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1、10申请公布号CN103291135A43申请公布日20130911CN103291135ACN103291135A21申请号201210040352022申请日20120222E05B49/00200601E05B47/0620060171申请人刘燃地址550025贵州省贵阳市花溪区贵州大学北校区理学院电科系72发明人刘燃54发明名称一种带有电子眼防盗和手机通信功能的超低功耗指纹锁57摘要本发明提供一种带有电子眼防盗和手机通信功能的超低功耗指纹锁,包括电源管理电路模块、GPRS模块、指纹模块、红外模块、摄像头、电机、电量检测电路、低功耗MCU、9V锂电池、机械锁芯、键盘。当有人在锁前逗留时间。
2、超过15秒而未进行指纹输入操作或者指纹模块采集到非法指纹数据时,摄像头对现场拍照并将照片通过GPRS模块以彩信的形式发送到指定手机上;无人时,除红外模块和低功耗MCU外,其它应用模块处于断电状态;当电量检测电路检测到电量过低时自动发短信到指定手机提示更换电池。本发明将彩信报警、手机通信、指纹识别等技术集成在锁上,并对电路进行了超低功耗设计,既提高了智能防盗能力又提高了电池的利用率。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图3页10申请公布号CN103291135ACN103291135A1/1页21一种带有电子眼防。
3、盗和手机通信功能的超低功耗指纹锁,其特征在于它包括9V锂电池1、电源管理电路模块2、GPRS模块3、指纹模块4、红外模块5、摄像头6、电机7、低功耗MCU8、电量检测电路9、机械锁芯10、键盘11。当红外模块5检测到有人在锁前逗留时间超过15秒而未进行指纹输入操作或者指纹模块4采集到非法指纹数据时,摄像头6自动对现场拍照并将照片数据转交给低功耗MCU8,低功耗MCU8将照片数据通过GPRS模块以彩信的形式发送到指定的手机号码上这个手机号码可由键盘11设定;如果指纹模块4采集到的指纹数据合法,低功耗MCU8控制电源管理电路模块2将电机7的供电打开,并控制电机7带动机械锁芯10开锁。2根据权利要求。
4、1所述的一种带有电子眼防盗和手机通信功能的超低功耗指纹锁,其特征在于所述红外模块5又进一步包括热释电红外传感器A8、SMG841运算放大器A7静态电流380NA。热释电红外传感器A8用于感应人体的红外辐射,并将感应到的红外辐射转换为微弱的电压信号输出给SMG841运算放大器A7,SMG841运算放大器A7把放大后的电压信号输出到低功耗MCU8的外部中断,从而将低功耗MCU8从掉电模式唤醒。3根据权利要求1所述的一种带有电子眼防盗和手机通信功能的超低功耗指纹锁,其特征在于所述电源管理电路模块2用于对摄像头6、指纹模块4、电机7、GPRS模块3进行电源管理,电源管理电路模块2又进一步包括LDO线性。
5、稳压器TPS76928A1静态电流1UA,用于对摄像头6进行28V电源管理;LDO线性稳压器TPS76918A2静态电流1UA,用于对摄像头6进行18V电源管理;LDO线性稳压器TPS76901A3静态电流1UA,用于对GPRS模块进行4V电源管理;LDO电压调整器芯片EG650150A5静态电流小于01UA,用于对指纹模块进行5V电源管理;LDO电压调整器芯片EG650133A6静态电流小于01UA,用于对电机进行33V电源管理;MCP33稳压器A4静态电流小于1UA,用于对LDO电压调整器芯片EG650150A5、LDO电压调整器芯片EG650133A6、红外模块5提供33V的稳定电压。4。
6、根据权利要求1所述的一种带有电子眼防盗和手机通信功能的超低功耗指纹锁,其特征在于所述键盘由11个按键组成,用于设定用户的手机号码GPRS模块将彩信和短信发送到这个设定的手机号码上。5根据权利要求1所述的一种带有电子眼防盗和手机通信功能的超低功耗指纹锁,其特征在于所述低功耗MCU8可以控制电源管理电路模块2输出电压的开断。在无人靠近的情况下,电源管理电路模块2的输出电压被低功耗MCU8关断,从而摄像头6、指纹模块4、电机7、GPRS模块3都处于断电状态。6根据权利要求1所述的一种带有电子眼防盗和手机通信功能的超低功耗指纹锁,其特征在于所述9V锂电池1用于给电源管理电路模块2以及BD4848电量检。
7、测电路9供电。7根据权利要求6所述的一种带有电子眼防盗和手机通信功能的超低功耗指纹锁,其特征在于所述BD4848电量检测电路9,用于对9V锂电池1进行时时电压检测,当9V锂电池1电压低于48V时,产生一个复位信号,将低功耗MCU8从掉电模式唤醒,然后低功耗MCU8通过GPRS模块3发送提示短信到指定的手机号码上,提醒更换电池。权利要求书CN103291135A1/4页3一种带有电子眼防盗和手机通信功能的超低功耗指纹锁技术领域0001本发明涉及无线通信和智能防盗领域,特别提供了一种带有电子眼防盗和手机通信功能的超低功耗指纹锁。背景技术0002目前,锁的防盗性能做的还不够完善对于传统的机械锁和密码。
8、锁来说,钥匙容易被复制、密码也可能泄露,拥有了钥匙和密码,任何人都可以开锁;对于传统的指纹锁来说,指纹的唯一性使得它在防盗性能上优于机械锁和密码锁,但是如果面对强行撬锁的情况,指纹锁也不再具有防盗性了。本发明将电子眼、彩信报警、手机通信、指纹识别等技术集成在锁上,极大提高了锁的安全防盗能力,即使在强行撬锁的情况下,也能迅速将现场情况拍照并发送到主人手机上。0003电源供电问题是电子锁领域面临的永恒话题。目前的电子锁供电方式主要有两种一种是直接接市电,一种是电池供电。对于直接接市电的电子锁来说,一旦停电,锁将无法打开。对于电池供电的电子锁来说,经常更换电池也是个让人头疼的问题。要解决上述问题,就。
9、必须降低电子锁的功耗,提高电池的利用率。目前市场上的指纹锁一般用到半年至一年左右就需要更换一次电池,而本发明通过对电路进行超低功耗设计,在增加电子眼防盗和手机通信功能的同时将整个电路的静态电流做到了13UA以下,如果采用一块9V1200MAH的锂电池作为电源的话,足足可以静态工作10年而不用更换电池。发明内容0004本发明的主要目的是解决现有电子锁防盗性能不完善、智能化程度低、电池利用率不高等缺点,特提供了一种带有电子眼防盗和手机通信功能的超低功耗指纹锁。0005本发明所采用的技术方案为0006一种带有电子眼防盗和手机通信功能的超低功耗指纹锁,包括电源管理电路模块、GPRS模块、指纹模块、红外。
10、模块、摄像头、电机、电量检测电路、低功耗MCU、9V锂电池、机械锁芯、键盘。0007其中,所述低功耗MCU,是整个电路的核心,用于对其它各部分电路进行管理和控制。0008其中,所述GPRS模块,用于发送短信和彩信到指定的手机号码上。0009其中,所述键盘由11个按键组成,用于设定用户的手机号码GPRS模块将彩信和短信发送到这个号码上。0010其中,所述电机,用于带动机械锁芯开锁。0011其中,所述摄像头可选用OV9650,用于对现场进行拍照。0012其中,所述指纹模块,用于采集使用者的指纹数据,如果采集到的指纹数据合法则电机带动机械锁芯开锁;如果采集到的指纹数据不合法,摄像头将对现场拍照,并将。
11、照片通过GPRS模块发送到指定的手机号码上。说明书CN103291135A2/4页40013其中,所述电源管理电路模块用于负责整个电路的电源分配以及控制各部分电路的供电,又进一步包括LDO线性稳压器TPS76928静态电流1UA,用于对摄像头OV9650进行28V电源管理;LDO线性稳压器TPS76918静态电流1UA,用于对摄像头OV9650进行18V电源管理;LDO线性稳压器TPS76901静态电流1UA,用于对GPRS模块进行4V电源管理;LDO电压调整器芯片EG650150静态电流小于01UA,用于对指纹模块进行5V电源管理;LDO电压调整器芯片EG650133静态电流小于01UA,用。
12、于对电机进行33V电源管理;MCP33稳压器静态电流小于1UA,用于对所述LDO电压调整器芯片EG650150、LDO电压调整器芯片EG650133、红外模块提供33V的稳定电压。0014其中,所述红外模块又进一步包括热释电红外传感器,用于感应人体的红外辐射,将感应到的红外辐射转换为微弱的电压信号并输出给SMG841运算放大器;SMG841运算放大器静态电流380NA,用于放大微弱的电压信号,并把放大后的电压信号输出到低功耗MCU的外部中断,从而将低功耗MCU从掉电模式唤醒。0015其中,所述电量检测电路可选用BD4848电压检测芯片静态电流08UA进行搭建,用于对9V锂电池进行时时电压检测,。
13、当9V锂电池电压低于48V时,产生一个复位信号,将低功耗MCU从掉电模式唤醒,然后低功耗MCU通过GPRS模块发送提示短信到指定的手机号码上,提醒更换电池。0016其中,所述9V锂电池,用于给电源管理电路模块以及电量检测电路供电。0017在无人靠近的情况下,低功耗MCU处在掉电模式,摄像头、指纹模块、GPRS模块、电机均处于断电状态通过电源管理电路模块将它们的电源切断,唯有红外模块处在工作状态,所以整个电路的功耗极低。当红外模块检测到有人时,会产生一个中断信号将低功耗MCU从掉电模式唤醒,接着低功耗MCU控制电源管理电路模块将指纹模块的供电打开,如果指纹模块在15秒内没有采集到指纹数据或者采集。
14、到的指纹数据非法,低功耗MCU控制电源管理电路模块将摄像头的供电打开,摄像头对现场进行拍照,并将照片数据转交给低功耗MCU,低功耗MCU将照片数据通过GPRS模块以彩信的形式发送到指定的手机号码上这个手机号码可由键盘设定;如果指纹模块采集到的指纹数据合法,低功耗MCU控制电源管理电路模块将电机的供电打开,并控制电机带动机械锁芯开锁。0018本发明的优点在于00191将电子眼、彩信报警、手机通信、指纹识别等技术集成在了锁上,从而大幅度提高了锁的防盗能力和智能化程度。00202通过对电路的超低功耗设计,使得在增加电路功能的同时还极大降低了功耗,提高了电池的利用率。附图说明0021图1是本发明的电路。
15、原理框图;0022图2是本发明的电路内部结构示意图;0023图3是本发明的工作流程图。具体实施方式0024以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案做进一步描述,但说明书CN103291135A3/4页5本发明并不限于这些实施例。0025如图2所示,一种带有电子眼防盗和手机通信功能的超低功耗指纹锁,包括9V锂电池1、电源管理电路模块2、GPRS模块3、指纹模块4、红外模块5、摄像头6、电机7、低功耗MCU8、BD4848电量检测电路9、电机10、键盘11。0026其中,所述电源管理电路模块2又进一步包括LDO线性稳压器TPS76928A1静态电流1UA、LDO线性稳压器TPS769。
16、18A2静态电流1UA、LDO线性稳压器TPS76901A3静态电流1UA、LDO电压调整器芯片EG650150A5静态电流小于01UA、LDO电压调整器芯片EG650133A6静态电流小于01UA、MCP33稳压器A4静态电流小于1UA。0027其中,所述9V锂电池1用于给LDO线性稳压器TPS76928A1、LDO线性稳压器TPS76918A2、LDO线性稳压器TPS76901A3、MCP33稳压器A4、BD4848电量检测电路9供电。0028MCP33稳压器进一步输出33V稳定电压,用于给低功耗MCU8、LDO电压调整器芯片EG650150A5、LDO电压调整器芯片EG650133A6提。
17、供稳定33V电压。LDO电压调整器芯片EG650150A5和LDO电压调整器芯片EG650133A6又进一步输出5V和33V电压,分别给指纹模块4和电机7供电。0029LDO线性稳压器TPS76928A1和LDO线性稳压器TPS76918A2进一步输出28V和18V电压,用于给摄像头6供电。0030LDO线性稳压器TPS76901A3进一步输出4V电压给GPRS模块3供电。0031其中,所述低功耗MCU8可以控制LDO线性稳压器TPS76928A1、LDO线性稳压器TPS76918A2、LDO线性稳压器TPS76901A3、LDO电压调整器芯片EG650150A5、LDO电压调整器芯片EG65。
18、0133A6输出电压的开断。在通常情况下,LDO线性稳压器TPS76928A1、LDO线性稳压器TPS76918A2、LDO线性稳压器TPS76901A3、LDO电压调整器芯片EG650150A5、LDO电压调整器芯片EG650133A6的输出电压均被低功耗MCU8关断,从而摄像头6、指纹模块4、电机7、GPRS模块3都处于断电状态。0032其中,所述红外模块5又进一步包括热释电红外传感器A8、SMG841运算放大器A7静态电流380NA。热释电红外传感器A8用于感应人体的红外辐射,并将感应到的红外辐射转换为微弱的电压信号输出给SMG841运算放大器A7,SMG841运算放大器A7把放大后的电。
19、压信号输出到低功耗MCU8的外部中断,从而将低功耗MCU8从掉电模式唤醒。0033其中,所述键盘由11个按键组成,用于设定用户的手机号码GPRS模块将彩信和短信发送到这个号码上。0034如图3所示,是本发明的工作流程图。0035下面,结合图3和图2对本发明作进一步描述00361热释电红外传感器A8时时检测是否有人靠近。如果有人靠近,热释电红外传感器A8将人体的红外辐射转换为微弱的电压信号输出给SMG841运算放大器A7进行放大,SMG841运算放大器A7把放大后的电压信号输出到低功耗MCU8的外部中断,从而将低功耗MCU8从掉电模式唤醒。00372低功耗MCU8控制LDO电压调整器芯片EG65。
20、0150A5输出5V电压给指纹模块4,开启指纹模4。00383指纹模块4检测是否有指纹数据输入,也即指纹模块4是否采集到指纹数据。说明书CN103291135A4/4页6如果采集到则进入步骤4,如果没有采集到则进入步骤5。00394指纹模块4检测采集到的指纹数据是否合法。如果合法则进入步骤8,如果非法则进入步骤7。00405等待15秒。00416指纹模块4再次检测是否采集到指纹数据。如果采集到则进入步骤4,如果没有采集到则进入步骤7。00427低功耗MCU8控制LDO线性稳压器TPS76928A1和LDO线性稳压器TPS76918A2分别输出28V和18V电压,用于给摄像头6供电,摄像头6被启。
21、动拍照并将照片数据转交给低功耗MCU8,低功耗MCU8再将照片据通过GPRS模块3发送到指定号码的手机上。00438低功耗MCU8控制LDO电压调整器芯片EG650133A6输出33V电压,用于给电机供电,并控制电机转动,从而带动机械锁芯10开锁。0044本发明所述技术方案并不仅仅限于说明书和实施方式中所列应用。对本发明技术所属领域的普通技术人员来说,可以根据本发明做出各种相应的改变和变形,而所有这些相应的改变和变形都属于本发明权利要求保护的范围。凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。说明书CN103291135A1/3页7图1说明书附图CN103291135A2/3页8图2说明书附图CN103291135A3/3页9图3说明书附图CN103291135A。