一种利用房门的多功能箱、开门机和智能锁通讯系统

技术领域

本发明涉及多功能箱、开门机和智能锁通讯系统技术，具体是一种利用房门的多功能箱、开门机和智能锁通讯系统。

背景技术

电商发展迅速，人们生活节奏加快，电商购物已经成为日常生活中的一种生活习惯，而由于白天人们大多在上班，无法及时收取快递和物品，因此，目前很多住宅、写字楼等地方均设置快递箱/柜，方便用户进行快递和物品的临时存放。

目前市场上的摆放在家门口快递箱/柜，需要占用公共过道资源，给邻里的日常生活带来不便，但随着国家对快递送货上楼的要求执行，送货上楼会越来越多，一种不占用公共过道资源的快递箱/柜是很好的收件助手。

另外，现有的公共过道上的烟雾感应器，在发生火灾时，并不能第一时间通知各房间内人员及主人，现急需一种在房门口的烟雾感应器对门口火灾进行实时监控的系统。

另外，现有家门需要智能锁通过连线可靠控制开门机的系统，当发生火灾时，智能锁能够自动打开门锁，并通过开门机开启家门，或者用户可以通过APP控制开启门锁和家门，避免人员因为惊慌而无法打开家门的安全设施。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用房门的多功能箱、开门机和智能锁通讯系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种利用房门的多功能箱、开门机和智能锁通讯系统，包括设置在门体上的多功能箱体、开门机、智能锁和WIFI连接模块，所述箱体上设有与其转动连接的盖板，在箱体上设有电磁锁，在门体上设有智能锁，智能锁与电磁锁通过连接线相连接，在门体上设有开门机，智能锁与开门机通过连接线相连接，所述智能锁具有MCU处理器、身份识别模块、锁芯电机驱动模块和门控电机驱动模块，门控电机驱动模块与电磁锁相连接，所述WIFI连接模块、身份识别模块、锁芯电机驱动模块、门控电机驱动模块和开门机均与MCU处理器相连接，所述MCU处理器通过WIFI连接模块连接网络服务器，连接智能移动终端；所述WIFI连接模块，不仅限于WIFI技术，可以采用其他有线、无线通信方式、移动网络（GPRS/4G/5G）、物联网通信技术2.4GHz（zigbee、BLE等）、1GHz、433MHz或无线通信技术与相关智能家居设备进行通信实现相关功能，所述智能锁与开门机其通讯系统适用于相互转换。

所述MCU处理器芯片U1做为主控制器，其连接的各种外围电路包括防拆检测电路、关锁检测电路、开锁检测电路和备用电源，芯片U1具有IO电路对其连接的各种外围电路进行控制，芯片U1的引脚 LOCK_OPEN、引脚LOCK_CLOSE通过限位开关连接锁芯，用于获取锁芯的开关状态，控制锁体的走动行程，所述芯片U1还通过引脚MOTOR_IN_1、引脚MOTOR_IN_2连接芯片U5，芯片U5为直流电机驱动芯片，芯片U5外接锁体直流电机。

WIFI连接模块具有相连接的芯片U101和芯片U102，所述芯片U1的引脚TRP_DRX、引脚TRP_DTX连接芯片P102，通过芯片P102和芯片U101进行连接，实现芯片U1的无线通信功能；所述芯片U101为WIFI射频控制芯片并集成了WIFI协议栈、2.4G无线发送器和接收器，芯片U101内部集成的MCU通过引脚RXD、引脚TXD接收芯片U1发过来的指令、数据，所述WIFI连接模块通过P1、L101、C107、C108组成了射频天线匹配电路，芯片U102为存储芯片。

所述WIFI连接模块还具有芯片U105，芯片105具有接口U103和接口U104，芯片U105为USB-TTL转换芯片，芯片U105通过引脚TXD和引脚RXD连接芯片U101，并通过芯片P102的引脚TRP_DTX、引脚TPR_DRX连接芯片U1。

所述芯片U1的引脚DOOR_MOTOR_IN_1、引脚DOOR_MOTOR_IN_2、引脚DOOR_MOTOR_IN_11、引脚DOOR_MOTOR_IN_12连接芯片U51，芯片U51为门控电机驱动芯片，芯片U51外接电磁锁，电磁锁内部为电磁线圈。

所述身份识别模块中包括人脸/指静脉/瞳孔/指纹识别方式中的至少一种，以适用于不同环境。

所述箱体中设有烟雾感应器与MCU处理器相连接，所述盖板上设置有进烟小孔；烟雾感应器包括相连接的比较芯片U11和烟雾传感器U10，所述芯片U1的引脚MQ_DOUT连接比较芯片U11，芯片U11该引脚为比较输出引脚，比较芯片U11还连接有调节电阻R49。

所述门体上设置开门机，智能锁与开门机通过连接线相连接，所述MCU处理器芯片U1做为主控制器，其通过引脚 CLOSER_OPEN、引脚CLOSER_HOLD连接2Pin接线座P1，通过P1接线座直接接线连接开门机的OPEN、HOLD端口，可以实现开门机打开、关闭和保持开门状态。

所述多功能箱设置在门体任意位置。

所述箱体由单个箱体、折叠箱体、多重箱体或上下左右为伸缩体的箱体构成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用入户门本身，通过手机端APP指令智能锁时，智能锁通过连线让电磁锁开启多功能箱，从而实现远程接收快递和物品的目的，不仅解决了快递柜等占用空间的问题，还能够方便用户，远程接收快递和物品，方便快捷；本发明利用访客到达家门口时，智能锁感应系统自动启动或访客按门锁上门铃启动，通知主人手机端APP视频通话访客，并指令智能锁，让智能锁通过连线让电磁锁开启多功能箱；本发明利用智能锁通过连线控制开门机，除日常使用可以实现自动开门及自动关门免接触外，当发生火灾时，智能锁可以自动打开门锁，并通过开门机开启家门，或者用户可以通过APP控制开启门锁和家门，避免人员因为惊慌而无法打开家门。

附图说明

图1为本发明的系统原理图。

图2为本发明的结构实物图。

图3为本发明盖板打开状态下的实物图。

图4为主控制器核心电路图。

图5为WIFI连接模块核心电路图。

图6为WIFI连接模块接口电路图。

图7为锁芯电机驱动的电路图。

图8为门控电机驱动的电路图。

图9为烟雾感应器电路图。

图中：1-门体，2-智能锁，3-连接线，4-电磁锁，5-盖板，6-箱体，7-开门机，8-烟雾感应器，9-进烟小孔。

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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-3，本发明实施例中，一种利用房门的多功能箱、开门机和智能锁通讯系统，包括设置在门体1上的箱体6、开门机7、智能锁2和WIFI连接模块，箱体6上设有与其转动连接的盖板5，在箱体6上设有电磁锁4，在门体1上设有智能锁2，智能锁2和电磁锁4通过连接线3相连接，在门体1上设有开门机7，智能锁2与开门机7相连接，所述智能锁2具有MCU处理器、身份识别模块、锁芯电机驱动模块和门控电机驱动模块，门控电机驱动模块与电磁锁4相连接，所述WIFI连接模块、身份识别模块、锁芯电机驱动模块、门控电机驱动模块和开门机7均与MCU处理器相连接，所述MCU处理器通过WIFI连接模块连接网络服务器，连接智能移动终端；所述WIFI连接模块，在实际应用中，不仅限于WIFI技术，可以采用其他有线或无线通信方式进行替换应用，比如移动网络（GPRS/4G/5G），或者其它物联网通信技术，比如2.4GHz（zigbee、BLE等）、1GHz、433MHz等无线通信技术与相关智能家居设备进行通信实现相关功能，所述智能锁2与开门机7其通讯系统适用于相互转换。

如图4、7，所述MCU处理器芯片U1做为主控制器，其连接的各种外围电路包括防拆检测电路、关锁检测电路、开锁检测电路和备用电源，芯片U1具有IO电路对其连接的各种外围电路进行控制，芯片U1的引脚 LOCK_OPEN、引脚LOCK_CLOSE通过限位开关连接锁芯，用于获取锁芯的开关状态，控制锁体的走动行程，所述芯片U1还通过引脚MOTOR_IN_1、引脚MOTOR_IN_2连接芯片U5，芯片U5为直流电机驱动芯片，芯片U5外接锁体直流电机，芯片1通过控制芯片U5输出PWM驱动智能锁2的指静脉锁锁芯电机，实现锁体锁舌的伸出、缩回传动，实现对指静脉锁开锁、关锁功能。

如图5、6，WIFI连接模块具有相连接的芯片U101和芯片U102，所述芯片U1的引脚TRP_DRX、引脚TRP_DTX连接芯片P102，通过芯片P102和芯片U101进行连接，实现芯片U1的无线通信功能，工作时，芯片U101默认上电主动开启WIFI，连接指定服务器地址，所述芯片U1的引脚WIFI_EN连接低功耗LDO电源芯片Q2控制输出，实现对芯片101的单独供电控制；进一步的，所述芯片U101为WIFI射频控制芯片并集成了WIFI协议栈、2.4G无线发送器和接收器，芯片U101内部集成的MCU通过引脚RXD、引脚TXD接收芯片U1发过来的指令、数据，所述WIFI连接模块通过P1、L101、C107、C108组成了射频天线匹配电路，芯片U102为存储芯片，用于存储基本配置信息等。

具体的，所述WIFI连接模块还具有芯片U105，芯片105具有接口U103和接口U104，芯片U105为USB-TTL转换芯片，芯片U105通过引脚TXD和引脚RXD连接芯片U101，并通过芯片P102的引脚TRP_DTX、引脚TPR_DRX连接芯片U1，能够捕获中芯片U1和芯片U101之间的通信数据，通过USB接口U103或U104外接设备进行调试。

如图4、8，所述芯片U1的引脚DOOR_MOTOR_IN_1、引脚DOOR_MOTOR_IN_2、引脚DOOR_MOTOR_IN_11、引脚DOOR_MOTOR_IN_12连接芯片U51，芯片U51为门控电机驱动芯片，芯片U51外接电磁锁4，电磁锁4内部为电磁线圈，通过控制芯片U51的高低电平输出，控制电磁锁4内部线圈的通断电，实现多功能箱面板锁的打开以及箱门的弹开。

进一步的，身份识别模块中包括人脸/指静脉/瞳孔/指纹识别方式中的至少一种，以适用于不同环境。

如图9，所述箱体中设有烟雾感应器8与MCU处理器相连接，所述盖板上设置有进烟小孔9；烟雾感应器8包括相连接的比较芯片U11和烟雾传感器U10，所述芯片U1的引脚MQ_DOUT连接比较芯片U11，芯片U11该引脚为比较输出引脚，比较芯片U11还连接有调节电阻R49；当外接烟雾浓度发生变化时，U10输出MQ_AOUT直流信号随着发生变化，通过与R49上的门槛电压进行比较，当烟雾浓度较高时，U11比较输出引脚MQ_DOUT输出低电平，此时芯片U1检测到信号变化，启动WIFI连接模块通知主人APP。

如图4，在门体1上设置开门机7，智能锁2和开门机7通过连接线3相连接，所述MCU处理器芯片U1做为主控制器，其通过引脚 CLOSER_OPEN、引脚CLOSER_HOLD连接2Pin接线座P1，通过P1接线座直接接线连接开门机7的OPEN、HOLD端口，可以实现开门机7打开、关闭和保持开门状态。

在使用时，来访人员可以通过智能锁2上面的门铃键发起请求，智能锁2主动唤醒WIFI连接模块连接网络服务器，发送开启箱体6的请求到智能移动终端，主人可以通过智能移动终端下发指令，经过网络服务器、WIFI连接模块，智能锁2收到允许回复，通过门控电机驱动控制箱体6上的电磁锁4，自动弹开盖板5，来访人员即可放入物品，主人可以通过在智能锁2的触摸按键面板或者室内多功能箱控制键打开箱盖收取物品。

本发明实施例提供的箱体6内的烟雾感应器8，让家门口多了一个即时火灾监控卫士，在监控到有火灾时，通过与智能锁2的连接线3，让智能锁2启动主人APP,从而主人第一时间实时视频家门口情况，为下一步安排甚至家人撤离争取到最多时间。

本发明实施例在门体1上安装有开门机7，智能锁2和开门机7通过连接线3相连接，智能锁2通过连接线3，让智能锁2启动主人APP控制家门开闭,在日常使用中，用户开门时可以自动实现家门的开启和关闭，无需用户自行拉门或关门，甚至可以实现无接触自动进出，解放了用户的双手。另外在发生火灾时，用户可以通过远程控制智能门锁开启，及通过智能锁2与开门机7进行通讯，控制开门机7开启，方便逃生。

本发明实施例利用入户门本身的厚度，市场上入户门厚度大多在6-13 CM，在入户门正面挖一个洞作为收纳空间，四边再用钢板隔离这个洞，洞盖用之前从入户门挖下来的面板，保证了入户门的外观一致性，从外观上难看出来入户门上有一个箱体6，若是在门厂制造入户门时挖好这个洞效果更佳，盖板5的背部装有一个电磁锁4，电磁锁4与智能锁2通过有线方式直接相连接，从而让主人通过手机端APP指令智能锁2时，智能锁2通过连线让电磁锁4开启多功能箱，从而实现收物品的目的。

实际情况下，箱体6根据需要设置在门体1外面或里面，或嵌设在门体1上，多功能箱设置在门体1任意位置，所述箱体6由单个箱体、折叠箱体、多重箱体或上下左右为伸缩体的箱体构成，能够根据物品的大小对内部空间进行改变，以适应不同的使用需求。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。