一种低功耗智能门锁的制作方法

本实用新型涉及一种智能门锁，特别是涉及一种低功耗智能门锁。

背景技术：

随着智能科技的发展，智能门锁以其安全性、稳定性及智能性等优势，得到广泛推广。智能门锁开锁方式很多，包括刷卡开锁、按键开锁、指纹开锁、人脸识别等，但工作模式下门锁的整机耗电非常大，会导致电池寿命大大缩短，现有智能门锁，为达到节电效果，基本有两个思路，一个是直接采用低功耗的刷卡芯片，依靠芯片本身自行完成寻卡、读卡、睡眠的工作，但这种刷卡芯片价格高昂，无法广泛推广；另一个解决方案就是通过各电路之间指令的传递来实现模块的睡眠与唤醒状态切换，在这种模式下，不工作时门锁处于深度睡眠模式，rf卡刷不了，需要别的操作去唤醒cpu，再由cpu唤醒其它相关电路完成刷卡，导致刷卡效率大大折扣，并且影响用户使用感受。

技术实现要素：

本实用新型针对现有低功耗智能门锁唤醒流程繁琐、刷卡效率低、用户使用感受不是很好的技术问题，提供一种既能保证用户的刷卡体验，还能有效节能，延长电池使用寿命的低功耗智能门锁。

本实用新型解决以上技术问题的技术方案如下：

一种低功耗智能门锁，设有壳体和控制板，控制板上设有cpu、刷卡电路、读卡器芯片及电机控制电路组成，刷卡电路包括rf电路和判断电路，rf电路与判断电路连接，cpu与刷卡电路连接，cpu连接电机控制电路实现开锁；

rf电路用于接收从读卡器芯片上发出的信号。

优选的，判断电路包括det脚、电阻r21、电容c54、二极管、rc滤波电路、电阻r23，det脚一端与rf电路连接，另一端与电阻r21连接，电阻r21的另一端与电容c54连接，电容c54的另一端与二极管连接，二极管另一端与rc滤波电路连接，rc滤波电路另一端与电阻r23连接，电阻r23另一端与cpu的kard_detect脚连接，kard_detect脚选用cpu的具有adc功能的gpio口；

电阻r21用于将rf电路收到的信号降幅；

二极管用于对信号倍压整流，将交流信号变成直流信号，并使电压的幅度提高；

滤波电路可以平滑整流后的直流信号；

电阻r23用于对信号进行衰减。

优选的，rc滤波电路包括电阻r22和电容c55，电阻r22和电容c55的一端分别与二极管的pin2脚连接，电阻r22和电容c55的另一端分别接地。

优选的，二极管的pin1脚接地，，二极管的pin3脚与电容c54连接。

优选的，控制板上还设有触摸按键电路、液晶显示电路、语音播报电路，cpu通过i2c接口与触摸按键电路连接，cpu通过io口连接语音提示电路，液晶显示电路与cpu连接实现液晶显示。

优选的，cpu通过spi接口与rf电路连接。

本实用新型通过设置判断电路，常规状态下将设备处于深度睡眠模式与寻卡模式的交替状态，既有效保障了用户刷卡的及时性，又能极大的降低刷卡电路的耗电，延长了电池的使用寿命，提升了用户体验，并且成本较低，便于市场推广。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整机框架图；

图2是本实用新型实施例的判断电路示意图；

图3是本实用新型实施例的adc检测脚的变化示意图；

图4是本实用新型实施例的读卡耗电流程示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。

一种低功耗智能门锁，设有壳体和控制板，控制板上设有cpu、刷卡电路及电机控制电路组成，刷卡电路包括rf电路和判断电路，rf电路与判断电路连接，cpu与刷卡电路的rf电路连接，cpu连接电机控制电路实现开锁，cpu通过spi接口与rf电路连接。

判断电路包括det脚、电阻r21、电容c54、二极管、rc滤波电路、电阻r23，det脚一端与rf电路连接，另一端与电阻r21连接，电阻r21的另一端与电容c54连接，电容c54的另一端与二极管连接，二极管另一端与rc滤波电路连接，rc滤波电路另一端与电阻r23连接，电阻r23另一端与cpu的kard_detect脚连接，kard_detect脚选用cpu的具有adc功能的gpio口。

rc滤波电路包括电阻r22和电容c55，电阻r22和电容c55的一端分别与二极管的pin2脚连接，电阻r22和电容c55的另一端分别接地。二极管的pin1脚接地，，二极管的pin3脚与电容c54连接。

控制板上还设有触摸按键电路、液晶显示电路、语音播报电路，cpu通过i2c接口与触摸按键电路连接，cpu通过io口连接语音提示电路，液晶显示电路与cpu连接实现液晶显示。

刷卡电路采用同方微的thm3070，当thm3070的射频打开后，det脚上会有与rf电路一样大小的信号过来，经过电阻r21降幅，再经过交流耦合电容c54，输入到二极管bav99上，二极管bav99将信号倍压整流，将交流信号变成直流信号同时电压的幅度提高，整流后的信号再经过rc滤波电路，再由电阻r23对信号进行衰减后，输入到cpu的kard_detect管脚上。此处kard_detect脚需要选用cpu的具有adc功能的gpio口，kard_detect实时监控这个信号的大小。

如图2中所示，选用图中参数，正常开射频场，kard_detect上读取的电压是2v，当放入rf卡后，kard_detect的电压会变小，利用这个电压的变化来判断rf卡是否放入。根据实验确认电压变化的阈值范围，当电压波动在阈值范围内时，就认为没有卡放入，射频芯片只做正常的寻卡工作；当电压变化超过阈值范围时，就认为有卡放入，开启射频芯片的读卡流程，开始正常读卡。

睡眠模式下，cpu将standy置成高电平，关闭rf电路，待机耗电1ua，每500ms将standy置低200us，打开rf电路，设备进入寻卡模式，rf电路打开后，晶振就能正常工作，起振时间与使用的晶振有关系，本设计里面晶振起振时间为100us，射频场有13.56m的波形输出，波形的大小由rf电路的匹配电路决定；经过上图的判断电路，kard_detect脚上会有高电平，经过电阻r23的衰减kard_detect幅值为2v，时间不到100us，kard_detect脚是cpu的adc检测脚，将此时检测到的幅值设为基准参数，此时是未放入射频卡的幅值参数，电流消耗为：standy置高时，深度睡眠1ua，standy置低，rf场未开启时平均耗电15ma；rf场打开后的平均耗电大约为55ma；根据这些参数可以计算出在未放入射频卡的时候，平均功耗为：(100us*15ma+100us*55ma+4)/1*2+1ua＝12.1ua。按照这个电路设计，rf电路平均耗电12ua左右，正常rf一直开启的耗电要55ma以上，大大的降低了刷卡电路的耗电，还保证了刷卡的及时性。

将卡放入射频场时，rf射频场的幅值会变小，这样就会在kard_detect的脚上产生电平变化，cpu通过检测这个电平变化，进一步判断是否是有卡放入。kard_detect的变化与卡放入射频场的距离有关，因为门锁本身都是金属结构，刷卡距离比较受限，选择距离射频场2cm以内的位置作为寻卡检查点，当距离为2cm时，检测到kard_detect的变化值为40mv，当kard_detect的值与初始值偏差大于40mv时cpu就认为有卡，cpu将standy一直置高，一直到读卡结束。

惟以上所述者，仅为本实用新型的具体实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，故其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本实用新型权利要求书涵盖之范畴。