寄存柜的制作方法

本发明创造涉及一种寄存柜，尤其涉及一种智能寄存柜，可扫码开锁。

背景技术：

寄存柜在日常生活中被广泛地应用于居住场所、办公场所等公共场所。例如，大型超市通常提供数量较多的寄存柜，帮助顾客临时暂存物品。

用户在使用寄存柜时，通常需要投币控制箱门开闭。为此，用户必须随身携带小额硬币或者小额纸币，便利性和安全性收到限制。综上，寄存柜的控制方式较为单一，寄存柜必须内置投币控制机构而大大增加了机械复杂度。

发明创造内容

本发明创造要解决的技术问题是提供一种寄存柜，通过扫码来开锁，且保证存储柜之间都是独立的。

为了实现上述目的，本发明创造采取的技术方案是：寄存柜，包柜体，所述柜体上具有至少两个相互独立的存储柜，每个存储柜包括开口状的柜箱、柜门、钥匙插板和电子锁，所述柜门的第一侧转动地设在柜箱的开口处的第一侧上；所述柜门的与第一侧相对的第二侧固定有钥匙插板，所述钥匙插板上设有卡孔，所述电子锁安装于柜箱的开口处的与第一侧相对的第二侧，所述电子锁包括；

锁舌；

执行机构，用于带动锁舌进行开锁和闭锁；

驱动模块，用于驱动执行机构；

通信模块，用于与服务器建立远程通信通道；

闭锁信号触发电路单元，用于在钥匙插板插入时产生一个闭锁触发信号；

mcu单元，与通信模块、闭锁信号触发电路单元、驱动模块连接，用于接收通信模块输入的远程开锁指令，根据远程开锁指令向驱动模块输出控制信号以驱动执行机构来开锁，接收闭锁信号触发电路单元输出的闭锁触发信号，根据闭锁触发信号向驱动模块输出控制信号以驱动执行机构来闭锁；

电源模块分别给闭锁信号触发电路单元、驱动模块、通信模块和mcu单元提供所需电能；

当柜门密封柜箱时，钥匙插板触发闭锁信号触发电路单元，在驱动模块的驱动下，所述执行机构带动锁舌插入到钥匙插板的卡孔中以卡接钥匙插板从而闭锁，当接收到远程开锁指令时，在驱动模块的驱动下，所述执行机构带动锁舌从钥匙插板的卡孔中拔出，柜门打开，从而开锁。

进一步地，所述闭锁信号触发电路单元包括第一电阻和轻触开关，所述第一电阻的一端与电源模块的输出端连接，所述第一电阻的另一端与轻触开关的一端、mcu单元的一个io端连接，所述轻触开关的另一端接地，钥匙插板插入钥匙插孔到位时，钥匙插板触碰轻触开关从而使得轻触开关导通。

进一步地，所述闭锁信号触发电路单元包括接近开关和光电耦合器，所述接近开关的电源端与电源模块的输出端连接，所述接近开关的接地端接地，所述接近开关的输出端与光电耦合器的第一输入端连接，所述光电耦合器的第二输入端经电阻之后与电源模块的输出端连接，所述光电耦合器的第一输出端经电阻之后与电源模块的输出端连接，所述光电耦合器的第一输出端与mcu单元的一个io端连接，所述光电耦合器的第二输出端接地，钥匙插板插入钥匙插孔到位时，钥匙插板使得接近开关感应动作。

进一步地，所述柜箱分为储物腔和电子锁安装腔，所述电子锁安装腔位于柜箱的开口处的第二侧，所述mcu单元、通信模块和驱动模块集成在一块基板上，所述基板安装在电子锁安装腔中，所述电子锁安装腔由一块侧板密封，所述执行机构、锁舌和闭锁信号触发电路单元安装在一个壳体内，所述壳体固定在柜箱的开口处的第二侧面上，所述壳体朝外的侧面上开有一个插孔，所述闭锁信号触发电路单元位于壳体内的后侧壁上且正对插孔，当柜门密封柜箱时，钥匙插板插入壳体的插孔内，运动到一定位置时，触发闭锁信号触发电路单元，闭锁信号触发电路单元产生一个信号给mcu单元，在mcu单元的作用下，驱动模块驱动执行机构，执行机构带动锁舌插入到钥匙插板上的卡孔中。

进一步地，包括语音模组，所述语音模组与mcu单元连接，所述语音模组设置在基板上，且语音模组中的喇叭正对侧板，所述侧板上开有若干通孔，喇叭靠近通孔。

进一步地，所述执行机构包括壳体、电磁线圈、电磁铁、弹簧和铁块，所述电磁铁固定设置在壳体内，所述电磁线圈绕在电磁铁上，所述铁块呈阶梯柱状，所述铁块的大头部设置在壳体内，所述铁块的小头部穿过设在壳体上的通孔，所述弹簧设置在壳体内且其两端分别与电磁铁和铁块连接，所述弹簧处于压缩状态，所述电磁线圈与驱动模块的输出端连接。

进一步地，所述驱动模块包括分压电阻单元、开关管和续流二极管，所述mcu单元的io端通过分压电阻单元连接在开关管的基极，所述开关管的集电极与续流二极管的正极、执行机构的一个输入端连接，所述续流二极管的负极、执行机构的另一个输入端同时与电源模块的输出端连接，所述开关管的射电极接地。

进一步地，所述执行机构采用两相四线步进电机，所述驱动模块采用用于驱动两相四线步进电机的型号为uln2003l的晶体管阵列，所述晶体管阵列的输入端与mcu单元的四个io端连接，所述晶体管阵列的四个输出端与步进电机连接。

与现有技术相比，本发发明创造的有益效果是：使用时，可以在每个存储柜的柜门外表面贴有二维码，扫二维码，远程服务器给通信模块发送远程开锁指令，从而实现开锁，客户可以直接关柜门，自动上锁，本寄存柜的每个存储柜都是独立的，都有电子锁，如果电子锁发生了故障，也只会影响到对应到存储柜，不对其他存储柜造成影响，这是目前市面上的智能寄存柜不具备的优点，另外，每个存储柜通过螺钉固定在柜体上，且每个存储柜可从柜体上取下，单独维护。

附图说明

图1所示为本发明创造的寄存柜整体结构示意图。

图2所示为本发明创造中的单个存储柜的结构示意图。

图3所示为本发明创造中的单个存储柜的结构示意图(带侧板)。

图4所示为本发明创造中的电子锁的执行机构部分结构图。

图5所示为本发明创造中的电子锁的电控原理框图。

图6所示为本发明创造中的mcu单元及闭锁触发电路单元的电路原理图。

图7所示为本发明创造中的闭锁触发电路单元的第二种电路原理图。

图8所示为本发明创造中的第一种执行机构结构示意图。

图9所示为本发明创造中的第一种驱动模块的电路原理图。

图10所示为本发明创造中的第二种驱动模块的电路原理图。

图11所示为本发明创造中的语音模组的电路原理图。

其中，

具体实施方式

为使本发明创造的内容更加清楚，下面结合附图，对本发明创造的具体实施方式作进一步详细描述。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明创造无关的、本领域普通技术人员已知的部件的表示和描述。

参考附图1-11，寄存柜，包柜体1，所述柜体1上具有至少两个相互独立的存储柜1-1，每个存储柜1-1包括开口状的柜箱1-11、柜门1-12、钥匙插板1-13和电子锁1-15，所述柜门1-12的第一侧转动地设在柜箱1-11的开口处的第一侧上；所述柜门1-12的与第一侧相对的第二侧固定有钥匙插板1-13，具体采用焊接固定方式，所述钥匙插板1-13上设有卡孔1-14，所述电子锁1-15安装于柜箱1-11的开口处的与第一侧相对的第二侧，所述电子锁1-15包括；

锁舌2；

执行机构3，用于带动锁舌2进行开锁和闭锁；

驱动模块4，用于驱动执行机构3；

通信模块5，用于与服务器建立远程通信通道；

闭锁信号触发电路单元6，用于在钥匙插板1-13插入时产生一个闭锁触发信号；

mcu单元7，与通信模块5、闭锁信号触发电路单元6、驱动模块4连接，用于接收通信模块5输入的远程开锁指令，根据远程开锁指令向驱动模块4输出控制信号以驱动执行机构3来开锁，接收闭锁信号触发电路单元6输出的闭锁触发信号，根据闭锁触发信号向驱动模块4输出控制信号以驱动执行机构3来闭锁；

电源模块8分别给闭锁信号触发电路单元6、驱动模块4、通信模块5、mcu单元7提供所需电能；

当柜门1-12密封柜箱1-11时，钥匙插板1-13触发闭锁信号触发电路单元6，在驱动模块4的驱动下，所述执行机构3带动锁舌2插入到钥匙插板1-13的卡孔1-14中以卡接钥匙插板1-13从而闭锁，当接收到远程开锁指令时，在驱动模块4的驱动下，所述执行机构3带动锁舌2从钥匙插板1-13的卡孔1-14中拔出，柜门1-11打开，从而开锁。

更具体的，参考图2-图4，所述柜箱1-11分为储物腔1-111和电子锁安装腔1-112，所述电子锁安装腔1-112位于柜箱1-11的开口处的第二侧，所述mcu单元7、通信模块5和驱动模块4集成在一块基板9上，所述基板9安装在电子锁安装腔1-112中，采用螺钉固定方式，所述电子锁安装腔1-112由一块侧板10密封，采用螺钉固定方式，所述执行机构3、锁舌2和闭锁信号触发电路单元6安装在一个壳体11内，所述壳体11固定在柜箱1-1的开口处的第二侧面上，所述壳体11朝外的侧面上开有一个插孔11-1，所述闭锁信号触发电路单元6位于壳体11内的后侧壁上且正对插孔11-1，具体是粘合在壳体11上，当柜门1-12密封柜箱1-11时，钥匙插板1-13插入壳体11的插孔11-1内，运动到一定位置时，触发闭锁信号触发电路单元6，闭锁信号触发电路单元6产生一个信号给mcu单元，在mcu单元的作用下，驱动模块4驱动执行机构3，执行机构3带动锁舌2插入到钥匙插板1-13上的卡孔中。

在上述实施例的基础上，参考图11，包括语音模组，所述语音模组与mcu单元连接，所述语音模组设置在基板上，且语音模组中的喇叭正对侧板10，所述侧板10上开有若干通孔10-1，喇叭靠近通孔10-1，语音模组由喇叭和语音芯片组成，语音模组可以提醒客户，mcu单元和语音芯片需要相互匹配使用，图中mcu单元不局限于本实施例中的电路结构。

在上述实施例的基础上，参考图6，所述mcu单元7包括单片机、晶振电路单元、boot模式配置电路单元、仿真器接口和串行接口，所述晶振电路单元、boot模式配置电路单元、仿真器接口和串行接口与单片机相应的端口连接。mcu单元采用型号为stm32f103c8t6的单片机，boot模式配置电路单元的两个输出引脚与单片机的b00t0和b00t1引脚连接，晶振电路单元由单片机的第五引脚和第六引脚连接，仿真器接口与单片机的第七引脚、三十九引脚、三十七引脚、三十四引脚连接，串行接口与单片机第三十一引脚和第三十引脚连接，电源模块输出3.3vdc电源给mcu单元供电，单片机、晶振电路单元、boot模式配置电路单元、仿真器接口和串行接口均为现有技术。boot模式配置电路单元给单片机的b00t0和b00t1引脚置入1和0时，单片机通过串行接口下载程序，boot模式配置电路单元给单片机的b00t0和b00t1引脚置入0和0时，单片机通过仿真器接口连接仿真器实现在线调试。

在本发明创造中，所述闭锁信号触发电路单元6的两种优选方案是，参考图6，第一方式是：所述闭锁信号触发电路单元包括第一电阻r6和轻触开关，所述第一电阻r6的一端与电源模块的输出端连接，所述第一电阻r6的另一端与轻触开关的一端、mcu单元的一个io端连接，所述轻触开关的另一端接地。钥匙插板1-13触碰到轻触开关，将闭锁信号触发电路单元6的输出电压由高电平拉低，闭锁信号触发电路单元6给单片机的第二十五引脚输入低电平，单片机采用低电平信号或者下降沿信号作为触发信号，采用轻触开关的闭锁信号触发电路单元结构更简单，成本低，而且容易实现，但是需要接触、长期可靠性一般。钥匙插板1-13插入壳体11上的插孔11-1到位时，钥匙插板1-13触碰轻触开关从而使得轻触开关导通。

参考图7，第二种方式是：所述闭锁信号触发电路单元包括接近开关p1和光电耦合器u2，所述接近开关p1的电源端与电源模块的输出端连接，所述接近开关p1的接地端接地，所述接近开关p1的输出端与光电耦合器u2的第一输入端连接，所述光电耦合器u2的第二输入端经电阻之后与电源模块的输出端连接，所述光电耦合器u2的第一输出端经电阻之后与电源模块的输出端连接，所述光电耦合器的第一输出端与mcu单元的一个io端连接，所述光电耦合器的第二输出端接地。当钥匙插入时，接近开关p1的输出由默认的高电平拉低为低电平，此时，光电耦合器u2的两个输入端由压差，光电耦合器u2的输出端由高电平拉低到低电平，给单片机的fiber引脚的电平由高电平拉低为低电平，单片机采用低电平信号或者下降沿信号作为触发信号，此结构是非接触触发，容易实现，且可靠性良好，接近开关在壳体内，钥匙插板1-13插入壳体11的插孔11-1到位时，钥匙插板1-13使得接近开关感应动作。

在本发明创造，提供执行机构的两种具体方式，参考图8，第一种，所述执行机构包括外壳3-1、电磁线圈3-2、电磁铁3-3、弹簧3-4和铁块3-5，所述电磁铁3-3固定设置在外壳3-1内，所述电磁线圈3-2绕在电磁铁3-3上，所述铁块3-5呈阶梯柱状，所述铁块3-5的大头部设置在外壳3-1内，所述铁块3-5的小头部穿过设在外壳3-1上的通孔，所述弹簧4设置在外壳3-1内且其两端分别与电磁铁3-3和铁块3-5连接，所述弹簧4处于压缩状态，所述电磁线圈3-2与驱动电路的输出端连接。在未通电的情况下，弹簧3-4处于压缩状态，与铁块3-5连接的锁舌2卡接在钥匙插板1-13上的卡孔中，也可以减少电能的消耗；电磁线圈3-2通电，电磁铁3-3产生磁场，吸引铁块3-5，克服弹簧3-4的阻力，从而铁块3-5带动锁舌2从钥匙插板1-13上的卡孔1-14中拨出，完成开锁。

为了驱动上述执行机构，参考图9，本发明创造中的驱动模块是分压电阻单元、开关管和续流二极管d2，所述mcu单元7的io端通过分压电阻单元连接在开关管的基极，所述三极管q9的集电极与续流二极管d的正极、执行机构的一个输入端连接，所述续流二极管d的负极、执行机构的另一个输入端同时与电源模块的输出端连接，所述开关管的射电极接地。mcu单元的io端输出高电平电压经分压电阻单元(r38和r39)分压之后输入到三极管q9的基极上，三极管q9导通，则电磁线圈通电，当mcu单元的io端的电压变为低电平时，三极管关断，电磁线圈断电，由于电磁线圈存有电能，通过续流二极管d进行续流，逐步失电，如果没有续流二极管，断电时电磁线圈中的电能瞬间很大，可能会对三极管和电源模块产生冲击，破坏元器件。

参考图10，第二种，所述执行机构3为电机，所述驱动模块4采用用于驱动两相四线步进电机的型号为uln2003l的晶体管阵列，所述晶体管阵列的输入端与mcu单元的四个io端(in1-in4)连接，所述晶体管阵列的四个输出端与步进电机连接。步进电机可实现精确旋转控制，可精确控制锁舌的行程，完成稳定地开锁和闭锁动作,电源模块提供3.3vdc电源。

在本发明创造中，通信模块5也可以采用串口转以太网模块。优选型号为zlsn3003s，由上海卓岚生产，该型串口转以太网模块可以适用于3.3v供电的型号为stm32f103c8t6的单片机，通信模块的数据接收端可以与单片机的io端直接相连即可，寄存柜中的所有通信模块由一个交换机统一插入网线连接通讯。

在应用到寄存柜电子锁的场景下，电源模块8可以直接采用开关电源，只需要输出5vdc电源和3.3vdc电源即可，所有的电子锁由一个开关电源供电，当然了，也可以采用太阳能电池供电。

一种寄存柜的控制方法，包括如下步骤：

1)通信模块与服务器连接成功；

2)mcu单元通过连接通信模块的数据收发端接收到远程开锁命令；

3)mcu单元执行开锁命令，即输出高电平控制信号给驱动模块，驱动模块驱动执行机构，执行机构带动锁舌开锁，完成开锁，且mcu单元通过通信模块向服务器发送当前锁状态；

4)当钥匙插入时，钥匙触发闭锁信号触发电路单元，闭锁信号触发电路单元向mcu单元输出一个开关量触发信号；

5)mcu单元接收并识别开关量触发信号、响应输出低电平控制信号给驱动模块，驱动模块驱动执行机构，执行机构带动锁舌闭锁，完成闭锁，且mcu单元通过通信模块向服务器发送当前锁状态。

如果采用电磁执行机构，mcu单元是通过与驱动模块连接的io端的电平的高低来判断锁的当前状态，高电平则代表开锁状态，低电平则代表闭锁状态。

如果采用电机，mcu单元根据电机停止运行之后，产生锁的状态信息电平，反馈给服务器。

使用时，可以在每个存储柜的柜门外表面贴有二维码，扫二维码，远程服务器给通信模块发送远程开锁指令，从而实现开锁，客户可以直接关柜门，自动上锁，本寄存柜的每个存储柜都是独立的，都有电子锁，如果电子锁发生了故障，也只会影响到对应到存储柜，不对其他存储柜造成影响，这是目前市面上的智能寄存柜不具备的优点，另外，每个存储柜通过螺钉固定在柜体上，柜体是一个网格状的框架，存储柜可拆卸的固定在每个网格中，且每个存储柜可从柜体上取下，单独维护。

最后应说明的是：上述具体实施方式用来解释说明本发明创造，而不是对本发明创造进行限制，对于本技术领域的普通技术人员依然可以对实施例所阐述的技术方案进行修改，而对本发明创造做出的任何修改和改变也应视为本发明创造的保护范围。