CN110005267A - 一种带投影键盘的智能门锁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带投影键盘的智能门锁，包括：门框，门板，供电模块，通信模块，以及MCU，声音模块，所述门框固定安装在墙体上，所述门板通过合页转动连接在门框内壁；红外传感器在检测到有人后，会将信息传递给MCU,MCU开启激光投影器形成投影键盘，摄像头可对操作者在投影键盘的手指按键的轨迹动作捕获，将信息传递给MCU，MCU经过内部编程对信息进行判断，决定是否开启机械阳极锁与阴极锁之间的开关，来对门锁是否进行开启，激光投影键盘拥有很好的隐蔽性且不容易残留指纹，感应到用户靠近门前的时候，智能锁才会通过激光背投的技术将数字键盘显示出来，安全性较高，且整把锁看起来也更炫酷，科技感十足，能给用户带来不一样的使用体验。

Description

一种带投影键盘的智能门锁

技术领域

本发明涉及智能家居领域，具体为一种带投影键盘的智能门锁。

背景技术

智能门锁是指区别于传统机械锁的基础上改进的，在用户安全性、识别、管理性方面更加智能化简便化的锁具。智能门锁是门禁***中锁门的执行部件。智能门锁控制方案中对门锁嵌入式开发是比较重要的一步，这样才能在硬件上实现无线数据转换以及无线控制。智能门锁主要采用的串口WIFI模块TLN13UA06，它是新一代嵌入式Wi-Fi模块产品，软、硬件接口全面兼容TLG10UA03，蓝牙模块，蓝牙芯片，体积小，功耗低。智能门锁区别于传统机械锁, 是具有安全性, 便利性, 先进技术的复合型锁。

现有技术中智能门锁在使用过程中存在以下不足：

如今的智能锁采用的指纹、密码、手机APP、卡片等已成为了最基本的开启方式，而指纹+密码的组合更是得到了广泛的运用，但传统的亚克力或是玻璃屏都存在一个弊端，那就是用户使用密码开门时容易残留痕迹，不法分子可以通过紫光灯照射获取用户密码，给用户的人身及财产安全带来了极大的隐患，故无法满足现有技术所需。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带投影键盘的智能门锁，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带投影键盘的智能门锁，包括：门框，门板，供电模块，通信模块，以及MCU，声音模块；所述门框固定安装在墙体上，所述门板通过合页转动连接在门框内壁，所述门框内壁一侧镶嵌有智能锁控器，所述门框内壁靠近门板的一侧镶嵌有阴极锁，所述阴极锁位于智能锁控器下方，所述门板中部镶嵌有机械阳极锁，所述机械阳极锁通过锁舌与阴极锁配合扣接，所述门板一侧焊接有固定条，所述固定条与机械阳极锁位于门板同一侧，所述固定条位于智能锁控器的投影键盘正上方。

其中，所述智能锁控器还包括：摄像头，红外一字线，激光投影器，红外传感器，所述供电模块采用外部V直流电源，通过DC－DC降压电路转换输出，用于为各个电路模块供电，所述摄像头、红外一字线、激光投影器和红外传感器均通过螺栓固定安装在智能锁控器内，所述摄像头、红外一字线和激光投影器均正对门板，所述摄像头、红外一字线、激光投影器和红外传感器均与供电模块电性连接。

其中，所述激光投影器还包括：激光发生器，光栅片，固定片，所述激光发生器激光投影端粘接有平行分布的光栅片，所述光栅片正对门板，所述激光发生器激光投影端外壁固定套有固定片，所述固定片通过螺栓固定安装在门框表面，其中，所述激光发生器与光栅片用于对门板外表面进行虚拟投影。

其中，还包括：存储器，所述存储器与MCU之间通过信号双向连接，所述MCU与供电模块电性连接，所述摄像头与红外传感器两者的信号输出端和MCU信号输入端信号连接，所述红外一字线与激光投影器两者的信号输入端与MCU信号输出端信号连接。

其中，所述MCU信号输出端与通信模块信号输入端信号连接，所述通信模块为RCU，用于通过RS通信接口与其他设备通信，收接发的密码、远程开关锁指令、反馈门锁及门开关状态。

其中，所述声音模块包括：驱动芯片和喇叭，所述驱动芯片信号输入端与MCU信号输出端电性连接，所述驱动芯片信号输出端与喇叭信号输入端电性连接，所述声音模块由驱动芯片和喇叭组成，MCU用于控制其报送特定声音提示。

其中，所述供电模块、MCU和驱动芯片均固定安装在门框，所述喇叭镶嵌在门框外壁。

其中，所述阴极锁还包括：主锁口和反锁口，所述主锁口与反锁口均开设与阴极锁一侧，所述主锁口与反锁口内壁粘焊接有均匀分布的复位弹簧，所述复位弹簧一端焊接有弹片，所述弹片靠近复位弹簧的一侧通过螺栓固定安装有轻触开关，所述阴极锁与供电模块电性连接。

其中，所述轻触开关与MCU电性连接，所述轻触开关用于检测有无锁舌***向MCU反馈门的开闭状态，所述机械阳极锁内部的电路与MCU电性连接，用于控制机械阳极锁锁舌伸出或缩回。

其中，所述固定条还包括：电动伸缩杆和板擦，所述电动伸缩杆与MCU电性连接，所述电动伸缩杆一侧焊接有板擦，所述板擦与门板表面投影面相接触，板擦用于擦去门板表面投影面的指纹。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、红外传感器在检测到有人后，会将信息传递给MCU,MCU开启激光投影器形成投影键盘，摄像头可对操作者在投影键盘的手指按键的轨迹动作捕获，将信息传递给MCU，MCU经过内部编程对信息进行判断，决定是否开启机械阳极锁与阴极锁之间的开关，来对门锁是否进行开启，激光投影键盘拥有很好的隐蔽性且不容易残留指纹，感应到用户靠近门前的时候，智能锁才会通过激光背投的技术将数字键盘显示出来，安全性较高，且整把锁看起来也更炫酷，科技感十足，能给用户带来不一样的使用体验。

2、开门后MCU会开启电动伸缩杆，通过电动伸缩杆底部的板擦对虚拟键盘区域较少的指纹进行擦除，避免不法分子根据较少的指纹来判断密码，提高了智能门锁的安全性。

3、本发明可通过MCU和通信模块实现对门锁联网管理，来实时检测门锁的状态，通过红外传感器能实现人走进时投影键盘才会开启，减小电能的浪费，通过弹片与轻触开关可以对出门关门以及关门异常进行检测，通过存储器和MCU可以对开门状态进行记录，提高了智能门锁的实用性。

附图说明

图1为本发明整体结构立面图；

图2为本发明整体结构***图；

图3为本发明激光投影器正视图；

图4为本发明激光投影器侧视图；

图5为本发明阴极锁立面图；

图6为本发明阴极锁侧视剖面图；

图7为本发明固定条正视剖面图。

图中：1-门框；2-智能锁控器；21-摄像头；22-红外一字线；23-激光投影器；231-激光发生器；232-光栅片；233-固定片；24-红外传感器；3-阴极锁；31-主锁口；32-反锁口；33-复位弹簧；34-弹片；35-轻触开关；4-门板；5-固定条；51-电动伸缩杆；52-板擦；6-机械阳极锁；7-供电模块；7-通信模块；9-MCU；91-存储器；92-声音模块；921-驱动芯片；922-喇叭。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种带投影键盘的智能门锁，包括，门框1，门板4，供电模块7，通信模块8，以及MCU9，声音模块91，所述门框1固定安装在墙体上，所述门板4通过合页转动连接在门框1内壁，门框1与门板4为常见的防盗门套，所述门框1内壁一侧镶嵌有智能锁控器2，智能锁控器2通过内部的多个部件可实现键盘投影和图像采集，所述门框1内壁靠近门板4的一侧镶嵌有阴极锁3，所述阴极锁3位于智能锁控器2下方，所述门板4中部镶嵌有机械阳极锁6，所述机械阳极锁6通过锁舌与阴极锁3配合扣接，对门进行固定，所述门板4一侧焊接有固定条5，所述固定条5与机械阳极锁6位于门板4同一侧，固定条5、机械阳极锁6和智能锁控器2均位于门板4靠近楼梯口与电梯口走道的一侧，所述固定条5位于智能锁控器2的投影键盘正上方。

所述智能锁控器2还包括：摄像头21，红外一字线22，激光投影器23，红外传感器24，所述通信模块8采用外部12V直流电源，通过DC－DC降压电路转换输出，用于为各个电路模块供电，所述摄像头21、红外一字线22、激光投影器23和红外传感器24均通过螺栓固定安装在智能锁控器2内，红外一字线22可发出激光对门与智能锁控器2的距离进行测量，来判断是否开门，所述摄像头21、红外一字线22和激光投影器23均正对门板4，便于对多种详细进行采集，所述摄像头21、红外一字线22、激光投影器23和红外传感器24均与供电模块7电性连接，激光投影器23可形成投影键盘，摄像头可对操作者在投影键盘的手指按键的轨迹动作捕获，红外传感器24可检测门边是否有人。

所述激光投影器23还包括，激光发生器231，光栅片232，固定片233

，所述激光发生器231激光投影端粘接有平行分布的光栅片232，所述光栅片232正对门板4，所述激光发生器231激光投影端外壁固定套有固定片233，所述固定片233通过螺栓固定安装在门框1表面，激光发生器231配合光栅片232可将原有激光放大形成激光键盘，所述激光发生器231与光栅片232用于对门板4外表面进行虚拟投影。

存储器91，所述存储器91与MCU9之间通过信号双向连接，MCU9为51单片机为处理器，MCU9作为门锁***的主控制器，与存储器91组成主控模块，负责与通信模块8RCU通信，处理输入信号，控制门锁开关等，所述MCU9与供电模块7电性连接，所述摄像头21与红外传感器24两者的信号输出端和MCU9信号输入端信号连接，红外传感器24为红外热传感器，输入为人体红外传感器输入和激光键盘输入两部分，激光键盘由主控控制打开，摄像头21采集人的触摸手势动作送给主控进行分析识别和校验，所述红外一字线22与激光投影器23两者的信号输入端与MCU9信号输出端信号连接。

所述MCU9信号输出端与通信模块8信号输入端信号连接，所述通信模块8为RCU，用于通过RS485通信接口与其他设备通信，收接发的密码、远程开关锁指令、反馈门锁及门开关状态。

所述声音模块91包括：驱动芯片921和喇叭922，所述驱动芯片921信号输入端与MCU9信号输出端电性连接，所述驱动芯片921信号输出端与喇叭922信号输入端电性连接，所述声音模块91由驱动芯片921和喇叭922组成，MCU9用于控制其报送特定声音提示，喇叭922也可发出刺耳的警报声。

所述供电模块7、MCU9和驱动芯片921均固定安装在门框1，所述喇叭922镶嵌在门框1外壁，便于对模块7、MCU9和驱动芯片921进行保护。

所述阴极锁3还包括：主锁口31和反锁口32，所述主锁口31与反锁口32均开设与阴极锁3一侧，所述主锁口31与反锁口32内壁粘焊接有均匀分布的复位弹簧33，复位弹簧33可对弹片34进行连接，所述复位弹簧33一端焊接有弹片34，所述弹片34靠近复位弹簧33的一侧通过螺栓固定安装有轻触开关35，弹片34受到压力后会动复位弹簧33，使轻触开关35与主锁口31与反锁口32内壁进行接触，主锁口31与反锁口32均有锁舌***弹片34，在锁口槽中间，弹片34连接轻触开关35，并有反馈线引出，弹片34的被压、放能导致开关通、断，从而可以感知锁口状态，所述阴极锁3与供电模块7电性连接。

所述轻触开关35与MCU9电性连接，MCU9可堆轻触开关35反馈线传递的信息进行记录，所述轻触开关35用于检测有无锁舌***向MCU9反馈门的开闭状态，所述机械阳极锁6内部的电路与MCU9电性连接，用于控制机械阳极锁6锁舌伸出或缩回。

所述固定条5还包括：电动伸缩杆51和板擦52，所述电动伸缩杆51与MCU9电性连接，所述电动伸缩杆51一侧焊接有板擦52，所述板擦52与门板4表面投影面相接触，板擦52用于擦去门板4表面投影面的指纹。

综上所述，本发明的带投影键盘的智能门锁，红外传感器24在检测到有人后，会将信息传递给MCU9,MCU9开启激光投影器23形成投影键盘，摄像头21可对操作者在投影键盘的手指按键的轨迹动作捕获，将信息传递给MCU9，MCU9经过内部编程对信息进行判断，决定是否开启机械阳极锁6与阴极锁3之间的开关，若密码正确机械阳极锁6收回锁舌大门打开，若密码错误MCU9通过驱动芯片开启喇叭922，播放刺耳的警报声提醒周边住户，便于驱离不法分子，激光投影键盘拥有很好的隐蔽性且不容易残留指纹，感应到用户靠近门前的时候，智能锁才会通过激光背投的技术将数字键盘显示出来，安全性较高，开门后MCU9会开启电动伸缩杆51，通过电动伸缩杆51底部的板擦52会来回移动对虚拟键盘区域较少的指纹进行擦除，避免不法分子根据较少的指纹来判断密码，提高了智能门锁的安全性，可通过MCU9和通信模块8实现对门锁联网管理，来实时检测门锁的状态，通过红外传感器24能实现人走进时投影键盘才会开启，减小电能的浪费，主锁口31与反锁口32均有锁舌***弹片34，在锁口槽中间，弹片34连接轻触开关35，并有反馈线引出，弹片34的被压、放能导致开关通、断，从而可以感知锁口状态，便于通过弹片34与轻触开关35对出门关门以及关门异常进行检测，通过存储器91和MCU9可以对开门状态进行记录，本智能门锁能很好地实现智能开锁与防盗的功能，具有低成本、可持续性强、可靠性好、保密性强以及可操作性较高的特点，更具有智能化体验和科技感。同时采用嵌入式安装方式，使得锁控部分更隐秘。

在本发明所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离元器件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的元器件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。

另外，在本发明各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）或处理器（processor）执行本发明各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种带投影键盘的智能门锁，其特征在于，包括：

门框（1）；

门板（4）；

供电模块（7）；

通信模块（8）；以及

MCU（9）；

声音模块（91）；

其中，所述门框（1）固定安装在墙体上，所述门板（4）通过合页转动连接在门框（1）内壁，所述门框（1）内壁一侧镶嵌有智能锁控器（2），所述门框（1）内壁靠近门板（4）的一侧镶嵌有阴极锁（3），所述阴极锁（3）位于智能锁控器（2）下方；

其中，所述门板（4）中部镶嵌有机械阳极锁（6），所述机械阳极锁（6）通过锁舌与阴极锁（3）配合扣接，所述门板（4）一侧焊接有固定条（5），所述固定条（5）与机械阳极锁（6）位于门板（4）同一侧，所述固定条（5）位于智能锁控器（2）的投影键盘正上方。

2.根据权利要求1所述的一种带投影键盘的智能门锁，其特征在于，所述智能锁控器（2）还包括：

摄像头（21）；

红外一字线（22）；

激光投影器（23）；

红外传感器（24）；

其中，所述供电模块（7）采用外部12V直流电源，通过DC－DC降压电路转换输出，用于为各个电路模块供电；

其中，所述摄像头（21）、红外一字线（22）、激光投影器（23）和红外传感器（24）均通过螺栓固定安装在智能锁控器（2）内，所述摄像头（21）、红外一字线（22）和激光投影器（23）均正对门板（4）；

其中，所述摄像头（21）、红外一字线（22）、激光投影器（23）和红外传感器（24）均与供电模块（7）电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种带投影键盘的智能门锁，其特征在于，所述激光投影器（23）还包括：

激光发生器（231）；

光栅片（232）；

固定片（233）

其中，所述激光发生器（231）激光投影端粘接有平行分布的光栅片（232），所述光栅片（232）正对门板（4）；

其中，所述激光发生器（231）激光投影端外壁固定套有固定片（233），所述固定片（233）通过螺栓固定安装在门框（1）表面；

其中，所述激光发生器（231）与光栅片（232）用于对门板（4）外表面进行虚拟投影。

4.根据权利要求3所述的一种带投影键盘的智能门锁，其特征在于，还包括：

存储器（91），所述存储器（91）与MCU（9）之间通过信号双向连接，所述MCU（9）与供电模块（7）电性连接；

其中，所述摄像头（21）与红外传感器（24）两者的信号输出端和MCU（9）信号输入端信号连接，所述红外一字线（22）与激光投影器（23）两者的信号输入端与MCU（9）信号输出端信号连接。

5.根据权利要求4所述的一种带投影键盘的智能门锁，其特征在于：所述MCU（9）信号输出端与通信模块（8）信号输入端信号连接，所述通信模块（8）为RCU，用于通过RS485通信接口与其他设备通信，收接发的密码、远程开关锁指令、反馈门锁及门开关状态。

6.根据权利要求5所述的一种带投影键盘的智能门锁，其特征在于：所述声音模块（91）包括：

驱动芯片（921）和喇叭（922），所述驱动芯片（921）信号输入端与MCU（9）信号输出端电性连接，所述驱动芯片（921）信号输出端与喇叭（922）信号输入端电性连接，所述声音模块（91）由驱动芯片（921）和喇叭（922）组成，MCU（9）用于控制其报送特定声音提示。

7.根据权利要求6所述的一种带投影键盘的智能门锁，其特征在于：所述供电模块（7）、MCU（9）和驱动芯片（921）均固定安装在门框（1），所述喇叭（922）镶嵌在门框（1）外壁。

8.根据权利要求7所述的一种带投影键盘的智能门锁，其特征在于，所述阴极锁（3）还包括：

主锁口（31）和反锁口（32），所述主锁口（31）与反锁口（32）均开设与阴极锁（3）一侧，所述主锁口（31）与反锁口（32）内壁粘焊接有均匀分布的复位弹簧（33），所述复位弹簧（33）一端焊接有弹片（34），所述弹片（34）靠近复位弹簧（33）的一侧通过螺栓固定安装有轻触开关（35）；

其中，所述阴极锁（3）与供电模块（7）电性连接。

9.根据权利要求8所述的一种带投影键盘的智能门锁，其特征在于：其中，所述轻触开关（35）与MCU（9）电性连接，所述轻触开关（35）用于检测有无锁舌***向MCU（9）反馈门的开闭状态；其中，所述机械阳极锁（6）内部的电路与MCU（9）电性连接，用于控制机械阳极锁（6）锁舌伸出或缩回。

10.根据权利要求9所述的一种带投影键盘的智能门锁，其特征在于，所述固定条（5）还包括：电动伸缩杆（51）和板擦（52），所述电动伸缩杆（51）与MCU（9）电性连接，所述电动伸缩杆（51）一侧焊接有板擦（52），所述板擦（52）与门板（4）表面投影面相接触，板擦（52）用于擦去门板（4）表面投影面的指纹。