一种带有通信协议的电磁阀锁和指纹密码锁的制作方法

本实用新型涉及自动化技术领域，更具体地说，涉及一种带有通信协议的电磁阀锁和指纹密码锁。

背景技术：

电磁阀锁的设计是利用电生磁的原理，当电流通过线圈时，电磁线圈会产生强大的吸力，将线圈中心的锁舌按照一定的方向移动。当线圈掉电电磁力消失，复位弹簧将锁舌回弹到原位置。

近几年指纹锁、指纹保险箱、人脸保险箱的销量一直在增加，在销量增加的同时，其中的问题也慢慢的显现出来。这些厂家使用的被控装置普遍是电磁阀锁，而控制电磁阀锁线圈的电路部分很简单，大多是通过控制mos管或者三极管的开通或者关闭，进而控制线圈是否通电，如果线圈通电则门锁打开。若有人撬开外壳直接给线圈通电也是可以开锁的。这就大大降低了锁的安全性，也失去了锁的意义。

中国专利申请，一种机动车无线遥控防盗电路锁，申请号cn200820043438.8，公开日2008年11月19日，公开了一种机动车无线遥控防盗电路锁。本实用新型是一款采用无线遥控方式启动的防盗电路开关锁装置，以串联的形式连接在机动车启动电路等可以导致不能启动机动车的电路中，通过配套的遥控器和接收器，与接收器连接的控制指令产生电路、电子开关和电磁阀锁，采取人为制造线路断路故障的方法，使机动车无法正常点火。

中国专利申请，一种电子锁及其开关控制电路，申请号cn201621047442.2，公开日2017年04月19日，公开了一种电子锁及其开关控制电路，提供了一种电子锁及其开关控制电路，由主控模块对控制指令进行分析和处理，并输出开锁信号；由电磁阀控制模块根据开锁信号为所述电磁阀供电，以使电磁阀在检测到外部的按压操作时闭合，在电子锁的蓝牙模块失效或者蓝牙控制终端的网络信号差的情况下，还可通过远程控制终端和监控服务器输出控制指令去控制电子锁的打开。

结合现有的发明以及现有的技术水平，均为在电磁阀锁的外部增加一个驱动模块对电磁阀锁进行控制，且驱动开锁的方式单一，不够灵活。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有的电磁阀锁主要是通过控制mos管或者三极管的开通或者关闭，进而控制线圈是否通电，本实用新型提供了一种带有通信协议的电磁阀锁和指纹密码锁，在电磁阀锁电路引出数据连接线接收数据，根据接收的数据解析后的结果控制电磁阀锁的打开和关闭，保证了门锁的安全性。

2.技术方案

本实用新型的目的通过以下技术方案实现。

本实用新型提供的一种带有通信协议的电磁阀锁，电磁阀锁电路中包括电磁阀锁线圈和控制驱动模块；电磁阀锁线圈与控制驱动模块连接，电磁阀锁电路通过一根数据接收线和一根数据发送线与外部控制电路进行通信，接收数据后进行解析，从而控制电磁阀锁的打开或者关闭。

更进一步的，控制驱动模块由单片机和开关管组成，单片机的p3.2数据端口与开关管驱动端连接。单片机接收数据解析后控制开关管的打开或关闭；当接收到的数据解析后正确，则开关管导通，反之开关管关断。

更进一步的，单片机的txd串口与数据发送线相连，单片机的rxd串口与数据接收线相连。外部控制电路通过数据发送线和数据接收线与单片机通信，将数据发送到单片机进行解析。

更进一步的，单片机的vcc串口与电源连接，gnd串口接地，电源通过电压转换给单片机供电。

更进一步的，电磁阀锁电路外部有一外壳，将控制驱动模块集成在电磁阀锁电路内部。

更进一步的，电磁阀锁线圈和控制驱动模块胶封在所述外壳的内部，所述外壳为铁壳。

更进一步的，控制驱动模块中的开关管为mos管或三极管，功率小时使用三极管，功率大时为了减少损耗使用mos管。

更进一步的，当控制驱动模块中的开关管为mos管时，mos管的栅极与单片机p3.2数据端口连接，mos管的漏极与电磁阀锁线圈连接，mos管的源极接地。

更进一步的，当控制驱动模块中的开关管为三极管时，三极管的基极与单片机的p3.2数据端口连接，三极管的集电极与电磁阀锁线圈连接，三极管的发射极接地。

本实用新型提供的一种指纹密码锁，包括电磁阀锁模块，还包括按键模块、指纹头模块和主控芯片，按键模块和指纹头模块分别于主控芯片输入端相连接，主控芯片的输出端与电磁阀锁电路引出的数据接收线和数据发送线连接。按键模块和指纹头模块采集信息后发送到主控芯片，主控芯片通过数据连接线将数据发送到电磁阀锁内部的单片机上，单片机接收数据后进行解析，如果信息正确，则开关管导通，电磁阀锁线圈通电，电磁阀锁打开；如果信息不正确则不工作。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

(1)本方案的带有通信协议的电磁阀锁电路只需要多引出一根数据接收线和一根数据发送线用于和外部通信，连接简易便利；

(2)电磁阀锁内部集成了控制驱动模块，外部控制部分不需要再设计驱动电路，软件部分只需要在程序部分添加部分代码；

(3)增加了通信协议，即使有人撬开外壳给电磁阀锁通电，只要内部的单片机接收不到数据，或者数据不正确，电磁阀锁就不会动作，提高了电磁阀锁的安全性；

(4)本方案的电磁阀锁可连接指纹、密码和面部识别等多种输入信号形式进行控制驱动，应用范围广泛；

(5)电磁阀锁的控制驱动模块中开关管可以由三极管或mos管构成，当功率小时使用三极管，当功率较大时为了减少损耗使用mos管，元器件的选择可以多样。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构框图；

图2为本实用新型实施例1的流程图；

图3为本实用新型的内部连接图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例，对本实用新型作详细描述。

实施例1

如图1所示，本实施例的电磁阀锁通过外部rxd数据接收线接收外部数据，发送到电磁阀锁内部的控制驱动模块中，单片机对接收到的数据进行解析后输出信号控制开关管的导通或关断。外部电源通过电压转换给单片机供电，如图3所示，电源供电电路为现有成熟的电路处理电路；电磁阀锁线圈并联二极管d1，并与电源连接，二极管d1起反向续流作用。

软件部分采用固定的传输协议，发送16位器件地址+16位随机码+7字节的芯片固有id+1字节的控制数据，16位的器件地址可以根据芯片不同的批次或者不同厂家进行更改，16位的随机码用于与单片机内部算法进行运算，通过运算结果进行判断芯片的id，数据传输的波特率为115200bps。

单片机接收到数据之后进行解析，如果随机码与内部算法吻合、期间地址正确和芯片固有id正确，则读取控制数据，进而控制电磁阀锁打开或关闭。

在芯片和元器件选用方面，介于成本和产品的体积考虑，单片机可以选用stc15f0或者f1系列的sop8封装的主控芯片，nmos管q1和反向续流二极管d1需要根据电磁阀锁的电感线圈的规格进行调整，当电感线圈工作电流设置在500ma左右，峰值电流设置在900ma左右时，采用的mos管为s2302，d1采用1n4007。如果电感线圈感量较大，需要在d1二极管上方串联一个限流电阻，防止烧毁二极管d1，对于r3和d2如果vcc的电压在5v左右可以不用添加，如果vcc电压超过5.5v需要添加稳压二极管d2和限流电阻r3，r3设置为1kω。r1和r2设置为1kω，c1设置100μf，c2设置0.01μf，一般不要更改其值的大小。

实施例2

如图2所示，本实施例是基于实施例1的一种指纹密码锁，在指纹密码锁中采用按键模块、指纹头模块、主控芯片和新型电磁阀锁模块相结合。指纹模块和按键板模块采集用户输入的数据发送到主控芯片，主控芯片接收到该数据之后进行数据判断，如果输入的密码或者指纹正确则发送数据，电磁阀锁模块通过数据连接线接收到数据之后进行解析，如果随机码与内部算法吻合、期间地址正确和芯片固有id正确，则读取控制数据，进而控制电磁阀锁打开或关闭。

以上示意性地对本发明创造及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，在不背离本发明的精神或者基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。附图中所示的也只是本发明创造的实施方式之一，实际的结构并不局限于此，权利要求中的任何附图标记不应限制所涉及的权利要求。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本创造宗旨的情况下，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，均应属于本专利的保护范围。此外，“包括”一词不排除其他元件或步骤，在元件前的“一个”一词不排除包括“多个”该元件。产品权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。