一种基于无线充电的智能锁的制作方法

本实用新型涉及家居电子设备技术领域，具体涉及一种基于无线充电的智能锁。

背景技术：

随着社会的发展，大众应用智能锁开、关门越来越广泛，智能门锁相比于传统机械锁,是具有安全性,便利性,先进技术的复合型锁具。目前现有的应用锂电池供电方案的智能锁，使用一段时间后，会因电池电量不足导致设备无法正常工作，需要定时给电池充电。对于出差频率高、出差时间长、长时间无人的家庭，很容易遇到智能锁电量不足打不开门的情况。

技术实现要素：

1、实用新型要解决的技术问题

针对现有技术中智能锁电池会出现电量不足导致智能锁无法工作的技术问题，本实用新型提供了一种基于无线充电的智能锁，它可以通过无线电波给智能锁充电，方便可靠，使智能锁可以正常工作。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种基于无线充电的智能锁，包括位于壳体内的无线充电系统、主控模块、电机模块、锁体和按键扫描模块，其中，所述无线充电系统包括无线功率接收模块、电能存储器件，所述无线功率接收模块接收充电器内的无线功率发射模块发射的信号，所述无线功率接收模块与电能存储器件电连接，所述电能存储器件与主控模块、电机模块、按键扫描模块均电连接，所述主控模块与按键扫描模块和电机模块均电连接，所述电机模块与锁体连接，用以驱动锁体打开或关闭。

电能存储器件(图2中用system,battercharger表示)为整个智能锁设备提供电能，主控模块控制识别按键扫描模块接收的密码正确性，如果主控模块识别到按键扫描模块的接收密码是正确的，就会控制电机模块进行动作，电机模块控制锁体动作开锁。充电器的无线功率发射模块负责信号的产生和调制射频电流，并将无线电波发射到空间。无线充电系统的无线功率接收模块接收无线功率发射模块发射的无线电波，并将无线电波转化成直流能量，然后将直流能量提供给电能存储器件。无线充电系统利用无线电波式充电技术对电能存储器件进行供电，由于充电器与所述无线充电系统之间以磁场传送能量，两者之间不用导线连接，因此充电器及智能锁都可以做到无导线连接；充电方便。

可选地，所述电能存储器件为锂离子/锂聚合物电池、铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池或铁锂电池。电能存储器件由四个基本部件组成，包括电极、电解质、隔膜和外壳。电能存储器件的电极通过dc稳压器与无线功率接收模块电连接，无线功率接收模块给电能存储器件充电，电能存储器件的电极与主控模块、电机模块、按键扫描模块电连接为整锁供电。

可选地，所述无线充电系统还包括dc稳压器和电池充电管理芯片，所述dc稳压器输入端与无线功率接收模块输出端电连接，所述dc稳压器输出端与电能存储器件电连接，所述电池充电管理芯片一端与无线功率接收模块电连接另一端与电能存储器件电连接。

稳压器是使输出电压稳定的设备。稳压器由调压电路、控制电路、及伺服电机等组成。当输入电压或负载变化时，控制电路进行取样、比较、放大，然后驱动伺服电机转动，使调压器碳刷的位置改变，通过自动调整线圈匝数比，保持输出电压的稳定。dc稳压器用于直流电源和直流电源之间的转换，可以将无线功率接收模块输出的直流电源以稳定的电压输送给电能存储器件。电池充电管理芯片，在电子设备系统中担负对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责。充电管理芯片能够对电能存储器件的电量情况进行检测，当检测到电能存储器件存储电量已满，充电管理芯片会控制无线功率接收模块停止发射对无线功率发射模块的握手信号，当检测到电能存储器件存储电量低于设定电量时，充电管理芯片会控制无线功率接收模块对无线功率发射模块发射握手信号，握手成功后，无线功率接收模块接收无线功率发射模块发射的电磁波，对电能存储器件进行充电。

可选地，所述无线充电系统还包括接收天线，所述接收天线与无线功率接收模块输入端连接。接收天线是一种变换器，用于接收充电器的发射天线发送的电磁波，它能把自由空间中传播的电磁波变换为传输线上传播的导行波。传输线上的导行波通过无线功率接收模块的无线电源接收器(图2中用rx表示)将接收到的电磁波信号转变为直流能量，直流能量通过dc稳压器传输给电能存储器件。

可选地，所述无线功率发射模块包括无线功率发射器、功率放大器和发射天线，所述无线功率发射器连接市电，所述无线功率发射器输出端与功率放大器输入端电连接，所述功率放大器输出端与发射天线电连接。

无线功率发射模块可以设置在门旁边的墙体的电源插孔上，或其它无线功率接收模块可接收到电信号的范围内，无线功率接收模块的接收天线与无线功率发射模块的发射天线相对设置，距离在合适范围内，使其传输效率最高。无线功率发射模块一直处在等待接收无线功率接收模块的握手信号状态，如果无线功率发射模块接收到无线功率接收模块的握手信号，无线功率发射模块就会向无线功率接收模块发射电磁波，对锁体进行充电。无线功率发射器(图2中用txic表示)负责信号的产生和调制射频电流，并将无线电波传输给功率放大器(图2中用pa表示)。功率放大器将无线功率发射器已调波信号进行功率放大/缩小,以满足发送功率的要求，然后功率放大/缩小的无线电波经过发射天线辐射到空间，保证在一定区域内的无线功率接收模块可以接收到满意的信号电平。发射天线能把传输线上传播的导行波，变换成自由空间中传播的电磁波。

可选地，所述壳体上设有电池存放单元。电池存放单元用于固定、存放电能存储器件。

可选地，所述主控模块为单片机。主控模块为单片机，单片机中存有事先设置好的正确密码，单片机的只读存储器读取到通过按键扫描模块输入的密码，然后单片机的中央处理器将接收到密码与存储的正确密码进行比对，如果比对成功，单片机将会对电机模块发出开锁指令，电机模块控制锁体开锁，如果比对不成功，单片机将不会向电机模块发出开锁指令。

可选地，所述电机模块为步进电机。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，主控模块驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，步进电机驱动锁体开锁部件进行开锁，达到准确开锁的目的。

可选地，所述按键扫描模块包括依次连接的触摸屏和rc控制电路，所述rc控制电路与主控模块连接。按键扫描模块利用rc(resistorcapacitancecircuit)控制电路的电容电压变化以感应触摸动作，进行密码识别。rc控制电路与触摸屏相连，当人手接近触摸屏时，会和触摸屏下面的电极片形成电容，通过检测电容量的变化感应触摸动作。主控模块将通过触摸屏和rc控制电路输入的密码与单片机中保存的正确密码做比对，如果密码比对成功，主控模块将会对电机模块发出开锁指令，电机模块控制锁体开锁；如果密码比对不成功，主控模块不会向电机模块发出开锁指令。利用密码输入方式进行开锁，简单安全可靠。

一种基于无线充电的智能锁，其使用步骤：

a、构建以上任意一项所述的基于无线充电的智能锁；

b、无需对锁体进行充电，开门时，在锁体表面触摸屏输入密码，锁体的主控模块识别密码是否正确，如果密码正确，主控模块控制电机模块对锁体进行开锁；

c、关门时，直接将门合上即可锁门。

3、有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型实施例中无需对智能锁充电，通过无线电波给智能锁充电，避免了智能锁电量过低设备无法工作开不开门的情况。

(2)本实用新型实施例中通过无线电波给智能锁充电，充电器及智能锁都可以做到无导线连接，充电方便。

附图说明

图1为本实用新型实施例提出的一种基于无线充电的智能锁结构示意图；

图2为本实用新型实施例提出的一种基于无线充电的智能锁无线充电系统结构示意图；

图3为本实用新型实施例提出的一种基于无线充电的智能锁无线功率发射模块逻辑结构示意图；

图4为本实用新型实施例提出的一种基于无线充电的智能锁无线功率接收模块逻辑结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、锁体；2、门；3、无线电源接收器；4、无线功率发射器；5、电能存储器件；7、功率放大器；8、发射天线；10、接收天线。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图1-4及实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合附图1-4，本实施例的一种基于无线充电的智能锁，包括位于壳体内的无线充电系统、主控模块、电机模块、锁体1和按键扫描模块，其中，所述无线充电系统包括无线功率接收模块、电能存储器件5，所述无线功率接收模块接收充电器内的无线功率发射模块发射的信号，所述无线功率接收模块与电能存储器件5电连接，所述电能存储器件5与主控模块、电机模块、按键扫描模块均电连接，所述主控模块与按键扫描模块和电机模块均电连接，所述电机模块与锁体1连接，用以驱动锁体1打开或关闭。

电能存储器件5(图2中用system,battercharger表示)为整个智能锁设备提供电能，主控模块控制识别按键扫描模块接收的密码正确性，如果主控模块识别到按键扫描模块的接收密码是正确的，就会控制电机模块进行动作，电机模块控制锁体1动作开锁。充电器的无线功率发射模块负责信号的产生和调制射频电流，并将无线电波发射到空间。无线充电系统的无线功率接收模块接收无线功率发射模块发射的无线电波，并将无线电波转化成直流能量，然后将直流能量提供给电能存储器件5。无线充电系统利用无线电波式充电技术对电能存储器件5进行供电，由于充电器与所述无线充电系统之间以磁场传送能量，两者之间不用导线连接，因此充电器及智能锁都可以做到无导线连接；充电方便。

实施例2

结合附图1-4，本实施例的一种基于无线充电的智能锁，与实施例1技术方案相比，所述电能存储器件5为锂离子/锂聚合物电池、铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池或铁锂电池。电能存储器件5由四个基本部件组成，包括电极、电解质、隔膜和外壳。电能存储器件5的电极通过dc稳压器与无线功率接收模块电连接，无线功率接收模块给电能存储器件5充电，电能存储器件5的电极与主控模块、电机模块、按键扫描模块电连接为整锁供电。

实施例3

结合附图1-4，本实施例的一种基于无线充电的智能锁，与实施例1或2技术方案相比，所述无线充电系统还包括dc稳压器和电池充电管理芯片，所述dc稳压器输入端与无线功率接收模块输出端电连接，所述dc稳压器输出端与电能存储器件5电连接，所述电池充电管理芯片一端与无线功率接收模块电连接另一端与电能存储器件5电连接。

稳压器是使输出电压稳定的设备。稳压器由调压电路、控制电路、及伺服电机等组成。当输入电压或负载变化时，控制电路进行取样、比较、放大，然后驱动伺服电机转动，使调压器碳刷的位置改变，通过自动调整线圈匝数比，保持输出电压的稳定。dc稳压器用于直流电源和直流电源之间的转换，可以将无线功率接收模块输出的直流电源以稳定的电压输送给电能存储器件5。电池充电管理芯片，在电子设备系统中担负对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责。充电管理芯片能够对电能存储器件5的电量情况进行检测，当检测到电能存储器件5存储电量已满，充电管理芯片会控制无线功率接收模块停止发射对无线功率发射模块的握手信号，当检测到电能存储器件5存储电量低于设定电量时，充电管理芯片会控制无线功率接收模块对无线功率发射模块发射握手信号，握手成功后，无线功率接收模块接收无线功率发射模块发射的电磁波，对电能存储器件5进行充电。

实施例4

结合附图1-4，本实施例的一种基于无线充电的智能锁，与实施例1-3任意一项技术方案相比，所述无线充电系统还包括接收天线10，所述接收天线10与无线功率接收模块输入端连接。接收天线10是一种变换器，用于接收充电器的发射天线8发送的电磁波，它能把自由空间中传播的电磁波变换为传输线上传播的导行波。传输线上的导行波通过无线功率接收模块的无线电源接收器3(图2中用rx表示)将接收到的电磁波信号转变为直流能量，直流能量通过dc稳压器传输给电能存储器件5。

实施例5

结合附图1-4，本实施例的一种基于无线充电的智能锁，与实施例1-4任意一项技术方案相比，所述无线功率发射模块包括无线功率发射器4、功率放大器7和发射天线8，所述无线功率发射器4连接市电，所述无线功率发射器4输出端与功率放大器7输入端电连接，所述功率放大器7输出端与发射天线8电连接。无线功率发射模块可以设置在门2旁边的墙体的电源插孔上，或其它无线功率接收模块可接收到电信号的范围内，无线功率接收模块的接收天线10与无线功率发射模块的发射天线8相对设置，距离在合适范围内，使其传输效率最高。无线功率发射模块一直处在等待接收无线功率接收模块的握手信号状态，如果无线功率发射模块接收到无线功率接收模块的握手信号，无线功率发射模块就会向无线功率接收模块发射电磁波，对锁体1进行充电。无线功率发射器4(图2中用txic表示)负责信号的产生和调制射频电流，并将无线电波传输给功率放大器7(图2中用pa表示)。功率放大器7将无线功率发射器4已调波信号进行功率放大/缩小,以满足发送功率的要求，然后功率放大/缩小的无线电波经过发射天线8辐射到空间，保证在一定区域内的无线功率接收模块可以接收到满意的信号电平。发射天线8能把传输线上传播的导行波，变换成自由空间中传播的电磁波。

实施例6

结合附图1-4，本实施例的一种基于无线充电的智能锁，与实施例1-5任意一项技术方案相比，所述壳体上设有电池存放单元。电池存放单元用于固定、存放电能存储器件5。

实施例7

结合附图1-4，本实施例的一种基于无线充电的智能锁，与实施例1-6任意一项技术方案相比，所述主控模块为单片机。主控模块为单片机，单片机中存有事先设置好的正确密码，单片机的只读存储器读取到通过按键扫描模块输入的密码，然后单片机的中央处理器将接收到密码与存储的正确密码进行比对，如果比对成功，单片机将会对电机模块发出开锁指令，电机模块控制锁体1开锁，如果比对不成功，单片机将不会向电机模块发出开锁指令。

实施例8

结合附图1-4，本实施例的一种基于无线充电的智能锁，与实施例1-7任意一项技术方案相比，所述电机模块为步进电机。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，主控模块驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，步进电机驱动锁体1开锁部件进行开锁，达到准确开锁的目的。

实施例9

结合附图1-4，本实施例的一种基于无线充电的智能锁，与实施例1-8任意一项技术方案相比，所述按键扫描模块包括依次连接的触摸屏和rc控制电路，所述rc控制电路与主控模块连接。按键扫描模块利用rc(resistorcapacitancecircuit)控制电路的电容电压变化以感应触摸动作，进行密码识别。rc控制电路与触摸屏相连，当人手接近触摸屏时，会和触摸屏下面的电极片形成电容，通过检测电容量的变化感应触摸动作。主控模块将通过触摸屏和rc控制电路输入的密码与单片机中保存的正确密码做比对，如果密码比对成功，主控模块将会对电机模块发出开锁指令，电机模块控制锁体1开锁；如果密码比对不成功，主控模块不会向电机模块发出开锁指令。利用密码输入方式进行开锁，简单安全可靠。

实施例10

本实施例提出了的一种基于无线充电的智能锁，包括：

a、构建实施例1-9任意一项基于无线充电的智能锁；

b、无需对锁体进行充电，开门2时，在锁体表面触摸屏输入密码，锁体的主控模块识别密码是否正确，如果密码正确，主控模块控制电机模块对锁体进行开锁；

c、关门2时，直接将门2合上即可锁门2。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。