一种可通信门锁用双电池供电装置的制作方法

1.本实用新型涉及物联网通讯设备以及智能家居智能门锁技术领域，具体为一种可通信门锁用双电池供电装置。


背景技术：

2.物联网智能门锁，采用nb-iot、wifi、zigbee等进行数据通信，市面上存在的智能门锁主芯片与通信模块采用同一个4节碱性干电池电源进行供电，由于通讯模块工作功耗比较高，导致供电电池寿命比较短，电池的寿命由可用1年变成只能用1-2个月，最终会因为电池没电，指纹、nfc、触摸按键等功能不能用无法正常开门。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种可通信门锁用双电池供电装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：
5.一种可通信门锁用双电池供电装置，包括设置按键模块和sim卡模块，其特征在于：包括主板接口模块、pmu模块、电池接口模块、复位电路、串口电平转换模块和nb模块，所述电池接口模块包括pcba主板电池接口、nb模块电池接口，所述主板接口模块与pmu模块电性连接，所述主板接口模块与串口电平转换模块电性相连，所述主板接口模块与复位电路电性相连，所述主板接口与外部智能门锁主芯片stm32g070rxt电路电性连接，所述串口电平转换模块与nb模块电性相连，所述nb模块与sim卡模块电性相连，所述pcba主板电池接口与主板接口模块电性相连，所述nb模块电池接口与主板接口模块电性相连。
6.进一步的，所述主板接口模块包括主板对插线j2，所述设置按键模块包括按键k1，所述主板对插线j2的插线1口、主板对插线j2的插线6口与电池接口相连，所述主板对插线j2的插线2口与设置按键模块按键k1的端口2相连，所述主板对插线j2的插线3口与设置按键模块按键k1的端口1相连，所述主板对插线j2的插线4口、主板对插线j2的插线5口与串口电平转换模块电相连，所述主板对插线j2的插线7口与复位电路模块电相连，所述主板对插线j2的插线8口与pmu模块电相连。
7.在上述方案中，主板接口模块主要起到连接各个模块与外部智能门锁主芯片stm32g070rxt电路的作用。
8.进一步的，所述pmu模块包括受控开关电路、低压差线性稳压电路及滤波电容，所述受控开关电路包括场效应管dmp2305u、电阻r1、场效应管si2302、电阻r2和电阻r3，所述场效应管dmp2305u的源极与电阻r1的第一端、主板接口模块主板对插线j2的插线6口相连，所述电阻r1的第二端与场效应管dmp2305u的栅极、场效应管si2302的漏极相连，所述场效应管si2302的栅极与电阻r2的第一端相连，场效应管si2302的源极接地，所述电阻r2的第二端与电阻r3的第一端、主板接口模块主板对插线j2的插线8口相连，所述电阻r3的第二端接地，所述低压差线性稳压电路包括正电压稳压器tx6251、电容c6、电容c7、电容c8和电容
c9，所述正电压稳压器tx6251的输入端与电容c6的第一端、电容c7的第一端、场效应管dmp2305u的漏极相连，所述正电压稳压器tx6251的接地端、电容c6的第二端和电容c7的第二端均接地，所述正电压稳压器tx6251的输出端、电容c8的第一端和电容c9的第一端接电源vdd，所述电容c8的第二端和电容c9的第二端均接地，所述滤波电容(3)包括电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电容c5、测试点tp1和测试点tp2，所述测试点tp1、电容c1的第一端、电容c2的第一端、电容c3的第一端、电容c4的正极和电容c5的正极接电源vdd，所述电容c1的第二端、电容c2的第二端、电容c3的第二端、电容c4的负极和电容c5的负极均接地，所述测试点tp2接地。
9.在上述方案中，pmu模块主要作用是为整个通讯模块提供稳定的3.3v电源，其中通讯模块由pmu模块、电池接口模块、复位电路、主板接口模块、串口电平转换模块、nb模块和sim卡模块等几个模块构成，由于nb模块在搜索网络或收发数据时电流变化很快，故在pmu模块中加入2个470μf电容，还使用的密集过孔的方式增加供电的峰值电流。
10.进一步的，所述电池接口模块包括pcba主板电池接口、nb模块电池接口，所述pcba主板电池接口包括插座接扣j1、二极管d1，所述插座接扣j1的1端、m1端和m2端均接地，所述插座接扣j1的端口2与二极管d1的正极相连，所述二极管d1的负极与板接口模块主板对插线j2的1口相连，所述nb模块电池接口包括插座接扣j5、二极管d7，所述插座接扣j5的1端、m1端和m2端均接地，所述插座接扣j5的端口2与二极管d7的正极相连，所述二极管d7的负极与主板接口模块主板对插线j2的6口相连。
11.在上述方案中，电池接口模块分别为主控板和通讯模块两路供电，其中主控板为外部智能门锁主芯片stm32g070rxt电路，这样即使因为通讯模块功耗大没电也不影响主控板供电，方便用户使用，这也是本实用新型最主要权利保护技术。
12.进一步的，所述复位电路包括三极管q3、电阻r5和电阻r6，所述三极管q3的基极与电阻r5的第一端、电阻r6的第一端连接，所述三极管q3的发射极、电阻r6的第二端均接地，所述三极管q3的集电极与nb模块电相连，所述电阻r5的第二端与主板接口模块主板对插线j2的7口相连。
13.在上述方案中，复位电路由晶体管构成反向器，用于在nb模块工作异常或失控的情况下对nb模块进行硬件复位，以确保系统的稳定长期工作，加入反向电路后，可忽略不同cmos芯片的电平电压差，并能起到抗干扰作用，且该电路在不工作时待机电流不到1μa，对整体功耗设计有利。
14.进一步的，所述串口电平转换模块包括电阻r7、电阻r9、电阻r11、测试点tp6、测试点tp7和测试点tp8，所述电阻r9的第一端与主板接口模块主板对插线j2的插线4口相连，所述电阻r9的第二端与电阻r7的第一端、测试点tp6、nb模块相连，所述电阻r7的第二端与nb模块相连，所述电阻r11的第一端与主板接口模块主板对插线j2的插线5口相连，所述电阻r11的第二端与测试点tp7、nb模块电相连，所述测试点tp8与nb模块电相连。
15.在上述方案中，不同cmos器件中必然会存在电平电压差，这些电压差很有可能会影响到通讯的稳定性，若是不同cmos器件直接相连，电平的电压的差加上干扰信号的影响，会降低通讯信号的信噪比，从而影响通讯的稳压器，在该路中，在nb模块和主板接口模块中串入适当阻值电阻并用nb模块自带的电源输出作为上拉，再配合主芯片的开漏输出输入，可大大提高通讯的稳定性。
16.进一步的，所述nb模块包括芯片nb_iot_bc28、电容c10、电容c11、电容c12、电阻r4、测试点tp3、测试点tp4和射频测试座ant_c88p132，所述芯片nb_iot_bc28的引脚1接地，所述芯片nb_iot_bc28的引脚10、芯片nb_iot_bc28的引脚11、芯片nb_iot_bc28的引脚12、芯片nb_iot_bc28的引脚13、芯片nb_iot_bc28的引脚14均与sim卡模块相连，所述芯片nb_iot_bc28的引脚15与复位电路模块三极管q3的集电极相连，所述芯片nb_iot_bc28的引脚17与串口电平转换模块电阻r9的第二端、电阻r7的第一端相连，所述芯片nb_iot_bc28的引脚18与串口电平转换模块电阻r11的第二端、测试点tp7相连，所述芯片nb_iot_bc28的引脚20与测试点tp8相连，所述芯片nb_iot_bc28的引脚24与电容c12的第一端、串口电平转换模块电阻r7的第二端相连，所述电容c12的第二端接地，所述芯片nb_iot_bc28的引脚27、芯片nb_iot_bc28的引脚34均接地，所述芯片nb_iot_bc28的引脚35与电容c10的第一端、电阻r4的第一端相连，所述电容c10的第二端接地，所述电阻r4的第二端与电容c11的第一端、射频测试座ant_c88p132的端口1相连，所述电容c11的第二端、射频测试座ant_c88p132的端口2、射频测试座ant_c88p132的端口3、射频测试座ant_c88p132的端口4均接地，所述芯片nb_iot_bc28的引脚36、芯片nb_iot_bc28的引脚37均接地，所述芯片nb_iot_bc28的引脚38与测试点tp4相连，所述芯片nb_iot_bc28的引脚39与测试点tp3相连，所述芯片nb_iot_bc28的引脚40、芯片nb_iot_bc28的引脚41均接地，所述芯片nb_iot_bc28的引脚42、芯片nb_iot_bc28的引脚43均接电源vdd。
17.在上述方案中，在天线连接器和模块的射频输出脚之间用50ω阻抗线连接，并配用两颗并联物料和一颗串联物料。可进行阻抗的两次匹配，确保阻抗的一致，降低线损及对外干扰。
18.进一步的，所述sim卡模块包括电阻r8、电阻r10、电阻r13、电阻r14、电容c13、电容c14、电容c15、电容c16、双向tvs管d3、双向tvs管d4、双向tvs管d5、双向tvs管d6和sim卡micro_sim_6pin_flip，所述sim卡micro_sim_6pin_flip的1口与nb模块芯片nb_iot_bc28的引脚10相连，所述sim卡micro_sim_6pin_flip的2口与双向tvs管d6第一端、电容c13的第一端、电阻r14的第一端、nb模块芯片nb_iot_bc28的引脚14相连，所述双向tvs管d6的第二端、电容c13的第二端接地，所述sim卡micro_sim_6pin_flip的3口不接，所述sim卡micro_sim_6pin_flip的4口与双向tvs管d5的第一端、电容c16的第一端，电阻r13的第一端相连，所述双向tvs管d5的第二端、电容c16的第二端接地，所述电阻r13的第二端与nb模块芯片nb_iot_bc28的引脚12相连，所述sim卡micro_sim_6pin_flip的5口与双向tvs管d4的第一端，电容c15的第一端、电阻r14的第二端、电阻r8的第一端相连，所述双向tvs管d4的第二端、电容c15的第二端接地，所述电阻r8的第二端与nb模块芯片nb_iot_bc28的引脚11相连，所述sim卡micro_sim_6pin_flip的6口与双向tvs管d3的第一端、电容c14的第一端、电阻r10的第一端相连，所述双向tvs管d3的第二端、电容c14的第二端接地，所述电阻r10的第二端与nb模块芯片nb_iot_bc28的引脚13相连，所述sim卡micro_sim_6pin_flip的7口与sim卡micro_sim_6pin_flip的8口均接地。
19.在上述方案中，用示波器可以在sim卡座上测到一些数据信号，没插卡时，这些信号不会送出，可谓“瞬间即逝”，但可以用示波器捕捉到，以此判别sim卡模块有无故障。
20.与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型电量使用时间能够达到1年，延长使用时间；使用过程中不用频繁的更换电池，降低用户使用成本；使用过程
中即使通讯模块因没电不能工作，也不影响用户正常开门。
附图说明
21.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
22.图1是本实用新型的pmu模块部分示意图；
23.图2是本实用新型的pmu模块部分示意图；
24.图3是本实用新型的主板对插线示意图；
25.图4是本实用新型的电池接口部分示意图；
26.图5是本实用新型的电池接口部分示意图；
27.图6是本实用新型的按键设置示意图；
28.图7是本实用新型的复位电路示意图；
29.图8是本实用新型的nb模块示意图；
30.图9是本实用新型的串口电平转换模块示意图；
31.图10是本实用新型的sim卡模块示意图；
32.图中：1、受控开关电路；2、低压差线性稳压电路；3、滤波电容；4、pcba主板电池接口；5、nb模块电池接口。
具体实施方式
33.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，所描述的实施例仅仅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做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。
34.请参阅图1-10，本实用新型提供技术方案：
35.一种可通信门锁用双电池供电装置，包括设置按键模块和sim卡模块，其特征在于：包括主板接口模块、pmu模块、电池接口模块、复位电路、串口电平转换模块和nb模块，所述电池接口模块包括pcba主板电池接口4、nb模块电池接口5，所述主板接口模块与pmu模块电性连接，所述主板接口模块与串口电平转换模块电性相连，所述主板接口模块与复位电路电性相连，所述主板接口与外部智能门锁主芯片stm32g070rxt电路电性连接，所述串口电平转换模块与nb模块电性相连，所述nb模块与sim卡模块电性相连，所述pcba主板电池接口4与主板接口模块电性相连，所述nb模块电池接口5与主板接口模块电性相连。
36.主板接口模块包括主板对插线j2，所述设置按键模块包括按键k1，所述主板对插线j2的插线1口、主板对插线j2的插线6口与电池接口相连，所述主板对插线j2的插线2口与设置按键模块按键k1的端口2相连，所述主板对插线j2的插线3口与设置按键模块按键k1的端口1相连，所述主板对插线j2的插线4口、主板对插线j2的插线5口与串口电平转换模块电相连，所述主板对插线j2的插线7口与复位电路模块电相连，所述主板对插线j2的插线8口与pmu模块电相连。
37.pmu模块包括受控开关电路1、低压差线性稳压电路2及滤波电容3，所述受控开关电路1包括场效应管dmp2305u、电阻r1、场效应管si2302、电阻r2和电阻r3，所述场效应管
dmp2305u的源极与电阻r1的第一端、主板接口模块主板对插线j2的插线6口相连，所述电阻r1的第二端与场效应管dmp2305u的栅极、场效应管si2302的漏极相连，所述场效应管si2302的栅极与电阻r2的第一端相连，场效应管si2302的源极接地，所述电阻r2的第二端与电阻r3的第一端、主板接口模块主板对插线j2的插线8口相连，所述电阻r3的第二端接地，所述低压差线性稳压电路2包括正电压稳压器tx6251、电容c6、电容c7、电容c8和电容c9，所述正电压稳压器tx6251的输入端与电容c6的第一端、电容c7的第一端、场效应管dmp2305u的漏极相连，所述正电压稳压器tx6251的接地端、电容c6的第二端和电容c7的第二端均接地，所述正电压稳压器tx6251的输出端、电容c8的第一端和电容c9的第一端接电源vdd，所述电容c8的第二端和电容c9的第二端均接地，所述滤波电容3包括电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电容c5、测试点tp1和测试点tp2，所述测试点tp1、电容c1的第一端、电容c2的第一端、电容c3的第一端、电容c4的正极和电容c5的正极接电源vdd，所述电容c1的第二端、电容c2的第二端、电容c3的第二端、电容c4的负极和电容c5的负极均接地，所述测试点tp2接地。
38.电池接口模块包括pcba主板电池接口4、nb模块电池接口5，所述pcba主板电池接口4包括插座接扣j1、二极管d1，所述插座接扣j1的1端、m1端和m2端均接地，所述插座接扣j1的端口2与二极管d1的正极相连，所述二极管d1的负极与板接口模块主板对插线j2的1口相连，所述nb模块电池接口5包括插座接扣j5、二极管d7，所述插座接扣j5的1端、m1端和m2端均接地，所述插座接扣j5的端口2与二极管d7的正极相连，所述二极管d7的负极与主板接口模块主板对插线j2的6口相连。
39.复位电路包括三极管q3、电阻r5和电阻r6，所述三极管q3的基极与电阻r5的第一端、电阻r6的第一端连接，所述三极管q3的发射极、电阻r6的第二端均接地，所述三极管q3的集电极与nb模块相连，所述电阻r5的第二端与主板接口模块主板对插线j2的7口相连。
40.串口电平转换模块包括电阻r7、电阻r9、电阻r11、测试点tp6、测试点tp7和测试点tp8，所述电阻r9的第一端与主板接口模块主板对插线j2的插线4口相连，所述电阻r9的第二端与电阻r7的第一端、测试点tp6、nb模块相连，所述电阻r7的第二端与nb模块相连，所述电阻r11的第一端与主板接口模块主板对插线j2的插线5口相连，所述电阻r11的第二端与测试点tp7、nb模块相连，所述测试点tp8与nb模块相连。
41.nb模块包括芯片nb_iot_bc28、电容c10、电容c11、电容c12、电阻r4、测试点tp3、测试点tp4和射频测试座ant_c88p132，所述芯片nb_iot_bc28的引脚1接地，所述芯片nb_iot_bc28的引脚10、芯片nb_iot_bc28的引脚11、芯片nb_iot_bc28的引脚12、芯片nb_iot_bc28的引脚13、芯片nb_iot_bc28的引脚14均与sim卡模块相连，所述芯片nb_iot_bc28的引脚15与复位电路模块三极管q3的集电极相连，所述芯片nb_iot_bc28的引脚17与串口电平转换模块电阻r9的第二端、电阻r7的第一端相连，所述芯片nb_iot_bc28的引脚18与串口电平转换模块电阻r11的第二端、测试点tp7相连，所述芯片nb_iot_bc28的引脚20与测试点tp8相连，所述芯片nb_iot_bc28的引脚24与电容c12的第一端、串口电平转换模块电阻r7的第二端相连，所述电容c12的第二端接地，所述芯片nb_iot_bc28的引脚27、芯片nb_iot_bc28的引脚34均接地，所述芯片nb_iot_bc28的引脚35与电容c10的第一端、电阻r4的第一端相连，所述电容c10的第二端接地，所述电阻r4的第二端与电容c11的第一端、射频测试座ant_c88p132的端口1相连，所述电容c11的第二端、射频测试座ant_c88p132的端口2、射频测试
座ant_c88p132的端口3、射频测试座ant_c88p132的端口4均接地，所述芯片nb_iot_bc28的引脚36、芯片nb_iot_bc28的引脚37均接地，所述芯片nb_iot_bc28的引脚38与测试点tp4相连，所述芯片nb_iot_bc28的引脚39与测试点tp3相连，所述芯片nb_iot_bc28的引脚40、芯片nb_iot_bc28的引脚41均接地，所述芯片nb_iot_bc28的引脚42、芯片nb_iot_bc28的引脚43均接电源vdd。
42.sim卡模块包括电阻r8、电阻r10、电阻r13、电阻r14、电容c13、电容c14、电容c15、电容c16、双向tvs管d3、双向tvs管d4、双向tvs管d5、双向tvs管d6和sim卡micro_sim_6pin_flip，所述sim卡micro_sim_6pin_flip的1口与nb模块芯片nb_iot_bc28的引脚10相连，所述sim卡micro_sim_6pin_flip的2口与双向tvs管d6第一端、电容c13的第一端、电阻r14的第一端、nb模块芯片nb_iot_bc28的引脚14相连，所述双向tvs管d6的第二端、电容c13的第二端接地，所述sim卡micro_sim_6pin_flip的3口不接，所述sim卡micro_sim_6pin_flip的4口与双向tvs管d5的第一端、电容c16的第一端，电阻r13的第一端相连，所述双向tvs管d5的第二端、电容c16的第二端接地，所述电阻r13的第二端与nb模块芯片nb_iot_bc28的引脚12相连，所述sim卡micro_sim_6pin_flip的5口与双向tvs管d4的第一端，电容c15的第一端、电阻r14的第二端、电阻r8的第一端相连，所述双向tvs管d4的第二端、电容c15的第二端接地，所述电阻r8的第二端与nb模块芯片nb_iot_bc28的引脚11相连，所述sim卡micro_sim_6pin_flip的6口与双向tvs管d3的第一端、电容c14的第一端、电阻r10的第一端相连，所述双向tvs管d3的第二端、电容c14的第二端接地，所述电阻r10的第二端与nb模块芯片nb_iot_bc28的引脚13相连，所述sim卡micro_sim_6pin_flip的7口与sim卡micro_sim_6pin_flip的8口均接地。
43.本实用新型的工作原理：按下按键k1时，受控开关电路开启接通电路，为整个通讯模块提供稳定的3.3v电源，pcba主板电池接口为外部智能门锁主芯片stm32g070rxt电路供电，nb模块电池接口为nb模块供电，nb模块与sim卡模块电性连接，双电池接口各自采用独立的插座接扣，从而各自独立供电。
44.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
45.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。