敞开端口之间为滑动配合，上锁体802扣装在下锁体803上敞开端的端口上，上锁体802的左右壳体壁上的4个螺栓孔8023与下锁体803左右壳体壁上的4个螺丝孔8032相对正，再用4个螺丝将上锁体802与下锁体803固定连接。

参阅图11至图13，所述的下锁体803是长方体形的顶端敞开的壳体结构件，下锁体803的壳体底壁的四角处各设置有一个长条孔8033，四个结构相同的长条孔作为锁体固定到墙体上的安装孔，下锁体803的壳体底壁上设置有4个结构相同螺钉柱8031，这4个螺钉柱8031的中心连线是一个长方形，这4个螺钉柱8031位于下锁体803的壳体底壁的前端；实施例中此长方形长5cm，宽3cm， 4个螺钉柱8031与下锁体803的壳体底壁垂直且高于下锁体803的壳体底壁 15mm，其中靠近下锁体803中心的2个螺钉柱8031又作为锁舌801的导向圆柱，两个导向圆柱回转中心线连线与下锁体803的后壳体壁平行，两个导向圆柱直径与锁舌801中齿条上的长条形通槽的宽度相等，两者之间为滑动配合，下锁体803的壳体底壁的左下方上设置有2个结构相同固定柱8035，两个固定柱中心连线与下锁体803的后壳体壁平行，两个固定柱8035与下锁体803的壳体底壁垂直且高于下锁体803的壳体底壁6.5mm，两个固定柱的中心距离为42mm，与电机M1的两个定位孔孔距相等，使用两个螺钉将电机M1固定在两个固定柱上；靠近下锁体803中心偏左处设置有一个顶端带螺纹的安装柱8036，安装柱8036与下锁体803的壳体底壁垂直且高于下锁体803的壳体底壁7mm，安装柱直径与齿轮804内孔直径相等，安装柱8036螺纹以下的高度与齿轮804的齿轮厚度相等，齿轮804与安装柱转动连接，并在安装柱顶端用螺母固定。

参阅图12，所述的4个螺钉柱8031与电路板组合件10上的4个安装孔位位置一一对应，电路板组合件10通过4个自攻钉固定在4个螺钉柱上，悬空固定在下锁体内并与下锁体803的壳体底壁平行，电路板组合件10在锁舌801的上方，且不接触，不干涉锁舌的自由滑动。

参阅图11，所述的下锁体803的左侧的前端设置有一个豁口，此豁口位置与上锁体802上的锁槽8021位置相对正，豁口的左右宽度宽于锁槽8021的宽度，豁口的上下深度大于锁槽8021的深度。

参阅图13，所述的下锁体803的左、右壳体壁上沿水平方向均匀对正地设置有2个结构相同的螺丝孔8032，这2个螺丝孔8032与上锁体802的左、右壳体壁上的2个结构相同的螺栓孔8023的位置对正，当上锁体802扣在下锁体803 上时，使用2个螺丝将上锁体802与下锁体803固定，下锁体803的右壳体壁上沿水平方向设置有1个导线通孔8034。

参阅图17，所述的齿轮804为直齿圆柱齿轮，齿轮804套在下锁体803上的安装柱8036上，并在安装柱顶端安装螺母，防止齿轮804沿着柱体中心线方向运动，齿轮804中轴线与下锁体803的壳体底壁垂直，并且与电机M1上的齿轮上中轴线平行，齿轮804与电机M1上的齿轮的轴间距小于齿轮804齿顶圆半径和电机M1上齿轮的齿顶圆半径之和，大于两者的齿根圆半径之和，两者之间相互咬合，当电机M1上齿轮转动时，齿轮804跟着转动。

参阅图14至图16，所述的锁舌801为L形的钢质件，由齿条、钩臂与梯形柱体形的钩体组成；

参阅图15，所述的齿条为直齿齿条，齿条为长方形平板式结构件，齿条沿纵向的一侧设置有2个结构相同的长条形通槽，齿条沿纵向并在一长条形通槽的下方设置有直齿，2个结构相同的长条形通槽的宽度与下锁体803的两个导向圆柱直径相等，两者之间滑动配合，齿条通过2个结构相同的长条形通槽套装在2个导向圆柱上，齿条与下锁体803的壳体底壁平行，齿条的后侧壁与下锁体803壳体后侧壁平行，齿条的后侧壁上设置有直齿，齿条上的直齿结构与齿轮804上的轮齿结构相同；

齿条与齿轮804中轴线垂直，齿轮804沿中轴线转动时，齿条在水平方向左右滑动。

参阅图14至图16，所述的钩臂为两块长方形钢板组成的L形结构件，其中一块钢板为底臂，另一块钢板为竖直臂，底臂与竖直臂长度相等，竖直臂的底端面与底臂左端垂直固定连接，竖直臂与底臂的前、后端面共面，竖直臂的左臂端面与底臂的左端面共面，底臂的右端面与齿条的左端面固定连接，底臂的底端面与齿条的底端面共面。

参阅图14至图16，所述的梯形柱体形的钩体为等横截面是直角梯形的柱体，钩体下底壁面与钩臂的竖直臂固定连接，钩体的直腰壁面与竖直臂的后端面共面，钩体的顶壁面与竖直臂的顶壁面共面，钩体的下底长度小于锁舌孔8022的长度，钩体的直腰长度小于锁舌孔8022的宽度。钩体的底壁面到齿条上表面高度大于锁舌孔底边到齿条上表面的高度，当上下锁体组合后，锁舌801在下锁体803内向右移动时，锁舌801的钩体伸出锁舌孔8022，钩体的底壁面处于门栓7上丁字形凸起的直角钩头上表面之上，此时无法移动门栓7，处于闭锁状态，反之，当锁舌801向左移动时，锁舌801的钩体缩回，门栓可以移出，此时处于开锁状态。

参阅图17，所述的电路板组合件10为线路板和电子元件组合，所述控制器 1及执行模块6中驱动模块中所用的电子元件都焊接在线路板上，线路板上设置有4个通孔，孔位与下锁体803上的4个圆柱相对正，通过自攻钉固定在下锁体803上，线路板组合件10的右下侧设置有10个接线孔，从左向右的顺序分别与执行模块6中的驱动模块的O1引脚、O2引脚、控制器1的IN引脚、TX2 引脚、RX2引脚、INB引脚、TX3引脚和RX3引脚、通信模块U2的A引脚和B引脚相连；所述电机M1的DR+引脚和DR-引脚通过软线焊接到最左侧两个接线孔内，所述的NPN常开型开关401的OUT引脚通过软线焊接到左数第3个接线孔内，所述的指纹采集模块5的FPM_RX引脚、FPM_TX引脚、FPM_out引脚通过软线分别焊接到左数第4、5、6接线孔内，所述的图像采集模块3的KT_RX引脚、 KT_TX引脚通过软线分别焊接到左数第7、8接线孔内，所述PC机2的PC_A引脚、PC_B引脚通过线束9焊接到左数最后的两个接线孔内，PC机2安装在办公室，方便仓库管理人员查看仓库门锁状态和开锁信息记录。

参阅图11，所述的双绞线9为带有屏蔽层的双绞线，双绞线9线径2*0.5 平方，双绞线9焊接在线路板组合件10上的最右侧的接线孔上，从下锁体803 的右壳体壁上的导线通口8034伸出，连接到PC机2的PC_A和PC_B引脚上，实现485总线通信

本实用新型所述的一种粮库仓门一体化智能门锁的工作原理：

首次使用时，需要先录入指纹以及面部图像，通电后会实时监测是否符合开锁条件，一旦符合，控制器1中MCU U1控制OUT1引脚输出低电平，OUT2引脚输出高电平，执行模块6中电机M1反转，锁舌801缩回，释放门栓7，门栓 7可从锁体8中脱离，便可打开仓门，同时，控制器1通过RS485总线向控制室内的PC机2发送开锁状态，PC机2则记录开锁信息；仓门关锁时，将门栓7压入锁体8，锁体8内的NPN常开型开关401闭合，控制器1中MCU U1的检测到IN引脚由高电平跳变到低电平，OUT1引脚输出高电平，OUT2引脚输出低电平，执行模块6中电机M1正转，锁舌801伸出，实现闭锁功能。

控制室内的PC机2端可以远程执行每个仓门的开锁动作，并可查看每个仓门的开锁记录；有助于粮仓管理。

Claims (9)

1.一种粮库仓门一体化智能门锁,其特征在于,所述的一种粮库仓门一体化智能门锁包括控制系统与机械部分；

所述的机械部分包括门栓(7)与锁体(8)，锁体(8)固定墙体上，门栓(7)通过销轴安装在门体上,门栓(7)与销轴之间为转动连接，锁体(8)与门栓(7)和地面平行，锁体(8)与门栓(7)左右对正；

所述的控制系统包括执行模块(6)；执行模块(6)包括电机M1；

所述的控制系统连接在机械部分上，锁体(8)上的齿轮(804)与电机M1输出轴上的齿轮啮合连接。

2.按照权利要求1所述的一种粮库仓门一体化智能门锁,其特征在于,所述的控制系统还包括控制器(1)、PC机(2)、图像采集模块(3)、状态采集模块(4)与指纹采集模块(5)；

所述的控制器(1)与PC机(2)线连接，控制器(1)与图像采集模块(3)线连接，控制器(1)与状态采集模块(4)线连接，控制器(1)与指纹采集模块(5)线连接，控制器(1)与执行模块(6)线连接；

所述的控制器(1)与PC机(2)线连接是指:

控制器(1)包括MCU U1与通信子模块U2；

所述的MCU U1采用型号为STM32F103RCT6的单片机，通信子模块U2的型号为MAX3485EESA；

所述的MCU U1的TX1引脚与通信子模块U2的RX引脚连接，MCU U1的RX1引脚与通信子模块U2的TX引脚连接,通信模块U2的A引脚与PC机(2)的PC_A脚通过双绞线(9)连接，通信模块U2的B脚与PC机(2)的PC_B脚通过双绞线(9)连接。

3.按照权利要求2所述的一种粮库仓门一体化智能门锁,其特征在于,所述的控制器(1)与图像采集模块(3)线连接是指：

所述的控制器(1)包括MCU U1，MCU U1采用型号为STM32F103RCT6的单片机，图像采集模块(3)的型号为KT210；

所述的MCU U1的TX3引脚与图像采集模块(3)的KT_RX引脚连接，MCU U1的RX3引脚与图像采集模块(3)的KT_TX引脚连接；

所述的控制器(1)与状态采集模块(4)线连接是指：

所述的状态采集模块(4)包括型号为NJK-5200C的NPN常开型开关；

控制器(1)中MCU U1的IN引脚与型号为NJK-5200C的NPN常开型开关的OUT引脚连接。

4.按照权利要求2所述的一种粮库仓门一体化智能门锁,其特征在于,所述的控制器(1)与指纹采集模块(5)线连接是指：

所述的控制器(1)包括MCU U1，MCU U1采用型号为STM32F103RCT6的单片机；指纹采集模块(5)的型号为FPM383C；

所述的MCU U1的TX2引脚与指纹采集模块(5)的RX引脚连接，MCU U1的RX2引脚与指纹采集模块(5)的TX引脚连接，MCU U1的INB引脚与指纹采集模块(5)的OUT引脚连接；

所述的控制器(1)与执行模块(6)线连接是指：

所述的执行模块(6)还包括驱动子模块U3；

所述的驱动子模块U3的型号为DRV8872DDA，控制器(1)中的MCU U1的OUT1引脚与驱动子模块U3的IN1引脚连接，控制器(1)中的MCU U1的OUT2引脚与驱动子模块U3的IN2引脚连接。

5.按照权利要求1所述的一种粮库仓门一体化智能门锁,其特征在于,所述的门栓(7)由栓板与丁字形凸起组成；

所述的栓板为厚度是1～2cm的长方形钢板件，栓板的左端中心处设置有一个销轴孔，销轴孔直径与销轴直径相等，销轴孔与销轴之间为转动连接；

所述的丁字形凸起为等截面结构件，丁字型凸起由纵板、横板和截面为直角三角形的三棱柱体组成；

所述的纵板为长方形钢板件，门栓(7)与地面平行时，纵板与锁体(8)的上锁体(802)上的锁槽(8021)槽口两侧的前壳体壁的上表面接触连接；

所述的横板为长方形钢板件，长度为5cm，门栓(7)与地面平行时，横板落入锁槽(8021)内，横板长度较锁槽(8021)的长度短；

横板的一端与纵板的中心处垂直连接，直角三角形的三棱柱体固定在横板另一端的里侧，直角三角形的三棱柱体的一侧壁与横板的里侧壁垂直连接形成直角钩，纵板的外侧壁面与栓板的一侧长边壁面共面，横板的另一端外侧壁面与栓板的另一侧长边壁面共面，直角三角形的三棱柱体的一个棱边与横板的另一端外侧壁面共面；

丁字形凸起的高度为2～3cm，丁字形突起长度为5cm，丁字形凸起的底端与栓板的表面固定连接,丁字形凸起距离栓板右端1～2cm，丁字形凸起的右上角设置有一个用于安装磁钢(402)的盲孔。

6.按照权利要求1所述的一种粮库仓门一体化智能门锁,其特征在于,所述的锁体(8)包括锁舌(801)、上锁体(802)、下锁体(803)与齿轮(804)；

所述的上锁体(802)是长方体形的下端敞开的壳体结构件，下锁体(803)是长方体形的顶端敞开的壳体结构件，上锁体(802)扣装在下锁体(803)上，两者之间采用螺钉固定连接；锁舌(801)与齿轮(804)安装在上锁体(802)与下锁体(803)内，锁舌(801)通过其齿条上的2个结构相同的长条形通槽套装在下锁体(803)上的2个螺钉柱(8031)上，两者之间为滑动连接，齿条与下锁体(803)的壳体底壁平行，齿条的后侧壁与下锁体(803)壳体后侧壁平行；齿轮(804)安装在齿条后侧的下锁体(803)的壳体底壁上，齿轮(804)的回转轴线与下锁体(803)的壳体底壁垂直，齿轮(804)与齿条啮合连接。

7.按照权利要求6所述的一种粮库仓门一体化智能门锁,其特征在于,所述的上锁体(802)为长方体形的下端敞开的壳体结构件，上锁体(802)的左侧设置有一个长方体形的顶端与前端为敞开的锁槽(8021)，锁槽(8021)的左、右槽壁和上锁体(802)的左、右壳体壁相平行，锁槽(8021)的左、右槽壁的前端面和前槽口两侧的上锁体(802)的前壳体壁的外壁面共面，锁槽(8021)的后槽壁和上锁体(802)的前、后壳体壁相平行，锁槽(8021)的槽底壁和上锁体(802)的壳体顶壁相平行，锁槽(8021)的深度大于上锁体(802)四周壳体壁的高度；锁槽(8021)的左侧槽壁上设置有一个用于锁舌(801)的钩头进退的锁舌孔(8022)，锁舌孔(8022)为长方形通孔；锁槽(8021)的右侧壁上设置一个用于安装NPN常开型开关(401)的圆形通孔，此孔的位置与门栓上安装磁钢(402)的孔相对正；上锁体(802)的壳体顶壁的右侧设置有一个用于安装指纹采集模块(5)的圆形通孔,上锁体(802)的壳体顶壁的右上角设置有一个用于安装图像采集模块(3)的圆形通孔；

上锁体(802)的左、右壳体壁上沿水平方向均匀对称地设置有4个螺栓孔(8023)，4个螺栓孔(8023)与下锁体(803)左右壳体壁上的4个螺丝孔(8032)位置相对正，上锁体(802)下敞开端口的内长、宽尺寸与下锁体(803)上敞开端口的外长宽尺寸相等，上锁体(802)的下敞开端口与下锁体(803)的上敞开端口之间为滑动配合，上锁体(802)扣装在下锁体(803)的上敞开端口上，上锁体(802)的左、右壳体壁上的4个螺栓孔(8023)与下锁体(803)左右壳体壁上的4个螺丝孔(8032)相对正，再用4个螺丝将上锁体(802)与下锁体(803)固定连接。

8.按照权利要求6所述的一种粮库仓门一体化智能门锁,其特征在于,所述的下锁体(803)为长方体形的顶端敞开的壳体结构件，下锁体(803)的壳体底壁的四角处各设置有一个结构相同的作为锁体固定到墙体上的安装孔的长条孔(8033)，下锁体(803)的壳体底壁上设置有4个结构相同螺钉柱(8031)，这4个螺钉柱(8031)的中心连线是一个长方形，这4个螺钉柱(8031)位于下锁体(803)的壳体底壁的前端；4个螺钉柱(8031)与下锁体(803)的壳体底壁垂直且高于下锁体(803)的壳体底壁15mm，其中靠近下锁体(803)中心的又作为锁舌(801)的导向圆柱的2个螺钉柱(8031)的回转中心线连线与下锁体(803)的后壳体壁平行；

所述的4个螺钉柱(8031)与电路板组合件(10)上的4个安装孔位位置一一对应；

所述的下锁体(803)的左侧的前端设置有一个豁口，此豁口位置与上锁体(802)上的锁槽(8021)位置相对正，豁口的左右宽度宽于锁槽(8021)的宽度，豁口的上下深度大于锁槽(8021)的深度；

所述的下锁体(803)的左、右壳体壁上沿水平方向均匀对正地分别设置有2个结构相同的螺丝孔(8032)，这2个螺丝孔(8032)与上锁体(802)的左、右壳体壁上的2个结构相同的螺栓孔(8023)的位置对正，下锁体(803)的右壳体壁上沿水平方向设置有1个导线通孔(8034)，下锁体(803)的壳体底壁的左下方设置有2个结构相同用于固定电机M1的固定柱(8035)，两个固定柱中心连线与下锁体(803)的后壳体壁平行，两个固定柱(8035)与下锁体(803)的壳体底壁垂直且高于下锁体(803)的壳体底壁6.5mm，两个固定柱的中心距离与电机M1的两个定位孔的孔距相等；在下锁体(803)中心的左侧设置有一个顶端带螺纹的安装柱(8036)，安装柱(8036)与下锁体(803)的壳体底壁垂直且高于下锁体(803)的壳体底壁7mm，安装柱直径与齿轮(804)内孔直径相等，安装柱(8036)螺纹以下的高度与齿轮(804)的厚度相等，齿轮(804)与安装柱之间为转动连接。

9.按照权利要求6所述的一种粮库仓门一体化智能门锁,其特征在于,所述的锁舌(801)为L形的钢质件，由齿条、钩臂与梯形柱体形的钩体组成；

所述的齿条为直齿齿条，齿条为长方形平板式结构件，齿条沿纵向的一侧设置有2个结构相同的长条形通槽，齿条沿纵向并在一长条形通槽的下方设置有直齿，2个结构相同的长条形通槽的宽度与下锁体(803)上的2个螺钉柱(8031)的直径相等，齿条的后侧壁上设置有直齿，齿条上的直齿结构与齿轮(804)上的轮齿结构相同；

所述的钩臂为由2块长方形钢板件所组成的L形板式结构件，即由底臂与竖直臂组成；底臂与竖直臂长度相等，竖直臂的底端与底臂的左端垂直连接，竖直臂与底臂的前、后端面共面,竖直臂的左臂端面与底臂的左端面共面，底臂的右端与齿条的左端固定连接，底臂的底端面与齿条的底端面共面；

所述的梯形柱体形的钩体为等横截面是直角梯形的柱体，钩体的下底壁面与钩臂的竖直臂固定连接，钩体的直腰壁面与竖直臂的后端面共面，钩体的顶壁面与竖直臂的顶壁面共面，钩体的下底壁长度小于锁舌孔(8022)的长度，钩体的直腰壁长度小于锁舌孔(8022)的宽度，钩体的底壁面到齿条上表面高度大于锁舌孔底边到齿条上表面的高度。

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