專利名稱：帶自動上鎖功能的遙控電動卷簾門直流電機控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種卷簾門控制技木，特別涉及一種帶自動上鎖功能的遙控電動卷簾門直流電機控制電路。
背景技術(shù)：
目前，公知的市面上使用的控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)遙控電動開關(guān)門功能，但是還存在諸多缺點缺陷未被解決。這些缺陷主要包括I、所有的電動卷簾門，當門關(guān)到底后由于門的可卷的軟特性，門都能從底部抬起來，竊賊可以進入，安全性能差；即使ー些面積比較大的門，人手抬不動仍可以用棍子撬起，人可以輕松的爬進去，防盜安全性能很差。這是門控行業(yè)業(yè)內(nèi)已知的電動卷簾門的致命缺 點，但至今無法解決。2、電動門在停電后，無法電動開啟，若想開門只能通過留在卷門機上部的手閘緩慢拉開門體，若需要完全將門打開(或者關(guān)閉)要很長時間，開關(guān)門比較困難，電動門的方便快捷性能便不復(fù)存在。另外，手閘在外部，任何人都可以開關(guān)門，安全性無法保證。

實用新型內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型提供一種帶自動上鎖功能的遙控電動卷簾門直流電機控制電路。技術(shù)方案一種帶自動上鎖功能的遙控電動卷簾門直流電機控制電路，包括單片機主控模塊，卷門機動作控制模塊，及遙控接收器模塊，還包括限位接ロ，自動上鎖模塊，直流電源模塊，所述單片機主控模塊包括控制芯片Ul和驅(qū)動芯片U2，自動上鎖模塊的電磁鎖固定在面上，卷簾門的下緣固定有與電磁鎖配合的鐵塊，電控鎖的控制端與PNP達林頓管Ql連接后與控制芯片Ul輸出端連接；直流電源模塊包括市電變壓整流電路和蓄電池，市電變壓整流電路輸出直流電源的一支分別連接繼電器JDl和繼電器JD3的常開端，繼電器JDl和繼電器JD3的線圈分別與控制芯片Ul輸出端連接，繼電器JDl和繼電器JD3的常閉端分別與直流卷門機的開、關(guān)控制端連接；市電變壓整流電路的另ー支通過防逆ニ極管D5后與蓄電池正極連接；還包括蓄電池電量檢測電路蓄電池正負極依次串聯(lián)分壓電阻R15和分壓電阻R16，兩電阻公共端通過信號線與控制芯片Ul的電壓信號采集端連接；所述市電變壓整流電路的輸出端依次通過PNP達林頓管Q2、電阻R14和ニ極管D6后與蓄電池正極連接，該PNP達林頓管Q2的控制端與控制芯片Ul的輸出端連接，還包括限位接ロ，限位接ロ一端與直流電機的上限位，下限位信號輸出端連接，另一端連接于光電耦合器U3、光電耦合器U4,光電f禹合器U3、光電f禹合器U4的輸出端分別與控制芯片的Ul的ー個輸入端連接，以此采集直流卷門機的上，下限位信號。該系統(tǒng)不僅可以適用控制電動卷簾門，同樣適用于控制電動卷簾窗。還包括紅外感應(yīng)模塊，該紅外感應(yīng)模塊是在門框兩側(cè)靠近地面位置處分別安裝有紅外對射或反射感應(yīng)器，該兩側(cè)紅外對射或反射感應(yīng)器的信號線與控制芯片輸入端連接。紅外對射感應(yīng)器的信號端連接ニ極管D4的負極，ニ極管D4的正極通過電阻R9與控制芯片Ul的信號輸入端連接，同時ニ極管D4的正極連接高電平。所述限位接ロ直接通過信號線采集直流卷門機的上限位輸出信號和下限位輸出信號?？刂菩酒琔l輸出端連接有報警模塊，控制芯片Ul檢測到紅外對射感應(yīng)器遮斷信號但無開門信號時向報警模塊輸入報警信號。所述控制芯片Ul為W79F825，驅(qū)動芯片U2為ULN2003，控制芯片Ul通過驅(qū)動芯片U2分別控制繼電器JD1、繼電器JD3、繼電器JD5和達林頓管Q1。一種針對所述電路的開、鎖門控制及報警控制方法，關(guān)門時控制芯片Ul檢測直流電機的下限位信號啟動電控鎖進行鎖門動作；開門時控制芯片Ul接收到開門信號后控制 達林頓管Ql斷開，使電控鎖釋放；開門時控制芯片Ul沒有接收到開門信號，并檢測到紅外探頭被遮斷啟動報警。本實用新型的有益效果1、本實用新型針對卷簾門可以被人為抬起或者撬起的缺陷，在控制系統(tǒng)中加入電控鎖、報警接ロ。當門關(guān)到底部后，直流電機上的下限位輸出信號被控制系統(tǒng)檢到，然后控制電控鎖的電磁鎖吸合，電磁鎖吸合后產(chǎn)生180-300公斤或者更大的力量將體門牢牢鎖定在底部，使門體無法被撬開，或者是電控鎖的電插鎖電控鎖的電插鎖的“鎖舌”伸出，插入到門板的插槽中，將門體鎖在底部，使門體無法被撬開，這樣市面上使用的卷門機的控制系統(tǒng)的ー個致命缺陷得到解決，若關(guān)門上鎖后門還被非法開啟，則可以通過控制系統(tǒng)的報警接ロ及時報警，安全性更加有保障。2、針對停電后無法開門或者開門缺陷，系統(tǒng)增加后蓄電池工作電源。有市電情況下，220V市電通經(jīng)變壓器降壓，整流橋整流后變?yōu)?24V直流電給系統(tǒng)控制器，直流卷門機供電，同時作為蓄電池的充電電源。若市電停電，系統(tǒng)會在瞬間切換到蓄電池供電，保證系統(tǒng)正常工作。具體的方式是市電存在時，控制通過其A/D ロ檢測蓄電池電量，當檢測到蓄電池電量少，電壓低時，接通蓄電池充電回路，蓄電池充電當檢測到蓄電池充滿時，充電回路斷開，充電結(jié)束。若市電斷電后備蓄電池回路接通，系統(tǒng)使用后備電源供電，保證其正常運行。3、本實用新型既解決了現(xiàn)用的卷簾門控制系統(tǒng)在關(guān)門后可以人外抬起來或者被撬開的致命缺陷，提高其防盜性能，而且又引入后備電源，確保市電停電時系統(tǒng)正常運行，使停電時也可電動開門，在安全性和方便性上達到了完美結(jié)合。4、該系統(tǒng)不僅可以適用控制電動卷簾門，同樣適用于控制電動卷簾窗。

圖I是本實用新型的一種安裝實施圖；圖2是本實用新型的另ー種安裝實施圖；圖3是開、鎖門控制和報警控制框圖；圖4是直流電源模塊的控制框圖；圖5為系統(tǒng)控制器的電路原理圖。圖中1.卷簾門的門機(即卷門機)，2.控制芯片Ul，3.上、下限位輸出信號線，
4.限位接ロ，5.鐵板，6.電磁鎖，7.卷簾門門板，8和9為紅外對射(或反射)感應(yīng)器(或紅外探頭)，10.地平面，11.控制線導管，12. 24V直流卷門機，13.電控鎖，14.報警接ロ，15.遙控發(fā)射器，16.遙控接收器，17. 24V蓄電池，18.插槽，19.為電插鎖。
具體實施方式
實施例一參見圖I、圖3，圖4和圖5，電磁鎖固定在地面，卷簾門下緣固定有鐵板5(或者是固定在門框中下方靠近地面位置的電插鎖19，同時在門板上對應(yīng)位置有與電插鎖配合的插槽18)，卷門機安裝在卷軸的ー側(cè)并封閉，控制芯片安裝在電機附近或者隱藏在墻體附近箱體中。電磁鎖(或電插鎖)的控制線通過PNP達林頓管Ql連接后與控制芯片Ul輸出端連接。同時，直流電機的限位輸出線連接于控制器上的限位接ロ。卷門機動作控制模塊的卷簾門的卷門機為直流流電機，該直流電機的電源端同時與市電變壓整流電路輸出直流電和后備電源蓄電池連接，該直流電機開門控制端(UP)通過繼電器JDl后與控制芯片Ul的第一個輸出控制端連接，直流電機關(guān)門控制端(CLOSE)通過繼電器JD3后與控制芯片Ul的第另ー個輸出控制端連接。 控制芯片Ul的信號輸入端上連接有遙控接收器，并配有遙控發(fā)射器。當遙控發(fā)射器發(fā)射ー個經(jīng)編碼的無線電指令，被遙控接收器接收，接收到無線電指令被送往控制芯片進行解碼處理?？刂菩酒馕龀銎渚幋a的含義后，控制卷簾門卷門機動作，或是開門或是關(guān)門或是在門體開關(guān)過程中停止。當門關(guān)到下限位時，下限位探頭發(fā)出關(guān)門到下限位信號，控制芯片檢測到下限位信號后，電控鎖開始工作，將門牢牢鎖在底部，直到下次接收到開門指令前，電控鎖一直處于上鎖狀態(tài)。當接收到開門指令時，控制芯片先執(zhí)行開鎖動作，再執(zhí)行開門動作。若未接收到開門指令而門被打開，則門體離開下限位，該信號會被控制芯片檢測到并判斷為非法開門，此時控制芯片會通過報警接ロ進行報警。直流電源模塊參見圖3和圖4，當市電存在吋，220V市電經(jīng)過變壓器T降壓，整流橋BRIDEG整流轉(zhuǎn)換為+24V直流電直接作為卷門機電源及蓄電池的后備電源，同時經(jīng)轉(zhuǎn)化給控制板的其余部分供電。于此同時，市電降壓整流得到的24V直流海給蓄電池充電，蓄電池充電方式是電阻R15，R16串聯(lián)在蓄電池兩端作為分壓電阻，R15—端連接蓄電池的正極，R16的一端連接蓄電池的負極，R15，R16的公共端連接在單片機的17腳，系統(tǒng)程序單片機會在程序內(nèi)設(shè)定兩個值，一個是蓄電池滿電量值(設(shè)為V0)，另ー個是直流卷簾門電機可以正常動作所需的最低臨界電壓(設(shè)定為VL)。單片機17腳處的電壓值經(jīng)單片機A/D轉(zhuǎn)化為數(shù)字量后與單片機內(nèi)部保存的蓄電池電量值比較，當檢測到的蓄電瓶的電壓值低于單片機內(nèi)部的設(shè)定低電壓值(VL)時，單片機的19腳使PNP型達林頓管Q2導通，+24V直流電源給蓄電瓶充電，以保證蓄電池是滿電量。當檢測到的電壓值與單片機內(nèi)部設(shè)定的滿電壓值(VO) ー樣時，表示池充電充滿，延時一段時間浮充后PNP型達林頓管Q2截止止，+24V直流電源電源斷開，蓄電瓶充電停止。當市電停電時，由于整流橋無輸出，ニ極管D5導通，蓄電池通過ニ極管D5放電，給卷門機及系統(tǒng)控制器提供電源，以保證系統(tǒng)在斷電后仍可正常エ作。后備電源的充電及斷電時切換為蓄電池供電都是自動進行，無需人為干渉。由于遙控信號的發(fā)射和接收編碼采用美國的Keeloq跳碼技術(shù)，Keeloq編碼量大不易重碼；密碼位64位數(shù)據(jù)不易被掃描和破譯，安全性極高。但Keeloq跳碼需要要在第一次使用前，對編譯碼器進行一次"學習"，使編譯碼器的密碼同歩，才可以使用。所以在使用前要先將遙控器與控制芯片進行對碼“學習”。[0028]若圖I中卷簾門處于打開狀態(tài)，遙控器發(fā)射器與控制芯片對碼學習完畢后，遙控器發(fā)射器發(fā)射ー個關(guān)門信號，控接收器接收信號并進行解碼處理，控制芯片2讀取遙控接收器的信號進行二次解碼處理，處理完畢后控制芯片發(fā)出控制信號，控制卷簾門的卷門機I執(zhí)行關(guān)門動作，這樣卷簾門門板7向下運動。在關(guān)門過程中，若門體7正下方有人或者有其障礙物體，紅外對射探頭8和9之間被遮擋，控制芯片也會立即控卷簾門的卷門機I停止關(guān)門動作，這樣不僅保護了門下人的安全及物品的安全，也防止了門體撞到障礙物損壞。若門體7正下方無人或者有其他物體，門將繼續(xù)向下關(guān)門，當門關(guān)到底部吋，直流卷門機的下限位信號輸出，控制芯片檢測到到下限位信號后，發(fā)出信號控制使電磁鎖6通電工作，電磁鎖工作時產(chǎn)生180-300公斤或者更大的磁力與固定在門板上的鐵板5吸合在一起，并且電磁鎖一直保持吸合狀態(tài)，這樣門就被牢牢所在底部，無法抬起或者撬開。當控制芯片接收到遙控發(fā)射的開門指信號時，將會先執(zhí)行開鎖動作，然后再讓執(zhí)行開門動作。若在電磁鎖以上鎖后但未接到開門信號前，門體被非法打開，有人或者物體進 入時會遮斷紅外對射感應(yīng)器，這個這個遮斷信號會被控制芯片檢測到為非法開門信號，此時控制芯片會通過報警接ロ報警，以保證用戶的財產(chǎn)安全。本實施例的控制器原理圖參見圖5 :控制器部分的主要單片機(MCU)主控模塊，自動上鎖模塊，后備電源控制模塊，卷門機動作控制模塊，限位接ロ，及遙控接收器模塊組成。圖中，主控芯片Ul為W79E825，芯片U2是ULIN2003 (由七個硅NPN達林頓管組成高耐壓、大電流達林頓陳列)，SI是遙控器對碼學習按鍵，S2是手動開關(guān)門按鍵，LEDl卷門機工作指示燈，LED2是UPS蓄電池低電壓指示燈，LED3是遙控器對碼指示燈，LED4是蓄電池充電指示燈。主控芯片各個管腳在本設(shè)計中的用途如下
管腳丄作用[flpl
對碼學習指示燈Ii 卷門機工作指示
2_蓄電池充電指示12 電控鎖
3直流卷門機下限位信號采集 13 卷門機關(guān)繼電器JD3
4_紅外探頭_14__
5接地15 電源+5V:
6晶振16 卷門機開繼電器JDl'
7晶振17 蓄電瓶電壓檢測
8_遙控信號接收_18 對碼、手動按鍵_
9報警繼電器JD519 UPS開關(guān)繼電器
10|舍電池低電指示_120 T直流卷門機下限位信號采集首先。遙控發(fā)射器發(fā)射信號，遙控接收器接收后進行解碼處理后送往單片機Ul的8腳進行再次解碼處理，解碼完畢單片機根距碼含義，執(zhí)行下ー步動作。當遙控器發(fā)射的是開門信號時，單片機的16腳發(fā)出ー個高電平信號，卷門機驅(qū)動繼電器JDl吸合，卷門機開門；當遙控器發(fā)射的是關(guān)門信號時，單片機的13腳發(fā)出ー個高電平信號，卷門機驅(qū)動繼電器JD3吸合，卷門機關(guān)門。自動上鎖功能的實現(xiàn)由于直流卷門機上自帶限位設(shè)置旋鈕和限位輸出信端，可在使用前調(diào)好門體的上限位和下限位。如圖，直流電機的上限位輸出端、下限位輸出端于控制器的限位接ロ連接，限位借ロ的上限位端與光電耦合器U3的輸入端連接，下限位端與光電耦合器U4的輸入端連接，U3的輸出端與單片機的第3腳連接，U4的輸出端與單片機的第20腳連接。當門體運動到下限位后，直流卷門的上下限位輸出一信號，該信號時U4的輸入端導通，U4的輸入端導通后驅(qū)動U4輸出端導通，連接U4在輸出端的單片機的第20腳變?yōu)榈碗娖?，即卷門機已關(guān)門到下限位，則通過高電平信號使圖4中的PNP型達林頓管Ql開啟，CONl端子上接的電磁鎖電源接通，電磁鎖開始工作，門體被鎖上。當控制器接收到開門信號吋，單片機12腳首先發(fā)出ー個低電平信號使達林頓管Ql截止，電磁鎖與電源斷開，磁力消失，即先開鎖，然后在發(fā)出信號驅(qū)動卷門機打開門。若沒有接收到遙控發(fā)射器的開門信號，門體被打開，有人進入，此時紅外對射感應(yīng)器被遮斷，該遮斷信號被判斷為非法開門信號，此時單片機的9腳發(fā)出高電平信號，控制報警接ロ的繼電器JD5吸合，報警接ロ輸出，C0N2端子上的連接的喇叭或者是110聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)報警。后備電源控制模塊當市電存在吋，220V市電經(jīng)過變壓器T降壓，整流橋BRIDEG整流轉(zhuǎn)換為+24V直流電直接作為卷門機電源及蓄電池的后備電源，同時經(jīng)轉(zhuǎn)化給控制板 的其余部分供電。于此同時，市電降壓整流得到的24V直流海給蓄電池充電，蓄電池充電方式是電阻R15，R16串聯(lián)在蓄電池兩端作為分壓電阻，R15 一端連接蓄電池的正極，R16的一端連接蓄電池的負極，R15，R16的公共端連接在單片機的17腳，系統(tǒng)程序單片機會在程序內(nèi)設(shè)定兩個值，一個是蓄電池滿電量值(設(shè)為V0)，另ー個是直流卷簾門電機可以正常動作所需的最低臨界電壓(設(shè)定為VL)。單片機17腳處的電壓值經(jīng)單片機A/D轉(zhuǎn)化為數(shù)字量后與單片機內(nèi)部保存的蓄電池電量值比較，當檢測到的蓄電瓶的電壓值低于單片機內(nèi)部的設(shè)定低電壓值(VL)時，單片機的19腳使PNP型達林頓管Q2導通，+24V直流電源給蓄電瓶充電，以保證蓄電池是滿電量。當檢測到的電壓值與單片機內(nèi)部設(shè)定的滿電壓值(VO) —樣時，表示池充電充滿，延時一段時間浮充后PNP型達林頓管Q2截止止，+24V直流電源電源斷開，蓄電池充電停止。當市電停電時，由于整流橋無輸出，ニ極管D5導通，蓄電池通過ニ極管D5放電，給卷門機及系統(tǒng)控制器提供電源，以保證系統(tǒng)在斷電后仍可正常工作。后備電源的充電及斷電時切換為蓄電池供電都是自動進行，無需人為干渉。實施例ニ 參見圖I、圖3，圖4和圖5，電磁鎖固定在地面，卷簾門下緣固定有鐵板5 (或者是固定在門框中下方靠近地面位置的電插鎖，同時在門板上對應(yīng)位置有與電插鎖配合的插槽18)。當門關(guān)到快底部時，在門板上固定的磁鐵3接近下限位探頭4，(限位探頭可以是霍爾開關(guān)，干簧管等)，此時下限位探頭發(fā)出到下限位信號，控制器檢測到關(guān)門到下限位的信號后，發(fā)出信號控制使電插鎖19通電工作，電插鎖的“鎖舌”插入到門板中的插槽18，門被鎖住，這樣門就被牢牢所在底部，無法抬起或者撬開。實施例三參見圖I,圖2和圖5,內(nèi)容與實施例一或ニ基本相同，相同之處不重述，不同的是設(shè)置有紅外感應(yīng)模塊，即在門框兩側(cè)靠近地面位置處分別安裝有紅外對射感應(yīng)器，該兩側(cè)紅外對射感應(yīng)器的信號線與控制芯片輸入端連接。若在在關(guān)門過程中，門體下方若有障礙物，紅外探頭C0N4發(fā)射端的信號被遮斷，紅外探頭的就收端會發(fā)出ー個電平信號，單片機的第4腳檢測到紅外探頭的輸出信號后，會發(fā)出高電平信號到14腳，驅(qū)動繼電器JD2吸合，門體運動停止。實施例三參見圖3, —種應(yīng)用于實施例一所述系統(tǒng)的開、鎖門控制方法和報警控制方法，限位接ロ直接采集直流卷門機的限位輸出信號。關(guān)門時，控制芯片Ul檢測到直流卷門機的下限位信號則停止卷門機動作，同時啟動電控鎖工作；開門時，控制芯片Ul接收到開門信號后控制達林頓管Ql斷開，使電控鎖釋放，門體在已關(guān)閉狀態(tài)時控制芯片Ul沒有接收到開門信號，但采集到紅外感應(yīng)器信號被遮斷時，輸出報警信號 。
權(quán)利要求1.一種帶自動上鎖功能的遙控電動卷簾門直流電機控制電路，包括單片機主控模塊，卷門機動作控制模塊，及遙控接收器模塊，還包括限位接ロ，自動上鎖模塊，直流電源模塊，其特征是所述單片機主控模塊包括控制芯片Ul和驅(qū)動芯片U2，自動上鎖模塊的電磁鎖固定在面上，卷簾門的下緣固定有與電磁鎖配合的鐵塊，電控鎖的控制端與PNP達林頓管Ql連接后與控制芯片Ul輸出端連接；直流電源模塊包括市電變壓整流電路和蓄電池，市電變壓整流電路輸出直流電源的一支分別連接繼電器JDl和繼電器JD3的常開端，繼電器JDl和繼電器JD3的線圈分別與控制芯片Ul輸出端連接，繼電器JDl和繼電器JD3的常閉端分別與直流卷門機的開、關(guān)控制端連接；市電變壓整流電路的另ー支通過防逆ニ極管D5后與蓄電池正極連接；還包括蓄電池電量檢測電路蓄電池正負極依次串聯(lián)分壓電阻R15和分壓電阻R16，兩電阻公共端通過信號線與控制芯片Ul的電壓信號采集端連接；所述市電變壓整流電路的輸出端依次通過PNP達林頓管Q2、電阻R14和ニ極管D6后與蓄電池正極連接，該PNP達林頓管Q2的控制端與控制芯片Ul的輸出端連接，還包括限位接ロ，限位接ロ一端與直流電機的上限位，下限位信號輸出端連接，另一端連接于光電耦合器U3、光電耦合器U4,光電f禹合器U3、光電f禹合器U4的輸出端分別與控制芯片的Ul的ー個輸入端連接，以此采集直流卷門機的上，下限位信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶自動上鎖功能的遙控電動卷簾門直流電機控制電路，其特征是還包括紅外感應(yīng)模塊，該紅外感應(yīng)模塊是在門框兩側(cè)靠近地面位置處分別安裝有紅外對射或反射感應(yīng)器，該兩側(cè)紅外對射或反射感應(yīng)器的信號線與控制芯片輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶自動上鎖功能的遙控電動卷簾門直流電機控制電路，其特征是紅外對射感應(yīng)器的信號端連接ニ極管D4的負極，ニ極管D4的正極通過電阻R9與控制芯片Ul的信號輸入端連接，同時ニ極管D4的正極連接高電平。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶自動上鎖功能的遙控電動卷簾門直流電機控制電路，其特征是控制芯片Ul輸出端連接有報警模塊，控制芯片Ul檢測到紅外對射感應(yīng)器遮斷信號但無開門信號時向報警模塊輸入報警信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶自動上鎖功能的遙控電動卷簾門直流電機控制電路，其特征是所述控制芯片Ul為W79F825，驅(qū)動芯片U2為ULN2003，控制芯片Ul通過驅(qū)動芯片U2分別控制繼電器JDl、繼電器JD3、繼電器JD5和達林頓管Ql。
專利摘要本實用新型涉及一種帶自動上鎖功能的遙控電動卷簾門直流電機控制電路，包括單片機主控模塊，卷門機動作控制模塊，限位接口，自動上鎖模塊，直流電源模塊，及遙控接收器模塊組成，在地面與卷簾門下緣之間設(shè)置有電控鎖，同時將直流卷門機限位信號輸出端引入到限位接口，電控鎖與控制器輸出端連接，控制器上連接有遙控接收器，并配有遙控發(fā)射器，卷簾門的卷門機為直流電機，直流電源模塊包括市電變壓整流電路和蓄電池，兩電源同時與為直流卷門機供電。本實用新型可關(guān)門后自動上鎖，能防止關(guān)門后門被人為抬起或者撬開，其安全性能很高；利用蓄電池供電可以在市電停電時仍驅(qū)動卷門機工作，使用更加方便。
文檔編號G08B13/08GK202509878SQ20112048887
公開日2012年10月31日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
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