一种锁控板用的控制电路

技术领域

本发明属于电子技术领域，尤其涉及一种锁控板用的控制电路。

背景技术

随着网络购物的发展，快递也得到了快速的发展，由于快递的配送时间是不确定的，很多人不能在特定的地点和时间接收快递，用户若无法在第一时间接收快递，快递员将快递放置在门卫处，这种方式导致快递容易丢失，而快递柜的产生解决了这一问题。

快递柜的电子锁一般由锁控板进行控制，以具有28路电子锁的快递柜为例，通常需要用到28组MOS管来进行控制，而这种电路结构造成了电路本身较为复杂，且元器件的使用成本升高。

发明内容

本发明实施例提供一种锁控板用的控制电路，旨在解决现有技术中成本过高的问题。

本发明实施例提供一种锁孔板用的控制电路，包括：电源电路、过流保护电路、RS485通讯电路、MCU及显示电路、电子锁控制电路、以及接口电路；

所述电子锁控制电路包括控制芯片以及与所述控制芯片的输出端连接的多个第一控制单元电路和多个第二控制单元电路，所述接口电路包括多个接口单元；

其中，所述第一控制单元电路包括与所述控制芯片U9的输出端连接的隔离电路以及与所述隔离电路连接的P-MOS管，所述P-MOS管的输出端与所述接口电路的接口单元连接；

所述第二控制单元电路包括与所述控制芯片U9的输出端连接的隔离电阻、二极管以及与所述二极管连接的N-MOS管，所述N-MOS管的输出端与所述接口电路的接口单元连接。

优选的，所述接口单元包括：与所述P-MOS管的D极串联的发光二极管DST、与所述发光二极管DST串联的隔离二极管、与所述隔离二极管串联的N-MOS管，以及连接于所述P-MOS管、N-MOS管之间的保护二极管DT。

优选的，所述电源电路包括保护电路、以及与所述保护电路输出端连接的稳压芯片。

优选的，所述保护电路包括第三过流保护电路F3、与所述第三过流保护电路F3第一端连接的第一过压保护电路TVS1，以及与所述第三过流保护电路F3第二端连接的第一极性保护二极管D1。

优选的，所述保护电路的输出端串联第一滤波电路，所述稳压芯片的输出端串联第二滤波电路。

优选的，所述第一滤波电路由第二滤波电容C2、第三滤波电容C3串联而成，所述第二滤波电路由第一滤波电容C1和第四滤波电容C4串联而成。

优选的，所述过流保护电路包括：电流检测电路、延时电路、过流翻转电路以及第一保护电路、第二保护电路。

优选的，所述通讯电路由一个RS485通讯模块U15，一个隔离模块U16，一个光耦U17及周边元件组成。

优选的，所述显示电路包含一个二位共阳数码管U18，用来显示板的地址，所述二位共阳数码管U18由所述MCU、以及一驱动显示芯片U19组成。

优选的，所述MCU包含一单片机芯片U4。

优选的，所述控制电路还包括用于检测电子锁状态的反馈检测电路。

本发明所达到的有益效果：本发明利用排列组合形式实现少数MOS管控制多路锁，以本发明提供的实施例为例，原来用28个单MOS管控制28路接口单元，现只需要4个PMOS管配合2个NMOS管，一共6颗，极大的节约成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的控制电路电路的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的电源电路原理图(部分)；

图3是本发明实施例提供的电源电路原理图(部分)；

图4是本发明实施例提供的过流保护电路原理图；

图5是本发明实施例提供的通讯电路原理图；

图6是本发明实施例提供的显示电路原理图；

图7是本发明实施例提供的按键电路原理图；

图8是本发明实施例提供的MCU结构；

图9是本发明实施例提供的MCU外围电路；

图10是本发明实施例提供的控制芯片及外围电路原理图；

图11是本发明实施例提供的第一控制单元电路原理图；

图12是本发明实施例提供的第二控制单元电路原理图；

图13是本发明实施例提供的接口单元电路原理图；

图14是本发明实施例提供的反馈检测电路原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例中锁孔板用的控制电路，包括：电源电路、过流保护电路、RS485通讯电路、MCU及显示电路、电子锁控制电路、以及接口电路。

如图2及图3所示，在本发明实施例中，电源电路中，F3、TVS1和D1组成过流、过压和极性保护电路；C1、C2、C3、C4、C10、C12为滤波电容，P2，P3是直流输入、输出端口，12V或24V直流电压，通过稳压芯片U1的稳压得到5V电压，一路供给MCU，一路供给显示和电子锁状态检测，另一路供给隔离电源模块，隔离模块采用的是DC-DC的开关电源形式，转化成隔离5V供给RS485芯片供电。

如图4所示，在本实施例中，过流保护电路中，R6，R9，Q2，D1，R37等组成电流检测电路，R44，D3，R38，C9组成延时电路，R39，U3，Q2，R24，R25组成过流翻转电路，U2，F2是保护电路；以电路中的数值，当电流不超过3A时，Q2的b极稳定在9.1V上，Q2不导通，U3的Y端输出高电平，Q1导通，U2的G极为低电平，U2导通，有+12V输出；当电流超过3A时，Q2的b极稳定小于9.1V，Q2导通，U3的Y端输出低电平，Q1不导通，U2的G极为高电平，U2不导通，没有+12V输出，起到断电保护作用。

如图5所示，在本发明实施例中，通讯电路由一个RS485通讯模块U15，一个隔离模块U16,型号为π121U31或者SI8421AB，一个光耦U17及周边元件组成；RS485通讯模块型号为SN75LBC184DR，是一款性能优良的RS485收发模块，自带TVS保护，正常工作时最大电流为0.5A，最大工作电压为5.5V。P3是A,B信号的匹配端子，当短接2、3时，A,B信号加上了120Ω的匹配电阻；光耦的型号为EL817C，用来隔离发送使能信号，避免信号的干扰和保护RS485芯片；MOS管Q4、R124和DS3组成信号发送指示，当本板向外发送数据时，Q4的G极为低电平，Q4导通，DS3亮，表示有信号发出。

如图6所示，在本发明实施例中，显示电路包含一个二位共阳数码管U18，用来显示板的地址；由单片机芯片U4，驱动显示芯片U19组成；二个MOS管Q3、Q5，作用是两位数码管的选通，电阻R120、R126是为两个MOS管上拉，R118、R119、R122、R123、R125、R127、R128是数码管与驱动芯片间的限流。

如图7所示，在本发明实施例中，还包括按键电路，该按键电路包含三个按键K1，K2，K3，采用ADC取样来判断是哪一个按键的作用，按图数值所示，当K1、K2、K3按下时，单片机P0.0端口会分别取到5V电压的四分之三、四分之二和四分之一，进而来确定板子的地址设定和一键开锁的操作；五个电阻R28，R96，R114，R115，R116；三个电容C17，C18，C19。

如图8及图9所示，在本发明实施例中，MCU电路包含一块单片机芯片U4，一个防反接的供电二极管D2,二个滤波电容C5、C7；一个电阻R8，一个发光二极管DS1，作用是显示工作状态。各电路模块通过单片机芯片U4上的引脚进行连接。

如图10-12所示，在本发明实施例中，所述电子锁控制电路包括控制芯片U9以及与所述控制芯片的输出端连接的多个第一控制单元电路和多个第二控制单元电路，所述接口电路包括多个接口单元；其中，所述第一控制单元电路包括与所述控制芯片U9的输出端连接的隔离电路以及与所述隔离电路连接的P-MOS管，所述P-MOS管的输出端与所述接口电路的接口单元连接；所述第二控制单元电路包括与所述控制芯片U9的输出端连接的隔离电阻R52、R59、二极管D29、D31以及与所述二极管D29、D31连接的N-MOS管，所述N-MOS管的输出端与所述接口电路的接口单元连接。隔离电路包括电阻R48、R40、R4`1、R42、R45、光耦U5、以及光耦U6，电阻R42、电阻R45的另一端与P-MOS管连接，隔离电路用于隔离。P-MOS用来开高端电源；N-MOS用来开低端电源，采用组合方式来选择通道的开通与否。

在本发明实施例中，接口电路包括28路接口单元，如图13所示，以其中一路接口单元为例进行说明，该接口单元包括：与所述P-MOS管的D极串联的发光二极管DST6、与所述发光二极管DST6串联的隔离二极管DV1、以及连接于所述P-MOS管、N-MOS管之间的保护二极管DT15，所述隔离二极管DV1的另一端连接至N-MOS管。其中，发光二极管DST6用于指示通道的电子锁打开与否，当某通道MOS管的G极得到高电平时，该MOS管导通，该发光二极管得电发光，隔离二极管DV用于隔离N-MOS管和P-MOS管，在发光二极管DST与N-MOS管之间还设置有限流电阻R14。

如图14所示，在本发明实施例中，所述控制电路还包括用于检测电子锁状态的反馈检测电路，该反馈检测电路中，检测电阻R1＝R2＝R4＝R5＝R7＝R29＝R32＝R35＝R30＝R31＝R26＝R33＝R34＝R27＝R84＝R85＝R86＝R92＝R117＝R81＝R82＝R83＝R87＝R88＝R89＝R90＝R91＝R80＝56KΩ，用来为1-28通道的开锁锁存和检测电子锁状态，当该通道的检测端为高电平时，表示该通道电子锁是开的状态，反之为关的状态。保护二极管DT1、DT2、DT3、DT4、DT5、DT6、DT10、DT11、DT7、DT8、DT9、DT12、DT13、DT14、DT47、DT48、DT49、DT50、DT51、DT52、DT53、DT54、DT55、DT56、DT57、DT58、DT59、DT60是检测端和单片机之间的隔离。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。