CN218735367U - 触控式密码锁电子控制装置的结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种触控式密码锁电子控制装置的结构，自上而下依次包括触摸面板、散光膜、橡胶垫、控制电路板以及塑料底座；所述触摸面板上带有隐形墨水印制的0~9共10个数字按键；所述控制电路板的背面用于布设控制电路，正面设置有触摸检测面板，且排布有多个LED，作为点亮数字按键的背光；所述橡胶垫的中部镂空，用于卡住触摸检测面板以固定控制电路板，侧部围绕有加厚部，正面用于触摸面板和散光膜的嵌入固定，背面用于塑料底座的嵌入固定；所述塑料底座设置有容纳控制电路板电气元件的预留空间，并开设有排线口。具备防水防潮防碰撞，易安装和使用方便的性能。

Description

触控式密码锁电子控制装置的结构

技术领域

本实用新型涉及电子锁技术领域，尤其涉及一种触控式密码锁电子控制装置的结构。

背景技术

机械型门锁具有很多缺陷，存在忘带钥匙，容易被暴力破坏等问题。电子锁在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码锁代替传统的机械式密码锁，也克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点，同时电子化的按键也有利于提升用户的操作体验。

电子锁的电子控制装置（器）是其重要组成部分，现有的电子控制装置一般都是简单的触摸板结构，通常没有考虑防水、防潮的性能，节能型也有所不足，需要频繁更换电池，存在较大的提升空间。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷和不足，本实用新型提出一种触控式密码锁电子控制装置的结构，并具备防水防潮防碰撞，易安装和使用方便的性能。

本实用新型具体采用以下技术方案：

一种触控式密码锁电子控制装置的结构，其特征在于：自上而下依次包括触摸面板、散光膜、橡胶垫、控制电路板以及塑料底座；

所述触摸面板上带有隐形墨水印制的0~9共10个数字按键；

所述控制电路板的背面用于布设控制电路，正面设置有触摸检测面板，且排布有多个LED，作为点亮数字按键的背光；

所述橡胶垫的中部镂空，用于卡住触摸检测面板以固定控制电路板，侧部围绕有加厚部，正面用于触摸面板和散光膜的嵌入固定，背面用于塑料底座的嵌入固定；

所述塑料底座设置有容纳控制电路板电气元件的预留空间，并开设有排线口。

进一步地，所述控制电路板上设置有固定孔位，用于与塑料底座上的固定用凸起部配合形成控制电路板和塑料底座的固定连接。

进一步地，所述触摸面板为边角带有圆弧的方形亚克力板；所述控制电路板的形状为带有圆弧的方形。

进一步地，每一所述LED安装在触摸检测面板上开设的凹槽中。

进一步地，所述控制电路板上设置有：STM32L031处理器最小系统以及分别与STM32L031处理器最小系统连接的电池供电电路、电池电量检测电路、灯光及控制电路、蜂鸣器电路以及TSM12触控芯片和触摸检测面板构成的触控电路。

进一步地，所述电池供电电路为将从9V电池来的电源降压为3.3V的电路。

进一步地，所述蜂鸣器电路使用9V供电，并通过MOS管连接STM32L031处理器最小系统。

进一步地，所述电池电量检测电路包括连接电池的电阻分压电路，以及开关电路。

进一步地，所述STM32L031处理器最小系统还连接有排线接口，用于连接电机驱动芯片、外门开关并作为下载口。

相比于现有技术，本实用新型及其优选方案的设计由带有触摸板的壳体设计和控制电路的设计构成，其中前者提供和保障了防水防潮防碰撞等性能，并有助于适配不同的电子锁金属外壳，以形成多种系列的改进型电子密码锁产品，后者主要以STM32L031低功耗处理器为核心，并配备各主要功能电路的实现方案，有节能的突出功效，可以保障电子锁实现较长时间的稳定持续运行以及维护。

附图说明

图1是本实用新型实施例电子控制装置整体结构示意图。

图2是本实用新型实施例塑料底座结构图。

图3是本实用新型实施例橡胶垫结构图。

图4是本实用新型实施例触控面板示意图。

图5是本实用新型实施例电路板的结构图。

图6是本实用新型实施例电子控制电路的整体框架示意图。

图7是本实用新型实施例电源电路原理图。

图8是本实用新型实施例STM32L031控制核心原理图。

图9是本实用新型实施例灯光及控制电路原理图。

图10是本实用新型实施例 TSM12芯片及触摸板电路原理图。

图11是本实用新型实施例蜂鸣器驱动电路原理图。

图12是本实用新型实施例排线接口原理图。

图13是本实用新型实施例电池电量检测电路。

具体实施方式

在下文中，将参考附图对本申请的具体实施例进行详细地描述，依照这些详细的描述，所属领域技术人员能够清楚地理解本申请，并能够实施本申请。在不违背本申请原理的情况下，各个不同的实施例中的特征可以进行组合以获得新的实施方式，或者替代某些实施例中的某些特征，获得其它优选的实施方式。

为让本专利的特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，作详细说明如下：

本实施例提供的触控式密码锁电子控制装置的结构，主要由控制电路板和外壳构成，其中，电路板主要以STM32L031低功耗处理器为核心，具备超低功耗的休眠功能，从而实现较长时间的持续运行，其使用电机控制机械传动部件，实现自动化解锁功能，但需要说明的是，电子锁的电机和锁体的机械传动部分不属于本方案的设计范畴，本方案的设计仅及至与电机驱动芯片的连接接口部分，电子锁的电机和锁体的机械传动部分在现有技术中存有大量已有设计，本领域技术人员根据本设计方案选择进行适配即可。

本设计的外壳则提供了防水防潮防碰撞等功能，且可以可以适配不同的金属外壳，形成多种系列的电子密码锁产品。整体上为门锁使用者提供方便，相比于传统的机械门锁可以有效的提升本产品的易用性和安全性。

控制装置结构整体框架如图1所示，主要由6层结构构成。

其中第一层为触摸面板2，主体一般可以采用亚克力材料制作，除了具有一定的结构强度外，具有较好的透光性、抗高低温特性以及防潮防盐能力，其上面使用专用（隐形）墨水绘制了0~9共10个数字按键22，其中数字键平时是隐形的，只有底层的LED灯点亮后才会显现；在出厂时，触摸面板2上面还设置有保护膜1，用来避免产品运输过程中损坏，用户在安装完成后，可以使用其上的撕手11撕下。

在触摸面板2下面设置有一层散光膜3，用来提升触摸面板2亮起时光度的均匀性.再下方是橡胶垫3，用来卡住控制端的其他部件，同时提升整个控制端的抗震性能。

其下是电子锁的控制电路板5，用来驱动整个电路的功能逻辑，其上具有多个LED灯，从而能够点亮触摸面板的数字按键，同时也提供了手指触摸检测的功能。

最下层为塑料底座6，主要功能包括：1、托住整个控制板的其余部分，维持整个设备的完整性；2、确保整个面板可以正确的安装入锁体的金属外壳（未示出）；3、提供基本的防震、防潮、防盐、抗破坏等功能；4、提供了对外的连接口。

本实施例塑料底座具体结构如图2所示，具有多个凹槽，用以固定锁具的其他部分，比如包括固定电路板用的凸起62，为电路板元件预留的空间63，用以固定整体控制装置的凸起64等，并具有引出排线的接口61。

橡胶垫的结构图如图3所示，外层用来卡住外壳底座，提供整个控制端的整体形状，内层的形状用来托住电路板，整体上可以提供较高的抗震与防水能力。

本实施例触摸面板整体是一块方形的亚克力板，其在无外部光源和有外部光源的图如图4所示，边角修圆以提高抗震性能，整体上是黑色的色调，其中包括了10个在外部灯光下隐形的数字图像。

图5是电路板的物理结构图，电路板是一块方形的双层电路板，边角经过了修圆以提高安装完毕后的抗震能力，绝大多数电子元件集中在电路板背面，并且有一个孔位，使电路板可以安装在底座之上，其正面主要排布了多组LED灯，用做背光以点亮按键板，在正面还贴了一层触摸检测面板，其中的凹槽也具有一定的聚光效果，避免了各LED之间的相互干扰。

其中的主要结构包括预留背光灯51（可以用于点亮logo或品牌标识等），数字键背光LED52，触摸检测面板53，触摸芯片54，蜂鸣器55，排线接口56，固定孔位57（与固定电路板用的凸起62配合实现固定）以及主控芯片58等。

对于本实施例的电路部分，电子锁电子部分整体框架如图6所示，整个电子部分主要包括STM32L031处理器最小系统、电池供电电路、电池电量检测电路、灯光及控制电路、蜂鸣器电路以及TSM12触控芯片以及触控屏。

如图7所示，为电源电路原理图，为检测装置提供电源，主要将从9V电池来的电源降压为3.3V供相关芯片使用，并提高电源质量。

图8为STM32L031最小系统原理图，最小系统作为系统的控制核心，驱动整个系统。

图9为灯光及控制电路图，LED用以提供背光以及系统提示使用，主要由4组灯光构成，分别是背光、绿色、红色以及黄色灯，分组通断控制可以使用开关管电路实现。

TSM12驱动芯片和触摸板电路如图10所示，TSM12和触摸板可以实现一个电容式触摸屏，获得用户的触摸信号，传递给STM32处理器实现人机交互。

图11为蜂鸣器电路，为了提升音量，蜂鸣器使用9V供电，通过MOS管，实现扩流以及处理器的低压控制高压。

图12是排线接口的原理图，右图为电机驱动芯片的实例，该接口将与电机驱动芯片的接口、外门开关与下载口做在同一个插座上，一方面可以通过TTL转USB转接线与PC机相连，实现程序下载与系统调试，另一方面可以使用电机芯片驱动电机运行。

通过该硬件设计的支持，进一步可以实现PC机使用串口命令对电子锁进行配置，例如对锁具进行出厂测试以及参数的配置。

如图13是电池电量检测电路，它可以将电池电压进行电阻分压后，输入STM32处理器的AD转换器中，从而实时监测电池电压，通过电压来分辨电池的电量，但电压较低，可以进行低压告警，PA11引脚可以用以关闭检测电路。

以上提供的设计方案具有较好的透光性、抗高低温特性以及防潮防盐能力。同时待机功耗低，可以在不更换电池的情况下，持续正常工作不少于3个月时间。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求保护范围之内。

本专利不局限于上述最佳实施方式，任何人在本专利的启示下都可以得出其它各种形式的触控式密码锁电子控制装置的结构，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种触控式密码锁电子控制装置的结构，其特征在于：自上而下依次包括触摸面板、散光膜、橡胶垫、控制电路板以及塑料底座；

所述触摸面板上带有隐形墨水印制的0~9共10个数字按键；

所述控制电路板的背面用于布设控制电路，正面设置有触摸检测面板，且排布有多个LED，作为点亮数字按键的背光；

所述橡胶垫的中部镂空，用于卡住触摸检测面板以固定控制电路板，侧部围绕有加厚部，正面用于触摸面板和散光膜的嵌入固定，背面用于塑料底座的嵌入固定；

所述塑料底座设置有容纳控制电路板电气元件的预留空间，并开设有排线口。

2.根据权利要求1所述的触控式密码锁电子控制装置的结构，其特征在于：所述控制电路板上设置有固定孔位，用于与塑料底座上的固定用凸起部配合形成控制电路板和塑料底座的固定连接。

3.根据权利要求1所述的触控式密码锁电子控制装置的结构，其特征在于：所述触摸面板为边角带有圆弧的方形亚克力板；所述控制电路板的形状为带有圆弧的方形。

4.根据权利要求1所述的触控式密码锁电子控制装置的结构，其特征在于：每一所述LED安装在触摸检测面板上开设的凹槽中。

5.根据权利要求1所述的触控式密码锁电子控制装置的结构，其特征在于：所述控制电路板上设置有：STM32L031处理器最小系统以及分别与STM32L031处理器最小系统连接的电池供电电路、电池电量检测电路、灯光及控制电路、蜂鸣器电路以及TSM12触控芯片和触摸检测面板构成的触控电路。

6.根据权利要求5所述的触控式密码锁电子控制装置的结构，其特征在于：所述电池供电电路为将从9V电池来的电源降压为3.3V的电路。

7.根据权利要求5所述的触控式密码锁电子控制装置的结构，其特征在于：所述蜂鸣器电路使用9V供电，并通过MOS管连接STM32L031处理器最小系统。

8.根据权利要求5所述的触控式密码锁电子控制装置的结构，其特征在于：所述电池电量检测电路包括连接电池的电阻分压电路，以及开关电路。

9.根据权利要求5所述的触控式密码锁电子控制装置的结构，其特征在于：所述STM32L031处理器最小系统还连接有排线接口，用于连接电机驱动芯片、外门开关并作为下载口。

Images