CN111243140A - 一种智能二维码锁及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能二维码锁及使用方法，智能二维码锁包括锁体以及倒U形的锁梁，所述锁体滑动连接所述锁梁的第一端，所述锁体内设置有与所述锁梁的第二端相对应的弹簧销，所述弹簧销连接有驱动其动作的电子锁芯，所述电子锁芯连接有控制板，所述控制板还分别连接有充电电池、显示屏和无线通信模块，所述无线通信模块连接有云服务器，所述电子锁芯、所述控制板、所述无线通信模块和所述充电电池均位于所述锁体内，所述显示屏固设在所述锁体的外表面。用户不用担心丢钥匙、忘记密码、指纹被窃、虹膜被仿等问题，只需打开智能手机轻松扫一扫，即可开锁，不用担心供电断开后无法开锁的问题，太阳能板可以提供电力让锁长期使用。

Description

一种智能二维码锁及使用方法

技术领域

本发明涉及锁具的技术领域，具体来说，涉及一种智能二维码锁及使用方法。

背景技术

锁具分为电子锁、IC卡锁、原始锁、密码锁等类别。电子锁通过网络交互传入锁密码，访问者使用密码开锁。IC卡锁采用IC卡接触式开锁。原始锁使用对应钥匙开锁。密码锁（如旅行箱密码锁、圈密码锁等）则使用密码开锁。

现有的锁具的开锁方式存在如下缺陷：

电子锁（如家用电子锁，工业用门锁）容易被窃取指纹，不安全，另外因为有电源存在的情况，如果供电断开后，那就直接打不开门了。

原始锁容易丢钥匙。

IC卡锁有可能被NFC复制，不安全。

密码锁容易忘记密码，导致无法打开。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种智能二维码锁，其使用密码加密后的二维码来开锁，解决了密码记不住的情况，也避免了钥匙丢的情况，也不存在被窃取指纹；其使用太阳能供电，避免了供电断开后无法开锁的情况发生。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种智能二维码锁，包括锁体以及倒U形的锁梁，所述锁体滑动连接所述锁梁的第一端，所述锁体内设置有与所述锁梁的第二端相对应的弹簧销，所述弹簧销连接有驱动其动作的电子锁芯，所述电子锁芯连接有控制板，所述控制板还分别连接有充电电池、显示屏和无线通信模块，所述无线通信模块连接有云服务器，所述电子锁芯、所述控制板、所述无线通信模块和所述充电电池均位于所述锁体内，所述显示屏固设在所述锁体的外表面。

进一步地，所述充电电池连接有充电电路，所述充电电路连接有光转电模组，所述光转电模组连接有太阳能板，所述充电电路和所述光转电模组均位于所述锁体内，所述太阳能板固设在所述锁体的外表面。

进一步地，所述锁体内还设置有电磁铁，所述电磁铁连接所述控制板，所述电磁铁与所述锁梁相对应，所述锁梁的第一端套设有回位弹簧。

进一步地，所述弹簧销包括与所述锁体滑动连接的销体以及与所述锁体固定连接的固定座，所述销体与所述固定座之间设置有弹簧，所述固定座上设置有可转动的转轴，所述转轴通过若干连接杆固定连接有牵引杆，所述牵引杆通过第一牵引线连接所述销体。

进一步地，所述电子锁芯包括电动收线器，所述电动收线器连接第二牵引线的下端，所述第二牵引线绕过滑轮后连接所述牵引杆。

进一步地，所述第二牵引线还固定连接摆杆的一端，所述摆杆的另一端固定连接在齿轮上，所述齿轮可转动地设置在齿轮轴上，所述齿轮轴上套设有与所述齿轮相对应的扭力弹簧。

进一步地，所述无线通信模块为双向LoRa无线模块。

本发明还提供了一种智能二维码锁的使用方法，包括以下步骤：

S1云服务器将第一二维码数据通过无线通信模块下发给控制板，控制板将所述第一二维码数据转换成二维码图片并显示在显示屏上

S2用户通过智能手机扫描所述二维码图片，并将账户信息与扫描到的第二二维码数据均上传给所述云服务器，所述云服务器将所述第二二维码数据与该账户信息对应的所述第一二维码数据进行比对，判断出二者是否相同；

S3若二者相同，当锁体与锁梁处于锁合状态时，所述智能手机会提示用户是否解锁，当用户点击解锁后，所述智能手机将解锁指令上传给所述云服务器，所述云服务器将所述解锁指令通过所述无线通信模块下发给所述控制板，所述控制板通过电子锁芯驱动弹簧销缩回，以使所述锁体与所述锁梁处于非锁合状态；当锁体与锁梁处于非锁合状态时，所述智能手机会提示用户是否上锁，用户点击上锁后，所述智能手机将上锁指令上传给所述云服务器，所述云服务器将所述上锁指令通过所述无线通信模块下发给所述控制板，所述控制板通过所述电子锁芯驱动所述弹簧销伸出，以使所述锁体与所述锁梁锁合。

进一步地，在S1中，所述第一二维码数据每隔N秒变化一次。

进一步地，在S3中，所述控制板控制所述电子锁芯动作后将状态码通过所述无线通信模块上传给所述云服务器。

本发明的有益效果：用户不用担心丢钥匙、忘记密码、指纹被窃、虹膜被仿等问题，只需打开智能手机轻松扫一扫，即可开锁，不用担心供电断开后无法开锁的问题，太阳能板可以提供电力让锁长期使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例所述的智能二维码锁的示意图；

图2是根据本发明实施例所述的锁体内部的示意图；

图3是根据本发明实施例所述的供电模块的示意图；

图4是根据本发明实施例所述的显示模块的示意图；

图5是根据本发明实施例所述的无线通信模块的示意图；

图6是根据本发明实施例所述的电磁簧弹起时的示意图；

图7是根据本发明实施例所述的电磁簧上锁时的示意图；

图8是根据本发明实施例所述的弹簧销的示意图；

图9是根据本发明实施例所述的智能二维码锁的电路连接框图；

图10是根据本发明实施例所述的无线通信模块的工作流程框图一；

图11是根据本发明实施例所述的无线通信模块的工作流程框图二。

图中：

1、控制板；2、充电电路；3、显示屏；4、无线通信模块；5、充电电池；6、太阳能板；7、锁体；8、锁梁；9、弹簧销；10、电磁铁；11、销体；12、固定座；13、转轴；14、弹簧；15、第一牵引线；16、第二牵引线；17、齿轮；18、电动收线器；19、光转电模组；20、驱动电路。

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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-11所示，根据本发明实施例所述的一种智能二维码锁，包括锁体7以及倒U形的锁梁8，所述锁体7滑动连接所述锁梁8的第一端，所述锁体7内设置有与所述锁梁8的第二端相对应的弹簧销9，所述弹簧销9连接有驱动其动作的电子锁芯，所述电子锁芯连接有控制板1，所述控制板1还分别连接有充电电池5、显示屏3和无线通信模块4，所述无线通信模块4连接有云服务器，所述电子锁芯、所述控制板1、所述无线通信模块4和所述充电电池5均位于所述锁体7内，所述显示屏3固设在所述锁体7的外表面。

在本发明的一个具体实施例中，所述充电电池5连接有充电电路2，所述充电电路2连接有光转电模组19，所述光转电模组19连接有太阳能板6，所述充电电路2和所述光转电模组19均位于所述锁体7内，所述太阳能板6固设在所述锁体7的外表面。

在本发明的一个具体实施例中，所述锁体7内还设置有电磁铁10，所述电磁铁10连接所述控制板1，所述电磁铁10与所述锁梁8相对应，所述锁梁8的第一端套设有回位弹簧。

在本发明的一个具体实施例中，所述弹簧销9包括与所述锁体7滑动连接的销体11以及与所述锁体7固定连接的固定座12，所述销体11与所述固定座12之间设置有弹簧14，所述固定座12上设置有可转动的转轴13，所述转轴13通过若干连接杆固定连接有牵引杆，所述牵引杆通过第一牵引线15连接所述销体11。

在本发明的一个具体实施例中，所述电子锁芯包括电动收线器18，所述电动收线器18连接第二牵引线16的下端，所述第二牵引线16绕过滑轮后连接所述牵引杆。

在本发明的一个具体实施例中，所述第二牵引线16还固定连接摆杆的一端，所述摆杆的另一端固定连接在齿轮17上，所述齿轮17可转动地设置在齿轮轴上，所述齿轮轴上套设有与所述齿轮17相对应的扭力弹簧。

在本发明的一个具体实施例中，所述无线通信模块4为双向LoRa无线模块。

本发明还提供了一种智能二维码锁的使用方法，包括以下步骤：

S1云服务器将第一二维码数据通过无线通信模块4下发给控制板1，控制板1将所述第一二维码数据转换成二维码图片并显示在显示屏3上

S2用户通过智能手机扫描所述二维码图片，并将账户信息与扫描到的第二二维码数据均上传给所述云服务器，所述云服务器将所述第二二维码数据与该账户信息对应的所述第一二维码数据进行比对，判断出二者是否相同；

S3若二者相同，当锁体7与锁梁8处于锁合状态时，所述智能手机会提示用户是否解锁，当用户点击解锁后，所述智能手机将解锁指令上传给所述云服务器，所述云服务器将所述解锁指令通过所述无线通信模块4下发给所述控制板1，所述控制板1通过电子锁芯驱动弹簧销9缩回，以使所述锁体7与所述锁梁8处于非锁合状态；当锁体7与锁梁8处于非锁合状态时，所述智能手机会提示用户是否上锁，用户点击上锁后，所述智能手机将上锁指令上传给所述云服务器，所述云服务器将所述上锁指令通过所述无线通信模块4下发给所述控制板1，所述控制板1通过所述电子锁芯驱动所述弹簧销9伸出，以使所述锁体7与所述锁梁8锁合。

在本发明的一个具体实施例中，在S1中，所述第一二维码数据每隔N秒变化一次。

在本发明的一个具体实施例中，在S3中，所述控制板1控制所述电子锁芯动作后将状态码通过所述无线通信模块4上传给所述云服务器。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式对本发明的上述技术方案进行详细说明。

本发明所述的智能二维码锁包括锁体7、锁梁8、电磁簧、电子锁芯、弹簧销9、供电模块、无线通信模块4、显示模块等。

锁体7上设置有两个孔洞，两个孔洞分别与锁梁8的第一端和第二端一一插接配合，锁梁8的第一端设置有限位部，限位部与孔洞底部之间具有回位弹簧，锁体7内设置有电磁铁10，锁梁8的第一端和/或第二端与电磁铁10相对应。电磁铁10与控制板1连接，当电磁铁10得电时产生吸力以吸引将锁梁8向下移动，锁梁8向下移动时会压缩回位弹簧，当电磁铁10断电时，吸力消失，锁梁8在回位弹簧的作用下向上弹起。锁梁8、电磁铁10与回位弹簧共同构成电磁簧。锁梁8的第二端设置有与弹簧销9相配合的缺口，当弹簧销9的销体11伸入至缺口后，锁梁8被固定住，即便在电磁铁10断电的情况下，锁梁8也无法向上移动。

供电模块包括充电电路2、充电电池5、光转电模组19和太阳能板6，光被太阳能板6吸收后，进入光转电模块，将光能转换为电能，电能进入充电电路2后蓄电至充电电池5中。

无线通信模块4为双向LoRa无线模块（可简称为LoRa模块），Lora即远距离无线电（Long Range Radio），其采用低功耗局域网无线标准，它最大特点就是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远，实现了低功耗和远距离的统一，它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3-5倍。

无线通信模块4用于接收云服务器传过来的开锁指令、上锁指令和第一二维码数据。控制板1返回状态码（即code），来区分目前指令（即开锁指令或上锁指令）执行状况。

显示模块包括驱动电路20和显示屏3，显示屏3为墨水屏。控制板将第一二维码数据转换为可显示的二维码图片，然后通过驱动电路20，将二维码图片显示到墨水屏上。

弹簧销9包括销体11、固定座12、转轴13、弹簧14、连接杆、牵引杆、第一牵引线15等，锁体7内设置有供销体11滑动的通孔，固定座12固定于锁体7内，固定座12与销体11之间设置有弹簧14，转轴13可转动地设置在固定座12上，转轴13通过连接杆固定连接牵引杆，牵引杆通过第一牵引线15连接销体11，这样当牵引杆得力并以转轴13为轴线正向转动时，牵引杆会通过第一牵引线15拉动销体11缩回，销体11缩回时会压缩弹簧14，当牵引杆失力时，弹簧14会推动销体11伸出，销体11通过第一牵引线15拉动牵引杆反向旋转回原位。

电子锁芯包括电动收线器18、第二牵引线16、滑轮、摆杆、齿轮17、齿轮轴、扭力弹簧等。电动收线器18通过第二牵引线16连接牵引杆，以给牵引杆提供一个力，第二牵引线16上连接摆杆，摆杆与齿轮17同步转动，齿轮17与齿轮轴之间设置有扭力弹簧，扭力弹簧用于控制第二牵引线16的收线程度，防止第二牵引线16过多的收入至电动收线器18内导致第二牵引线16崩断。当控制板1控制电动收线器18收线时，第二牵引线16拉动牵引杆，使牵引杆以转轴13为轴线正向转动，当控制板1控制电动收线器18放线时，第二牵引线16不再拉动牵引杆，牵引杆以转轴13为轴线反向转动。

工作原理：当控制板1控制电磁铁10得电并产生吸力以吸引将锁梁8向下移动，锁梁8向下移动时会压缩回位弹簧，当锁梁8下移到位后，控制板1控制电动收线器18放线，牵引杆以转轴13为轴线反向转动，销体11伸出并将锁梁8卡死，然后电磁铁10失电，吸力消失，智能二维码锁完成上锁。当控制板1控制电动收线器18收线时，第二牵引线16拉动牵引杆，使牵引杆以转轴13为轴线正向转动，销体11缩回，锁梁8在回位弹簧的作用下向上弹起，智能二维码锁完成开锁。

具体使用时，将锁体7上具有水墨屏、太阳能板6的那面朝外放置，使太阳能板6可以接触到阳光。光能经过光转电模组19转化为电能，电能经充电电路2进入充电电池5中。

云服务器每隔N秒刷新一次第一二维码数据，并将第一二维码数据通过无线通信模块4下发至控制板1，控制板1将第一二维码数据转换成二维码图片后显示在水墨屏上。

用户用智能手机扫描水墨屏的二维码，并将账户信息与扫描到的第二二维码数据均上传给云服务器，云服务器将第二二维码数据与该账户信息对应的第一二维码数据进行比对，判断出二者是否相同；若相同则身份效验通过，用户可以进行下一步的开锁或上锁操作，若不同则身份效验不通过，用户无法进行下一步操作。

开锁时，当智能二维码锁处于上锁状态（即锁体7与锁梁8处于锁合状态），智能手机会提示用户是否解锁，用户点击解锁后，经云服务器和Lora模块后，控制板1收到用户的开锁指令，控制板1将控制弹簧销9缩回，电磁簧弹起（即锁梁8向上弹起），开锁完成。

上锁时，当智能二维码锁处于开锁状态（即锁体7与锁梁8处于非锁合状态），智能手机会提示用户是否上锁，用户点击上锁后，经云服务器和Lora模块后，控制板1收到用户的上锁指令，此时控制板1将控制电磁簧和弹簧销9依次动作，电磁簧通电吸合，弹簧销9伸出，上锁完成。

Lora模块接收指令并向云服务器返回状态码。如果非正常开锁，则向云服务器返回特殊状态码。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，用户不用担心丢钥匙、忘记密码、指纹被窃、虹膜被仿等问题，只需打开智能手机轻松扫一扫，即可开锁，不用担心供电断开后无法开锁的问题，太阳能板可以提供电力让锁长期使用。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能二维码锁，包括锁体（7）以及倒U形的锁梁（8），所述锁体（7）滑动连接所述锁梁（8）的第一端，所述锁体（7）内设置有与所述锁梁（8）的第二端相对应的弹簧销（9），所述弹簧销（9）连接有驱动其动作的电子锁芯，其特征在于，所述电子锁芯连接有控制板（1），所述控制板（1）还分别连接有充电电池（5）、显示屏（3）和无线通信模块（4），所述无线通信模块（4）连接有云服务器，所述电子锁芯、所述控制板（1）、所述无线通信模块（4）和所述充电电池（5）均位于所述锁体（7）内，所述显示屏（3）固设在所述锁体（7）的外表面。

2.根据权利要求1所述的智能二维码锁，其特征在于，所述充电电池（5）连接有充电电路（2），所述充电电路（2）连接有光转电模组（19），所述光转电模组（19）连接有太阳能板（6），所述充电电路（2）和所述光转电模组（19）均位于所述锁体（7）内，所述太阳能板（6）固设在所述锁体（7）的外表面。

3.根据权利要求1所述的智能二维码锁，其特征在于，所述锁体（7）内还设置有电磁铁（10），所述电磁铁（10）连接所述控制板（1），所述电磁铁（10）与所述锁梁（8）相对应，所述锁梁（8）的第一端套设有回位弹簧。

4.根据权利要求1所述的智能二维码锁，其特征在于，所述弹簧销（9）包括与所述锁体（7）滑动连接的销体（11）以及与所述锁体（7）固定连接的固定座（12），所述销体（11）与所述固定座（12）之间设置有弹簧（14），所述固定座（12）上设置有可转动的转轴（13），所述转轴（13）通过若干连接杆固定连接有牵引杆，所述牵引杆通过第一牵引线（15）连接所述销体（11）。

5.根据权利要求4所述的智能二维码锁，其特征在于，所述电子锁芯包括电动收线器（18），所述电动收线器（18）连接第二牵引线（16）的下端，所述第二牵引线（16）绕过滑轮后连接所述牵引杆。

6.根据权利要求5所述的智能二维码锁，其特征在于，所述第二牵引线（16）还固定连接摆杆的一端，所述摆杆的另一端固定连接在齿轮（17）上，所述齿轮（17）可转动地设置在齿轮轴上，所述齿轮轴上套设有与所述齿轮（17）相对应的扭力弹簧。

7.根据权利要求1所述的智能二维码锁，其特征在于，所述无线通信模块（4）为双向LoRa无线模块。

8. 一种智能二维码锁的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1云服务器将第一二维码数据通过无线通信模块（4）下发给控制板（1），控制板（1）将所述第一二维码数据转换成二维码图片并显示在显示屏（3）上

S2用户通过智能手机扫描所述二维码图片，并将账户信息与扫描到的第二二维码数据均上传给所述云服务器，所述云服务器将所述第二二维码数据与该账户信息对应的所述第一二维码数据进行比对，判断出二者是否相同；

S3若二者相同，当锁体（7）与锁梁（8）处于锁合状态时，所述智能手机会提示用户是否解锁，当用户点击解锁后，所述智能手机将解锁指令上传给所述云服务器，所述云服务器将所述解锁指令通过所述无线通信模块（4）下发给所述控制板（1），所述控制板（1）通过电子锁芯驱动弹簧销（9）缩回，以使所述锁体（7）与所述锁梁（8）处于非锁合状态；当锁体（7）与锁梁（8）处于非锁合状态时，所述智能手机会提示用户是否上锁，用户点击上锁后，所述智能手机将上锁指令上传给所述云服务器，所述云服务器将所述上锁指令通过所述无线通信模块（4）下发给所述控制板（1），所述控制板（1）通过所述电子锁芯驱动所述弹簧销（9）伸出，以使所述锁体（7）与所述锁梁（8）锁合。

9.根据权利要求8所述的智能二维码锁的使用方法，其特征在于，在S1中，所述第一二维码数据每隔N秒变化一次。

10.根据权利要求8所述的智能二维码锁的使用方法，其特征在于，在S3中，所述控制板（1）控制所述电子锁芯动作后将状态码通过所述无线通信模块（4）上传给所述云服务器。

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