省電型自行車防盜鎖控制電路的製作方法
2023-12-03 00:29:06
省電型自行車防盜鎖控制電路的製作方法
【專利摘要】一種省電型自行車防盜鎖控制電路，包括控制電路、充電電路、升壓及穩壓電路，報警電路、驅動電路以及RF接收電路，所述控制電路包括微處理器U1，其I/O埠連接所述充電電路、升壓及穩壓電路、報警電路、驅動電路以及RF接收電路。本實用新型設計合理，構思新穎，在有限的防盜鎖內部空間中實現對馬達的控制，達到安全使用，使用壽命長的目的，具有廣泛的市場價值和巨大的市場潛力。
【專利說明】省電型自行車防盜鎖控制電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及防盜鎖【技術領域】，具體地說，它是一種省電型自行車防盜鎖的控制電路。
【背景技術】
[0002]防盜鎖在自行車安裝使用作用方面有著舉足輕重的作用。
[0003]現有的防盜鎖的馬達齒輪組在進行正、反向有限行程的工作時，需要兩個行程開關的配合控制，才能使其正常工作。但實際的情況是自行車的防盜鎖由於內部空間小，而無法安裝行程開關，鎖車或開鎖時，馬達齒輪組在到達行程的末端時仍然繼續工作使齒輪組被卡死；卡死後當開鎖或鎖車時馬達齒輪組在反向運動時，馬達反向運動的力因無法克服齒輪組卡死所產生的阻力，而無法反向驅動齒輪組致使馬達及齒輪組均無法正常工作。而且，由於防盜鎖內部空間為全封閉式設計，使得防盜鎖內部也無法設置專用開關用於喚醒報警電路，使防盜鎖不能使用省電的休眠模式。防盜鎖的電路長時間處於工作狀態，防盜鎖電源不僅耗電量大，而且壽命較短。
[0004]因此，現有技術亟待需要改革。
【發明內容】
[0005]針對現有技術中存在的不足之處，本實用新型的目的是提供一種新的馬達控制電路來控制馬達的工作、使之在無行程開關的情況下也可以很好的控制馬達齒輪組順利完成正反向的工作，並同時具有休眠功能從而降低電源的耗電量，提高電源的使用壽命。
[0006]為實現上述目的，本實用新型的有益效果是:一種省電型自行車防盜鎖用馬達控制電路，包括控制電路、充電電路、升壓及穩壓電路，報警電路、驅動電路以及RF接收電路，所述控制電路包括微處理器Ul，其I/O埠連接所述充電電路、升壓及穩壓電路、報警電路、驅動電路以及RF接收電路；所述控制電路還包括與微處理器Ul的I/O埠連接的一開關電路、一 EPR0MU4、一輕觸開關SWl以及一振動感應器VSl ;所述開關電路由MOS管Ql和三極體Q2組成，其中MOS管Ql的源極、漏極分別接升壓及穩壓電路、充電電路的輸出端，柵極接微處理器Ul的一 I/O埠 ；所述振動感應器VSl的一端接微處理器Ul的一 I/O埠，另一端接地，其中接I/O埠的一端還串接一電阻RlO接電源VDD。
[0007]優選的，所述升壓及穩壓電路包括一 DC-DC升壓電路，該DC-DC升壓電路由變壓器U3、電阻R3、M0S管Q3，二極體D1，電感LI，電阻R4、電阻R5以及電阻R6組成；一穩壓電路，該穩壓電路由三端穩壓器Q4、三端穩壓器Q5組成。
[0008]優選的，所述驅動電路包括由二級管D4、電解電容E3、電容C7、電容C8、電容C9、驅動IC U5組成的保護電路。
[0009]優選的，所述RF接收電路包括由電感L2、電感L3、三極體Q7、三極體Q8、電感L4、電容C14、電容C15、電容Cl、電容C10、運算放大器U6以及RF接收天線ANTl等組成的RF接收電路。[0010]優選的，所述報警電路包括由三極體Q6、電阻R9、電阻R14、變壓器Tl、喇叭LSI。
[0011]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:通過上述設計的控制電路，通過微處理器Ul控制馬達轉動速度和時間，確保馬達及齒輪組不會出現卡死的情況；在防盜鎖的控制電路處於非工作狀態時，可及時進行休眠模式，節省電源的耗電量，提高其使用壽命。
[0012]本實用新型設計合理，構思新穎，在有限的防盜鎖內部空間中實現對馬達的控制，達到安全使用，使用壽命長的目的，具有廣泛的市場價值和巨大的市場潛力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]附圖1為本實用新型實施I的電原理圖；
[0014]附圖2為本實用新型實施2的電原理圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖給出一實施例對本實用新型作進一步詳盡的說明:
[0016]本實用新型的工作原理是:本實用新型通過與防盜鎖的機械部分配合，使鎖車時接通單刀雙擲開關SI，通電後，整個控制板除了充電電路20外包括升壓及穩壓電路30、驅動電路50、及RF接收電路60、報警電路40等均處於工作狀態。控制板的功耗為IOMA以上，驅動電路50驅動馬達鎖車後約10秒左右的時間內若無人觸碰自行車，即振動感應器VSl未接收到振動，則微處理器Ul進入休眠模式且整個控制板進入休眠模式此時升壓及穩壓電路30、RF接收電路60、報警電路40、驅動電路50斷電，整個控制板的功耗只有0.2MA左右。休眠時由於RF接收電路60不工作不能接收外部的遙控器信號，可以防止解碼器的遠端遙控解碼，以提高防盜鎖的安全性。進入休眠後當振動感應器VSl感應到一次振動時即產生信號傳給微控制器Ul控制板即處於一次喚醒狀態，一次喚醒狀態時整個控制電路只有微處理器Ul被喚醒，升壓及穩壓電路30，驅動電路50、及RF接收電路60仍處於休眠狀態而不工作，報警電路40不工作。微處理器Ul只有在3秒鐘的時間內檢測到振動感應器VSl兩次以上的振動感應信號，才喚醒整個控制電路開啟報警電路發出高音報警聲。此功能可以很好的防止單次觸碰單車而發生的誤報警現象，否則3秒後將再次進入休眠模式。
[0017]本實用新型的工作過程是:通電後，由於電阻R2作用，微處理器Ul進入正常工作狀態，微處理器Ul的3腳發出指令，三極體Ql導通，升壓及穩壓電路30工作，三極體Q2截止，自行車防盜鎖進入工作狀態；按下遙控器上的開鎖或者鎖車鍵，遙控信號通過RF接收電路60，信號放大後到達微處理器Ul的13腳，(鎖車時也可不按遙控器的鎖車鍵而在接通開關SI後控制電路直接進入工作狀態)。接收到指令後，微處理器Ul的I腳和14腳通過PWM (脈寬調製)模式控制馬達:
[0018]實施例1:
[0019]參照圖1，本實用新型一種防盜鎖用馬達控制電路，包括控制電路10、充電電路20、升壓及穩壓電路30，報警電路40、驅動電路50以及RF接收電路60，所述控制電路10包括微處理器UI，其I /0埠連接所述充電電路20、升壓及穩壓電路30、報警電路40、驅動電路50以及RF接收電路60 ;所述控制電路10還包括與微處理器Ul的I/O埠連接的一開關電路、一 EPR0MU4、一用於遙控器的學習設置的輕觸開關SW1、以及一用於控制報警電路一端電路及喚醒控制電路的振動感應器VSl ;所述開關電路由MOS管Ql和三極體Q2組成，其中MOS管Ql的源極、漏極分別接升壓及穩壓電路、充電電路的輸出端，柵極接微處理器Ul的一 I/O埠 ；所述振動感應器VSl的一端接微處理器Ul的一 I/O埠，另一端接地，其中接I/O埠的一端還串接一電阻RlO接電源VDD。所述升壓及穩壓電路30包括一 DC-DC升壓電路，該DC-DC升壓電路由變壓器U3、電阻R3、M0S管Q3，二極體D1，電感LI，電阻R4、電阻R5以及電阻R6組成；一穩壓電路，該穩壓電路由三端穩壓器Q4、三端穩壓器Q5組成。所述驅動電路50包括由驅動IC U5 二級管D4、電解電容E3、電容C7、電容C8、電容C9組成的保護電路。所述RF接收電路60包括由電感L2、電感L3、三極體Q7、三極體Q8、電感L4、電容C14、電容C15、電容Cl、電容C10、運算放大器U6以及RF接收天線ANTl組成的RF接收電路。所述報警電路40包括由三極體Q6、電阻R9、電阻R14、變壓器Tl以及喇叭LSl組成的報警電路。
[0020]1、當INB=I, I腳輸出PWM信號，馬達正轉，實現開鎖；2、當INA=I, 14腳輸出PWM信號，馬達反轉，實現鎖車；不管馬達正轉還是反轉，馬達的轉動速度將受到PWM信號佔空比的控制，在這個模式下，馬達在前0.5秒全速運轉，在後2秒鐘運行的速度是全速的80%，馬達在前0.5秒的功率是後2秒功率的倍數，即馬達的起始功率大於其行程結束時馬達出現堵轉時的功率，即馬達運行的前0.5秒馬達輸出的扭力大於後2秒的扭力使馬達的啟動力大於卡死齒輪的力，保證在開鎖或者鎖車的時候即使沒有行程開關的控制也能有效防止齒輪卡死，也能很順利開鎖或者鎖車。以上的時間和數據值均可以依據實際的工作情況調整。驅動電路50驅動馬達鎖車後約10秒左右的時間內若無人觸碰自行車，微處理器Ul進入休眠模式；進入休眠後當振動感應器VSl感應到一次振動時即產生信號傳給微控制器Ul控制板即處於一次喚醒狀態，一次喚醒狀態時整個控制電路只有微處理器Ul被喚醒，升壓及穩壓電路30，驅動電路50、及RF接收電路60仍處於休眠狀態而不工作，報警電路40不工作；微處理器Ul只有在3秒鐘的時間內檢測到振動感應器VSl兩次以上的振動感應信號，才喚醒整個控制電路開啟報警電路發出高音報警聲。
[0021]實施例2:
[0022]參照圖2，與實施I不同的是，實施例2的所述控制電路10還包括與微處理器Ul的I/O埠連接的一檢測電路，該檢測電路包括分別串接的電阻R7和電阻R8，電阻R30和電阻R31的兩支路，該兩支路一端接電池正極BT+，另一端接地，中間節點接微處理器Ul的
兩I/O埠。
[0023]當馬達工作0.5秒後即開始檢測馬達的工作電流，當馬達堵轉時電流會增大而大於0.8A，(該電流值可依據馬達的參數來作調整)，使電池電壓產生變化通過電阻R30和電阻R31比較電池的電壓變化，微處理器Ul通過第6腳檢測到馬達出現堵轉電流增大後，再通過第3腳發出指令切斷馬達驅動電路電源，阻止馬達繼續轉動，避免卡死，保護驅動IC等。當電池電壓低於3.7V時，通過電阻R7，電阻R8比較以後，把信號傳到微處理器Ul的第4腳，按下輕觸開關SWl即遙控器，電量檢測鍵或每次開鎖及鎖車時都會有喇叭LSl響一聲提示電量過低的長音提醒需給電池充電；如果自行車受到震動時，振動傳感器VSl產生一信號送至微處理器Ul的第7腳，在接收到振動傳感器VSl傳來的信號後，控制電路10被喚醒，如果在3秒鐘內繼續振動，那麼微處理器Ul通過2腳發出指令，由三極體Q6，變壓器Tl驅動喇叭LSl報警，此時整機電流為350mA ;電池充滿電後，在低電壓提示充電的情況下，還可以支持連續報警20分鐘左右。報警狀態下按鎖車鍵暫停，按開鎖鍵可解除設防狀態驅動馬達開鎖，按靜音鍵聽不到報警聲音。睡眠狀態下，系統進入低功耗模式，微處理器Ui通過第3腳關掉整個電源，整車耗電0.2mA，此時防盜鎖處於休眠狀態。進入休眠後當振動感應器VSl感應到一次振動時即產生信號傳給微控制器Ul控制板即處於一次喚醒狀態，一次喚醒狀態時整個控制電路只有微處理器Ul被喚醒，升壓及穩壓電路30，驅動電路50、及RF接收電路60仍處於休眠狀態而不工作，報警電路40不工作；微處理器Ul只有在3秒鐘的時間內檢測到振動感應器VSl兩次以上的振動感應信號，才喚醒整個控制電路開啟報警電路發出高音報警聲。
[0024]另單刀雙擲開關可以與繼電器等其它元實器件共同配合還可以用於接通及斷開電動自行車等的動力供電系統等。
[0025]當然，本實用新型的省電型自行車防盜鎖控制電路還有其他變形。總之，根據上述實施例的提示而做出的顯而易見的變動，以及其他凡是不脫離本實用新型實質的改動，均應包括在權利要求所述的範圍之內。
【權利要求】
1.一種省電型自行車防盜鎖用馬達控制電路，包括控制電路、充電電路、升壓及穩壓電路，報警電路、驅動電路以及RF接收電路，其特徵在於，所述控制電路包括微處理器U1，其I/O埠連接所述充電電路、升壓及穩壓電路、報警電路、驅動電路以及RF接收電路；所述控制電路還包括與微處理器Ul的I/O埠連接的一開關電路、一 EPR0MU4、一輕觸開關SWl以及一振動感應器VSl ;所述開關電路由MOS管Ql和三極體Q2組成，其中MOS管Ql的源極、漏極分別接升壓及穩壓電路、充電電路的輸出端，柵極接微處理器Ul的一 I/O埠 ；所述振動感應器VSl的一端接微處理器Ul的一 I/O埠，另一端接地，其中接I/O埠的一端還串接一電阻RlO接電源VDD。
2.如權利要求1所述的省電型自行車防盜鎖用馬達控制電路，其特徵在於，所述升壓及穩壓電路包括一 DC-DC升壓電路，該DC-DC升壓電路由變壓器U3、電阻R3、MOS管Q3，二極體D1，電感LI，電阻R4、電阻R5以及電阻R6組成；一穩壓電路，該穩壓電路由三端穩壓器Q4、三端穩壓器Q5組成。
3.如權利要求1所述的省電型自行車防盜鎖用馬達控制電路，其特徵在於，所述驅動電路包括由二級管D4、電解電容E3、電容C7、電容C8、電容C9、驅動IC U5組成的保護電路。
4.如權利要求1所述的省電型自行車防盜鎖用馬達控制電路，其特徵在於，所述RF接收電路包括由電感L2、電感L3、三極體Q7、三極體Q8、電感L4、電容C14、電容C15、電容Cl、電容C10、運算放大器U6以及RF接收天線ANTl等組成的RF接收電路。
5.如權利要求1所述的省電型自行車防盜鎖用馬達控制電路，其特徵在於，所述報警電路包括由三極體Q6、電阻R9、電阻R14、變壓器Tl、喇叭LSI。
【文檔編號】G05B19/04GK203386022SQ201320458607
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年7月30日 優先權日:2013年7月30日
【發明者】王群 申請人:王群