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1、(10)授权公告号 CN 202483340 U(45)授权公告日 2012.10.10CN202483340U*CN202483340U*(21)申请号 201120479935.4(22)申请日 2011.11.28E05G 1/00(2006.01)E05B 49/00(2006.01)E05B 45/06(2006.01)H03K 17/98(2006.01)(73)专利权人李林桐地址 255300 山东省淄博市周村区太和南生活区12号楼2单元401(72)发明人李林桐(74)专利代理机构青岛发思特专利商标代理有限公司 37212代理人耿霞(54) 实用新型名称电容式触摸感应电子保险柜。
2、(57) 摘要一种电容式触摸感应电子保险柜，属于电子保险柜领域。包括箱体，箱体设置上壳和电磁式电子锁，其特征在于：箱体内设置电子保险管理电路，上壳设置液晶显示屏和电容式触摸感应按键，电容式触摸感应按键嵌入上壳的上表面，电容式触摸感应按键上部设置伪装图案，电容式触摸感应按键连接电子保险管理电路，电子保险管理电路的输出端连接电磁式电子锁。只有通过具有规定电阻值的材料触摸电容式触摸感应按键才可以进行指令输入，取消原有机械按键，整体稳定性好，所有电子管理电路隐藏在保险柜内部，防止不法分子通过暴力或技术破坏手段强行破坏，造成损失；具有稳定性高、安全系数高、便于保障财产安全，不易破坏的优点。(51)Int。
3、.Cl.(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 权利要求书1页 说明书6页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书 1 页 说明书 6 页 附图 2 页1/1页21.一种电容式触摸感应电子保险柜，包括箱体，箱体设置上壳和电磁式电子锁，其特征在于：箱体内设置电子保险管理电路，上壳设置液晶显示屏和电容式触摸感应按键，电容式触摸感应按键嵌入上壳的上表面，电容式触摸感应按键上部设置伪装图案，电容式触摸感应按键连接电子保险管理电路，电子保险管理电路的输出端连接电磁式电子锁。2.根据权利要求1所述的电容式触摸感应电子保险柜，其特征在于：所述的电子保险管理电路包括电源。
4、管理系统、处理器和无线通讯系统，处理器的输入端连接电容式触摸感应按键，处理器的通讯端连接无线通讯系统，处理器的输出端连接电磁式电子锁，电源管理系统分别连接处理器、电磁式电子锁和无线通讯系统的电源输入端。3.根据权利要求2所述的电容式触摸感应电子保险柜，其特征在于：所述的电源管理系统包括蓄电池、5V线性稳压单元、6V可调线性稳压单元和7V开关稳压单元，蓄电池的输出端分别连接5V线性稳压单元、6V可调线性稳压单元和7V开关稳压单元的输入端，5V线性稳压单元的输出端分别连接处理器、液晶显示器和电容式触摸感应按键，6V可调线性稳压单元的输出端连接电磁式电子锁的输入端，7V开关稳压单元的输出端连接无线通。
5、讯系统。4.根据权利要求1或2或3所述的电容式触摸感应电子保险柜，其特征在于：所述的电容式触摸感应按键包括12路电容式触摸感应输入单元，其中一路的电容式触摸感应输入单元包括按键管理芯片（U2），电容（C1），三极管（Q1）、电阻（R3）和发光二极管（D1），按键管理芯片（U2）的一路数据端连接处理器的数据端，其公共端通过电容（C1）接地，另一侧的一路数据端连接三极管（Q1）的基极，三极管（Q1）的射电极通过发光二极管（D1）连接5V线性稳压单元的输出端，三极管（Q1）的集电极通过电阻（R3）连接触摸端。5.根据权利要求3所述的电容式触摸感应电子保险柜，其特征在于：所述的6V可调线性稳压单元包括。
6、可调稳压芯片（U3），电容（C14、C15）和电阻（R4、R5），可调稳压芯片（U3）的输入端连接处理器的电子开关的输出端，并且通过电容（C14）接地，可调稳压芯片（U3）的输出端连接电磁式电子锁的输入端，并且通过电容（C15）接地，可调稳压芯片（U3）的调节端设置连接电阻（R4、R5）的公共端。6.根据权利要求1所述的电容式触摸感应电子保险柜，其特征在于：所述的无线通讯系统包括通过max232电平转换器连接处理器通讯端的SIM300型处理模块。7.根据权利要求1所述的电容式触摸感应电子保险柜，其特征在于：所述的处理器采用MC9S12XS128，处理器设置外围电路，外围电路包括存储器，存储器内。
7、部固化程序和数据。8.根据权利要求1或7所述的电容式触摸感应电子保险柜，其特征在于：所述的处理器的电子开关的输出端设置两个电磁式电子锁，箱体内部设置隐藏暗格，两个电磁式电子锁分别设置在隐藏暗格上和箱体上，无线通讯系统设置SIM300型处理模块绑定两个SIM卡，一个与用 户SIM卡无线连接，一个与紧急求助者SIM卡无线连接。 权 利 要 求 书CN 202483340 U1/6页3电容式触摸感应电子保险柜 技术领域0001 本实用新型属于电子保险柜或者保险箱领域，尤其是一种电容式触摸感应电子保险柜。 背景技术0002 目前市面上的电子保险柜有以下不足： 0003 1、键盘普遍采用矩阵键盘，软件多。
8、采用扫描方式。按键是保险柜较为脆弱的，不法分子可以通过暴力破坏前面板上的键盘后对整个电路板进行观察分析就能较容易的通过技术手段破译保险柜，安全系数故此降低； 0004 2、按键式矩阵键盘不具有隐藏性，就暴露在前面板上，非常醒目，安全系数因此降低； 0005 3、按键式矩阵键盘徒手就可以进行指令输入而不是通过介质输入指令，安全系数因此降低； 0006 4、报警装置通常使用音效报警，扩音器才声音传播距离相当有限，无法及时有效传达保险箱的使用状态，安全系数因此降低； 0007 5、保险柜通常无法解决不法分子尾随强迫开启保险柜的问题，安全系数故此降低； 0008 6、当保险箱被盗时往往无法定位从而及时。
9、的挽回用户的损失，对用户的财产安全造成了威胁，安全系数因此降低。 实用新型内容0009 根据以上现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种安全系数高，便于保障财产安全，不易破坏的电容式触摸感应电子保险柜。 0010 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电容式触摸感应电子保险柜，包括箱体，箱体设置上壳和电磁式电子锁，其特征在于：箱体内设置电子保险管理电路，上壳设置液晶显示屏和电容式触摸感应按键，电容式触摸感应按键嵌入上壳的上表面，电容式触摸感应按键上部设置伪装图案，电容式触摸感应按键连接电子保险管理电路，电子保险管理电路的输出端连接电磁式电子锁。 0011 电容式触摸感应。
10、按键与电子保险管理电路不设置在一起，分别设置在上壳和箱体内，防止被一起暴力破坏，造成损失；电容式触摸感应按键上面有电路但没有电子元件“焊”在上面，没有原有机械按键，稳定性好，而且与电子保险管理电路等主要模块分离，即使不法分子通过暴力手段破坏上壳前面板上的设施也无法观察到主要模块。电子保险管理电路可以采用现有电子式保险柜或者保险箱的控制系统。伪装图案可以是图画，如风景画、人物肖像等，也可以上壳外表面材料等，设置伪装图案可以将电容式触摸感应按键分布到 上壳的不同位置，用户可以通过图像来判断按键的位置，增加保密性。也可以通过具有规定电阻值的材料触摸电容式触摸感应按键才可以进行指令输入。 说 明 书C。
11、N 202483340 U2/6页40012 其中优选方案是： 0013 所述的电子保险管理电路包括电源管理系统、处理器和无线通讯系统，处理器的输入端连接电容式触摸感应按键，处理器的通讯端连接无线通讯系统，处理器的输出端连接电磁式电子锁，电源管理系统分别连接处理器、电磁式电子锁和无线通讯系统的电源输入端。电源管理系统可以采用现有供电装置，支持处理器、电磁式电子锁和无线通讯系统的工作电源；电容式触摸感应按键用于输入密码，处理器进行验证密码的准确性，并且将结果通过液晶显示屏显示，或者通过无线通讯系统发出信息，同时启动电磁式电子锁，完成电子保险管理电路的控制功能。 0014 所述的电源管理系统包括蓄。
12、电池、5V线性稳压单元、6V可调线性稳压单元和7V开关稳压单元，蓄电池的输出端分别连接5V线性稳压单元、6V可调线性稳压单元和7V开关稳压单元的输入端，5V线性稳压单元的输出端分别连接处理器、液晶显示器和电容式触摸感应按键，6V可调线性稳压单元的输出端连接电磁式电子锁的输入端，7V开关稳压单元的输出端连接无线通讯系统。分别提供5v、6v、7v电源，解决部件工作电压不同的问题。其中，5V电源给处理器的单片机及其外围电路、电容式触摸感应按键、液晶显示器和辅助电路供电；6v电源给电磁式电子锁供电；7v电源给GSM或GPRS的无线通讯系统的模块供电。 0015 所述的电容式触摸感应按键包括12路电容式。
13、触摸感应输入单元，其中一路的电容式触摸感应输入单元包括按键管理芯片U2，电容C1，三极管Q1、电阻R3和发光二极管D1，按键管理芯片U2的一路数据端连接处理器的数据端，其公共端通过电容C1接地，另一侧的一路数据端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的射电极通过发光二极管D1连接5V线性稳压单元的输出端，三极管Q1的集电极通过电阻R3连接触摸端。按键管理芯片U2可以采用st系列芯片，或者其组合。输出时，手摸触摸端接地，发光二极管D1发光指示动作，同时电容C1电量变化，实现信号输入。12路电容式触摸感应输入单元结构相同，定义为输入0-9、确认、取消功能。 0016 所述的6V可调线性稳压单元包括可调稳。
14、压芯片U3，电容C14、C15和电阻R4、R5，可调稳压芯片U3的输入端连接处理器的电子开关的输出端，并且通过电容C14接地，可调稳压芯片U3的输出端连接电磁式电子锁的输入端，并且通过电容C15接地，可调稳压芯片U3的调节端设置连接电阻R4、R5的公共端。电阻R4、R5的阻值对比实现可调稳压芯片U3的输出电压，可以根据需要设置，以解决供给任何不同工作电压的电磁式电子锁使用，其启动和关闭受处理器控制。 0017 所述的无线通讯系统包括通过max232电平转换器连接处理器通讯端的SIM300型处理 模块，采用AT命令，与用户SIM卡实现通信和数据处理，将密码输入情况发送到用户。既可以完成情况的发送。
15、，还可以实现当丢失保险柜时，由于内部装有GPRS通讯模块，可以进行定位追踪，最大程度的保护了使用者的财产安全。 0018 所述的处理器采用MC9S12XS128，处理器设置外围电路，外围电路包括存储器，存储器内部固化程序和数据，电容式触摸感应按键输入正确信息时，控制电磁式电子锁打开；输入错误信息时，处理器通过无线通讯系统将密码输入情况发动到用户SIM卡。处理器采用飞思卡尔公司（原摩托罗拉半导体部）的16位处理芯片MC9S12XS128，工作频率可达160MHz，其处理速度接近32位处理器水平。该处理器广泛应用于高端轿车的控制系统，具有抗干扰能力强，总线资源丰富的优点，并具有16路AD接口，8路。
16、PWM脉冲调制接口、8路说 明 书CN 202483340 U3/6页5脉冲累加功能、看门狗监控功能等，能够确保该保险柜操作流畅、反应迅速。 0019 所述的处理器的电子开关的输出端设置两个电磁式电子锁，箱体内部设置隐藏暗格，两个电磁式电子锁分别设置在隐藏暗格上和箱体上，无线通讯系统设置SIM300型处理模块绑定两个SIM卡，一个与用户SIM卡连接，一个与紧急求助者SIM卡连接； 0020 其控制方法是： 0021 处理器设置开启码和尾随码，输入正确开启码后，处理器控制两个电磁式电子锁同时打开，用户SIM卡接收到短信提示；当连续输入三次错误密码，开启功能自动暂停；用户SIM卡收到短信提示；当用。
17、户被强迫开启保险柜时可输入尾随码，此时箱体上的电磁式电子锁正常开启，向紧急求助者SIM卡发出求救短。可以解决用户被歹徒胁迫情况下的人身安全问题和柜体内保存的财物的保险问题，及时报警。 0022 本实用新型电容式触摸感应电子保险柜所具有的有益效果是：通过一体性设置，整体上可以达到： 0023 1、电容式触摸感应按键上面有电路但没有电子元件“焊”在上面，没有原有机械按键，稳定性好，而且与电子保险管理电路等主要模块分离，即使不法分子通过暴力手段破坏上壳前面板上的设施也无法观察到主要模块，防止不法分子通过暴力破坏手段强行破开键盘观察到有效电路后进行技术破译，造成损失；该技术利用具有规定电阻值的材料接触。
18、面板时的电容变化检测按键的动作，具有稳定性高、寿命长、外形美观的优点； 0024 2、通过GPRS模块实时将保险柜的状态通过手机短信的形式发送带用户手机，使用户及时了解保险柜状态； 0025 3、设置伪装图案可以将电容式触摸感应按键分布到上壳的不同位置，用户可以通过图像来判断按键的位置，增加保密性； 0026 4、处理准确，供电稳定，可以是采用多种功能单元，替代性强； 0027 5、可以解决用户被歹徒胁迫情况下的人身安全问题和柜体内保存的财物的保险问题，及时报警。 附图说明0028 图1为本实用新型的实施例1结构示意图； 0029 图2为本实用新型的实施例2的电子保险管理电路的原理方框图； 0。
19、030 图3为本实用新型的实施例3的电源管理系统的原理方框图； 0031 图4为本实用新型的实施例4的电容式触摸感应按键的原理方框图； 0032 图5为本实用新型的实施例5的6V可调线性稳压单元的原理方框图； 0033 其中：1、上壳 2、箱体 3、把手 4、电容式触摸感应按键 5、液晶显示屏 U1、处理器 U2、按键管理芯片 U3、可调稳压芯片 C1-C15、电容 R1-R5、电阻 Q1、三极管 D1、发光二极管。 具体实施方式0034 下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述： 0035 实施例1： 0036 如图1所示，箱体2设置上壳1、把手3和电磁式电子锁，箱体2内设置电子保险管说。
20、 明 书CN 202483340 U4/6页6理电路，上壳1设置液晶显示屏5和电容式触摸感应按键4，电容式触摸感应按键4嵌入上壳1的上表面，电容式触摸感应按键4上部设置伪装图案，电容式触摸感应按键4连接电子保险管理电路，电子保险管理电路的输出端连接电磁式电子锁。 0037 箱体2既可以是保险柜箱体，保险柜箱体或者手提式保险柜/箱的箱体。 0038 电容式触摸感应按键与电子保险管理电路不设置在一起，分别设置在上壳和箱体内，防止不法分子通过暴力破坏手段强行破开键盘观察到有效电路后进行技术破译，造成损失；电容式触摸感应按键上面有电路但没有电子元件“焊”在上面，没有原有机械按键，稳定性好，而且与电子保。
21、险管理电路等主要模块分离，即使不法分子通过暴力手段破坏上壳前面板上的设施也无法观察到主要模块。电子保险管理电路可以采用现有电子式保险柜或者保险箱的控制系统。伪装图案可以是图画，如风景画、人物肖像等，也可以上壳外表面材料等，设置伪装图案可以将电容式触摸感应按键分布到上壳的不同位置，用户可以通过图像来判断按键的位置，增加保密性。 0039 显示模块采用YB1602A液晶显示模块。YB1602A是一种字符型液晶模块。共可以显示216字符，每个字符是由58点阵组成的字符块集。字符型液晶显示模块由字符型液晶显示屏（LCD），控制驱动主芯片SPLC780C及其扩展驱动芯片SPLC1OO，配以少量外围阻、容。
22、元件结构件等装配在PCB板上而成。YB1602A采用COB工艺制作，结构稳定，使用寿命 长。广泛应用于智能仪器仪表、通讯、办公自动化以及军工领域。 0040 无线通讯系统包括通过max232电平转换器连接处理器通讯端的SIM300型处理模块，采用AT命令，与用户SIM卡实现通信和数据处理，将密码输入情况发送到用户。既可以完成情况的发送，还可以实现当丢失保险柜时，由于内部装有GPRS通讯模块，可以进行定位追踪，最大程度的保护了使用者的财产安全。 0041 所述的处理器采用MC9S12XS128，处理器设置外围电路，外围电路包括存储器，存储器内部固化程序和数据，电容式触摸感应按键输入正确信息时，控。
23、制电磁式电子锁打开；输入错误信息时，处理器通过无线通讯系统将密码输入情况发动到用户SIM卡。处理器采用飞思卡尔公司（原摩托罗拉半导体部）的16位处理芯片MC9S12XS128，工作频率可达160MHz，其处理速度接近32位处理器水平。该处理器广泛应用于高端轿车的控制系统，具有抗干扰能力强，总线资源丰富的优点，并具有16路AD接口，8路PWM脉冲调制接口、8路脉冲累加功能、看门狗监控功能等，能够确保该保险柜操作流畅、反应迅速。 0042 实施例2： 0043 如图2所示，在实施例1的基础上，提供一种效果更好的电子保险管理电路，包括电源管理系统、处理器和无线通讯系统，处理器的输入端连接电容式触摸感。
24、应按键，处理器的通讯端连接无线通讯系统，处理器的输出端连接电磁式电子锁，电源管理系统分别连接处理器、电磁式电子锁和无线通讯系统的电源输入端。电源管理系统可以采用现有供电装置，支持处理器、电磁式电子锁和无线通讯系统的工作电源；电容式触摸感应按键用于输入密码，处理器进行验证密码的准确性，并且将结果通过液晶显示屏显示，或者通过无线通讯系统发出信息，同时启动电磁式电子锁，完成电子保险管理电路的控制功能。 0044 实施例3： 0045 如图3所示，在实施例2的基础上，提供一种效果更好的电源管理系统，包括蓄电池、5V线性稳压单元、6V可调线性稳压单元和7V开关稳压单元，蓄电池的输出端分别连接说 明 书C。
25、N 202483340 U5/6页75V线性稳压单元、6V可调线性稳压单元和7V开关稳压单元的输入端，5V线性稳压单元的输出端分别连接处理器、液晶显示器和电容式触摸感应按键，6V可调线性稳压单元的输出端连接电磁式电子锁的输入端，7V开关稳压单元的输出端连接无线通讯系统。 0046 分别提供5v、6v、7v电源，解决部件工作电压不同的问题。其中，5V电源给处理器的单片机及其外围电路、电容式触摸感应按键、液晶显示器和辅助电路供电；6v电源给电磁式电子锁供电；7v电源给GSM或GPRS的无线通讯系统的模块供电。 0047 实施例4： 0048 如图4所示，在以上实施例的基础上，提供一种效果更好的电容。
26、式触摸感应按键，包括12 路电容式触摸感应输入单元，其中一路的电容式触摸感应输入单元包括按键管理芯片U2，电容C1，三极管Q1、电阻R3和发光二极管D1，按键管理芯片U2的一路数据端连接处理器的数据端，其公共端通过电容C1接地，另一侧的一路数据端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的射电极通过发光二极管D1连接5V线性稳压单元的输出端，三极管Q1的集电极通过电阻R3连接触摸端。 0049 按键管理芯片U2可以采用st系列芯片，或者其组合，其外围电子元器件（如电阻R1、R2，电容C13）的设置为现有技术。输出时，具有规定电阻值的材料的触摸感应按键中两两焊盘交汇处，发光二极管D1发光指示动作，同时电容。
27、C1电量变化，实现信号输入。12路电容式触摸感应输入单元结构相同，分别对应电容C1-C12，定义为输入0-9、确认、取消功能。 0050 利用触摸电容与电阻构成PC回路，检测充放电时间的变化量。 0051 充放电时间的计算公式为： 0052 t,R,C分别为充放电时间，电阻值，电容值；V1为充放电终止电压值；V2为充放电起始电压值；Vt为充放电t时刻电容上的电压值。 0053 在电容式触摸感应按键中两两焊盘交汇处既是一个按键，需要注意的是充放电过程有所变化；不再是单一的电容对地放电，而是两个焊盘相互充放电，利用这种结构可构成规模较大的成本较低的触摸键盘矩阵，而不需专用的芯片。电路中用充放电时间。
28、平均值代替放电时间平均值更能增强抗干忧性。 0054 在测量的过程中，可用定阻值的半导体材料做操作介质替代手去按键，这样测得的数据为半导体的电阻值，而不是人的电阻值。得到的数据会更精确，且以后按键时人手（徒手）对电容式接触键盘是无法输入指令的，必须使用同电阻值的材料，如此，又在无形中多加了一个身份验证程序，大大提高了保险柜的安全性。 0055 实施例5： 0056 如图5所示，在实施例3的基础上，提供一种效果更好的6V可调线性稳压单元包括可调稳压芯片U3，电容C14、C15和电阻R4、R5，可调稳压芯片U3的输入端连接处理器的电子开关的输出端，并且通过电容C14接地，可调稳压芯片U3的输出端连。
29、接电磁式电子锁的输入端，并且通过电容C15接地，可调稳压芯片U3的调节端设置连接电阻R4、R5的公共端。电阻R4、R5的阻值对比实现可调稳压芯片U3的输出电压，可以根据需要设置，以解决供给任何不同工作电压的电磁式电子锁使用，其启动和关闭受处理器控制。 0057 实施例6： 说 明 书CN 202483340 U6/6页80058 在以上实施例的基础上，处理器的电子开关的输出端设置两个电磁式电子锁，箱体内部 设置隐藏暗格，两个电磁式电子锁分别设置在隐藏暗格上和箱体上，无线通讯系统设置两个SIM300型处理模块绑定两个SIM卡一个与用户SIM卡连接，一个与紧急求助者SIM卡连接； 0059 其控制。
30、方法是： 0060 处理器设置开启码和尾随码，输入正确信息后，处理器控制两个电磁式电子锁同时打开，用户SIM卡接收到短信提示；当连续输入三次错误密码，开启功能自动暂停；用户SIM卡收到短信提示；当用户被强迫开启保险柜时可输入尾随码，此时箱体上的电磁式电子锁正常开启，向紧急求助者SIM卡发出求救短；多次输入错误密码处理器控制自动上锁，自动向报警系统发出报警。可以解决用户被歹徒胁迫情况下的人身安全问题和柜体内保存的财物的保险问题，及时报警。 0061 工作原理和使用过程： 0062 使用说明： 0063 1、开机 0064 打开上壳，按下电源按键，自动进入启动状态。该状态下，电子保险管理电路将进行。
31、各模块的自检，各个子系统的初始化，完成自检和启动后将液晶屏将显示“putinthenumber！”，表示已经可以输入密码。 0065 2、输入正确密码 0066 当液晶显示屏未显示“wrong！Locked！”时，可以输入密码，使用具有规定电阻值的材料按下正确的密码后，点击确认键，液晶显示屏将显示“yes！Opening！”，此时电磁式电子锁将自动开启五秒钟，用户可以打开保险柜的两个电磁锁。并接收到箱体2成功打开的短信。 0067 3、输入错误密码。 0068 设置允许用户输入三次密码，每输错一次都将显示剩余的错误次数。如果输错超过三次，电子保险管理电路将自动发送短信告知用户，有人试图开启他的保险柜，并自动锁闭n小时（n可以根据实际情况通过更改程序自由设定）。n小时后将可以再次输入密码。 说 明 书CN 202483340 U1/2页9图1图2图3说 明 书 附 图CN 202483340 U2/2页10图4图5说 明 书 附 图CN 202483340 U10。