智能感应解锁定位装置

1.本实用新型属于非机动车防盗设备技术领域，具体涉及一种智能感应解锁定位装置。


背景技术：

2.目前的自行车多采用外置车锁，即将车锁安装在自行车外部，车锁在使用过程中极易受到外界冲击或雨水、尘土侵蚀而发生损坏，且不易操作。随着电动车的普及和外卖行业的兴起，外卖电动车的外卖箱防盗就至关重要。目前的外卖箱都是手工锁止，可操控性能差，无法实现远程操作和智能控制，外卖箱内的外卖易被盗，造成外卖员的经济损失。


技术实现要素：

3.为解决现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种智能感应解锁定位装置，能够实现电动车外卖箱车锁的远程控制，可操控性能好，
4.为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：智能感应解锁定位装置，包括主控装置和从控装置，主控装置包括主控外壳，主控外壳的顶部通过主控封盖盖合，主控外壳内设有主控pcb板，主控pcb板的顶部设有主控姿态传感器和主控gps模块，主控pcb板的底部设有主控蓝牙模块，主控外壳上开有电源插口、继电器插口和天线插口。
5.从控装置包括从控外壳，从控外壳的顶部通过从控封盖盖合，从控外壳内设有从控pcb板，从控pcb板的顶部设有从控姿态传感器，从控pcb板的底部设有从控蓝牙模块，从动外壳上开有电源插口和电磁锁插口。
6.主控装置内设主控模块，主控模块包括电源稳压降压电路、atmega328p主控电路、gps定位模块、姿态传感器模块、蓝牙通讯模块、继电器电路、自动感应模块，电源稳压降压模块由mp2307dn降压稳压芯片与外围电路组成，设计为dc5v降压至dc3.3v，用于蓝牙模块hlk-b40与gps定位模块的供电。
7.主控模块采用dc5v供电，电源引脚为vcc。主控模块的引脚tx与主控蓝牙模块的引脚uart0_rx0相连，主控模块的引脚rx与主控蓝牙模块的uart0_tx0相连，主动蓝牙模块与从控模块搭建数据传输链路，进行数据交互。
8.主控模块的引脚d2与主控自动感应模块的引脚auto_sensing相连，用于监测感应模块状态信息。主控自动感应模块采用dc5v供电，包含高频遥控模式与低频磁场感应模式，两种模式同时运行；电子遥控远程控制时，引脚auto_sensing输出5v信号至主控d2引脚进行运算处理；低频磁场感应模式下，当电子遥控进入直径2m的磁场内，感应模块自动进行加密配对识别，识别通过后引脚auto_sensing输出5v信号至主控d2引脚进行运算处理，主控驱动继电器运行，实现解锁作业，识别未通过则引脚auto_sensing没有信号输出，即为低电平状态，继电器保持断开状态，即锁定；当电子遥控离开直径2m的磁场内，感应模块进入休眠状态，引脚auto_sensing输出低电平，继电器保持断开状态，即锁定。
9.主控模块的引脚d3与主控蜂鸣器的正引脚buzzer相连，驱动主控蜂鸣器报警作
业。
10.主控模块的引脚d4与主控继电器的引脚relay相连，驱动主控继电器通断作业。
11.主控模块的引脚a4与主控姿态传感器的引脚sda相连，主控姿态传感器采用gy-521 mpu6050模块，主控模块的引脚a5与主控姿态传感器的引脚scl相连，组成通讯链路，传输装置的实时角度、加速度数据，并实时传输至主控进行运算处理。
12.主控gps模块采用zx303模组，集成gps、wifi、lbs、北斗四种工作模式，采用dc3.3v供电。
13.主控蓝牙模块采用hlk-b40模块，引脚pa4串联1k电阻与蓝色led，用于连接状态指示，引脚uart0_rx0串联85ω电阻，主控引脚tx0输出为5v信号，通过串联电阻分压至3.3v信号至引脚uart0_rx0；引脚reset并联按键与10k电阻，用于蓝牙模块手动重启；hlk-b40采用dc3.3v供电。
14.主控继电器包含hk4100-dc5v继电器、s8050三极管、二极管1n4007w、红色led、1k电阻，其中,引脚relay与主控引脚d2相连，高电平驱动三极管s8050导通，实现继电器hk4100-dc5v闭合作业，电阻r1为限流电阻；继电器hk4100-dc5v在闭合状态下引脚com、on导通，默认为断开状态；二极管1n4007w防止电流倒灌，保护电路稳定运行；红色led串联1k电阻用于继电器通断指示。
15.从控装置内设从控模块，从控模块电路包含电源稳压降压电路、atmega328p主控电路、姿态传感器模块、蓝牙通讯模块、电磁锁驱动电路。
16.从动模块的结构和原理与主控模块的相似，电磁锁驱动电路采用l298n模块，引脚electromagnetic_lock与从控模块引脚a3相连，通过引脚a3输出pwm信号驱动l298n使得引脚motor-a输出正向电压实现电磁锁吸合作业，以锁住外卖箱。
17.从控模块的引脚tx与从控蓝牙模块的引脚uart0_rx0相连，从控模块的引脚rx与从控蓝牙模块的uart0_tx0相连。
18.从控模块的引脚a3与从控电磁锁的引脚electromagnetic_lock相连。
19.从控模块的引脚a4与从控姿态传感器的引脚sda相连，从控模块的引脚a5与从控姿态传感器的引脚scl相连。
20.本实用新型与现有技术相比，具体有益效果体现在：本实用新型内设蓝牙和gps通讯模块，在遥控器或手机控制端的控制下，实现远程车锁的遥控，通过感应式的开锁方式，有效改善车锁操作的灵活性和便利性。另外，本实用新型体积小，易隐藏于外卖电动车的车体内，不易被撬，有效保证了电动车外卖箱的安全。
附图说明
21.图1为主控装置的结构示意图。
22.图2为主控装置的分解图一。
23.图3为主控装置的分解图二。
24.图4为从控装置的分解图一。
25.图5为从控装置的分解图二。
26.图6为主控模块的电路图。
27.图7为主控姿态传感器的电路图。
28.图8为主控蜂鸣器的电路图。
29.图9为主控继电器的电路图。
30.图10为主控蓝牙模块的电路图。
31.图11为主控自动感应模块的电路图。
32.图12为从控模块的电路图。
33.图13为从控姿态传感器的电路图。
34.图14为从控电磁锁的电路图。
35.图15为从控蓝牙模块的电路图。
36.图中，1为主控装置，11为主控外壳，12为主控封盖，13为主控pcb板，14为主控姿态传感器，15为主控gps模块，16为主控蓝牙模块，2为从控装置，21为从控外壳，22为从控封盖，23为从控pcb板，24为从控姿态传感器，25为从控蓝牙模块。
具体实施方式
37.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
38.如图1-15所示，智能感应解锁定位装置，包括主控装置1和从控装置2，主控装置1包括主控外壳11，主控外壳11的顶部通过主控封盖12盖合，主控外壳11内设有主控pcb板13，主控pcb板13的顶部设有主控姿态传感器14和主控gps模块15，主控pcb板13的底部设有主控蓝牙模块16，主控外壳11上开有电源插口、继电器插口和天线插口。主控封盖12上设有蓝牙模块重启圆口、gps状态指示圆口，状态指示圆口安装有光纤与gps模块的状态指示灯贴紧。
39.从控装置2置于外卖箱内，从控装置2包括从控外壳21，从控外壳21的顶部通过从控封盖22盖合，从控外壳21内设有从控pcb板23，从控pcb板23的顶部设有从控姿态传感器24，从控pcb板23的底部设有从控蓝牙模块25，从动外壳上开有电源插口和电磁锁插口，外壳封盖设有蓝牙模块重启圆口。
40.主控装置1内设主控模块，主控模块包括电源稳压降压电路、atmega328p主控电路、gps定位模块、姿态传感器模块、蓝牙通讯模块、继电器电路、自动感应模块，电源稳压降压模块由mp2307dn降压稳压芯片与外围电路组成，设计为dc5v降压至dc3.3v，用于蓝牙模块hlk-b40与gps定位模块的供电。
41.主控模块采用dc5v供电，电源引脚为vcc。主控模块的引脚tx与主控蓝牙模块16的引脚uart0_rx0相连，主控模块的引脚rx与主控蓝牙模块16的uart0_tx0相连，主动蓝牙模块与从控模块搭建数据传输链路，进行数据交互。
42.主控模块的引脚d2与主控自动感应模块的引脚auto_sensing相连，用于监测感应模块状态信息。主控自动感应模块采用dc5v供电，包含高频遥控模式与低频磁场感应模式，两种模式同时运行；电子遥控远程控制时，引脚auto_sensing输出5v信号至主控模块的d2引脚进行运算处理；低频磁场感应模式下，当电子遥控进入直径2m的磁场内，感应模块自动进行加密配对识别，识别通过后，引脚auto_sensing输出5v信号至主控d2引脚进行运算处理，主控驱动继电器运行，实现解锁作业，识别未通过则引脚auto_sensing没有信号输出，
即为低电平状态，主控继电器保持断开状态，即锁定；当电子遥控离开直径2m的磁场内，主控自动感应模块进入休眠状态，引脚auto_sensing输出低电平，主控继电器保持断开状态，即锁定。
43.主控模块的引脚d3与主控蜂鸣器的正引脚buzzer相连，驱动主控蜂鸣器报警作业。
44.主控模块的引脚d4与主控继电器的引脚relay相连，驱动主控继电器通断作业。
45.主控模块的引脚a4与主控姿态传感器14的引脚sda相连，主控姿态传感器14采用gy-521 mpu6050模块，主控模块的引脚a5与主控姿态传感器14的引脚scl相连，组成通讯链路，传输装置的实时角度、加速度数据，并实时传输至主控进行运算处理。
46.主控gps模块15采用zx303模组，集成gps、wifi、lbs、北斗四种工作模式，采用dc3.3v供电。
47.主控蓝牙模块16采用hlk-b40模块，引脚pa4串联1k电阻与蓝色led，用于连接状态指示，引脚uart0_rx0串联85ω电阻，主控引脚tx0输出为5v信号，通过串联电阻分压3.3v信号至引脚uart0_rx0；引脚reset并联按键与10k电阻，用于蓝牙模块手动重启；hlk-b40采用dc3.3v供电。
48.主控继电器包含hk4100-dc5v继电器、s8050三极管、二极管1n4007w、红色led、1k电阻，其中引脚relay与主控引脚d2相连，高电平驱动三极管s8050导通，实现继电器hk4100-dc5v闭合作业，电阻r1 1k为限流电阻；继电器hk4100-dc5v在闭合状态下引脚com、on导通，默认为断开状态；二极管1n4007w防止电流倒灌，保护电路稳定运行；红色led串联1k电阻用于继电器通断指示。
49.从控装置2内设从控模块，从控模块电路包含电源稳压降压电路、atmega328p主控电路、姿态传感器模块、蓝牙通讯模块、电磁锁驱动电路。
50.从动模块的结构和原理与主控模块的相似，电磁锁驱动电路采用l298n模块，引脚electromagnetic_lock与从控模块引脚a3相连，通过引脚a3输出pwm信号驱动l298n，使得引脚motor-a输出正向电压实现电磁锁吸合作业。
51.从控模块的引脚tx与从控蓝牙模块25的引脚uart0_rx0相连，从控模块的引脚rx与从控蓝牙模块25的uart0_tx0相连。
52.从控模块的引脚a3与从控电磁锁的引脚electromagnetic_lock相连。
53.从控模块的引脚a4与从控姿态传感器24的引脚sda相连，从控模块的引脚a5与从控姿态传感器24的引脚scl相连。
54.主控模块与从控模块的联动工作原理为：
55.主控模块核心为自动感应，即检测随身电子遥控是否接近车体（接近车体为解锁状态，远离车体为锁定状态）；其内置的gy-521模块作为车体在锁定状态下是否有运动状态的检测传感器（防盗），配合蜂鸣器实现提示告警功能；gps模块作为车体的定位装置；继电器模块用于车体在解锁状态下自动上电启动，取代传统钥匙启动方式。
56.从控模块中gy-521作为车体的解锁状态下是否有运动状态的检测传感器（车体存在运动时主控驱动电磁锁锁定，防止颠簸状态下丢失物品）；电磁锁电路用于车载货箱的锁定/解锁。
57.其中蓝牙通讯模块hlk-b40用于主从控模块间数据交互。
58.具体实现方式为：随身电子遥控进入感应模块2m范围内或者远程遥控解锁时，感应模块进行加密配对识别通过后，主模块中主控驱动继电器导通，蜂鸣器两声提示，通过hlk-b40模块传输解锁指令至从控模块，从控模块接收解锁指令后控制电磁锁进入解锁状态。解锁状态下如车体进行运动，即从控模块的gy-521检测到运动数据，从控模块的主控接收到运动数据后控制电磁锁进入延时锁定状态，即在车体解锁状态下产生运动，货柜保持锁定状态，防止货物丢失；当车体再次静止后，从控模块的从控电磁锁进入解锁状态。
59.随身电子遥控离开感应模块2m范围内或者远程遥控锁定时，感应模块进行加密配对识别通过后，主模块中主控驱动继电器断开，蜂鸣器长响一声提示，通过hlk-b40模块传输锁定指令至从控模块，从控模块接收锁定指令后控制电磁锁进入锁定状态。锁定状态下如车体进行运动，即主模块的gy-521检测到运动数据，主模块的主控接收到运动数据后控制蜂鸣器进行急促告警作业，即在车体锁定状态下产生运动，触发防盗模式。
60.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本实用新型范围内。