專利名稱：一種門鎖控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種門鎖控制電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代化社會(huì)，高新技術(shù)層出不窮，越來越多的產(chǎn)品、設(shè)備走向高端、簡化、便捷的道路，電動(dòng)、自動(dòng)化產(chǎn)品隨處可見，這一切的便捷歸根到底還是依靠電路控制的。對于一塊讀卡式門鎖的控制線路板來說，一片讀卡1C，正常工作的時(shí)候電流大概是30毫安，一個(gè)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)消耗的電流大概是40毫安。一般門鎖采用的是4節(jié)I. 5V 750毫安時(shí)的堿性電池，能夠供馬達(dá)工作時(shí)間長達(dá)18小時(shí)，讀卡IC工作25小時(shí)左右。普通的4節(jié)電池價(jià)格都超過10元，無論從經(jīng)濟(jì)角度或者從環(huán)保節(jié)能角度考慮，已經(jīng)完全不符合產(chǎn) 品設(shè)計(jì)的要求。如果不考慮每天都要執(zhí)行換電池這項(xiàng)工作，很多門鎖生產(chǎn)企業(yè)會(huì)使用對門鎖布線的方法，使用穩(wěn)壓電源供電，這樣門鎖就不用擔(dān)心耗電這個(gè)問題。盡管如此，門鎖仍然時(shí)時(shí)刻刻地消耗著電能，不能滿足低碳環(huán)保這個(gè)概念，而且門內(nèi)布線也會(huì)帶來很多不便。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種功耗非常低的門鎖控制電路，能夠顯著地減低電量消耗，不僅節(jié)省了電池用量，而且因?yàn)殡姵叵臏p少更能減少電池對環(huán)境的污染，節(jié)能而且環(huán)保。為達(dá)到上述目的，提供如下的技術(shù)方案。一種門鎖控制電路，包括定時(shí)時(shí)鐘控制電路、讀卡芯片電路和二極管檢波電路；所述定時(shí)時(shí)鐘控制電路包括集成電路UlI、晶體振蕩器X2、可調(diào)電容C29、電容C30、C31、電阻R27、R28、R50、二極管D5 ;電阻R50的一端接RTC_INT信號，電阻R50的另一端接電阻R27的一端和電容C28的一端，電阻R27的另一端接電阻R28的一端和VDD，電阻R28的另一端接電容C28的另一端和集成電路Ull的3腳；二極管D5的正極接VDD，二極管D5的負(fù)極接可調(diào)電容C29的正極、電容C30的一端和集成電路Ull的8腳，可調(diào)電容C29的負(fù)極接地，電容C30的另一端接地，集成電路Ull的5腳接SDA2，集成電路Ull的6腳接SCL_RTC，集成電路UlI的I腳接晶體振蕩器X2的2腳和電容C31的一端，集成電路Ull的2腳接晶體振蕩器X2的I腳，晶體振蕩器X2的0腳接電容C31的另一端和接地。集成電路Ul I 為 PCF8563。晶體振蕩器X2為32. 768kHz，精度為5PPM。所述讀卡芯片電路包括電阻R3、R4、R5、電容C5、C6、C7、晶體管Q1、電感L3和集成電路Ul，電阻R3的一端接TPD，電阻R3的另一端接集成電路Ul的6腳，電阻R4的一端接RFC0N，電阻R4的另一端接電阻R5的一端和晶體管Ql的基極，電阻R5的另一端接VDD和晶體管Ql的集電極，晶體管Ql的發(fā)射極接DVCC、電容C6的正極和電容C7的一端，電容C6的負(fù)極接地和接電容C7的另一端；電感L3的兩端分別接RFVCC和DVCC ;集成電路Ul的I腳接GND，2腳和3腳接DVCC和電容C5的一端，電容C5的另一端接GND，集成電路Ul的4腳和5腳接GND，Ul的7腳接3. 3M，Ul的10腳接SGND，Ul的11腳接TXl，Ul的12腳接 RFVCC, Ul 的 13 腳接 TX2, Ul 的 14 腳接 SGND, Ul 的 15 腳接 RFVCC, Ul 的 16 腳接 VMID,Ul的17腳接RX, Ul的18腳接SGND, Ul的21腳接OSl，Ul的22腳接0S2, Ul的24腳接NSS_522, Ul 的 29 腳接 SCK_522, Ul 的 30 腳接 M0SI_522, Ul 的 31 腳接 MIS0_522, Ul 的 32腳接DVCC。集成電路Ul 為 MFRC522。
所述二極管檢波電路包括電阻R33、R34、二極管D4和電容C25，電阻R33的一端接電源的負(fù)極，電阻R33的另一端接電阻R34的一端、電容C25的一端和二極管D4的負(fù)極，電阻R34的另一端接電容C25的另一端和接地，二極管D4的正極接CZ_RX1。本實(shí)用新型使用一個(gè)定時(shí)時(shí)鐘控制電路，在等待過程中其他控制電路全部處于休眠或者掉電的狀態(tài)，因此不會(huì)耗電；使用定時(shí)時(shí)鐘控制電路間隔特定的時(shí)間對讀卡芯片進(jìn)行喚醒操作，實(shí)現(xiàn)間歇性掃描的方式讀卡，只在讀卡時(shí)才會(huì)耗電，因此大大降低了耗電。

圖I是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的定時(shí)時(shí)鐘控制電路的電路圖。圖2是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的讀卡芯片電路的電路圖。圖3是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的二極管檢波電路的電路圖。圖4是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例在卡片未接近時(shí)二極管檢波電路檢測到的波形圖。圖5是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例在卡片接近時(shí)二極管檢波電路檢測到的波形圖。圖6是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的工作流程圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的門鎖控制電路的實(shí)施例如圖I 一圖3所示，包括定時(shí)時(shí)鐘控制電路、讀卡芯片電路和_■極管檢波電路；所述定時(shí)時(shí)鐘控制電路包括集成電路UlI、晶體振蕩器X2、可調(diào)電容C29、電容C30、C31、電阻R27、R28、R50、二極管D5 ;電阻R50的一端接RTC_INT信號，電阻R50的另一端接電阻R27的一端和電容C28的一端，電阻R27的另一端接電阻R28的一端和VDD，電阻R28的另一端接電容C28的另一端和集成電路Ull的3腳；二極管D5的正極接VDD，二極管D5的負(fù)極接可調(diào)電容C29的正極、電容C30的一端和集成電路Ul I的8腳，可調(diào)電容C29的負(fù)極接地，電容C30的另一端接地，集成電路Ull的5腳接SDA2，集成電路Ull的6腳接SCL_RTC，集成電路Ull的I腳接晶體振蕩器X2的2腳和電容C31的一端，集成電路Ull的2腳接晶體振蕩器X2的I腳，晶體振蕩器X2的0腳接電容C31的另一端和接地。集成電路 Ul I 為 PCF8563。晶體振蕩器X2為32. 768kHz，精度為5PPM。所述讀卡芯片電路包括電阻R3、R4、R5、電容C5、C6、C7、晶體管Q1、電感L3和集成電路Ul，電阻R3的一端接TPD，電阻R3的另一端接集成電路Ul的6腳，電阻R4的一端接RFC0N，電阻R4的另一端接電阻R5的一端和晶體管Ql的基極，電阻R5的另一端接VDD和晶體管Ql的集電極，晶體管Ql的發(fā)射極接DVCC、電容C6的正極和電容C7的一端，電容C6的負(fù)極接地和接電容C7的另一端；電感L3的兩端分別接RFVCC和DVCC ;集成電路Ul的I腳接GND，2腳和3腳接DVCC和電容C5的一端，電容C5的另一端接GND，集成電路Ul的4腳和5腳接GND，Ul的7腳接3. 3M，Ul的10腳接SGND，Ul的11腳接TXl，Ul的12腳接 RFVCC, Ul 的 13 腳接 TX2, Ul 的 14 腳接 SGND, Ul 的 15 腳接 RFVCC, Ul 的 16 腳接 VMID,Ul的17腳接RX, Ul的18腳接SGND, Ul的21腳接OSl，Ul的22腳接0S2, Ul的24腳接NSS_522, Ul 的 29 腳接 SCK_522, Ul 的 30 腳接 M0SI_522, Ul 的 31 腳接 MIS0_522, Ul 的 32腳接DVCC。 集成電路Ul 為 MFRC522。所述二極管檢波電路包括電阻R33、R34、二極管D4和電容C25，電阻R33的一端接電源的負(fù)極，電阻R33的另一端接電阻R34的一端、電容C25的一端和二極管D4的負(fù)極，電阻R34的另一端接電容C25的另一端和接地，二極管D4的正極接CZ_RX1。本實(shí)用新型的工作原理如下。(—)提供了一種超低功耗的方式代替控制大功率讀卡芯片的工作時(shí)間，如圖I。I、門鎖在正常使用時(shí)，平均每天工作的時(shí)間可能只有100秒時(shí)間(每次10秒，每天開門10次算)，所以在一天24小時(shí)里，門鎖絕大部分的時(shí)間都是處于空閑狀態(tài)。由于門鎖采用卡片開門的方式，所以門鎖在任何時(shí)候都必須處于探測卡片的狀態(tài)，因?yàn)槿魏螘r(shí)候都有可能有人開門。如果讀卡芯片一直工作處于工作狀態(tài)，其工作電流約30毫安，如果按照使用4節(jié)I. 5V電池來算，大概25小時(shí)電池就會(huì)用完，從而需要通過不斷的更換電池以維持門鎖的正常使用。一把門鎖為了每天工作100秒的時(shí)間而在大量耗電的等待近24小時(shí)，當(dāng)中大量的電能就此造成了浪費(fèi)。如果使用干電池，幾乎每天就產(chǎn)生4粒堿性電池的浪費(fèi)，一年就有365*4=1460粒電池被浪費(fèi)，永無止境。無論在能量節(jié)能角度或者從環(huán)保角度來講，大量地使用堿性電池，耗費(fèi)大量的電能與金錢，完全違背了低碳環(huán)保與節(jié)能的概念，嚴(yán)重的來說違背了一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的意義。本實(shí)用新型使用一個(gè)定時(shí)時(shí)鐘控制電路，其他控制電路全部處于一個(gè)休眠或者掉電的狀態(tài)，使用定時(shí)時(shí)鐘控制電路對讀卡芯片進(jìn)行喚醒操作，實(shí)現(xiàn)間歇性掃描的方式讀卡。集成電路Ull型號為PCF8563，其帶有一個(gè)倒計(jì)時(shí)定時(shí)器，可以設(shè)置定時(shí)器定時(shí)輸出一個(gè)中斷信號。本系統(tǒng)考慮到人的反應(yīng)速度，一般人的反應(yīng)速度為0.5S左右，所以本系統(tǒng)定時(shí)器采用250ms喚醒一次，這樣可以做到有卡片靠近的時(shí)候不會(huì)有延遲的感覺。定時(shí)器每250ms秒產(chǎn)生一個(gè)INT喚醒信號，喚醒信號通過中斷信號腳連接到讀卡芯片，讀卡芯片就能從掉電模式中喚醒進(jìn)行尋卡操作。此系統(tǒng)采用高精度晶體振蕩器X2(精度為5PPM，百萬分之5)，能夠產(chǎn)生非常精確的時(shí)鐘信號。時(shí)鐘芯片工作的電流非常低，通常在零點(diǎn)幾微安。這樣做能大大減少其他大功率IC的工作時(shí)間,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果。單單有一個(gè)低功耗的定時(shí)時(shí)鐘控制電路還沒夠，還需要一個(gè)超低功耗而且穩(wěn)定的讀卡芯片電路，能夠精準(zhǔn)的判斷出是否有卡片進(jìn)入讀卡區(qū)域，這樣才能從根本上降低門鎖的功耗?；谶@個(gè)問題，行業(yè)上大部分人尋找到一個(gè)節(jié)能的方法，就是采用紅外檢測的卡片方式進(jìn)行探測卡片，在有卡片靠近的時(shí)候才去讀卡，這樣就能大大的降低了門鎖的功耗。在此方案下門鎖功耗大概在40微安左右(如果以每天開門10次，每次開門10秒時(shí)間算，門鎖功耗在40UA的時(shí)候4節(jié)電池大概可以用9個(gè)月)，已經(jīng)大大地降低了門鎖的功耗。但是使用紅外探測有一個(gè)弊端，就是紅外管特別容易老化，通常使用一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)不靈敏，探測卡片有誤，甚至損壞。(二)本實(shí)用新型采用另外的方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的紅外探測進(jìn)行卡片探測，提高讀卡芯片電路的穩(wěn)定性，如圖2。I、本實(shí)用新型在總結(jié)各種現(xiàn)有技術(shù)的弊端的基礎(chǔ)上，使用一種微波探測卡片的形式，從根本上解決功耗問題與元器件老化等各種問題。再未讀卡狀態(tài)時(shí)，除了定時(shí)時(shí)鐘控制電路外，包括本讀卡芯片電路在內(nèi)的其他所有芯片都處于休眠狀態(tài)或者待機(jī)狀態(tài)。2、讀卡芯片電路處于超低功耗，此時(shí)功耗小于I微安，設(shè)置定時(shí)時(shí)鐘控制電路一秒鐘喚醒讀卡芯片電路3-4次，喚醒后讀卡芯片電路快速地控制讀卡芯片發(fā)出一個(gè)短暫的 脈沖信號，然后通過二極管檢波電路檢測波形的變化，從而判斷是否有卡片進(jìn)入卡片區(qū)。如果沒有卡片進(jìn)入，讀卡芯片電路重新進(jìn)入睡眠狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)較低的功耗。該讀卡芯片電路檢測準(zhǔn)確性高，而且不會(huì)受溫度變化，元件老化等影響，性能穩(wěn)定。由于讀卡工作時(shí)消耗的電流非常大，所以讀卡芯片電路才由晶體管進(jìn)行供電，不讀卡時(shí)，讀卡IC斷電，極大地降低讀卡IC的功耗。主控IC通過SPI接口方式與讀卡IC進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，控制IC以高速的指令控制讀卡IC先外發(fā)送13. 56M的脈沖信號，發(fā)送脈沖的時(shí)間大概是幾十個(gè)微秒的時(shí)間，然后又迅速地令讀卡芯片處于復(fù)位狀態(tài)。在短暫的時(shí)間里，讀卡IC所消耗的能量非常小。從而最大地達(dá)到節(jié)能的效果。(三)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方法具體流程參照圖6I、電路上所有控制芯片，檢測芯片處于休眠或者掉電狀態(tài)，定時(shí)時(shí)鐘控制電路工作。2、定時(shí)時(shí)鐘控制電路定時(shí)產(chǎn)生一個(gè)信號，喚醒讀卡芯片電路。3、讀卡芯片電路高速運(yùn)行，使用一個(gè)較短的時(shí)間(大概幾十個(gè)微秒)向外發(fā)送一個(gè)微波脈沖信號。4、二極管檢波電路工作，檢測收到的波形時(shí)候變化。5、如果波形沒有變化，如圖4，表示沒有卡片靠近讀卡區(qū)域，所有芯片重新進(jìn)入休眠狀態(tài)。6、如果波形發(fā)生變化，如圖5，表示有卡片進(jìn)入讀卡區(qū)域，讀取卡片數(shù)據(jù)，合法卡則開門，非法卡退出，重新進(jìn)入休眠狀態(tài)。7、門鎖開門后，所有芯片進(jìn)入休眠狀態(tài)，定時(shí)時(shí)鐘控制電路工作。8、關(guān)門時(shí)間到后，定時(shí)時(shí)鐘控制電路喚醒讀卡芯片電路進(jìn)行關(guān)門動(dòng)作。通過二極管檢測電路可以檢測到讀卡芯片電路發(fā)送出來的波形，在沒有卡片靠近的情況下，由于能量并沒有被卡片所吸收，所有檢測到的波形的峰值處于較高狀態(tài)。當(dāng)有卡片靠近的時(shí)候，部分能量被卡片所吸收，此時(shí)檢測到的波形峰值對比前一次有明顯的降低。這樣就能非常準(zhǔn)確地判斷出是否有卡片靠近。當(dāng)有卡片靠近的時(shí)候，開啟讀卡IC進(jìn)行進(jìn)一步讀卡。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)超低功耗控制電路，其特征在于大部分時(shí)間都是一些超低功耗元器件在工作，所有耗電的IC都處于一個(gè)休眠的狀態(tài)。通過設(shè)計(jì)一種穩(wěn)定而且低功耗的檢測卡片方式，既實(shí)現(xiàn)了卡片靠近感應(yīng)區(qū)時(shí)能夠及時(shí)正確地讀出卡片數(shù)據(jù)，進(jìn)行開門控制，同時(shí)又大大的控制了門鎖的功耗，實(shí)現(xiàn)了低碳、環(huán)保、節(jié)能等概念，符合未來發(fā)展的方向。本系統(tǒng)結(jié)合超級充電電容一并使用，只要轉(zhuǎn)動(dòng)把手發(fā)電，就能實(shí)現(xiàn)讀卡開門，真正地實(shí)現(xiàn)了告別電池的電子門鎖時(shí)代。 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本實(shí)用新型所述技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換。
權(quán)利要求1.一種門鎖控制電路，其特征在于包括定時(shí)時(shí)鐘控制電路、讀卡芯片電路和二極管檢波電路；所述定時(shí)時(shí)鐘控制電路包括集成電路UlI、晶體振蕩器X2、可調(diào)電容C29、電容C30、C31、電阻R27、R28、R50、二極管D5 ;電阻R50的一端接RTC_INT信號，電阻R50的另一端接電阻R27的一端和電容C28的一端，電阻R27的另一端接電阻R28的一端和VDD，電阻R28的另一端接電容C28的另一端和集成電路Ull的3腳；二極管D5的正極接VDD，二極管D5的負(fù)極接可調(diào)電容C29的正極、電容C30的一端和集成電路Ull的8腳，可調(diào)電容C29的負(fù)極接地，電容C30的另一端接地，集成電路Ull的5腳接SDA2，集成電路Ull的6腳接5(^_1^(，集成電路仍1的I腳接晶體振蕩器X2的2腳和電容C31的一端，集成電路Ull的2腳接晶體振蕩器X2的I腳，晶體振蕩器X2的O腳接電容C31的另一端和接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的門鎖控制電路，其特征在于集成電路Ull為PCF8563。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的門鎖控制電路，其特征在于晶體振蕩器X2為32.768kHz，精度為5PPM。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的門鎖控制電路，其特征在于所述讀卡芯片電路包括電阻R3、R4、R5、電容C5、C6、C7、晶體管Q1、電感L3和集成電路Ul,電阻R3的一端接TPD,電阻R3的另一端接集成電路Ul的6腳，電阻R4的一端接RFCON，電阻R4的另一端接電阻R5的一端和晶體管Ql的基極，電阻R5的另一端接VDD和晶體管Ql的集電極，晶體管Ql的發(fā)射極接DVCC、電容C6的正極和電容C7的一端，電容C6的負(fù)極接地和接電容C7的另一端；電感L3的兩端分別接RFVCC和DVCC ;集成電路Ul的I腳接GND，2腳和3腳接DVCC和電容C5的一端，電容C5的另一端接GND，集成電路Ul的4腳和5腳接GND，Ul的7腳接3. 3M，Ul的10腳接SGND, Ul的11腳接TXl，Ul的12腳接RFVCC, Ul的13腳接TX2，Ul的14腳接SGND, Ul 的 15 腳接 RFVCC, Ul 的 16 腳接 VMID, Ul 的 17 腳接 RX, Ul 的 18 腳接 SGND, Ul 的21 腳接 OSl，Ul 的 22 腳接 0S2, Ul 的 24 腳接 NSS_522, Ul 的 29 腳接 SCK_522, Ul 的 30 腳接 M0SI_522, Ul 的 31 腳接 MIS0_522, Ul 的 32 腳接 DVCC0
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的門鎖控制電路，其特征在于集成電路Ul為MFRC522。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的門鎖控制電路，其特征在于所述二極管檢波電路包括電阻R33、R34、二極管D4和電容C25，電阻R33的一端接電源的負(fù)極，電阻R33的另一端接電阻R34的一端、電容C25的一端和二極管D4的負(fù)極，電阻R34的另一端接電容C25的另一端和接地，二極管D4的正極接CZ_RX1。
專利摘要一種門鎖控制電路，包括定時(shí)時(shí)鐘控制電路、讀卡芯片電路和二極管檢波電路；所述讀卡芯片電路通過每秒鐘發(fā)送3-4次電磁波，每次持續(xù)約幾十個(gè)微秒，通過二極管檢波電路檢測是否有卡片靠近，通過二極管檢波電路的接收電路波形的檢測，判斷感應(yīng)區(qū)是否有卡片靠近。本實(shí)用新型由于使用定時(shí)時(shí)鐘控制電路，在等待過程中其他控制電路全部處于休眠或者掉電的狀態(tài)，因此不會(huì)耗電；使用定時(shí)時(shí)鐘控制電路間隔特定的時(shí)間對讀卡芯片進(jìn)行喚醒操作，實(shí)現(xiàn)間歇性掃描的方式讀卡，只在讀卡時(shí)才會(huì)耗電，因此大大降低了耗電。
文檔編號E05B49/00GK202431071SQ20112057234
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者陸小強(qiáng) 申請人:廣東力維智能鎖業(yè)有限公司