CN2912433Y - 一种智能电子信报箱 - Google Patents

Abstract

一种智能电子信报箱，包括微控制器MCU及其相连的实时钟电路，通讯电路，电磁锁控制驱动输出电路，非接触IC卡读卡电路，电源电路，非接触IC卡读卡电路根据得到的信号传给微控制器MCU，微控制器MCU控制电磁锁控制驱动输出电路以控制电子信报箱的开启，其中，与微控制器MCU相连的还包括储存器电路，用于存储下述至少之一：每个箱密码、合法卡号、运行参数、存储最后多条开门记录，用于查全部记录或按箱号查询，因此电子信报箱具有开箱自动记录功能。

Description

一种智能电子信报箱

技术领域

本实用新型涉及电子领域，尤其涉及一种智能电子开关技术。

背景技术

随着科学技术水平的提高，尤其是住宅小区、机关、企业等越来越集中化，为便于管理，可能会将信箱进行集中化，这就不得不涉及开关技术。

传统的信报箱设备采用机械锁，具有锁匙易丢失、易仿造、易损坏等缺点，箱内有无东西外界无法知道，给使用者带来诸多不便。

但随着电子智能化技术的飞速发展，先进的自动化智能电子信报箱设备越来越成为人们生活中必不可少的设备。随着技术的进步，近期市场上也出现了电子信报箱或储物柜，但功能一般较单一，如只能按密码开箱，数据不能记录，无箱内探物，查询等功能。

因此，如果能设计出一种智能电子信报箱，可以进行箱内自动探物、开箱自动记录、电子化操作、多种开箱操作模式的电子信报箱产品将是不错之设计。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型之目的在于提供一种操作简便、提示完善，可以进行开箱自动记录、电子化操作的智能电子信报箱。

一种智能电子信报箱，包括微控制器MCU及其相连的实时钟电路，通讯电路，电磁锁控制驱动输出电路，非接触IC卡读卡电路，电源电路，非接触IC卡读卡电路根据得到的信号传给微控制器MCU，微控制器MCU控制电磁锁控制驱动输出电路以控制智能电子信报箱的开启，其中，与微控制器MCU相连的还包括储存器电路，用于存储下述至少之一：每个箱密码、合法卡号、运行参数、存储最后多条开门记录，用于查询全部记录或按箱号查询。

所述电子信报箱还包括与微控制器MCU相连的键盘，用于输入数据。

所述电子信报箱还包括与微控制器MCU相连的红外探物输入电路，用户处理扫描是否存在物品的信号。

所述电子信报箱的红外探物输入电路包括多个红外发射管及相应的红外接收管，它们分别安装于箱底两侧，箱内有信报等物时，红外光被挡，通过指示灯指出有物在箱内。箱内有信报等物时，红外光被挡，通过晶体管集电极状态发生变化，引起指示灯发光。晶体管集电极状态通过“并串转换”IC-74HC165送到MCU检测和记录。

所述智能电子信报箱还包括液晶显示输出电路，用于显示系统状态并对用户每步操作进行提示。

所述智能电子信报箱可以通过四种方式开启：密码输入，读卡，读卡加密码，读卡或密码。

与现有技术相比，由于本实用新型之电子信报箱设置有箱内自动探物电路、开箱自动记录电路，所以能将数据进行记录，并确定箱内是否有物品，因此本实用新型之电子信报箱具有操作简便、提示完善，可以进行开箱自动记录、电子化操作之优点。

附图说明

图1为本实用新型之较佳实施方式的智能电子信报箱电路设计组成框图；

图2为本实用新型之较佳实施方式的智能电子信报箱的箱锁控制驱动电路的电路原理图；

图3为本实用新型之较佳实施方式的智能电子信报箱的箱内探物电路的电路原理；

图4为本实用新型之较佳实施方式的智能电子信报箱的音效电路的电路图；

图5为本实用新型之较佳实施方式的智能电子信报箱的用户界面；

图6为本实用新型之较佳实施方式的智能电子信报箱的主菜单用户界面；

图7为本实用新型之较佳实施方式的智能电子信报箱的管理设置的界面；

图8为本实用新型之较佳实施方式的智能电子信报箱的系统设置界面。

具体实施方式

为使本实用新型之目的、技术方案、优点更加明确、清楚，以下结合具体实施方式、附图对本实用新型之技术方案作进一步详细的说明。

本实用新型之智能电子信报箱是基于将计算机技术、工业自动控制技术、现代电子技术与传统的机械箱体相结合，将多种技术的紧密配合和各种功能的统一，具有箱内自动探物、开箱自动记录、电子化操作、多种开箱操作模式等功能，可应用于楼宇、住宅小区，机关、企事业单位等场所。

如图1为本实用新型之较佳实施方式的电子信报箱电路设计组成框图，智能电子信报箱电路以MCU(51系列8位微处理器)为中心，配以系列外围电路，主要包括：I/O电路(主要包括电磁锁控制驱动输出电路，红外探物输入电路，液晶显示输出电路，键盘扫描输入电路等)，实时钟电路，储存器电路，通讯电路，非接触IC卡读卡电路，音效电路，电源电路，其功能及连接关系具体如下所述。

MCU分别与箱内红外探物电路、RS232或RS422通讯电路、实时时钟、存储电路、音效、箱门电锁控制和驱动、非接触ID卡读卡模块或非接触Mifare卡读卡模块及天线、74HC138译码器和三态线驱动74HC244相连，74HC138译码器和三态线驱动74HC244进一步与LCD图形点阵液晶显示器、键盘相连，该整个电路由12V或5V的电源驱动。

本较佳实施方式中，MCU采用较好性价比的Atmel的AT89C52，该MCU具有8K内部程序空间，有较好的I/O处理(4个8位口线)和数据运算能力；亦可完全采用AT89C55、AT89C51RX2以及Winbond、Philips、SST、SyncMos等公司的其它51兼容系列MCU，51单片机使用普遍，易购买，具有开发资源丰富等特点。

键盘共有12个键：0-9和‘确认’、‘取消’。每个键输入时有蜂鸣器提示音。设计每两个键之间的按下时间间隔不超过8秒，按键可采用灯光按键，可采用密码操作正确、长音提示、操作错误三声短音提示。

LCD图形点阵液晶显示器可显示四行，每行可显示8个汉字或16个字母数字，用于显示系统状态并对用户每步操作进行提示。液晶具有背光功能，市场有多种不同厂家的该类型液晶显示器可通用，该液晶显示器的8位数据线和三位控制线通过MCU的8位P0口和P1.2(复用)，P1.6，P1.7(复用)连接MCU单元。

时钟电路采用单片Dallas时钟IC-DS1203，用于显示时间，停电后时钟继续运行，可替换的有Holtek公司、Intersil公司以及Dallas的其它时钟IC，DS1203的RST、IO、CLK脚连接MCU的P1.0、P1.1、P1.2脚。

存储电路单片Atmel串行E2PROM-AT24C64(或AT24C512，64K)，该IC具有8K字节，I2C接口。数据存储安全可靠，不怕干扰  不怕掉电，用于存储每个箱密码、合法卡号、运行参数、存储最后300条开门记录，可按键查全部记录或按箱号查询，AT24C64的SCL和SDA两脚连接MCU的P1.3和P1.4。

通讯电路采用ICL232，用于与电脑通讯，将数据送入电脑COM口，可替换的有Maxim、Sipex等公司的232通讯IC。ICL232的ROT和TIN两脚连接MCU的RXD和TXD脚，ICL232可用MAX232、MAX202、SP202等替换。

ID卡读卡接口或Mifare读卡电路为可读常用的EM ID卡或Mifare M1卡，卡的数据送MCU进行分析处理，读卡距离大于40MM，读卡时间小于0.3秒。

箱锁控制驱动电路应用了串并行转换IC-74HC164，使用它做几十个箱门电锁的控制，节省了MCU的大量口线，使电路设计简化。MCU通过P1.7和P3.5口线连接164的数据线(pin1&2)和移位时钟(pin8)，将开箱数据串行输入到164内，其输出驱动达林顿功率管TIP122，接通12V电磁锁电路使锁头吸合开箱。串并行转换IC还可用4000系列里相应IC代替，本电路可带48个箱锁，增加扩展板后可带80个箱锁，箱锁控制驱动电路的电路原理图如图2所示。

箱内探物电路的电路原理如图3示，图中L1、L2、L3为红外发射LED管，N1、N2、N3为红外接收管，它们分别安装于箱底两侧，箱内有信报等物时，红外光被挡，9013晶体管集电极状态变化，指示灯D3发光向外界指出有物在箱内。

各箱的9013晶体管集电极状态通过“并串转换”IC-74HC165送到MCU检测和记录。74HC165的串行输出控制线PL、CLK、Q7连接MCU的P1.7(复用)、P1.2(复用)、P3.3口线。

音效电路采用语音IC API8180，具有10秒录音数据储存，最大8组可控放音。在操作时可提示放音“操作有效”或“操作无效”，开箱取物后可放音“请关好箱门”，API8180及语音放大电路见图4。

电源采用市电220V交流输入，整流后采用稳压IC产生12V和5V直流。具有蓄电池接口，交流电正常时可对蓄电池充电，市电断电后电池可自动接替继续工作6小时以上。

电路运行MCU内固化的编程软件，自动检查键盘口和非接触IC卡读卡口有无输入，判断其合法性后决定开箱或不开箱的动作，配以相应的显示和发声提示，并读入电路时钟进行操作信息储存，完成电子信报箱电子控制的各项功能。

当用户需要使用该电子信报箱时，有四种工作方式供用户打开箱。

第一种方式为密码输入，用户输入箱号和6位密码，按‘确认’，即可打开相应的箱，如输入‘0’‘1’‘0’‘1’‘0’‘1’‘0’‘1’‘确认’。此时读任何卡无效。

第二种方式为读卡开箱，用户将卡刷一下，读卡后，相应箱即可打开，此时输密码无效。

第三种方式为读卡加密码，读卡有效后，输入箱号和6位密码，按‘确认’，即可打开相应的箱。

第四种方式为读卡或密码，用户只要输密码或读卡之一有效即开箱。

另外，密码可以自修改，用户可随时修改自己使用箱号的密码，如按‘*’键，输入箱号，并按‘确认’键，LCD提示输入原6位密码，如原密码正确，将新密码进行2遍输入即可修改。

该电子信报箱的用户界面可以如图5所示，系统具有多种设定功能，管理员可通过读管理卡进行系统功能设置。

读管理卡，输入管理员密码，LCD显示设置主菜单，可以如图6所示，按‘1’进入用户设置，‘2’进入管理设置，‘3’进入系统设置，‘0’键退出设置主菜单，具体如下所述。

1、用户设置

用户设置主要是修改用户密码。设置主菜单下按‘1’进入用户设置，输入2位被修改箱号，然后输入2遍新密码。完成修改后，读管理员卡可重新返回设置主菜单。否则20秒后自动退出设置操作。

2、管理设置

管理设置是系统中常用的一些设置项目，设置主菜单下按‘2’进入管理设置，管理设置的界面可以进一步如图7。

(1)、按‘1’修改管理员密码。

输入2遍6位密码，即可完成管理员密码修改，修改完后自动退回管理设置菜单。

(2)、按‘2’对每个箱号进行授权。

输入箱号，然后读卡即可将该卡分配给该箱号，完成后自动退回管理设置菜单。

(3)、按‘3’系统时钟设置

输入14位时钟(年月日时分秒星期)，确认后即可修改系统时钟。

星期代码：01～星期一，02～星期二，03～星期三，04～星期，05～星期五，06～星期六，07～星期日。

如：需要设置为2001年11月18日16时28分36秒星期日，则输入‘0’‘1’‘1’‘1’‘1’‘8’‘1’‘6’‘2’‘8’‘3’‘6’‘0’‘7’‘确认’。

(4)、按‘4’设定锁定时间(分钟)

三次连续密码错误后，系统可暂停该箱号使用，一旦停止即使密码正确也不能打开。锁定时间后方可使用该箱。输入2位有效分钟，确认后即可完成锁定时间设定。有效的锁定时间为00～60分。锁定时间为00分，表示系统无锁定功能。

(5)、按‘5’查询系统开箱记录

输入箱号，按‘确认’键可查询该箱号开箱记录，当箱号输入为‘00’号箱时，可查询所有开箱记录。

3、系统设置

系统设置对系统中其它项目进行设置，设置主菜单下按‘3’进入系统设置，其界面可以如图8所示。

(1)、按‘1’设置该箱号使用期限。

管理员可设置箱号的最后有效使用日期，超过该日期，该箱停止使用。输入箱号，然后输入6位有效日期，即可完成该箱最后有效日期设定，设定完成后自动返回系统设置菜单，新机默认有效期为无限长。

(2)、按‘2’进行时段设置。

管理员可定义每天四个时间段，只有在该时间段内，智能电子信报箱才可使用。输入32位时间段，确认后即可完成设置。完成后自动退回系统设置菜单。

如：第一段：08时30分至11时30分，第二段：12时00分至13时56分第三段：16时30分至18时00分，第四段：21时30分至23时08分，输入：‘0’‘8’‘3’‘0’‘1’‘1’‘3’‘0’‘1’‘2’‘0’‘0’‘1’‘3’‘5’‘6’‘1’‘6’‘3’‘0’‘1’‘8’‘0’‘0’‘2’‘1’‘3’‘0’‘2’‘3’‘0’‘8’‘确认’，新机默认时段为全天侯。

(3)、按‘3’进行方式设置

系统可对每个箱号进行不同方式设定，每个箱号可选择不同方式工作，输入箱号，然后按‘1’选择所需方式，‘0’完成并退，新机默认方式为只输密码。

(4)、按‘4’设定自修改密码权限。

自修改权限是指定义用户是否有权自己修改自己密码。按‘1’选择所需方式，‘0’完成并退出设置，新机默认方式为不可修改。

虽然本实用新型已参照当前的较佳实施方式进行了描述，但本技术领域的普通技术人员应当认识到，上述较佳实施方式仅用来说明本实用新型，并非用来限定本实用新型的保护范围，任何在本实用新型的精神和原则范围之内，所做的任何修饰、等效替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利保护范围之内。

Claims (5)

1.一种智能电子信报箱，包括微控制器MCU及其相连的实时钟电路，通讯电路，电磁锁控制驱动输出电路，非接触IC卡读卡电路，电源电路，非接触IC卡读卡电路根据得到的信号传给微控制器MCU，微控制器MCU控制电磁锁控制驱动输出电路以控制电子信报箱的开启，其特征在于，与微控制器MCU相连的还包括储存器电路，用于存储下述至少之一：每个箱密码、合法卡号、运行参数、存储最后多条条开门记录，用于查全部记录或按箱号查询。

2.如权利要求1所述的一种智能电子信报箱，其特征在于：还包括与微控制器MCU相连的键盘，用于输入数据。

3.如权利要求1所述的一种智能电子信报箱，其特征在于：还包括与微控制器MCU相连的红外探物输入电路，用户处理扫描是否存在物品的信号。

4.如权利要求3所述的一种智能电子信报箱，其特征在于：该红外探物输入电路包括多个红外发射管及相应的红外接收管，它们分别安装于箱底两侧，箱内有信报等物时，红外光被挡，通过指示灯指出有物在箱内。

5.如权利要求4所述的一种智能电子信报箱，特征在于：红外发射管为LED管。

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