一种NB-IOT通信的智能电机锁控制电路及电机锁的制作方法

本实用新型涉及智能锁技术领域，特别涉及一种NB-IOT通信的智能电机锁控制电路及电机锁。

背景技术：

电机锁，又称灵性锁，该产品有效结合了传统电控锁及电磁锁的优点，克服了电控锁噪音过大、电磁锁耗电等方面的不足而开发的新产品，电机锁与电控锁和磁力锁相比较，它的性能更加的完善、优点更加明显。适用于楼宇门、防火门、防盗门、房门、办公门、消防通道门等。

现有的电机锁通常配合门禁卡使用，用户可通过配套的IC卡或者ID卡打开电机锁；然而当用户出门会忘记携带门禁卡时，或是有客人来访等在门外需要进门时，由于一般的电机锁都无法通过其他途径打开大门使门外的人通过，会给人们日常生活中的使用造成一定的麻烦。

技术实现要素：

为解决上述现有技术中提到的不足，本实用新型提供一种NB-IOT通信的智能电机锁控制电路，包括电源电路、NB通讯电路、IC卡读卡电路、电机驱动电路和主控制器；所述NB通讯电路、IC卡读卡电路、电机驱动电路均与所述主控制器通讯连接；

所述NB通讯电路包括NB-IOT芯片、第一单片机、SIM卡座和天线；所述SIM卡座和所述天线均与所述NB-IOT芯片通讯连接；所述NB-IOT芯片与所述第一单片机通讯连接；所述第一单片机与所述主控制器通讯连接。

进一步地，所述电机驱动电路包括第二单片机和4个电路结构相同的电机电源选通电路；所述第二单片机与所述主控制器通讯连接；所述第二单片机根据所述主控制器的控制信息控制各电机电源选通电路导通或者截止，进而控制所述电机的工作、停止以及转动方向。

进一步地，所述电源电路包括第一稳压芯片和第二稳压芯片；所述第一稳压芯片用于输出5V直流电源；所述第二稳压芯片用于输出3.3V直流电源。

进一步地，所述IC卡读卡电路包括读卡芯片、晶振和线圈天线；所述晶振和线圈天线均与所述读卡芯片相连接；所述读卡芯片与所述主控制器通讯连接；所述晶振的工作频率为27.12MHz。

进一步地，还包括门磁感应电路；所述门磁感应电路与所述主控制器通讯连接。

进一步地，还包括蜂鸣器驱动电路；所述蜂鸣器驱动电路与所述主控制器通讯连接。

进一步地，还包括LED灯驱动电路；所述LED灯驱动电路与所述主控制器通讯连接。

本实用新型还提供一种NB-IOT通信的智能电机锁，包括如上任一项所述的NB-IOT通信的智能电机锁控制电路。

本实用新型提供的NB-IOT通信的智能电机锁控制电路，通过设置NB通讯电路和IC卡读卡电路，使得电机锁既可以通过IC卡刷卡开锁，也可以通过智能移动终端登录云服务器远程控制开锁，方便用户的使用；同时用户还能够通过智能移动终端登录云服务器查看电机锁的状态和出入人员的信息，方便管理且安全可靠。本实用新型提供的NB-IOT通信的智能电机锁控制电路，智能高效，使用方便，安全可靠，方便用户管理，适用于各种楼宇门、房门、办公门、消防通道门等。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的NB-IOT通信的智能电机锁控制电路的结构框图；

图2为图1中电源电路的电路原理图；

图3为图1中NB通讯电路的电路原理图；

图4为图1中IC卡读卡电路的电路原理图；

图5为图1中电机驱动电路的电路原理图；

图6为图1中部分电路的电路原理图。

附图标记：

10 电源电路 20 NB通讯电路 30 IC卡读卡电路

40 电机驱动电路 50 主控制器 60 门磁感应电路

70 蜂鸣器驱动电路 80 LED灯驱动电路

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用于区分不同的组成部分。“一端”、“另一端”等类似词语，仅是指示装置或元件的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。“包括”或者“包含”等类似词语意指出在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似词语并非限定于物理或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

图1为本实用新型实施例提供的NB-IOT通信的智能电机锁控制电路的结构框图；如图1所示，本实用新型提供一种NB-IOT通信的智能电机锁控制电路，包括电源电路10、NB通讯电路20、IC卡读卡电路30、电机驱动电路40和主控制器50；所述NB通讯电路20、IC卡读卡电路30、电机驱动电路40均与所述主控制器50通讯连接；

所述NB通讯电路20包括NB-IOT芯片、第一单片机、SIM卡座和天线；所述SIM卡座和所述天线均与所述NB-IOT芯片通讯连接；所述NB-IOT芯片与所述第一单片机通讯连接；所述第一单片机与所述主控制器50通讯连接。

所述电机驱动电路40包括第二单片机和4个电路结构相同的电机电源选通电路；所述第二单片机与所述主控制器50通讯连接；所述第二单片机根据所述主控制器50的控制信息控制各电机电源选通电路导通或者截止，进而控制所述电机的工作、停止以及转动方向。

所述电源电路10包括第一稳压芯片和第二稳压芯片；所述第一稳压芯片用于输出5V直流电源；所述第二稳压芯片用于输出3.3V直流电源。

所述IC卡读卡电路30包括读卡芯片、晶振和线圈天线；所述晶振和线圈天线均与所述读卡芯片相连接；所述读卡芯片与所述主控制器50通讯连接；所述晶振的工作频率为27.12MHz。

具体实施时，如图1所示，本实用新型提供的NB-IOT通信的智能电机锁控制电路，包括电源电路10、NB通讯电路20、IC卡读卡电路30、电机驱动电路40和主控制器50；其中，电源电路10连接外界电源，并将外界电源转换为稳定的直流电源，为控制电路中的NB通讯电路20、IC卡读卡电路30、电机驱动电路40以及主控制器50供电；NB通讯电路20用于连接电信基站，并通过电信基站连接到云服务器，如阿里云服务器；同时NB通讯电路20还与主控制器50通讯连接，主控制器50通过NB通讯电路20与云服务器进行操控信息及状态信息的互传互通。IC卡读卡电路30与读卡器相连接，用于识别用户的IC卡信息，并将识别到的信息反馈给主控制器50；电机驱动电路40用于根据主控制器50发出的控制信息，控制电机锁中的电机工作、停止以及转动方向。本实用新型实施例中，主控制器50(如图6中所示U7)选用型号为Z32HLP100的单片机。

具体地，如图2所示，电源电路10包括第一稳压芯片U5和第二稳压芯片U1；本实用新型实施例中，第一稳压芯片选用型号为AMS1117-5.0的稳压芯片；第一稳压芯片的输入端连接外界输入的12V直流电源，输出端输出5V的直流电源；第二稳压芯片选用型号为MD5333的稳压芯片，第二稳压芯片的输入端连接至第一稳压芯片的输出端，第二稳压芯片的输出端输出3.3V直流电源。

如图3所示，NB通讯电路20包括NB-IOT芯片U2、第一单片机U1、SIM卡座X8和天线X6；其中SIM卡座和天线均与NB-IOT芯片通讯连接，SIM卡座上安装SIM卡，使NB-IOT芯片能够连接电信基站，天线用于收收和发送信号；NB-IOT芯片与第一单片机通讯连接，本实用新型实施例中，NB-IOT芯片型号为BC95，第一单片机型号为PIC16F15325。NB-IOT芯片的第29管脚与第一单片机的第9管脚相连，NB-IOT芯片的第30管脚与第一单片机的第8管脚相连；第一单片机与主控制器50通讯连接，其中第一单片机的第7管脚与主控制器50的第12管脚相连，第一单片机的第10管脚与主控制器50的第14管脚相连，第一单片机的第11管脚与主控制器50的第13管脚相连。主控制器50通过第一单片机实现与NB-IOT芯片信息的互传互通。

如图4所示，IC卡读卡电路30包括读卡芯片U3、晶振Y1和线圈天线J20；其中读卡芯片的型号为NZ3801H，晶振的工作频率为27.12MHz；读卡芯片的第11管脚和第13管脚分别与线圈天线的两端相连接，用于向线圈天线输出一定频率的振荡信号，从而产生激发信号；读卡芯片的第17管脚与线圈天线的一端相连接，用于接收线圈天线反馈的用户IC卡信号；读卡芯片与主控制器50通讯连接，读卡芯片将接收搭到的用户IC卡信号反馈给主控制器50，进行用户身份识别。IC卡读卡电路30可设置多个，本实用新型实施例中，IC卡读卡电路30设有两个，分别用于连接门内IC卡读卡器和门外IC卡读卡器。

如图5所示，电机驱动电路40包括第二单片机U4和4个电路结构相同的电机电源选通电路；本实用新型实施例中，第二单片机的型号为NZ3103；第二单片机的第12管脚与主控制器50的第10管脚相连接，用于接收主控制器50的控制器信号；第二单片机的第13管脚与主控制器50的第9管脚相连接，用于向主控制器50的反馈电机的状态信号；本实用新型实施例中使用的电机可用时5线同步电机或者5线步进电机，电机的额定电压为12V；

如图5所示，接线端子J4的引脚1连接电机的公共输入端，接线端子J4的引脚2到引脚5连接电机其余4个输入端；其中电机的公共输入端连接12V直流电源，电机的其余4个输入端分别通过不同的电机电源选通电路连接至地线，4个电机电源选通电路分别受控与第二单片机的4个不同的IO口；第二单片机通过控制电机电源选通电路的导通或者断开，从而导通或者断开电机相应输入端与地线之间的连接。本实用新型实施例中，采用三极管作为控制电机电源选通电路的导通或者断开的开关器件，其中三极管的基极连接至第二单片机的IO口，三极管的集电极和发射极串联连接在电机的输入端与地线之间。通过控制电机4个输入端导通至地线的顺序，能够控制电机正向转动或者反向转动。

本实用新型实施例提供的NB-IOT通信的智能电机锁控制电路，在实际作时，主控制器50与IC卡读卡电路30通讯连接，当主控制器50识别到配套的IC卡时，向电机驱动电路40发送控制信息，控制电机锁的电机工作打开电机锁，使用户得以通过安装有电机锁的通道门；同时主控制器50通过NB通讯电路20与物联网平台建立通讯连接，得到授权的用户均可通过智能移动终端上的APP登录到云服务器，向电机锁远程发送控制信息；NB通讯电路20接收到控制信息后反馈给主控制器50，主控制器50向电机驱动电路40发送控制信息，控制电机锁的电机工作打开电机锁。当用户出门会忘记携带门禁卡时，或是有客人来访等在门外需要进门时，用户即可远程控制电机锁解锁。

由于NB-IOT芯片具备双向通讯的功能，电机锁的状态信息可通过NB通讯电路20上传至云服务器，用户通过智能移动终端即可查看电机锁是处于锁定状态还是解锁状态；因此当用户出门时忘记将锁定可通过智能移动终端向用户发送提醒信息；同时用户可查看电机锁解锁记录，实时掌握出入人员的信息。还可通过智能移动终端向电机锁发送强制锁定和强制解锁的信息，使电机锁维持锁定状态或者解锁状态。

本实用新型实施例提供的NB-IOT通信的智能电机锁控制电路，通过设置NB通讯电路和IC卡读卡电路，使得电机锁既可以通过IC卡刷卡开锁，也可以通过智能移动终端登录云服务器远程控制开锁，方便用户的使用；同时用户还能够通过智能移动终端登录云服务器查看电机锁的状态和出入人员的信息，方便管理且安全可靠。本实用新型实施例提供的NB-IOT通信的智能电机锁控制电路，智能高效，使用方便，安全可靠，方便用户管理，适用于各种楼宇门、房门、办公门、消防通道门等。

优选地，还包括门磁感应电路60；所述门磁感应电路60与所述主控制器50通讯连接。具体实施时，如图6所示，还设置有门磁感应电路60，门磁感应电路60用于连接门磁感应器(如图6中所示的J19)，并将门磁感应器检测到的信息反馈给主控制器50；门磁感应器无线发射器和永磁体分别设置在电机锁和门框上，当通道门被打开时，门磁感应器的无线发射器和永磁体分开，门磁感应器产生感应；通过门磁感应器能够检测到通道门是打开状态还是关闭状态。

优选地，还包括蜂鸣器驱动电路70；所述蜂鸣器驱动电路70与所述主控制器50通讯连接。具体实施时，如图6所示，还设置有蜂鸣器驱动电路70，用于提供声音提示功能。蜂鸣器驱动电路70包括蜂鸣器B1和三极管Q5，蜂鸣器B1的一端连接至3.3V直流电源，蜂鸣器B1的另一端通过三极管Q5的集电极和发射极连接至地线；三极管Q5的基极连接至主控制器50的第59管脚；主控制器50控制三极管Q5导通或者截止，从而控制蜂鸣器工作或者不工作。

优选地，还包括LED灯驱动电路80；所述LED灯驱动电路80与所述主控制器50通讯连接。具体实施时，如图6所示，还设置有LED灯驱动电路80，用于驱动若干LED灯工作以提供灯光提示功能。本实用新型实施例中，LED灯(如图6中所示LED1)选用红绿双色LED灯，通过主控制器50的两个不同IO口控制LED灯发出不同颜色的亮光，用于提示不同的信息；较佳地，LED灯驱动电路80可根据需要设置多个。

本实用新型还提供一种NB-IOT通信的智能电机锁，包括如上任一项所述的NB-IOT通信的智能电机锁控制电路。具体实施时，本实用新型实施例提供NB-IOT通信的智能电机锁，使用如上任一项所述的NB-IOT通信的智能电机锁控制电路，既可以通过IC卡进行刷卡开锁，也可以通过智能移动终端登录云服务器远程控制开锁，使用十分方便；同时电机锁的工作信息能够同步上传至云服务器存储，方便出入人员的管理。

尽管本文中较多的使用了诸如电源电路、NB-IOT、IC卡、电机、主控制器、门磁感应器、蜂鸣器、晶振、LED灯等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。