智能提示發聲門鎖的設計

丁孟勤　沈娟　胡曉天

【摘 要】本文設計的智能提示發聲門鎖，當用戶在家時，常閉繼電器的觸點開關閉合，保障家用電器的正常供電；當用戶出門反鎖后，微處理器提供斷電控制信號控制常閉繼電器的觸點開關斷開，自動切斷家用電器的供電回路，避免電能的浪費，保證用電安全；并且可以實現遠程控制，用戶身處異地也可以方便的控制門鎖狀態，實時了解門鎖周圍的動態信息，提高了門鎖的安全性能，更好的保護了用戶的個人財產安全和人生安全。

【關鍵詞】智能提示發聲；常閉繼電器；遠程控制；安全性能

中圖分類號： TN912.34；TS914.211.1 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）31-0018-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.31.009

【Abstract】The intelligent prompt vocal door lock designed in this paper， when the user is at home， the contact switch of the normally closed relay is closed to ensure the normal power supply of the household appliance. When the user goes out of lock， the microprocessor provides the power-off control signal to control the normally closed relay. The contact switch is disconnected， automatically cut off the power supply circuit of the household appliance， avoiding waste of electric energy， ensuring safe use of electricity； and remote control can be realized， and the user can conveniently control the state of the door lock in a different place， and real-time understanding of the door lock Dynamic information improves the security of the door lock and better protects the user's personal property and life safety.

【Key words】Intelligent prompt sound； Normally closed relay； Remote control； Safety performance

1 背景技術

電子密碼鎖是一種通過密碼輸入來控制電路或是芯片工作，從而控制機械開關的閉合，完成開鎖、閉鎖任務的電子產品。隨著大規模集成電路技術的發展，特別是單片機的問世，出現了帶微處理器的智能密碼鎖，它除具有電子密碼鎖的功能外，還引入了智能化管理、專家分析系統等功能，從而使密碼鎖具有很高的安全性、可靠性，應用日益廣泛。

然而，現有的智能門鎖只能在本地錄入指紋或設置密碼等，也只能在本地查詢開門記錄，無法實現遠程監控和控制。因此，如果戶主身處異地，來訪者想要開啟門鎖，則需要來訪者自己使用備用鑰匙、備用磁卡或密碼，這樣就，智能門鎖開啟信息可能會被別有用心的人利用，影響戶主的個人財產安全和人身安全。而且，由于無法對門鎖進行遠程監控，戶主無法實時了解門鎖信息，如果智能門鎖遭到惡意破壞，戶主也無法第一時間得知，這都使得門鎖的安全性能降低。不僅如此，現有的智能門鎖功能單一，缺少提示功能，在人們鎖門外出時，經常會忘記帶手機、鑰匙、包包或者忘記關煤氣或者忘記關掉室內的各種電器（例如照明燈、空調等），這樣間接給外出帶來不便，還會造成電能的大量浪費且存在安全隱患。

2 設計內容

本設計提供一種智能提示發聲門鎖，可以解決現有技術中，智能門鎖功能單一，不能實現遠程控制、安全性能低以及由于缺少提示功能導致戶外出鎖門時忘記關掉室內各種電器造成電能浪費的問題。

該智能門鎖包括前面板、后面板、鎖芯組件、開鎖單元及微處理器，的前面板、后面板分別安裝于門的外側和內側，開鎖單元與的微處理器相連接并將產生的開鎖信號傳遞至的微處理器，微處理器控制的鎖芯組件開啟或被關閉，還包括：振動傳感器、紅外傳感器、蜂鳴器、手機遙控管理模塊、電子信息模塊、揚聲器、常閉繼電器、門鎖操作裝置、通信模塊、云服務器以及遠程控制模塊；如圖1所示。

振動傳感器設置在前面板上，并通過導線與微處理器連接，用于識別門鎖震動強度，當震動強度超過預設值時，振動傳感器發送指令至微處理器，微處理器控制蜂鳴器發送報警聲；微處理器同時控制手機遙控管理模塊向手機客戶端發出報警信息；具體地，微處理器通過導線與蜂鳴器連接，同時微處理器還與手機遙控管理模塊通過導線連接，當震動強度超過預設值后，振動傳感器給微處理器發送振動傳感信號，微處理器控制手機遙控管理模塊通過無線技術給手機客戶端發送報警信息；

紅外傳感器設置在前面板上，當的紅外傳感器檢測到其設定的距離范圍內有人或物時產生紅外傳感信號，紅外傳感器將紅外傳感信號通過手機遙控管理模塊發送給手機客戶端；具體的，紅外傳感器通過導線與微處理器連接，紅外傳感器將檢測到的紅外傳感信號發送給微處理器，微處理器控制手機遙控管理模塊通過無線技術給手機客戶端發送紅外傳感信號；

手機遙控管理模塊通過導線與電子信息模塊連接，電子信息模塊包括門鎖狀態監測模塊、圖像數據傳送模塊、GSM網絡模塊，門鎖狀態監測模塊和圖像數據傳送模塊通過GSM網絡模塊與手機客戶端進行通信，將門鎖狀態和門鎖打開時的門前圖像傳送給手機客戶端。揚聲器依次通過驅動電路、音頻接口電路與微處理器連接。具體地，該揚聲器中主要用來輸入播放觸發事件時的語音提示，同時輸出用戶自定義的提醒聲音。

門鎖操作裝置與微處理器連接，根據門鎖狀態監測模塊對門鎖進行操作。具體地，操作包括開鎖操作、上鎖操作以及修改密碼操作。若紅外傳感器檢測到的紅外傳感信號通過手機客戶端能確認為戶主信息時，則門鎖操作裝置對智能門鎖進行操作，能夠成功地開啟門鎖、上鎖、修改密碼等；

常閉繼電器的線圈與微處理器連接并適于接收斷電控制信號，常閉繼電器的觸點開關串聯在家用電器的供電回路中，斷電控制信號適于控制常閉繼電器的觸點開關斷開。具體地，若斷電控制信號為高電平電壓信號，則常閉繼電器的線圈一端適于接收高電平電壓信號，常閉繼電器的線圈另一端接地；若斷電控制信號為低電平電壓信號，則常閉繼電器的線圈一端適于接收低電平電壓信號，常閉繼電器的線圈另一端適于接收電源電壓。

遠程控制模塊依次通過云服務器、通信模塊與微處理器連接。微處理器還連接著指紋模塊、密碼模塊、三軸重力感應器、攝像頭、存儲器和電源模塊。其中，指紋模塊包括半導體指紋傳感器，半導體指紋傳感器將采集到的指紋信號傳遞給微處理器；密碼模塊包括密碼輸入按鍵，密碼輸入按鍵將密碼信號傳遞給微處理器；攝像頭通過CCD圖像傳感器采集信號。具體的，將三軸重力感應器設置在門鎖中，當門鎖旋轉時觸發，根據傾斜角度判斷是開門還是關門動作，正向傾斜說明是開門，反向傾斜說明是關門。將數據傳回數據微處理器，然后微處理器將數據傳入揚聲器中。揚聲器完成事件最終的效果，播放出開門和關門的相應溫馨提醒。

本設計和現有技術相比，其優點在于：保障家用電器的正常供電；避免電能的浪費，保證用電安全；并且可以實現遠程控制，用戶身處異地也可以方便的控制門鎖狀態，實時了解門鎖周圍的動態信息，提高了門鎖的安全性能，更好的保護了用戶的個人財產安全和人生安全。

【參考文獻】

[1]彭進.智能門鎖的選擇方法[J].算機網絡世界，2004（10）：60.

[2]何曉紅，陳杰.智能門鎖系統的設計與實現[J].安徽建筑大學學報，2004，12（1）：58-60.

[3]陳殊.基于物聯網智能門鎖系統設計與開發[J].數字技術與應用，2018（1）：177-178.