一种物联网智能锁远端设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种物联网智能锁远端设备。本实用新型中的电源模块电路给主控电路3提供+3V3电源，给红外收发模块提供控制+3V3电源。物联网控制器模块通过红外线与远端设备的红外模块进行通信，主控模块负责信号的处理。本实用新型可以作为现在家庭、办公室、仓库、机房、实验室等大门的门锁，可以方便地开锁以及作为家庭智能管理的一部分，其达到的社会效益与经济效益会十分明显。
【专利说明】
一种物联网智能锁远端设备
技术领域
[0001]本实用新型属于信息技术领域，涉及一种物联网智能锁远端设备。【背景技术】
[0002]目前，物联网技术高速发展，将物联网技术应用到智能家居方面将成为可能，人们在平时生活工作中，要开各种门锁，如家门、办公室门、仓库大门等，身上总不能忘记带钥匙，这样会给出行带来不必要的麻烦，而且如果外出而客人来访或忘带钥匙，开门将会变得十分麻烦。现在手机已经成了人们生活中不可或缺的物品，习惯随身携带，利用移动网络， 通过手机开锁将会大大简化人们的开锁程序，而且可以进行远程开锁，并兼有智能红外告警以及烟雾告警等功能，有陌生人非法进入房间或家有烟雾火患，可以即时通知主人，便于即时处理。
[0003]利用CDMA网络进行开锁，具有抗干扰能力强、保密性好、远程控制等优点，物联网智能锁远端设备安放在门锁之内，接收室内控制器发来的红外控制信息，进行开门或其他活动，可以通过触动远端设备上的按键来设防或撤防，远端设备用电池供电，所以采用低功耗模式，4节5号电池可以使用半年以上。
【发明内容】
[0004]本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种物联网智能锁远端设备。
[0005]本实用新型包括电源模块、红外线收发模块、主控模块。
[0006]电源模块电路包括电源转换芯片U4、U2,四个电解电容07工19、020、021、三个贴片电容 08、09、(:18，一个电阻1?5。
[0007]电源转换芯片U4的2脚接电池的正极，并与电解电容C7的正极、电容C8的一脚相连接，电容C7的负极接地，电容C8的另一脚接地，电源转换芯片U4的1脚接地，电源转换芯片U4 的3脚输出+3.3V供主控芯片作电源使用，电源转换芯片U4的3脚与电解电容C21的正极相连，与电容C9的一脚相连，电容C9的另一脚接地，电容C21的负极接地；电源转换芯片U2的1 脚接电池的正极，并接电解电容C19的正极，电容C19的负极接地，电源转换芯片U2的2脚接地，电源转换芯片U2的3脚接电阻R5的一脚，电阻R5的另一脚接到主控芯片U1的33脚，电源转换芯片U2的4脚接电容C18的一脚，电容C18另一脚接地，电源转换芯片U2的5脚输出接控制+3.3V，供红外收发模块以及电机驱动芯片使用，电源转换芯片U2的5脚接电解电容C20的正极，电容C20的负极接地。
[0008]主控模块主要由主控芯片U1、片外存储器U3、复位开关S1、引导插针J3、调试插针 J1、下载插针J2、外接接口插针J4、外接电机接口插针J6、电机驱动芯片U5、二个晶体振荡器父1、父2、7个电容(:1丄2、03、04、05丄6、022,7个电阻1?1、1?2、1?3、1?4、1?11、1?12、1?13组成，主控芯片U1的1、13、19、32、48、64脚接电源转换芯片1]4的3脚，主控芯片1]1的12、18、31、47、63脚接地;主控芯片U1的3脚接晶振XI的一脚并与电容C1的一脚相连，主控芯片U1的4脚接电阻R1 的一脚，电阻R1的另一脚接晶振XI的另一脚并与电容C2的一脚相连，电容C1、C2的另一端接地;主控芯片U1的5、6两脚分别接晶振X2的两脚，X2的两脚又分别接电阻R2的两脚，并分别与电容C3、C4的一脚相连，电容C3、C4的另一脚接地。主控芯片U1的7脚接按键开关S1的一脚，按键开关S1的另一脚与电阻R13以及电容C6的一脚相连，电阻R13的另一脚接U1的48脚， 电容C6的另一脚接地。
[0009]主控芯片U1的24、25两脚分别接电机驱动芯片U5的6、7两脚，主控芯片U1的28脚接引导插针J3的3脚，并与电阻R12的一端相连，电阻R12的另一端接+3.3V，主控芯片U1的33脚接电阻R5的一脚，电阻R5的另一脚与U2的3脚相连，主控芯片U1的37脚接红外发射模块中电阻R10的一脚，主控芯片U1的38脚接红外接收模块D5的1脚，主控芯片U1的42、43脚分别接外接口插针J4的5、6两脚，主控芯片U1的46脚接下载插针J2的3脚以及调式插针J1的6脚，主控芯片U1的49脚接下载插针J2的2脚以及调式插针J1的5脚，主控芯片U1的50脚接调式插针J1 的4脚，主控芯片U1的55脚接调试插针J1的7脚，主控芯片U1的56脚接调试插针J1的3脚，主控芯片U1的57脚接片外存储芯片U3的7脚，主控芯片U1的58脚接U3的6脚，主控芯片U1的59 脚接U3的5脚，片外存储器U3的8脚接+3.3V，片外存储器U3的1、2、3、4脚全部接地。主控芯片 U1的60脚接引导插针J3的1脚，并与电阻R11相连，电阻R11、R12的另一端接+3.3VJ3的2、4 两端接地，下载插针J2的1脚接+3V3，J2的4脚接地，外部接口插针J4的8脚接+5V，J4的7脚接 +3.3V，J4的4脚接地；电机驱动芯片U5的5、8两脚接地，电机驱动芯片U5的2、3两脚接电源转换芯片U2的5脚，电容C22的一脚接U5的1脚，电容C22的另一脚接U5的4脚，电机驱动芯片U5 的1脚接J6的2脚，U5的4脚接J6的1脚。
[0010]红外线收发模块包括红外发送二极管D1、红外接收管D2、NPN三极管Ql、6个电阻尺7、1?8、1?9、1?10、1?14、1?15、两个电容(:16、(:17，其中红外接收管02的3脚接地，红外接收管02的 2脚接R7的一脚并接电容C16以及C17的一脚，电容C16、C17的另一脚分别接地，电阻R7的另一脚与R8的一脚相连，并接控制+3.3V，电阻R8的另一脚接D2的1脚并连接到主控芯片U1的 38脚，三极管Q1的基极接R10的一端，电阻R10的另一端接U1的37脚，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极接红外发射二极管D1的负极，电阻R9、R14与R15关联后一端接D1的正极，另一端接接控制+3.3V。
[0011]本实用新型的有益效果:本实用新型可以作为现在家庭、办公室、仓库、机房、实验室等大门的门锁，可以方便地开锁以及作为家庭智能管理的一部分，其达到的社会效益与经济效益会十分明显。【附图说明】
[0012]图1是物联网智能锁远端设备的系统原理框图；
[0013]图2是该远端设备中电源模块的基本电路原理图；[〇〇14]图3是该远端设备中主控模块的基本电路原理图；[〇〇15]图4是该远端设备中红外收发模块的基本电路原理图。【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对物联网智能锁室内控制器加以详细说明。附图1中各功能框的作用如下:
[0017]电源模块1:提供整个控制器的工作电压;物联网智能锁控制器2:通过红外信号的收发与远端设备进行数据通信;主控模块3:对信号进行发送接收、变换、控制等操作;红外收发模块4:提供与智能锁控制器进行红外通信.
[0018]如图1所示，电源模块电路给主控电路提供+3V3电源，给红外收发模块提供控制+ 3V3电源。物联网控制器模块通过红外线与远端设备的红外模块进行通信，主控模块负责信号的处理。
[0019]如图2所示，电源模块电路包括一级电源转换芯片U4、U2,四个电解电容C7、C19、 〇20、021、三个贴片电容08、09、(:18，一个电阻1?5。[〇〇2〇]其中电源转换芯片U4是采用合泰公司生产的HT7333，U2是采用是SIPEX公司生产的SP6205-3V3。
[0021]电源转换芯片U4的2脚、U2的1脚与总电源输入连接，同时跨接电容C7、C8、C19接地；电源转换芯片U4的2脚接地，U4的3脚跨接电容C9、C21接地，U4的3脚输出+3.3V直流电源作为设备的部分电路供电，U2的2脚接地，U2的3脚跨接电阻R5接主控芯片U1，U2的4脚跨接电容C18接地，U2的5脚跨接电容C20接地。U5的5脚输了 +3.3V直流电源作为红外收发模块以及电机驱动电路的电源。[〇〇22]如图3所示，主控模块是由主控芯片U1、片外存储器U3、复位开关S1、引导插针J3、 调试插针J1、下载插针J2、外接接口插针J4、外接马达接口插针J6、电机驱动芯片U5、二个晶体振荡器 X1、X2、7 个电容(:1工2、03丄4、05丄6、022,7个电阻1?1、1?2、1?3、1?4、1?11、1?12、1?13组成，主控芯片U1是采用意法半导体公司生产的STM32F103,片外存储器U3是采用Microchip 公司生产的AT24C32;电机驱动芯片采用的是TORO公司生产的L9110;主控芯片U1的1、13、 19、32、48、64脚接电源输出+3￥3，1]1的12、18、31、47、63脚接地;1]1的3脚跨接晶振乂1，1]1的4 脚跨接电阻R1至X1，XI跨接电容C1、C2到地;U1的5、6两脚跨接晶振X2、电阻R2，X2跨接电容 C3、C4到地;U1的28、60两脚连接到插针J3上，作为BOOT选择使用;U1的24、25两脚分别接电机驱动芯片U5的6、7两脚，U1的33脚作为红外收发模块的电源开关控制使用，连接到电阻 R10的一端，U1的37、38两脚接红外收发模块，37脚作为信号发送输出至红外发送电路，38作为信号接收来自红外接收电路;U1的46、49、50、55、56作为主控芯片调试端口使用，连接到调试插针J1上;U1的46、49两脚又作为SWD调试接口并接到下载插针J2上，U1的57、58、59脚连接到片外存储器U3; U5的5、8两脚接地，U5的2、3两脚接电源模块U2的5脚，电容C22跨接在 U5的1、4两脚，并分别接J6的2、1两脚；[〇〇23]如图4所示，红外线收发模块包括红外发送二极管D1、红外接收管D2、NPN三极管 01、6个电阻1?7、1?8、1?9、1?10、1?14、1?15、两个电容(:16、(:17，其中红外接收管〇2是超毅公司生产的IRM3638,红外发送管D1采用的是超毅公司生产的IR333C/H0-L10,三极管Q1采用的是长电公司生产的S9013，红外接收管D2的1脚是输出端，接U1的38脚，并跨接电阻R8接+3.3V， D2的2脚跨接电容C16、C17接地，并跨接电阻R7接+3.3V，D2的3脚接地;来自U1的37脚是红外发送控制信号，通过Q1驱动红外发送二极管D1，电阻R9、R14、R15并联起限制红外发送电流使用；[〇〇24] 本实用新型中为了调整红外光发送距离，可通过改变限流电阻R9、R14、R15的阻值来实现，本实用新型中为了减少其他光源对红外接收管的干扰，对红外接收管加上屏蔽罩处理，效果很好。本实用新型同时用了红外收发电路，可确保通信数据发送接收正确。
[0025]采用以上的技术方案，本物联网智能远端设备将大大弥补智能锁的不足，具有远程用手机开锁的功能，抗干扰能力强，省电省心，安全可靠。
【主权项】
1.一种物联网智能锁远端设备，包括电源模块、红外线收发模块、主控模块，其特征在 于:电源模块电路包括电源转换芯片U4、U2,四个电解电容07工19、020、021、三个贴片电容 〇8丄9、(:18，一个电阻1?5;电源转换芯片U4的2脚接电池的正极，并与电解电容C7的正极、电容C8的一脚相连接， 电容C7的负极接地，电容C8的另一脚接地，电源转换芯片U4的1脚接地，电源转换芯片U4的3 脚输出+3.3V供主控芯片作电源使用，电源转换芯片U4的3脚与电解电容C21的正极相连，与 电容C9的一脚相连，电容C9的另一脚接地，电容C21的负极接地;电源转换芯片U2的1脚接电 池的正极，并接电解电容C19的正极，电容C19的负极接地，电源转换芯片U2的2脚接地，电源 转换芯片U2的3脚接电阻R5的一脚，电阻R5的另一脚接到主控芯片U1的33脚，电源转换芯 片U2的4脚接电容C18的一脚，电容C18另一脚接地，电源转换芯片U2的5脚输出接控制+ 3.3V，供红外收发模块以及电机驱动芯片使用，电源转换芯片U2的5脚接电解电容C20的正 极，电容C20的负极接地；电源转换芯片U4是采用合泰公司生产的HT7333,电源转换芯片U2是采用是SIPEX公司 生产的 SP6205-3V3;主控模块主要由主控芯片U1、片外存储器U3、复位开关S1、引导插针J3、调试插针J1、下 载插针J2、外接接口插针J4、外接电机接口插针J6、电机驱动芯片U5、二个晶体振荡器X1、 X2、7 个电容(:1丄2、03丄4、05丄6、022,7个电阻1?1、1?2、1?3、1?4、1?11、1?12、1?13组成，主控芯片1]1 的1、13、19、32、48、64脚接电源转换芯片1]4的3脚，主控芯片1]1的12、18、31、47、63脚接地;主 控芯片U1的3脚接晶振XI的一脚并与电容C1的一脚相连，主控芯片U1的4脚接电阻R1的一 脚，电阻R1的另一脚接晶振XI的另一脚并与电容C2的一脚相连，电容C1、C2的另一端接地； 主控芯片U1的5、6两脚分别接晶振X2的两脚，X2的两脚又分别接电阻R2的两脚，并分别与电 容C3、C4的一脚相连，电容C3、C4的另一脚接地;主控芯片U1的7脚接按键开关S1的一脚，按 键开关S1的另一脚与电阻R13以及电容C6的一脚相连，电阻R13的另一脚接U1的48脚，电容 C6的另一脚接地；主控芯片U1的24、25两脚分别接电机驱动芯片U5的6、7两脚，主控芯片U1的28脚接引 导插针J3的3脚，并与电阻R12的一端相连，电阻R12的另一端接+3.3V，主控芯片U1的33脚接 电阻R5的一脚，电阻R5的另一脚与U2的3脚相连，主控芯片U1的37脚接红外发射模块中电阻 R10的一脚，主控芯片U1的38脚接红外接收模块D5的1脚，主控芯片U1的42、43脚分别接外接 口插针J4的5、6两脚，主控芯片U1的46脚接下载插针J2的3脚以及调式插针J1的6脚，主控芯 片U1的49脚接下载插针J2的2脚以及调式插针J1的5脚，主控芯片U1的50脚接调式插针J1的 4脚，主控芯片U1的55脚接调试插针J1的7脚，主控芯片U1的56脚接调试插针J1的3脚，主控 芯片U1的57脚接片外存储芯片U3的7脚，主控芯片U1的58脚接U3的6脚，主控芯片U1的59脚 接U3的5脚，片外存储器U3的8脚接+3.3V，片外存储器U3的1、2、3、4脚全部接地;主控芯片U1 的60脚接引导插针J3的1脚，并与电阻R11相连，电阻R11、R12的另一端接+3.3V，J3的2、4两 端接地，下载插针J2的1脚接+3V3，J2的4脚接地，外部接口插针J4的8脚接+5V，J4的7脚接+ 3.3VJ4的4脚接地；电机驱动芯片U5的5、8两脚接地，电机驱动芯片U5的2、3两脚接电源转 换芯片U2的5脚，电容C22的一脚接U5的1脚，电容C22的另一脚接U5的4脚，电机驱动芯片U5 的1脚接J6的2脚，U5的4脚接J6的1脚；主控芯片U1是采用意法半导体公司生产的STM32F103,片外存储器U3是采用Microchip 公司生产的AT24C32;电机驱动芯片U5采用的是TORO公司生产的L9110;红外线收发模块包括红外发送二极管D1、红外接收管D2、NPN三极管Ql、6个电阻R7、R8、 尺9、1?10、1?14、1?15、两个电容(:16、(:17，其中红外接收管02的3脚接地，红外接收管02的2脚接 R7的一脚并接电容C16以及C17的一脚，电容C16、C17的另一脚分别接地，电阻R7的另一脚与 R8的一脚相连，并接控制+3.3V，电阻R8的另一脚接D2的1脚并连接到主控芯片U1的38脚，三 极管Q1的基极接R10的一端，电阻R10的另一端接U1的37脚，三极管Q1的发射极接地，三极管 Q1的集电极接红外发射二极管D1的负极，电阻R9、R14与R15关联后一端接D1的正极，另一端 接接控制+3.3V。
【文档编号】G07C9/00GK205582051SQ201620214064
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年3月20日
【发明人】孙文胜, 徐福新, 赵小江, 缪梓萍, 王恩策
【申请人】杭州电子科技大学