基于藍(lán)牙的智能門鎖的設(shè)計

楊 丹

（陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，咸陽 710300）

0 引言

傳統(tǒng)的門鎖相對而言安全性能較低，且達(dá)不到一定的便捷度，不能很好的滿足人們對于門鎖的需求。而基于藍(lán)牙的智能門鎖具有較高的科技含量，逐漸受到人們的青睞。對此，基于藍(lán)牙展開智能門鎖的設(shè)計優(yōu)勢得以呈現(xiàn)，對于強化門鎖的安全性能具有重要意義。

1 藍(lán)牙智能門鎖控制系統(tǒng)

藍(lán)牙智能門鎖控制系統(tǒng)主要以STC15F2K32S2單片機及藍(lán)牙串口模塊為核心，擴(kuò)展繼電器電機以及鎖閂電流監(jiān)測模塊，形成穩(wěn)定的控制結(jié)構(gòu)。例如：使用者可以單獨發(fā)揮藍(lán)牙智能門鎖控制系統(tǒng)的作用，也可以將控制系統(tǒng)與機械鎖相結(jié)合，提升傳統(tǒng)鎖的使用效益。門鎖控制系統(tǒng)主要包括門鎖控制系統(tǒng)和智能移動設(shè)備藍(lán)牙客戶端軟件兩部分，其中門鎖控制系統(tǒng)由單片機，藍(lán)牙串口模塊，繼電器，驅(qū)動電機，鎖閂，限位開關(guān)等組成，多個模塊協(xié)調(diào)配合，共同發(fā)揮控制作用。

2 基于藍(lán)牙的智能門鎖設(shè)計

2.1 系統(tǒng)電源設(shè)計

系統(tǒng)的電源設(shè)計作為基礎(chǔ)工作，在系統(tǒng)運行過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，強化了設(shè)計人員對于電源設(shè)計的重視程度，在電源設(shè)計中投入了很多心血。通常情況下，在展開系統(tǒng)電源設(shè)計的過程中，設(shè)計人員不會考慮到系統(tǒng)中的單片機、繼電器以及各種芯片模塊通用的工作電壓都是5V，而5V 電源需要較大的功率提供動力支持，因此設(shè)計人員需要根據(jù)實際情況進(jìn)行系統(tǒng)電源的設(shè)計，保證電源供給滿足要求。以此保證系統(tǒng)內(nèi)部各個模塊正常工作，維護(hù)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。因此，在基于藍(lán)牙的智能門鎖設(shè)計中，設(shè)計人員大多采用功能較強的DC-CD 轉(zhuǎn)換器LM2576-5.0構(gòu)成穩(wěn)壓電路，由于其內(nèi)部含有固定頻率的振蕩器以及基準(zhǔn)穩(wěn)壓器，對于整體電路具有十分強大的保護(hù)作用，還能夠及時的發(fā)揮電流限流的作用，具備熱關(guān)斷電路。

2.2 系統(tǒng)主控電路接口設(shè)計

系統(tǒng)主控電路接口在智能系統(tǒng)使用過程中應(yīng)用較多，對應(yīng)的損耗也相對較大。出于對成本控制的考慮，設(shè)計人員不能僅僅關(guān)注電路接口設(shè)計是否滿足使用需求，還應(yīng)該充分考慮到成本的多少，這對于維護(hù)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、在實現(xiàn)智能門鎖作用發(fā)揮的基礎(chǔ)上節(jié)省資源具有重要影響。對此，設(shè)計人員可以將主控芯片定位宏晶科技公司設(shè)計生產(chǎn)的SOP28封裝單片機STC15F2K32S2，它具備運轉(zhuǎn)速率高、可靠性強以及能耗較低等優(yōu)勢，符合企業(yè)對經(jīng)濟(jì)效益的要求。而對于系統(tǒng)主控電路接口的藍(lán)牙串口模塊而言，主要應(yīng)用小尺寸的藍(lán)牙串口模塊FBT06，也具有很好的經(jīng)濟(jì)性能[1]。與此同時，此藍(lán)牙串口模塊不僅成本低，而且體積較小，靈敏度很高，十分適合嵌入式智能無線數(shù)據(jù)傳輸，滿足智能門鎖控制系統(tǒng)設(shè)計的要求。

2.3 鎖閂控制系統(tǒng)電路設(shè)計

鎖閂控制系統(tǒng)電路的設(shè)計直接影響著實際使用效果，對于藍(lán)牙控制能否發(fā)揮實質(zhì)作用有直接影響。通常情況下在進(jìn)行鎖閂控制系統(tǒng)設(shè)計時，設(shè)計人員利用齒輪帶動直流電機正反向運轉(zhuǎn)，以此實現(xiàn)鎖閂在藍(lán)牙控制下開門。具體控制電機轉(zhuǎn)動的方式是利用單片機驅(qū)動繼電器控制光耦隔離的截止與導(dǎo)通，在光耦隔離截止而且電壓截止時，電機反向轉(zhuǎn)動從而帶動開門，而在光耦隔離導(dǎo)通且電壓導(dǎo)通時，電機正向轉(zhuǎn)動鎖閂鎖門。實際設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)該考慮到電機受到阻力過大而造成設(shè)備的損壞，影響控制系統(tǒng)正常作用的發(fā)揮。可以將電機電流傳感器ACS712ELCTR-05B 應(yīng)用到控制系統(tǒng)電路的設(shè)計中，充分發(fā)揮其高絕緣電壓，單電源操作以及極低內(nèi)部傳導(dǎo)電阻的優(yōu)勢，為控制系統(tǒng)電路的傳輸發(fā)揮保障作用，實現(xiàn)電流的穩(wěn)定傳輸。

2.4 軟件設(shè)計

軟件設(shè)計是基于藍(lán)牙的智能門鎖控制系統(tǒng)設(shè)計過程中的關(guān)鍵內(nèi)容，門鎖控制系統(tǒng)能否發(fā)揮實質(zhì)效用取決于藍(lán)牙客戶端軟件設(shè)計的合理性。實際的軟件設(shè)計包括兩個方面、一是門鎖控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計，二是智能移動設(shè)備藍(lán)牙客戶端軟件設(shè)計，設(shè)計師可以用c 語言編寫門鎖控制系統(tǒng)軟件，同時用Java 語言編寫智能移動設(shè)備藍(lán)牙客戶端軟件[2]。其中智能移動藍(lán)牙設(shè)備通常作為主設(shè)備，在啟動密碼驗證之后實現(xiàn)加密型的數(shù)據(jù)通信，這也是保障安全開鎖的重要步驟。

3 結(jié)束語

總之，藍(lán)牙智能門鎖控制系統(tǒng)具有安全可靠智能等優(yōu)勢，以新時期科學(xué)技術(shù)為動力支持，替代了傳統(tǒng)機械門鎖。在進(jìn)行藍(lán)牙智能門鎖設(shè)計時，設(shè)計人員需要針對系統(tǒng)電源系統(tǒng)，主控電路接口以及鎖閂控制系統(tǒng)電路進(jìn)行設(shè)計，切實優(yōu)化藍(lán)牙智能門鎖設(shè)計。