CN113363940A - 一种电子锁双重保护方法及*** - Google Patents

一种电子锁双重保护方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明提出一种电子锁双重保护方法及***，包括以下步骤：初始化电子锁的电机到零位；判断电机是否正转，若是，电机正转，若否，电机反转；电机正转时，检测电机正转的电流值I1，并计算出的正转电压值U1；电机反转时，检测电机反转的电流值I2，并计算出的反转电压值U2；电机正转时，判断设定时间t1内正转电压值U1是否大于或等于正转堵转电压值U3，若是，关闭电机；若否，则进行电机故障报警，同时关闭电机。本发明用电子堵转电流跟动作时间相结合的办法，在一定的时间内对堵转进行细分，以此来区分是否合理的堵转，从而降低电机过载跟卡死的概率，使机构更加稳定可靠的工作。

Description

一种电子锁双重保护方法及***
技术领域
本发明涉及电子锁技术领域，尤其是一种电子锁双重保护方法及***。
背景技术
目前电机型电子锁控制方式有两种，动作时间控制和堵转电流控制。时间控制多用在有到位检测信号的机构中，堵转电流控制相对用的普遍一些，参考中国专利公开号为CN207863638U的一种利用电机堵转的电子锁头装置，包括壳体及设置在该壳体内的锁止机构，所述壳体内设有锁孔；所述锁止机构包括电机、凸轮、锁销及弹簧，所述凸轮安装在电机主轴上，所述锁销滑动设置在锁止机构安装空间内，其内端伸入锁孔，所述弹簧设置在锁销外端和壳体间，所述锁销侧面开设有凹槽，所述凸轮设置在该凹槽内，凹槽外侧槽壁和凸轮表面紧贴，所述凸轮和壳体间设有电机堵转结构。该申请虽然无到位检测信号，机构相对简单，成本更有优势，但是可靠性相对差一些，卡死跟不到位的情况比较普遍。
发明内容
本发明解决了现有电机式电子锁容易卡死和不到位的问题，提出一种电子锁双重保护方法及***，用电子堵转电流跟动作时间相结合的办法，在一定的时间内对堵转进行细分，以此来区分是否合理的堵转，从而降低电机过载跟卡死的概率，使机构更加稳定可靠的工作。
为实现上述目的，提出以下技术方案：
一种电子锁双重保护方法，包括以下步骤：
S1，初始化电子锁的电机到零位；
S2，判断电机是否正转，若是，电机正转，若否，电机反转；
S3，电机正转时，检测电机正转的电流值I1，并计算出的正转电压值U1；电机反转时，检测电机反转的电流值I2，并计算出的反转电压值U2；
S4，电机正转时，判断设定时间t1内正转电压值U1是否大于或等于正转堵转电压值U3，若是，关闭电机，返回步骤S1；若否，则进行电机故障报警，同时关闭电机；
电机反转时，判断设定时间t2内反转电压值U2是否大于或等于反转堵转电压值U4，若是，关闭电机，返回步骤S1；若否，则进行电机故障报警，同时关闭电机。
本申请的核心为堵转电流细分和加入时间控制，电机正转和反转对应设有相应的堵转电压阈值以及时间阈值，不管电机正转还是反转，只要在其对应的时间阈值内采集到电机工作电压大于对应的堵转电压阈值，即认为电机堵转关到位，并立即关闭电机，防止电机过载跟卡死，同时也避免关锁不到位的情况发生。当超过对应的时间阈值，电机仍未堵转则认为电机故障，立即关闭电机，防止电机无效动作，并进行电机故障报警，提醒用户检修电子锁。
作为优选，所述设定时间t1和设定时间t2的获取步骤包括：
S401，电子锁安装完成后进入调试模式，初始化电子锁的电机到零位；
S402，电机正转，以一定时间间隔t0获取电机正转的电流值Ii，i＝0,1,2，…，n-1，n；计算前后时刻差值的绝对值△I＝|I(n-1)-In|，若△I小于或等于设定阈值IS，则设定时间t1＝t0(n-1)；
S403，电机关闭，等待1s后电机反转，以一定时间间隔t0获取电机正转的电流值Ii，i＝0,1,2，…，m-1，m；计算前后时刻差值的绝对值△I＝|I(m-1)-Im|，若△I小于或等于设定阈值IS，则设定时间t2＝t0(m-1)。
不同电子锁应用的电机型号不同，供电功率也不同，导致每个电机堵转所需时间不同，同时即使是同一电子锁，在实际安装过程中，不同的安装位置的差异，也会导致每个电机堵转所需时间不同，本发明在每个电子锁安装完成后进行调试，能够精确的得到每个电机堵转所需时间，而且对正转和反转的时间进行细分，使得电子锁开关锁操作更加准确，避免由于误差导致开关锁电机过载跟卡死。
作为优选，所述正转堵转电压值U3和反转堵转电压值U4的获取步骤包括：
S411，电子锁安装完成后进入调试模式，初始化电子锁的电机到零位；
S412，电机正转，以一定时间间隔t0获取电机正转的电流值Ii，i＝0,1,2，…，n-1，n；计算前后时刻差值的绝对值△I＝|I(n-1)-In|，若△I小于或等于设定阈值IS，则正转堵转电压值U3＝I(n-1)R18；
S413，电机关闭，等待1s后电机反转，以一定时间间隔t0获取电机正转的电流值Ii，i＝0,1,2，…，m-1，m；计算前后时刻差值的绝对值△I＝|I(m-1)-Im|，若△I小于或等于设定阈值IS，则反转堵转电压值U4＝I(m-1)R18，所述R18为采样电阻。
不同电子锁应用的电机型号不同，供电功率也不同，导致每个电机堵转的电压阈值不同，同时即使是同一电子锁，在实际安装过程中，不同的安装位置的差异，也会导致每个电机堵转的电压阈值不同，本发明在每个电子锁安装完成后进行调试，能够精确的得到每个电机堵转的电压阈值，而且对正转和反转的时间进行细分，使得电子锁开关锁操作更加准确，避免由于误差导致开关锁电机过载跟卡死。
作为优选，所述设定时间t1设有修正系数a，即设定时间t1＝at0(n-1)，所述设定时间t2设有修正系数b，即设定时间t2＝bt0(m-1)，所述a和b均大于1且小于或等于1.5。
作为优选，所述正转堵转电压值U3设有修正系数c，即正转堵转电压值U3＝cI(n-1)R18，所述反转堵转电压值U4设有修正系数d，即反转堵转电压值U4＝dI(m-1)R18，所述c和d均小于1且大于或等于0.8。
一种电子锁双重保护***，适用于上述的一种电子锁双重保护方法，包括电机驱动芯片、直流电机、主控MCU、电阻R18，所述电机驱动芯片的第一输出脚OUT1连接直流电机的负极，所述电机驱动芯片的第一输出脚OUT1连接直流电机的正极，所述电机驱动芯片的第一信号输出脚IN1和第二信号输出脚IN2与主控MCU连接，所述电机驱动芯片的接地脚GND串联有接地的电阻R18，所述主控MCU采集电阻R18的电流值作为电机工作的电流值，所述主控MCU接有电源VDD，所述电机驱动芯片的电源输入脚连接有电源VDD。
作为优选，所述主控MCU连接有声光报警器。
本发明的有益效果是：本发明中电机正转和反转对应设有相应的堵转电压阈值以及时间阈值，不管电机正转还是反转，只要在其对应的时间阈值内采集到电机工作电压大于对应的堵转电压阈值，即认为电机堵转关到位，并立即关闭电机，防止电机过载跟卡死，同时也避免关锁不到位的情况发生。当超过对应的时间阈值，电机仍未堵转则认为电机故障，立即关闭电机，防止电机无效动作，并进行电机故障报警，提醒用户检修电子锁。
附图说明
图1是实施例的方法流程图；
图2是实施例的***图结构示意图。
具体实施方式
实施例：
本实施例提出一种电子锁双重保护方法，参考图1，包括以下步骤：
S1，初始化电子锁的电机到零位；
S2，判断电机是否正转，若是，电机正转，若否，电机反转；
S3，电机正转时，检测电机正转的电流值I1，并计算出的正转电压值U1；电机反转时，检测电机反转的电流值I2，并计算出的反转电压值U2；
S4，电机正转时，判断设定时间t1内正转电压值U1是否大于或等于正转堵转电压值U3，若是，关闭电机，返回步骤S1；若否，则进行电机故障报警，同时关闭电机；
电机反转时，判断设定时间t2内反转电压值U2是否大于或等于反转堵转电压值U4，若是，关闭电机，返回步骤S1；若否，则进行电机故障报警，同时关闭电机。设定时间t1和设定时间t2的获取步骤包括：
S401，电子锁安装完成后进入调试模式，初始化电子锁的电机到零位；
S402，电机正转，以一定时间间隔t0获取电机正转的电流值Ii，i＝0,1,2，…，n-1，n；计算前后时刻差值的绝对值△I＝|I(n-1)-In|，若△I小于或等于设定阈值IS，则设定时间t1＝t0(n-1)；
S403，电机关闭，等待1s后电机反转，以一定时间间隔t0获取电机正转的电流值Ii，i＝0,1,2，…，m-1，m；计算前后时刻差值的绝对值△I＝|I(m-1)-Im|，若△I小于或等于设定阈值IS，则设定时间t2＝t0(m-1)。
设定时间t1设有修正系数a，即设定时间t1＝at0(n-1)，设定时间t2设有修正系数b，即设定时间t2＝bt0(m-1)，a和b均大于1且小于或等于1.5。
正转堵转电压值U3和反转堵转电压值U4的获取步骤包括：
S411，电子锁安装完成后进入调试模式，初始化电子锁的电机到零位；
S412，电机正转，以一定时间间隔t0获取电机正转的电流值Ii，i＝0,1,2，…，n-1，n；计算前后时刻差值的绝对值△I＝|I(n-1)-In|，若△I小于或等于设定阈值IS，则正转堵转电压值U3＝I(n-1)R18；
S413，电机关闭，等待1s后电机反转，以一定时间间隔t0获取电机正转的电流值Ii，i＝0,1,2，…，m-1，m；计算前后时刻差值的绝对值△I＝|I(m-1)-Im|，若△I小于或等于设定阈值IS，则反转堵转电压值U4＝I(m-1)R18，R18为采样电阻。
正转堵转电压值U3设有修正系数c，即正转堵转电压值U3＝cI(n-1)R18，反转堵转电压值U4设有修正系数d，即反转堵转电压值U4＝dI(m-1)R18，c和d均小于1且大于或等于0.8。
本申请的核心为堵转电流细分和加入时间控制，电机正转和反转对应设有相应的堵转电压阈值以及时间阈值，不管电机正转还是反转，只要在其对应的时间阈值内采集到电机工作电压大于对应的堵转电压阈值，即认为电机堵转关到位，并立即关闭电机，防止电机过载跟卡死，同时也避免关锁不到位的情况发生。当超过对应的时间阈值，电机仍未堵转则认为电机故障，立即关闭电机，防止电机无效动作，并进行电机故障报警，提醒用户检修电子锁。
不同电子锁应用的电机型号不同，供电功率也不同，导致每个电机堵转所需时间不同，同时即使是同一电子锁，在实际安装过程中，不同的安装位置的差异，也会导致每个电机堵转所需时间不同，本发明在每个电子锁安装完成后进行调试，能够精确的得到每个电机堵转所需时间，而且对正转和反转的时间进行细分，使得电子锁开关锁操作更加准确，避免由于误差导致开关锁电机过载跟卡死。
不同电子锁应用的电机型号不同，供电功率也不同，导致每个电机堵转的电压阈值不同，同时即使是同一电子锁，在实际安装过程中，不同的安装位置的差异，也会导致每个电机堵转的电压阈值不同，本发明在每个电子锁安装完成后进行调试，能够精确的得到每个电机堵转的电压阈值，而且对正转和反转的时间进行细分，使得电子锁开关锁操作更加准确，避免由于误差导致开关锁电机过载跟卡死。
本实施例还提出一种电子锁双重保护***，参考图2，适用于上述的一种电子锁双重保护方法，包括电机驱动芯片、直流电机、主控MCU、电阻R18，电机驱动芯片的第一输出脚OUT1连接直流电机的负极，电机驱动芯片的第一输出脚OUT1连接直流电机的正极，电机驱动芯片的第一信号输出脚IN1和第二信号输出脚IN2与主控MCU连接，电机驱动芯片的接地脚GND串联有接地的电阻R18，主控MCU采集电阻R18的电流值作为电机工作的电流值，主控MCU接有电源VDD，电机驱动芯片的电源输入脚连接有电源VDD，主控MCU连接有声光报警器。
第一信号输出脚IN1输出信号“0”或“1”，第二信号输出脚IN2输出信号“0”或“1”，当第一信号输出脚IN1输出信号“1”且第二信号输出脚IN2输出信号“0”时，第一输出脚OUT1为直流电机供电，电机正转；当第一信号输出脚IN1输出信号“0”且第二信号输出脚IN2输出信号“1”时，第二输出脚OUT2为直流电机供电，电机反转。主控MCU通过接收第一信号输出脚IN1和第二信号输出脚IN2的信号来判断当前电机是正转还是反转。电机驱动芯片采用富满的FM116B,电机工作时，电流经采样电阻R18，主控MCU的AD采样端口连接到PD4采样电压值，电机工作电流越大,采样电压值越大。

Claims (7)

1.一种电子锁双重保护方法，其特征是，包括以下步骤：
S1，初始化电子锁的电机到零位；
S2，判断电机是否正转，若是，电机正转，若否，电机反转；
S3，电机正转时，检测电机正转的电流值I1，并计算出的正转电压值U1；电机反转时，检测电机反转的电流值I2，并计算出的反转电压值U2；
S4，电机正转时，判断设定时间t1内正转电压值U1是否大于或等于正转堵转电压值U3，若是，关闭电机，返回步骤S1；若否，则进行电机故障报警，同时关闭电机；
电机反转时，判断设定时间t2内反转电压值U2是否大于或等于反转堵转电压值U4，若是，关闭电机，返回步骤S1；若否，则进行电机故障报警，同时关闭电机。
2.根据权利要求1所述的一种电子锁双重保护方法，其特征是，所述设定时间t1和设定时间t2的获取步骤包括：
S401，电子锁安装完成后进入调试模式，初始化电子锁的电机到零位；
S402，电机正转，以一定时间间隔t0获取电机正转的电流值Ii，i＝0,1,2，…，n-1，n；计算前后时刻差值的绝对值△I＝|I(n-1)-In|，若△I小于或等于设定阈值IS，则设定时间t1＝t0(n-1)；
S403，电机关闭，等待1s后电机反转，以一定时间间隔t0获取电机正转的电流值Ii，i＝0,1,2，…，m-1，m；计算前后时刻差值的绝对值△I＝|I(m-1)-Im|，若△I小于或等于设定阈值IS，则设定时间t2＝t0(m-1)。
3.根据权利要求1所述的一种电子锁双重保护方法，其特征是，所述正转堵转电压值U3和反转堵转电压值U4的获取步骤包括：
S411，电子锁安装完成后进入调试模式，初始化电子锁的电机到零位；
S412，电机正转，以一定时间间隔t0获取电机正转的电流值Ii，i＝0,1,2，…，n-1，n；计算前后时刻差值的绝对值△I＝|I(n-1)-In|，若△I小于或等于设定阈值IS，则正转堵转电压值U3＝I(n-1)R18；
S413，电机关闭，等待1s后电机反转，以一定时间间隔t0获取电机正转的电流值Ii，i＝0,1,2，…，m-1，m；计算前后时刻差值的绝对值△I＝|I(m-1)-Im|，若△I小于或等于设定阈值IS，则反转堵转电压值U4＝I(m-1)R18，所述R18为采样电阻。
4.根据权利要求2所述的一种电子锁双重保护方法，其特征是，所述设定时间t1设有修正系数a，即设定时间t1＝at0(n-1)，所述设定时间t2设有修正系数b，即设定时间t2＝bt0(m-1)，所述a和b均大于1且小于或等于1.5。
5.根据权利要求3所述的一种电子锁双重保护方法，其特征是，所述正转堵转电压值U3设有修正系数c，即正转堵转电压值U3＝cI(n-1)R18，所述反转堵转电压值U4设有修正系数d，即反转堵转电压值U4＝dI(m-1)R18，所述c和d均小于1且大于或等于0.8。
6.一种电子锁双重保护***，适用于权利要求1所述的一种电子锁双重保护方法，其特征是，包括电机驱动芯片、直流电机、主控MCU、电阻R18，所述电机驱动芯片的第一输出脚OUT1连接直流电机的负极，所述电机驱动芯片的第一输出脚OUT1连接直流电机的正极，所述电机驱动芯片的第一信号输出脚IN1和第二信号输出脚IN2与主控MCU连接，所述电机驱动芯片的接地脚GND串联有接地的电阻R18，所述主控MCU采集电阻R18的电流值作为电机工作的电流值，所述主控MCU接有电源VDD，所述电机驱动芯片的电源输入脚接有电源VDD。
7.根据权利要求1所述的一种电子锁双重保护***，其特征是，所述主控MCU连接有声光报警器。
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