本發(fā)明屬于單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體而言是一種單片機(jī)對(duì)電路控制完成門(mén)鎖進(jìn)行開(kāi)關(guān)的功能。本發(fā)明可用于簡(jiǎn)單快速的安裝，特別是在需要不斷更新，簡(jiǎn)易安裝的情況之下完成模塊化開(kāi)發(fā)和更新。

背景技術(shù)：

在平時(shí)的生活當(dāng)中，常見(jiàn)的門(mén)鎖有很多種，從結(jié)構(gòu)上主要分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是純機(jī)械裝置，例如賓館的刷卡自動(dòng)鎖，宿舍使用的彈簧鎖，防盜門(mén)使用的機(jī)械鎖，另一類(lèi)是涉及電路系統(tǒng)的電子密碼鎖。

對(duì)于純機(jī)械裝置鎖，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是一種沒(méi)有電子器件的參與的靠機(jī)械結(jié)構(gòu)或可靠密鑰的門(mén)鎖。這類(lèi)門(mén)鎖的優(yōu)點(diǎn)是做工簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，但其由于純機(jī)械的局限性，在功能上不夠靈活多樣，達(dá)不到現(xiàn)代社會(huì)生活中所需要的種種要求。比如密碼，指紋，報(bào)警集中控制等功能。而且對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)械鎖來(lái)講，門(mén)鎖機(jī)械結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)相對(duì)較慢，多種撬鎖甚至開(kāi)鎖工具已經(jīng)十分成熟，逐漸走向淘汰。

對(duì)于涉及電路系統(tǒng)的電子密碼鎖，它們雖然可以實(shí)現(xiàn)更多性能，但是其運(yùn)行系統(tǒng)在開(kāi)發(fā)生產(chǎn)時(shí)就已固定，無(wú)法契合技術(shù)的更新而進(jìn)行系統(tǒng)更新，也無(wú)法大批量進(jìn)行再開(kāi)發(fā)。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷開(kāi)發(fā)和用戶要求的多元化，門(mén)鎖的功能也衍生出了更加個(gè)性化的需求，而現(xiàn)有的兩類(lèi)門(mén)鎖不能做到在已有條件的基礎(chǔ)上進(jìn)行智能更新，此外，若是拆卸改換門(mén)鎖一方面易產(chǎn)生電子垃圾造成電子污染，另一方面浪費(fèi)原材料，且大面積更換工程浩大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決生活當(dāng)中門(mén)鎖功能單一化，性能更新難的問(wèn)題。它通過(guò)將門(mén)鎖模塊化并結(jié)合中央控制編程的方法，通過(guò)更換芯片模塊甚至實(shí)時(shí)燒寫(xiě)快速完成門(mén)鎖的智能升級(jí)，達(dá)到根據(jù)個(gè)人需求定制化開(kāi)發(fā)。同時(shí)減少電子垃圾的產(chǎn)生。適應(yīng)當(dāng)今科技發(fā)展節(jié)奏，是經(jīng)濟(jì)綠色的智能家庭解決方案。

本發(fā)明采用C語(yǔ)言對(duì)單片機(jī)進(jìn)行編程，方便維護(hù)，安全可靠，在開(kāi)發(fā)個(gè)性化的功能時(shí)，能夠簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)。同時(shí)采用力求簡(jiǎn)單的電路搭建，減少后續(xù)開(kāi)發(fā)造成不便，減少成本。對(duì)于外部組件，采用模塊化獨(dú)立結(jié)構(gòu)，若在安裝后需要發(fā)展個(gè)性化功能，只需要增加相關(guān)部件，下載相關(guān)驅(qū)動(dòng)，燒寫(xiě)后運(yùn)行即可。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種用單片機(jī)進(jìn)行控制的機(jī)械鎖，該機(jī)械鎖分為機(jī)械裝置部分和單片機(jī)控制部分；機(jī)械裝置部分包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、減速轉(zhuǎn)軸2、連接齒輪3、減速齒輪4、驅(qū)動(dòng)齒輪5、鎖舌6；單片機(jī)控制部分包括單片機(jī)、交流供電線路、直流供電線路。

單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)端口與驅(qū)動(dòng)電機(jī)1連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)1的輸出軸通過(guò)減速斜齒輪與減速轉(zhuǎn)軸2相配合，驅(qū)動(dòng)電機(jī)1與減速轉(zhuǎn)軸2的配合組成第一級(jí)減速；減速轉(zhuǎn)軸2通過(guò)連接齒輪3與減速齒輪4配合，連接齒輪3與減速齒輪4的配合組成第二級(jí)減速；減速齒輪4與驅(qū)動(dòng)齒輪5配合，減速齒輪4與驅(qū)動(dòng)齒輪5的配合組成第三級(jí)減速；鎖舌6為齒條結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)齒輪5與鎖舌6相配合。

驅(qū)動(dòng)電機(jī)1分別與交流供電線路和直流供電線路連接。

單片機(jī)的IO口通過(guò)繼電器控制機(jī)械鎖連接交流供電線路或直流供電線路。

在功能擴(kuò)展方面，電路中會(huì)從單片機(jī)的各個(gè)IO口中引出導(dǎo)線，以排針插接形式設(shè)置擴(kuò)展口。擴(kuò)展口能夠與密碼模塊、紅外感應(yīng)模塊、射頻IC卡模塊鍵盤(pán)模塊、LCD模塊或遙控模塊等進(jìn)行擴(kuò)展。將各個(gè)導(dǎo)線與引出的擴(kuò)展口相接。通過(guò)模塊信號(hào)的控制輸出輸入信息，對(duì)單片機(jī)進(jìn)行編程，達(dá)到隨意擴(kuò)展的目的。

單片機(jī)控制該機(jī)械鎖包括以下步驟：

S1繼電器判斷是否有交流電，若有切到交流供電線路，若沒(méi)有則用電池供電。

S2單片機(jī)檢查由IO口收集并在程序當(dāng)中改變變量電路狀態(tài)；

S3單片機(jī)由IO口控制電路中的LED顯示當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)；

S4通過(guò)IO口檢查/等待控制信號(hào)；

S5一旦接收并且驗(yàn)證信號(hào)改變變量數(shù)值，并控制門(mén)鎖運(yùn)行；

S6由IO口發(fā)出控制信號(hào)，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)電機(jī)；

S7檢查運(yùn)行狀態(tài)，顯示運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)；

S8檢查運(yùn)行終止信號(hào)，控制機(jī)械鎖運(yùn)行。

S9檢查顯示當(dāng)前的系統(tǒng)狀態(tài)并顯示。

S10返回S1如此循環(huán).

上述的電路狀態(tài)為單片機(jī)采樣回來(lái)的，外部結(jié)構(gòu)返回的電信號(hào)。

上述的檢查信號(hào)/系統(tǒng)狀態(tài)為單片機(jī)內(nèi)，由程序設(shè)計(jì)的算法進(jìn)行檢查分析。

與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)：

1、智能個(gè)性化，安裝后可以通過(guò)后續(xù)簡(jiǎn)單開(kāi)發(fā)，完成產(chǎn)品升級(jí)，性能優(yōu)化等工作。

2、算法簡(jiǎn)單，利于進(jìn)行后續(xù)擴(kuò)展以及系統(tǒng)維護(hù)修復(fù)。

3、最少的單片機(jī)資源利用，預(yù)留出很多接口用來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶的定制，功能的擴(kuò)展。

4、低能耗，使用單片機(jī)為低功耗單片機(jī)，同時(shí)若使用機(jī)械結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電路電壓為常見(jiàn)電壓。

5、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，通過(guò)芯片更換甚至實(shí)時(shí)燒寫(xiě)即可完成改良升級(jí)。

6、電路簡(jiǎn)單，最大程度上減少電路自身的不穩(wěn)定性，提高使用壽命。

7、使用3D打印外觀技術(shù)，利用3D打印靈活性，可以根據(jù)產(chǎn)品的外形，產(chǎn)品的特殊需求，適用條件制作出合適的樣式。

8、使用機(jī)械鎖則會(huì)有機(jī)械裝置進(jìn)行減速，由三級(jí)減速器構(gòu)成。與門(mén)閂搭配。

附圖說(shuō)明

圖1為單片機(jī)與門(mén)鎖連接的結(jié)構(gòu)圖。

圖2為單片機(jī)控制機(jī)械鎖的步驟流程圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例

如1-2所示，在需要上鎖的地方由外殼制定固定地點(diǎn)固定，接上電池以及插銷(xiāo)。

當(dāng)交流電源關(guān)閉時(shí)，由于電磁繼電器不工作，跳回電池供電線路，當(dāng)交流電源有電時(shí)，經(jīng)過(guò)降壓整流穩(wěn)壓為需要的工作電壓并給繼電器供電，繼電器跳轉(zhuǎn)至交流供電線路，由交流電供電工作。

一旦門(mén)鎖處于工作狀態(tài)，那么工作燈常亮。

按下開(kāi)關(guān)鍵，單片機(jī)檢測(cè)工作燈由紅燈(關(guān))跳轉(zhuǎn)為黃燈(工作)。

單片機(jī)發(fā)出持續(xù)的電信號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，驅(qū)動(dòng)芯片具有很強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)能力，控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)。電機(jī)一端有齒輪，帶動(dòng)側(cè)方與其垂直的大齒輪，大齒輪帶動(dòng)蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，在之后接入三級(jí)減速器，三級(jí)減速器為逐漸變大的三級(jí)齒輪結(jié)構(gòu)，由小齒輪帶動(dòng)大齒輪達(dá)成減速的目的。最后帶動(dòng)與門(mén)閂相連的齒條，控制門(mén)鎖的打開(kāi)。綠燈亮起，表示門(mén)為打開(kāi)狀態(tài)。

再次嘗試按鍵，綠燈滅，單片機(jī)控制電機(jī)輸出相反信號(hào)控制反向旋轉(zhuǎn)，黃燈亮，當(dāng)門(mén)鎖好時(shí)，控制電機(jī)停止工作，紅燈亮。如此反復(fù)。在使用一段時(shí)間后，需要在鎖上增加紅外及密碼。使用定制后的兩個(gè)模塊固定在門(mén)鎖的旁邊，把感應(yīng)鍵盤(pán)等固定于需要放置的位置。將連接線接入到控制電路板所預(yù)留的接口上。最后將單片機(jī)取下，燒錄新的配套程序再?gòu)男掳惭b上即可使用。