專利名稱：一種帶有電子眼防盜和手機(jī)通信功能的超低功耗指紋鎖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無(wú)線通信和智能防盜領(lǐng)域，特別提供了一種帶有電子眼防盜和手機(jī)通信功能的超低功耗指紋鎖。
背景技術(shù)：
目前，鎖的防盜性能做的還不夠完善對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械鎖和密碼鎖來(lái)說(shuō)，鑰匙容易被復(fù)制、密碼也可能泄露，擁有了鑰匙和密碼，任何人都可以開鎖；對(duì)于傳統(tǒng)的指紋鎖來(lái)說(shuō)，指紋的唯一性使得它在防盜性能上優(yōu)于機(jī)械鎖和密碼鎖，但是如果面對(duì)強(qiáng)行撬鎖的情況，指紋鎖也不再具有防盜性了。電源供電問(wèn)題是電子鎖領(lǐng)域面臨的難題。目前的電子鎖供電方式主要有兩種一種是直接接市電，一種是電池供電。對(duì)于直接接市電的電子鎖來(lái)說(shuō)，一旦停電，鎖將無(wú)法打開。對(duì)于電池供電的電子鎖來(lái)說(shuō)，經(jīng)常更換電池也是個(gè)讓人頭疼的問(wèn)題。要解決上述問(wèn)題，就必須降低電子鎖的功耗，提高電池的利用率。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的是解決現(xiàn)有電子鎖防盜性能不完善、智能化程度低、電池利用率不高等問(wèn)題，特提供了一種帶有電子眼防盜和手機(jī)通信功能的超低功耗指紋鎖。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為一種帶有電子眼防盜和手機(jī)通信功能的超低功耗指紋鎖，包括電源管理電路模塊、GPRS模塊、指紋模塊、紅外模塊、攝像頭、電機(jī)、電量檢測(cè)電路、低功耗MCU、9V鋰電池、機(jī)械鎖芯、鍵盤，其中，低功耗MCU分別與GPRS模塊、指紋模塊、紅外模塊、攝像頭、電機(jī)相互電連接。其中，所述低功耗MCU，是整個(gè)電路的核心，用于對(duì)其它各部分電路進(jìn)行管理和控制。其中，所述GPRS模塊，用于發(fā)送短信和彩信到指定的手機(jī)號(hào)碼上。其中，所述鍵盤由11個(gè)按鍵組成，用于設(shè)定用戶的手機(jī)號(hào)碼(GPRS模塊將彩信和短信發(fā)送到這個(gè)號(hào)碼上)。其中，所述電機(jī)，用于帶動(dòng)機(jī)械鎖芯開鎖。其中，所述攝像頭可選用0V9650，用于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拍照。其中，所述指紋模塊，用于采集使用者的指紋數(shù)據(jù)，如果采集到的指紋數(shù)據(jù)合法則電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械鎖芯開鎖；如果采集到的指紋數(shù)據(jù)不合法，攝像頭將對(duì)現(xiàn)場(chǎng)拍照，并將照片通過(guò)GPRS模塊發(fā)送到指定的手機(jī)號(hào)碼上。其中，所述電源管理電路模塊用于負(fù)責(zé)整個(gè)電路的電源分配以及控制各部分電路的供電，又進(jìn)一步包括LD0線性穩(wěn)壓器TPS76928 (靜態(tài)電流IuA)，用于對(duì)攝像頭0V9650進(jìn)行2. 8V電源管理；LD0線性穩(wěn)壓器TPS76918(靜態(tài)電流IuA)，用于對(duì)攝像頭0V9650進(jìn)行1. 8V電源管理；LD0線性穩(wěn)壓器TPS76901 (靜態(tài)電流IuA)，用于對(duì)GPRS模塊進(jìn)行4V電源管理；LDO電壓調(diào)整器芯片EG6501-50(靜態(tài)電流小于O.1uA)，用于對(duì)指紋模塊進(jìn)行5V電源管理；LDO電壓調(diào)整器芯片EG6501-33(靜態(tài)電流小于O.1uA)，用于對(duì)電機(jī)進(jìn)行3. 3V電源管理；MCP33穩(wěn)壓器(靜態(tài)電流小于IuA)，用于對(duì)所述LDO電壓調(diào)整器芯片EG6501_50、LD0電壓調(diào)整器芯片EG6501-33、紅外模塊提供3. 3V的穩(wěn)定電壓。其中，所述紅外模塊又進(jìn)一步包括熱釋電紅外傳感器，用于感應(yīng)人體的紅外輻射，將感應(yīng)到的紅外輻射轉(zhuǎn)換為微弱的電壓信號(hào)并輸出給SMG841運(yùn)算放大器；SMG841運(yùn)算放大器(靜態(tài)電流380nA),用于放大微弱的電壓信號(hào)，并把放大后的電壓信號(hào)輸出到低功耗MCU的外部中斷，從而將低功耗MCU從掉電模式喚醒。其中，所述電量檢測(cè)電路可選用BD4848電壓檢測(cè)芯片(靜態(tài)電流0.8uA)進(jìn)行搭建，用于對(duì)9V鋰電池進(jìn)行時(shí)時(shí)電壓檢測(cè)，當(dāng)9V鋰電池電壓低于4. 8V時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)，將低功耗MCU從掉電模式喚醒，然后低功耗MCU通過(guò)GPRS模塊發(fā)送提示短信到指定的手機(jī)號(hào)碼上，提醒更換電池。其中，所述9V鋰電池，用于給電源管理電路模塊以及電量檢測(cè)電路供電。在無(wú)人靠近的情況下，低功耗MCU處在掉電模式，攝像頭、指紋模塊、GPRS模塊、電機(jī)均處于斷電狀態(tài)(通過(guò)電源管理電路模塊將它們的電源切斷)，唯有紅外模塊處在工作狀態(tài)，所以整個(gè)電路的功耗極低。當(dāng)紅外模塊檢測(cè)到有人時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷信號(hào)將低功耗MCU從掉電模式喚醒，接著低功耗MCU控制電源管理電路模塊將指紋模塊的供電打開，如果指紋模塊在15秒內(nèi)沒(méi)有采集到指紋數(shù)據(jù)或者采集到的指紋數(shù)據(jù)非法，低功耗MCU控制電源管理電路模塊將攝像頭的供電打開，攝像頭對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拍照，并將照片數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)交給低功耗MCU,低功耗MCU將照片數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS模塊以彩信的形式發(fā)送到指定的手機(jī)號(hào)碼上(這個(gè)手機(jī)號(hào)碼可由鍵盤設(shè)定)；如果指紋模塊采集到的指紋數(shù)據(jù)合法，低功耗MCU控制電源管理電路模塊將電機(jī)的供電打開，并控制電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械鎖芯開鎖。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于(I)將電子眼、彩信報(bào)警、手機(jī)通信、指紋識(shí)別等技術(shù)集成在了鎖上，從而大幅度提高了鎖的防盜能力和智能化程度。(2)通過(guò)對(duì)電路的超低功耗設(shè)計(jì)，使得在增加電路功能的同時(shí)還極大降低了功耗，提聞了電池的利用率。

圖1是本實(shí)用新型的電路原理框圖；圖2是本實(shí)用新型的電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型的工作流程圖。
具體實(shí)施方式
以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。如圖2所示，一種帶有電子眼防盜和手機(jī)通信功能的超低功耗指紋鎖，包括9V鋰電池1、電源管理電路模塊2、GPRS模塊3、指紋模塊4、紅外模塊5、攝像頭6、電機(jī)7、低功耗MCU 8、BD4848電量檢測(cè)電路9、機(jī)械鎖芯10、鍵盤11。[0026]其中，所述電源管理電路模塊2又進(jìn)一步包括LD0線性穩(wěn)壓器TPS76928A1 (靜態(tài)電流IuA) ,LDO線性穩(wěn)壓器TPS76918A2 (靜態(tài)電流IuA) ,LDO線性穩(wěn)壓器TPS76901A3 (靜態(tài)電流IuA)、LDO電壓調(diào)整器芯片EG6501-50A5 (靜態(tài)電流小于O.1uA)、LDO電壓調(diào)整器芯片EG6501-33A6 (靜態(tài)電流小于O.1uA)、MCP33穩(wěn)壓器A4 (靜態(tài)電流小于IuA)。其中，所述9V鋰電池I用于給LDO線性穩(wěn)壓器TPS76928A1、LDO線性穩(wěn)壓器TPS76918A2、LD0線性穩(wěn)壓器TPS76901A3、MCP33穩(wěn)壓器A4、BD4848電量檢測(cè)電路9供電。MCP33穩(wěn)壓器進(jìn)一步輸出3. 3V穩(wěn)定電壓，用于給低功耗MCU 8,LDO電壓調(diào)整器芯片EG6501-50A5、LDO電壓調(diào)整器芯片EG6501-33A6提供穩(wěn)定3. 3V電壓。LDO電壓調(diào)整器芯片EG6501-50A5和LDO電壓調(diào)整器芯片EG6501-33A6又進(jìn)一步輸出5V和3. 3V電壓，分別給指紋模塊4和電機(jī)7供電。LDO線性穩(wěn)壓器TPS76928A1和LDO線性穩(wěn)壓器TPS76918A2進(jìn)一步輸出2. 8V和1.8V電壓，用于給攝像頭6供電。LDO線性穩(wěn)壓器TPS76901A3進(jìn)一步輸出4V電壓給GPRS模塊3供電。其中，所述低功耗MCU 8可以控制LDO線性穩(wěn)壓器TPS76928A1、LDO線性穩(wěn)壓器TPS76918A2、LD0線性穩(wěn)壓器TPS76901A3、LD0電壓調(diào)整器芯片EG6501_50A5、LD0電壓調(diào)整器芯片EG6501-33A6輸出電壓的開斷。在通常情況下，LDO線性穩(wěn)壓器TPS76928A1、LD0線性穩(wěn)壓器TPS76918A2、LD0線性穩(wěn)壓器TPS76901A3、LD0電壓調(diào)整器芯片EG6501_50A5、LD0電壓調(diào)整器芯片EG6501-33A6的輸出電壓均被低功耗MCU 8關(guān)斷，從而攝像頭6、指紋模塊4、電機(jī)7、GPRS模塊3都處于斷電狀態(tài)。其中，所述紅外模塊5又進(jìn)一步包括熱釋電紅外傳感器AS、SMG841運(yùn)算放大器A7 (靜態(tài)電流380nA)。熱釋電紅外傳感器A8用于感應(yīng)人體的紅外輻射，并將感應(yīng)到的紅外福射轉(zhuǎn)換為微弱的電壓信號(hào)輸出給SMG841運(yùn)算放大器A7,SMG841運(yùn)算放大器A7把放大后的電壓信號(hào)輸出到低功耗MCU 8的外部中斷，從而將低功耗MCU 8從掉電模式喚醒。其中，所述鍵盤由11個(gè)按鍵組成，用于設(shè)定用戶的手機(jī)號(hào)碼(GPRS模塊將彩信和短信發(fā)送到這個(gè)號(hào)碼上)。如圖3所示，是本實(shí)用新型的工作流程圖。下面，結(jié)合圖3和圖2對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述(I)熱釋電紅外傳感器AS時(shí)時(shí)檢測(cè)是否有人靠近。如果有人靠近，熱釋電紅外傳感器AS將人體的紅外輻射轉(zhuǎn)換為微弱的電壓信號(hào)輸出給SMG841運(yùn)算放大器A7進(jìn)行放大，SMG841運(yùn)算放大器A7把放大后的電壓信號(hào)輸出到低功耗MCU 8的外部中斷，從而將低功耗MCU 8從掉電模式喚醒。(2)低功耗MCU 8控制LDO電壓調(diào)整器芯片EG6501-50A5輸出5V電壓給指紋模塊4，開啟指紋模4。(3)指紋模塊4檢測(cè)是否有指紋數(shù)據(jù)輸入，也即指紋模塊4是否采集到指紋數(shù)據(jù)。如果采集到則進(jìn)入步驟(4)，如果沒(méi)有采集到則進(jìn)入步驟(5)。(4)指紋模塊4檢測(cè)采集到的指紋數(shù)據(jù)是否合法。如果合法則進(jìn)入步驟⑶，如果非法則進(jìn)入步驟(7)。(5)等待 15 秒。 (6)指紋模塊4再次檢測(cè)是否采集到指紋數(shù)據(jù)。如果采集到則進(jìn)入步驟(4)，如果沒(méi)有采集到則進(jìn)入步驟(7)。(7)低功耗MCU 8控制LDO線性穩(wěn)壓器TPS76928A1和LDO線性穩(wěn)壓器TPS76918A2分別輸出2. 8V和1. 8V電壓，用于給攝像頭6供電，攝像頭6被啟動(dòng)拍照并將照片數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)交給低功耗MCU 8，低功耗MCU 8再將照片數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS模塊3發(fā)送到指定號(hào)碼的手機(jī)上。(8)低功耗MCU 8控制LDO電壓調(diào)整器芯片EG6501-33A6輸出3. 3V電壓，用于給電機(jī)供電，并控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)機(jī)械鎖芯10開鎖。本實(shí)用新型所述技術(shù)方案并不僅僅限于說(shuō)明書和實(shí)施方式中所列應(yīng)用。對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)本實(shí)用新型做出各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些相應(yīng)的改變和變形都屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求保護(hù)的范圍。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種帶有電子眼防盜和手機(jī)通信功能的超低功耗指紋鎖，其特征在于它包括9V鋰電池(I)、電源管理電路模塊(2)、GPRS模塊(3)、指紋模塊(4)、紅外模塊(5)、攝像頭(6)、電機(jī)(7)、低功耗MCU (8)、電量檢測(cè)電路(9)、機(jī)械鎖芯(10)、鍵盤(11)，其中，低功耗MCU (8)分別與GPRS模塊(3)、指紋模塊⑷、紅外模塊(5)、攝像頭(6)、電機(jī)(7)相互電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有電子眼防盜和手機(jī)通信功能的超低功耗指紋鎖，其特征在于所述紅外模塊(5)又進(jìn)一步包括熱釋電紅外傳感器(AS)、SMG841運(yùn)算放大器(A7)，熱釋電紅外傳感器(AS)用于感應(yīng)人體的紅外輻射，并將感應(yīng)到的紅外輻射轉(zhuǎn)換為微弱的電壓信號(hào)輸出給SMG841運(yùn)算放大器(A7)，SMG841運(yùn)算放大器(A7)把放大后的電壓信號(hào)輸出到低功耗MCU(8)的外部中斷，從而將低功耗MCU(8)從掉電模式喚醒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有電子眼防盜和手機(jī)通信功能的超低功耗指紋鎖，其特征在于電源管理電路模塊⑵又進(jìn)一步包括LDO線性穩(wěn)壓器TPS76928(A1)，用于對(duì)攝像頭(6)進(jìn)行2. 8V電源管理；LDO線性穩(wěn)壓器TPS76918(A2)，用于對(duì)攝像頭(6)進(jìn)行1. 8V電源管理；LDO線性穩(wěn)壓器TPS76901 (A3)，用于對(duì)GPRS模塊進(jìn)行4V電源管理；LDO電壓調(diào)整器芯片EG6501-50(A5)，用于對(duì)指紋模塊進(jìn)行5V電源管理；LDO電壓調(diào)整器芯片EG6501-33(A6)，用于對(duì)電機(jī)進(jìn)行3. 3V電源管理；MCP33穩(wěn)壓器(A4)，用于對(duì)LDO電壓調(diào)整器芯片EG6501-50(A5)、LD0電壓調(diào)整器芯片EG6501-33 (A6)、紅外模塊(5)提供3. 3V的穩(wěn)定電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有電子眼防盜和手機(jī)通信功能的超低功耗指紋鎖，其特征在于所述鍵盤由11個(gè)按鍵組成，用于設(shè)定用戶的手機(jī)號(hào)碼。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種帶有電子眼防盜和手機(jī)通信功能的超低功耗指紋鎖，包括電源管理電路模塊、GPRS模塊、指紋模塊、紅外模塊、攝像頭、電機(jī)、電量檢測(cè)電路、低功耗MCU、9V鋰電池、機(jī)械鎖芯、鍵盤。當(dāng)有人在鎖前逗留時(shí)間超過(guò)15秒而未進(jìn)行指紋輸入操作或者指紋模塊采集到非法指紋數(shù)據(jù)時(shí)，攝像頭對(duì)現(xiàn)場(chǎng)拍照并將照片通過(guò)GPRS模塊以彩信的形式發(fā)送到指定號(hào)碼上；無(wú)人時(shí)，除紅外模塊和低功耗MCU外，其它應(yīng)用模塊處于斷電狀態(tài)；當(dāng)電量檢測(cè)電路檢測(cè)到電量過(guò)低時(shí)自動(dòng)發(fā)短信到指定號(hào)碼提示更換電池。本實(shí)用新型將彩信報(bào)警、手機(jī)通信、指紋識(shí)別等技術(shù)集成在鎖上，并對(duì)電路進(jìn)行了超低功耗設(shè)計(jì)，既提高了智能防盜能力又提高了電池的利用率。
文檔編號(hào)E05B47/06GK202831872SQ20122005796
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月22日
發(fā)明者劉燃 申請(qǐng)人:劉燃