一种全自动锁体供电控制电路的制作方法

1.本发明涉及一种智能锁供电电路技术领域，更具体地涉及一种全自动锁体供电控制电路。


背景技术：

2.随着技术的进步，人们的生活水平的提高，智能门锁越来越普及，给人们的生活带来了很多便利。目前市面上逐渐出现了全自动智能锁，全自动指纹锁配置的锁体是全自动锁体，这种锁体在开门和关门的时候通过电机带动锁舌运动，而传统的半自动锁体是通过电机带动离合器，实际开门需要通过把手的按压力带动锁舌运动来解锁，所以半自动锁体功耗是比较低的，而全自动锁体则功耗高得多，而且半自动锁体的开锁的瞬时负载远小于全自动锁体的瞬时负载，因此传统的配半自动锁体的智能锁一般都是使用5a干电池供电，但是到了全自动锁的时代，因全自动智能锁的功能越来越多，引入了诸如人脸识别，猫眼视频，在线联网等功能，功耗较大，大多直接采用锂电池来未全自动锁体供电，但是锂电池存在需要定时充电，使用久了之后充电过程中发热导致爆炸等安全性问题。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题提供一种可适应于双电源供电的全自动锁体供电控制电路。
4.为解决上述技术问题，本发明提供一种全自动锁体供电控制电路，用于连接在供电电源和全自动锁体的电机驱动电路之间，所述供电电源包括干电池以及锂电池，所述全自动锁体供电控制电路包括：
5.电压检测电路，与供电电源连接；
6.电源切换电路，包括限流电阻电路和开关电路，所述限流电阻电路和开关电路均连接于供电电源和电机驱动电路之间；
7.mcu，与电压检测电路和开关电路连接，以根据来自电压检测电路的检测电压来控制开关电路的导通和关断，从而在干电池供电时使得供电电源经开关电路流入电机驱动电路，在锂电池供电时经限流电阻电路流入电机驱动电路，从而确保干电池/锂电池的供电。
8.其进一步技术方案为：所述开关电路包括第二开关管以及第三开关管，所述第二开关管的漏极和第三开关管的源极均连接供电电源，所述第三开关管的栅极和漏极分别连接第二开关管的漏极和电机驱动电路，所述第二开关管的源极接地，且该第二开关管的栅极连接mcu，以在检测电压小于预设阈值时控制第二开关管导通，确保干电池供电，而在检测电压大于等于预设阈值时控制第二开关管关断，以使得供电电源经限流电阻电路后流入电机驱动电路，从而确保锂电池供电。
9.其进一步技术方案为：所述开关电路还包括第三十五电阻和第四电容，所述第三十五电阻和第四电容并联连接于第二开关管的栅极和源极之间。
10.其进一步技术方案为：所述开关电路还包括第三十四电阻和第三十六电阻，所述
第二开关管的栅极通过所述第三十四电阻连接mcu的一输出引脚，该第二开关管的漏极通过所述第三十六电阻连接供电电源的供电输出端。
11.其进一步技术方案为：所述限流电阻电路包括依次串联连接于供电电源和电机驱动电路之间的第四十电阻、第四十一电阻、第四十二电阻、第四十三电阻、第四十四电阻以及第四十五电阻。
12.其进一步技术方案为：所述电压检测电路包括分压电阻电路，所述供电电源通过分压电阻电路连接mcu，以提供检测电压。
13.其进一步技术方案为：所述分压电阻电路包括第三十一电阻和第三十二电阻，所述第三十一电阻一端连接供电电源，另一端连接mcu的一输入引脚和第三十二电阻，该第三十二电阻的另一端接地。
14.其进一步技术方案为：所述全自动锁体供电控制电路还包括供电电路，所述供电电路包括稳压器，所述稳压器的输入引脚和使能引脚连接供电电源，该稳压器的输出引脚输出电源vcc以为mcu和电机驱动电路供电。
15.其进一步技术方案为：所述mcu的型号为stm32g031f6p6。
16.与现有技术相比，本发明中mcu通过电压检测电路检测的电压来确定供电电源中是干电池供电还是锂电池供电，从而控制电源切换电路中开关电路的工作，在干电池供电时开关电路导通，使得供电电源经开关电路流入电机驱动电路，即小功率电源输入时可直接供应电机驱动电路，可以保证系统有足够的负载能力，而在锂电池供电时开关电路关断，供电电源经限流电阻电路流入电机驱动电路，可确保电机在高电压的时候不会因为电流过载而出故障，从而确保干电池或锂电池的正常供电，保证了全自动锁体供电系统的稳定，可知，本发明全自动锁体供电控制电路可用于干电池和锂电池双供电电源的供电控制，使得全自动锁体可使用干电池和锂电池两种供电方式，在平时较低功耗时使用干电池供电，而在使用人脸识别、猫眼视频和/或在线联网等功能时使用锂电池供电，以减少锂电池的消耗，避免锂电池因频繁充电而发生安全隐患，从而提高智能锁的使用寿命，提高用户使用体验。
附图说明
17.图1是本发明一种全自动锁体供电控制电路一具体实施例的电路框图。
18.图2是本发明中电源切换电路和电机驱动电路的具体电路图。
19.图3是本发明中mcu、电压检测电路和供电电路的具体电路图。
具体实施方式
20.为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本发明的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
21.参照图1至图3，图1至图3展示了本发明一种全自动锁体供电控制电路10的一具体实施例。本发明全自动锁体供电控制电路10用于连接在供电电源30和全自动锁体的电机驱动电路20之间，在附图所示的实施例中，所述供电电源30包括干电池以及锂电池，所述全自动锁体供电控制电路10包括电压检测电路12、电源切换电路11以及mcu u1，所述电压检测电路12与供电电源30连接，所述电源切换电路11包括限流电阻电路111和开关电路112，所
述限流电阻电路111和开关电路112均连接于供电电源30和电机驱动电路20之间，所述mcu u1与电压检测电路12和开关电路112连接，以根据来自电压检测电路12的检测电压来控制开关电路112的导通和关断，从而在干电池供电时使得供电电源30经开关电路112流入电机驱动电路20，在锂电池供电时经限流电阻电路111流入电机驱动电路20，从而确保干电池/锂电池的供电，即根据检测电压确定供电电源30为干电池时，电源切换电路11将干电池的输出直接传递到电机驱动电路20，而当确定供电电源30为锂电池时，供电电源30经限流电阻电路111传递到电机驱动电路20。
22.基于上述设计，本发明全自动锁体供电控制电路10可用于干电池和锂电池双供电电源的供电控制，使得全自动锁体可使用干电池和锂电池两种供电方式，在平时较低功耗时使用干电池供电，且在干电池供电即小功率电源输入时可直接供应电机驱动电路20，可以保证系统有足够的负载能力，而在使用人脸识别、猫眼视频和/或在线联网等功能时使用锂电池供电，经限流电阻电路111流入电机驱动电路20，可确保电机在高电压的时候不会因为电流过载而出故障，从而确保干电池或锂电池的正常供电，保证了全自动锁体供电系统的稳定，同时可减少锂电池的消耗，避免锂电池因频繁充电而发生安全隐患，从而提高智能锁的使用寿命，提高用户使用体验。
23.在某些实施例中，所述开关电路112包括第二开关管q2以及第三开关管q3，所述第二开关管q2的漏极和第三开关管q3的源极均连接供电电源30，所述第三开关管q3的栅极和漏极分别连接第二开关管q2的漏极和电机驱动电路20，所述第二开关管q2的源极接地，且该第二开关管q2的栅极连接mcu u1，以在检测电压小于预设阈值时控制第二开关管q2导通，确保干电池供电，而在检测电压大于等于预设阈值时控制第二开关管q2关断，以使得供电电源30经限流电阻电路111后流入电机驱动电路20，从而确保锂电池供电。而众所周知，一般来说干电池的工作电压范围是4.8v-6v左右，当低于4.8v则处于低压状态，锂电池的工作电压范围是7v-8.2v左右，当电压低于7v的时候处于低压状态，则本实施例中，预设阈值设置为7v，则在检测电压小于7v时可判定为干电池供电，而在检测电压大于等于7v时判定为锂电池供电。
24.进一步地，所述开关电路112还包括第三十四电阻r34、第三十六电阻r36、第三十五电阻r35和第四电容c4，所述第二开关管q2的栅极通过所述第三十四电阻r34连接mcu u1的一输出引脚，该第二开关管q2的漏极通过所述第三十六电阻r36连接供电电源30的供电输出端，而所述第三十五电阻r35和第四电容c4并联连接于第二开关管q2的栅极和源极之间。且本实施例中，所述电源切换电路11还包括有电解电容c3，所述电解电容c3的阳极连接供电电源30，阴极接地。
25.在某些实施例中，所述限流电阻电路111包括依次串联连接于供电电源30和电机驱动电路20之间的第四十电阻r40、第四十一电阻r41、第四十二电阻r42、第四十三电阻r43、第四十四电阻r44以及第四十五电阻r45。可理解地，所述第四十电阻r40、第四十一电阻r41、第四十二电阻r42、第四十三电阻r43、第四十四电阻r44以及第四十五电阻r45均为可支持大功率的限流电阻，以确保电机在高电压的时候不会因为电流过载而出故障。
26.在本实施例中，所述电压检测电路12包括分压电阻电路，所述供电电源30通过分压电阻电路连接mcu u1，以提供检测电压，具体地，所述分压电阻电路包括第三十一电阻r31和第三十二电阻r32，所述第三十一电阻r31一端连接供电电源30，另一端连接mcu u1的
一输入引脚和第三十二电阻r32，该第三十二电阻r32的另一端接地。
27.优选地，所述全自动锁体供电控制电路10还包括供电电路13，所述供电电路13包括稳压器u3，本实施例中，所述稳压器u3为型号为me6215系列的稳压器，所述稳压器u3的输入引脚(引脚1)连接供电电源30的输出电源vin，其使能引脚(引脚3)通过一第十五电阻r15连接输出电源vin，该稳压器u3的输出引脚(引脚5)作为电源输出引脚，以为mcu u1和电机驱动电路20等供电，即稳压器u3的输出引脚(引脚5)输出电源vcc以为mcu u1和电机驱动电路20供电。
28.具体地，在本实施例中，所述mcu u1的型号为stm32g031f6p6，由图2和图3可知，mcu u1的引脚2连接第二开关管q2的栅极，引脚7连接分压电阻电路，且如附图2所示，本实施例中，所述电机驱动电路20包括型号为drv8837的驱动芯片u2，所述驱动芯片u2的引脚1连接电源切换电路11，引脚2和引脚3连接电机以为电机提供驱动，该驱动芯片u2的引脚5和引脚6分别通过第四电阻r4和第五电阻r5连接mcu u1的引脚17和引脚18，以可通过mcu u1控制电机的工作电流和频率等，该驱动芯片u2的引脚7通过第一三端稳压管d1连接mcu u1的引脚17和引脚18，而该驱动芯片u2的引脚8通过第二三端稳压管d2连接电源vcc，引脚9通过一第八电阻r8连接mcu u1的引脚6。
29.可理解地，本发明所适用的可同时使用干电池和锂电池双供电电源的智能锁系统，可预先通过mcu u1间隔预设时间检测此时智能锁使用状态，若是处于低功耗或者休眠阶段使用干电池供电，而若处于多个功能模块启用时，例如人脸识别、猫眼视频和/或在线联网等功能使用时mcu u1启用锂电池供电。
30.下面对本发明全自动锁体供电控制电路10的供电过程进行详细描述：
31.供电电源30供电输出端输出的电源vin经分压电阻电路后由volt_adc引脚发送至mcu u1，当mcu u1检测到检测电压大于等于7v时，判断全自动锁体是锂电池供电，此时mcu u1会把其power_switch引脚(引脚2)置低，使得开关电路112中的第二开关管q2和第三开关管q3处于关断状态，供电电源30通过r40-r45组成的限流电阻电路111给驱动芯片u2供电；而当检测电压低于7v，判断全自动锁体是干电池供电，此时mcu u1会把其power_switch引脚(引脚2)置高，q2和q3此时处于导通状态，供电电源30通过开关电路112给驱动芯片u2供电，这个时候电机供电方式仅仅是多了开关管的一个很小的压降，基本上是干电池直接供应电机驱动电路20，可以保证系统有足够的负载能力。
32.综上所述，本发明全自动锁体供电控制电路可用于干电池和锂电池双供电电源的供电控制，使得全自动锁体可使用干电池和锂电池两种供电方式，在平时较低功耗时使用干电池供电，而在使用人脸识别、猫眼视频和/或在线联网等功能时使用锂电池供电，以减少锂电池的消耗，避免锂电池因频繁充电而发生安全隐患，从而提高智能锁的使用寿命，提高用户使用体验。
33.以上所述仅为本发明的优选实施例，而非对本发明做任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围内所做的等同变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。