一种防盗锁驱动系统的制作方法

本实用新型涉及防盗锁领域，尤其涉及一种防盗锁驱动系统。

背景技术：

室外机柜主要用来安装各种通信设备、电源模块及蓄电池组。传统室外机柜材质一般采用封闭式铁柜，使用传统门锁锁住封闭式铁柜的门。

由于传统门锁较为简单，通用性较高，经常出现以下问题：1、室外柜钥匙通用，导致运营商及施工队不按规范上站，不合规对室外柜进行操作；2、容易被擅自加装设备，导致系统错乱；3、电力被私加设备，存在偷电问题；4、内置电池被盗窃，室外柜无法正常工作。

以上几个问题主要是由于室外柜锁容易被打开、撬开，随着大规模集成电路技术的发展，急需提供一种智能防盗锁的驱动系统。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种防盗锁驱动系统，其目的是摒弃近距离通信、使用远距离通信方式驱动锁舌运动。

实现本实用新型目的的技术方案如下：

一种防盗锁驱动系统，包括通信模块、单片机和驱动芯片，所述单片机通过通信模块接收服务器发送的控制指令，所述单片机通过驱动芯片驱动步进电机工作，所述步进电机带动防盗锁的锁舌运动，以打开或关闭该防盗锁；

所述服务器与单片机通过通信模块远距离无线连接；

所述驱动芯片包括两个并联的h桥驱动器，单片机向驱动芯片发送电机正转信号，一个h桥驱动器驱动步进电机正转；单片机向驱动芯片发送电机反转信号，另一个h桥驱动器驱动步进电机反转。

所述通信模块、单片机和驱动芯片依序电连接。

本实用新型的防盗锁不使用机械钥匙开锁，也不使用指纹、指静脉、虹膜、磁卡、射频卡、tm卡等近距离接触或非接触识别模块，仅使用通信模块远距离无线传输信号，单片机接收服务器下发的控制指令，采用驱动芯片驱动步进电机工作的方式使锁舌伸出或退回。

作为本实用新型的进一步改进，还包括：设置在防盗锁内部的第一位置传感器和第二位置传感器，所述第一位置传感器和第二位置传感器均与单片机电连接；

锁舌从第一位置传感器运动到第二位置传感器的瞬间，单片机控制步进电机停止工作；

锁舌从第二位置传感器运动到第一位置传感器的瞬间，单片机控制步进电机停止工作。

本实用新型在防盗锁内部的电路板上安装第一位置传感器和第二位置传感器，锁舌上或者与锁舌同步运动的齿轮驱动板上安装螺钉，螺钉与第一位置传感器、第二位置传感器不接触，锁舌伸出关锁过程中，螺钉从第一位置传感器上方运动到第二位置传感器上方的瞬间，单片机控制步进电机停止工作；锁舌退回开锁过程中，螺钉从第二位置传感器的上方运动到第一位置传感器上方的瞬间，单片机控制步进电机停止工作。

作为本实用新型的进一步改进，所述服务器向单片机发送开锁指令，所述单片机的关锁信号是通过安装于防盗锁上的开关模块发出的。

作为本实用新型的进一步改进，防盗锁包括：用来安装锁舌的第一锁壳、设有锁舌腔的第二锁壳，第一锁壳安装在柜门上，第二锁壳安装在柜体上；

开关模块包括：安装在第一锁壳和第二锁壳上的两个门磁感应模块，两个门磁感应模块均与单片机电连接，

所述单片机接收到两个门磁感应模块正对的触发信号，单片机向驱动芯片发送关锁信号，所述步进电机带动锁舌运动至锁舌腔以完成关锁动作。

作为本实用新型的进一步改进，防盗锁包括：用来安装锁舌的第一锁壳、设有锁舌腔的第二锁壳，第一锁壳安装在柜门上，第二锁壳安装在柜体上；

所述开关模块为接近开关，该接近开关安装在第一锁壳上，接近开关与单片机电连接，所述单片机接收到接近开关的触发信号，单片机向驱动芯片发送关锁信号，所述步进电机带动锁舌运动至锁舌腔以完成关锁动作。

作为本实用新型的进一步改进，还包括市电供电模块和蓄电池模块，所述市电供电模块、蓄电池模块择一向通信模块、单片机和驱动芯片供电。

作为本实用新型的进一步改进，所述单片机的输入端还电连接水位传感器，单片机的输出端还电连接报警模块。

本实用新型的水位传感器监测用来安装防盗锁的机柜内部水位信息，当水位信息超过单片机内的设定阈值时，报警模块发出报警信息，与此同时单片机还把水位超过阈值信息发送给服务器，服务器发出报警信息。

作为本实用新型的进一步改进，用来安装防盗锁的柜门上设有振动传感器，该振动传感器的输出端与单片机电连接。

本实用新型的振动传感器能监测柜门的振动，振动传感器把柜门的振动数据传输给单片机，当振动数据超过单片机内设定的振动阈值，单片机判断为不法分子采用非常规手段撬锁或强行开启柜门，与单片机连接的报警模块或者服务器发出报警信号。

作为本实用新型的进一步改进，所述单片机的输入端还连接蓝牙模块，该蓝牙模块固设在防盗锁的内腔。

本实用新型在防盗锁内腔设置蓝牙模块的目的，是通信模块故障后，采用近距离通信的蓝牙模块向单片机传输开锁信号。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的防盗锁不使用机械钥匙开锁，也不使用指纹、指静脉、虹膜、磁卡、射频卡、tm卡等近距离接触或非接触识别模块，仅使用通信模块远距离无线传输信号，单片机接收服务器下发的控制指令，采用驱动芯片驱动步进电机工作的方式使锁舌伸出或退回。

附图说明

图1为防盗锁驱动系统的原理框图；

图2为步进电机、驱动芯片、单片机连接的电路图；

图3为驱动系统中供电单元的原理框图；

图4为单片机连接水位传感器、振动传感器、蓝牙模块的原理框图；

图5为充放电的控制电路图；

图6为单片机的引脚图；

图7为步进电机控制的电路图；

图8为步进电机控制电路与单片机连接的接口。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

实施例1：

本实施例公开了一种防盗锁驱动系统，如图1所示，包括通信模块（即附图中的物联网模块）、单片机和驱动芯片、设置在防盗锁内部的第一位置传感器和第二位置传感器，单片机通过通信模块接收服务器发送的控制指令，单片机通过驱动芯片驱动步进电机工作，步进电机带动防盗锁的锁舌运动，以打开或关闭该防盗锁，服务器与单片机通过通信模块远距离无线连接，通信模块、单片机和驱动芯片依序电连接。第一位置传感器和第二位置传感器均与单片机电连接；锁舌从第一位置传感器运动到第二位置传感器的瞬间，单片机控制步进电机停止工作；锁舌从第二位置传感器运动到第一位置传感器的瞬间，单片机控制步进电机停止工作；服务器向单片机发送开锁指令，单片机的关锁信号是通过安装于防盗锁上的开关模块发出的。

本实施例在防盗锁内部的电路板上安装第一位置传感器和第二位置传感器，锁舌上或者与锁舌同步运动的齿轮驱动板上安装螺钉，螺钉与第一位置传感器、第二位置传感器不接触，锁舌伸出关锁时，螺钉从第一位置传感器上方运动到第二位置传感器上方的瞬间，单片机控制步进电机停止工作；锁舌退回开锁时，螺钉从第二位置传感器的上方运动到第一位置传感器上方的瞬间，单片机控制步进电机停止工作。

开锁过程为：服务器通过通信模块传输给单片机一个电信号，单片机向驱动芯片输出一个高电平，驱动芯片的一个h桥驱动器驱动步进电机正转，螺钉从第二位置传感器的上方退回到第一位置传感器上方的瞬间，单片机给驱动芯片一个低电平，驱动芯片控制电机停止工作。

关锁过程为：柜门关好后，安装于防盗锁上的开关模块给单片机一个电信号，单片机向驱动芯片输出一个高电平，驱动芯片的另一个h桥驱动器驱动步进电机反转，螺钉从第一位置传感器上方前进到第二位置传感器上方的瞬间，单片机给驱动芯片一个低电平，驱动芯片控制电机停止工作。

如图2所示的电路图，驱动芯片的型号为drv8833，drv8833为双路h桥电流控制电机驱动器，可以驱动一个步进电机，每个h桥的输出驱动器模块由配置为h桥的n沟道功率mosfet组成，用于驱动电机绕组。每个h桥均具备调节或限制绕组电流的电路。该器件利用故障输出引脚实现内部关断功能，提供过流保护、短路保护、欠压锁定和过热保护。另外，还提供了一种低功耗休眠模式。

如图6所示的单片机，本实施例的单片机选用stm32f103ret，使用高性能的armcortex332位的risc内核,工作频率为72nh,内置高速存储器(高达128k字节的闪存和20k字节的ram,丰富的增强o端口和联接到两条apb总线的外设。stm32f103ret包含2个12位的adc、3个通用16位定时器和一个pwm定时器,还包含标准和先进的通信接口:多达2个dc和sp、3个usart,一个usb和一个can，stm32f103ret工作于40c至+105℃的温度范围,供电电压20v至36v,省电模式保证低功耗应用的要求。

本实施例的防盗锁内腔安装有电路板和电源，电路板上的电子元器件驱动电机工作，电源为驱动电机工作提供电能。通信模块、单片机和驱动芯片位于电路板上。

实施例2：

在实施例1公开方案的基础上，本实施例的防盗锁包括：用来安装锁舌的第一锁壳、设有锁舌腔的第二锁壳，第一锁壳安装在柜门上，第二锁壳安装在柜体上。

本实施例的开关模块可以为接近开关，该接近开关安装在第一锁壳上，接近开关与单片机电连接，单片机接收到接近开关的触发信号，单片机向驱动芯片发送关锁信号，步进电机带动锁舌运动至锁舌腔以完成关锁动作。

本实施例的开关模块也可以包括：安装在第一锁壳和第二锁壳上的两个门磁感应模块，两个门磁感应模块均与单片机电连接，单片机接收到两个门磁感应模块正对的触发信号，单片机向驱动芯片发送关锁信号，步进电机带动锁舌运动至锁舌腔以完成关锁动作。

本实施例的电源包括市电供电模块和蓄电池模块，市电供电模块、蓄电池模块择一向通信模块、单片机和驱动芯片供电。图3所示为市电供电模块和蓄电池分别向通信模块、单片机和驱动芯片供电的原理框图，当+5vsys供电时，电池不供电，当+5vsys停止供电时，电池开始供电。

实施例3：

在实施例1和实施例2公开方案的基础上，如图3所示，本实施例的单片机的输入端还电连接水位传感器，单片机的输出端还电连接报警模块。本实施例的水位传感器监测用来安装防盗锁的机柜内部水位信息，当水位信息超过单片机内的设定阈值时，报警模块发出报警信息，与此同时单片机还把水位超过阈值信息发送给服务器，服务器发出报警信息。

如图3所示，用来安装防盗锁的柜门上设有振动传感器，该振动传感器的输出端与单片机电连接。本实施例的振动传感器能监测柜门的振动，振动传感器把柜门的振动数据传输给单片机，当振动数据超过单片机内设定的振动阈值，单片机判断为不法分子采用非常规手段撬锁或强行开启柜门，与单片机连接的报警模块或者服务器发出报警信号。

如图3所示，单片机的输入端还连接蓝牙模块，该蓝牙模块固设在防盗锁的内腔。本实施例在防盗锁内腔设置蓝牙模块的目的，是通信模块故障后，采用近距离通信的蓝牙模块向单片机传输开锁信号。

如图3所示，bc26芯片的工作模式：外设正常运行,内核cpu及sram供电,未使用外设的时钟默认关闭。睡眠模式：只有cpu停上工作，各个外设正常工作，依靠任何中断/事件唤醒。停机模式:18v供电区域时钟停上,内部his,pll，外部时钟hse均关闭,同时电压检测器也可进入低功耗模式,但sram和寄存器不断电,此时只能依靠外部中断(extd和rtc时钟才能唤醒。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。