一種智能防盜開門的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能防盜開門機(jī)，包括機(jī)械體、報警器、主機(jī)、遙控器和蓄電池，機(jī)械體包括與卷簾門中軸固定相連的外殼，外殼上固定有驅(qū)動電機(jī)，外殼內(nèi)設(shè)有與卷簾門門面固定相連的內(nèi)齒齒輪，驅(qū)動電機(jī)通過分合閘驅(qū)動離合器、傳動齒輪組與所述的內(nèi)齒齒輪傳動連接；報警器進(jìn)行防盜檢測和計算卷簾門當(dāng)前的停留位置，其中，分合閘驅(qū)動離合器由報警器控制，分合閘驅(qū)動離合器打開，可使驅(qū)動電機(jī)和傳動齒輪組之間的連接斷開。本實用新型機(jī)械體、報警器、主機(jī)、遙控器和蓄電池五個模塊相互配合，使得開門機(jī)系統(tǒng)順利運轉(zhuǎn)，它適合手動卷簾門的電動改造，實現(xiàn)了方便、安全、智能的遙控開門。
【專利說明】一種智能防盜開門機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及卷簾門開門機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種智能防盜開門機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，卷簾門適用廣泛，很多卷簾門只是停留在手動開關(guān)的操作方式，所以市場上存在許多種類的開門機(jī)產(chǎn)品，它們安裝在卷簾門上后，可實現(xiàn)電動開門。縱所周知，手動卷簾門是由門頂上的中軸、中軸上的彈簧圈、卷簾門三個部分構(gòu)成，其中，中軸起到了整體固定的作用，而彈簧圈減小了卷簾門卷動的阻力，才使得手動開關(guān)得以輕松實現(xiàn)。按照安裝方式,開門機(jī)主要分為兩類,一種開門機(jī)加裝在卷簾門中軸的側(cè)邊,它通過轉(zhuǎn)動卷簾門的中軸來帶動卷簾門運轉(zhuǎn)，其特點是拉力勻稱，能拉起重量大的卷簾門，但其需要更換中軸，故安裝繁瑣，費用稍高。另一種開門機(jī)加裝在卷簾門中軸的中間，直接拉動卷簾門來實現(xiàn)運轉(zhuǎn)，無需更換中軸，安裝簡單成本稍低，但其拉力不勻稱，不適合拉動重量大的卷簾門。
[0003]不管是哪種安裝方式，許多現(xiàn)存開門機(jī)技術(shù)并不完美，或多或少存在一些不足:第一，需要使用者額外加裝限位器，來檢測卷簾門開到頂部或底部。第二，當(dāng)門停止住后，開門機(jī)不能實現(xiàn)自動鎖門的功能，需額外加裝鎖來防盜。第三，開門機(jī)電路板設(shè)計存在缺陷，沒有很好的保護(hù)措施，使得開門機(jī)工作在超負(fù)載情況下時，造成開門機(jī)零部件損害。第四，沒有報警功能。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供了一種方便、安全、智能的智能防盜開門機(jī)，其安裝簡單，完善了新的功能，適合手動卷簾門的電動改造。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0006]一種智能防盜開門機(jī)，包括機(jī)械體、報警器、主機(jī)、遙控器和蓄電池，機(jī)械體包括與卷簾門中軸固定相連的外殼，外殼上固定有驅(qū)動電機(jī)，外殼內(nèi)設(shè)有與卷簾門門面固定相連的內(nèi)齒齒輪，驅(qū)動電機(jī)通過分合閘驅(qū)動離合器、傳動齒輪組與所述的內(nèi)齒齒輪傳動連接；報警器進(jìn)行防盜檢測和計算卷簾門當(dāng)前的停留位置，其中，分合閘驅(qū)動離合器由報警器控制，分合閘驅(qū)動離合器打開，可使驅(qū)動電機(jī)和傳動齒輪組之間的連接斷開；主機(jī)作為開門機(jī)的控制中心，接收來自遙控器的指令和報警器的傳感信息，并控制機(jī)械體和報警器的運行；蓄電池和主機(jī)相連，作為備用電源，機(jī)械體和報警器都由主機(jī)進(jìn)行供電控制；遙控器在物理上獨立存在，利用無線信號發(fā)送指令給報警器和主機(jī)。
[0007]作為優(yōu)選，外殼是由兩塊半圓形殼體組成，兩塊半圓形殼體拼在一起并固定在卷簾門中軸中心位置上，內(nèi)齒齒輪為圓環(huán)形，在內(nèi)齒齒輪的內(nèi)環(huán)上設(shè)有齒；傳動齒輪組包括離合齒輪與兩個傳動齒輪，驅(qū)動電機(jī)安裝在外殼側(cè)面，驅(qū)動電機(jī)輸出軸插入外殼內(nèi)，驅(qū)動電機(jī)輸出軸上設(shè)置的橫銷卡在離合齒輪的卡槽內(nèi)，分合閘驅(qū)動離合器的離合跳板則框在離合齒輪上，分合閘驅(qū)動離合器通過供電撥動離合跳板實現(xiàn)離合齒輪在驅(qū)動電機(jī)輸出軸的分離，斷開分合閘驅(qū)動離合器電源通過復(fù)位彈簧實現(xiàn)離合齒輪與驅(qū)動電機(jī)輸出軸閉合，驅(qū)動電機(jī)長期與離合齒輪相閉合，必要時通過蓄電池供電實現(xiàn)分離。
[0008]驅(qū)動電機(jī)安裝在外殼側(cè)面,驅(qū)動電機(jī)輸出軸及橫向銷釘插入外殼內(nèi)，離合齒輪的卡槽套在驅(qū)動電機(jī)輸出軸的橫向銷釘上，離合跳板則框在離合齒輪上，分合閘驅(qū)動離合器通過供電撥動離合跳板實現(xiàn)離合齒輪在驅(qū)動電機(jī)輸出軸的分離，斷開分合閘驅(qū)動離合器電源通過復(fù)位彈簧實現(xiàn)離合齒輪與驅(qū)動電機(jī)輸出軸閉合，驅(qū)動電機(jī)長期與離合齒輪相閉合，必要時通過蓄電池供電實現(xiàn)分離。啟動驅(qū)動電機(jī)時從而帶動卷簾門，并且，驅(qū)動電機(jī)是由主機(jī)供電控制的。在驅(qū)動電機(jī)停止運轉(zhuǎn)時，驅(qū)動電機(jī)內(nèi)部的蝸桿和蝸齒卡死，憑借外力是不能推拉卷簾門轉(zhuǎn)動的，所以該特性實現(xiàn)了開門機(jī)自動鎖門的功能。另外，分合閘驅(qū)動離合器是齒輪殼內(nèi)部一個特別的機(jī)構(gòu)件，它銜接著驅(qū)動電機(jī)和外殼內(nèi)的離合齒輪，它的離合決定了它們之間的機(jī)械連接，當(dāng)出現(xiàn)主機(jī)故障等緊急情況時，自動上鎖的開門機(jī)使得手動開門無法實現(xiàn)，可供電使分合閘驅(qū)動離合器啟動拉動離合跳板，離合跳板則撥開離合齒輪與驅(qū)動電機(jī)連接，便可實現(xiàn)手動應(yīng)急開門。需要一提的是，分合閘驅(qū)動離合器的啟動是由報警器控制，報警器可直接接收來自遙控器的控制命令，且開門機(jī)系統(tǒng)在停電時可由蓄電池供電，所以說，分合閘驅(qū)動離合器實現(xiàn)了一種獨立、可靠的應(yīng)急開門方法。
[0009]作為優(yōu)選，所述的報警器包括CPU及分別與CPU相連的霍爾傳感器、無線模塊、報警喇叭、壓電陶瓷，霍爾傳感器安裝在驅(qū)動電機(jī)輸出軸上，在驅(qū)動電機(jī)輸出軸上還裝有磁片；壓電陶瓷安裝在卷簾門中軸上以感應(yīng)振動并產(chǎn)生電信號；報警器也可通過無線模塊來接收遙控器和主機(jī)的命令，來關(guān)閉和開啟該報警功能；報警器通過繼電器控制來啟動機(jī)械體上的分合閘驅(qū)動離合器，斷開機(jī)械體中驅(qū)動電機(jī)和傳動齒輪組間的物理連接，從而實現(xiàn)手動緊急開門；并且，報警器也是通過無線模塊來接收來自遙控器的命令啟動分合閘驅(qū)動
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[0010]報警器能進(jìn)行防盜檢測和計算卷簾門當(dāng)前停留位置，報警器包括一塊電路板，電路板安裝在卷簾門中軸上，它的電路上采用了 ATMEGA88單片機(jī)作為CPU，還包括霍爾傳感器、SI4432無線模塊、喇叭、壓電陶瓷等部件。卷簾門從底部到頂部走過的距離，可由驅(qū)動電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)動過的圈數(shù)來反應(yīng)，我們稱之為行程方案，它控制開門高度的原理是:以底部為基準(zhǔn)0，當(dāng)卷簾門向上拉動時，加上電機(jī)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，即為當(dāng)前開門位置，當(dāng)卷簾門向下拉動時，減去電機(jī)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，即為當(dāng)前開門位置。所以在電路實現(xiàn)上，在驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動軸上安裝一塊磁片和霍爾傳感器，磁電效應(yīng)使得電機(jī)每轉(zhuǎn)動一圈，霍爾傳感器便產(chǎn)生一個電信號，報警器上的CPU即可計數(shù)驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)動圈數(shù)，且需要指出的是，機(jī)械體中，通過齒輪組的齒輪比放大，驅(qū)動電機(jī)和內(nèi)齒齒輪之間的最終齒輪比例是1:A，即驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)了 A圈時，內(nèi)齒齒輪轉(zhuǎn)過了一個齒輪距，而內(nèi)齒齒輪的周長是Bcm,共C個齒輪。所以對于行程該行程方案，驅(qū)動電機(jī)上的精度是一圈，內(nèi)齒齒輪上的行程精度就是B/C/A=Dcm，這意味著行程方案能對卷簾門實現(xiàn)Dcm精度的高度控制。壓電陶瓷是一種能將機(jī)械振動轉(zhuǎn)化為電信號的陶瓷材料，卷簾門的震動勢必帶動安裝在卷簾門中軸上的報警器的震動，故導(dǎo)致壓電陶瓷產(chǎn)生電信號，通過模電轉(zhuǎn)換，CPU即可得知該異常振動，實現(xiàn)喇叭報警，并把報警信息通過SI4432無線模塊發(fā)往主機(jī)，報警器也可通過SI4432無線模塊來接收遙控器和主機(jī)的命令，來關(guān)閉和開啟該報警功能。報警器可通過繼電器控制來啟動機(jī)械體上的分合閘驅(qū)動離合器，斷開機(jī)械體中驅(qū)動電機(jī)和齒輪組間的物理連接，從而實現(xiàn)手動緊急開門，并且，報警器也是通過SI4432無線模塊來接收來自遙控器的命令啟動分合閘驅(qū)動離合器。[0011]作為優(yōu)選，遙控器包括CPU、按鍵和無線模塊，并由紐扣電池供電；通過檢測不同的按鍵，遙控器的CPU把用戶的指令通過無線模塊發(fā)往主機(jī)和報警器，實現(xiàn)遙控器配對、設(shè)置開門高度、開關(guān)門、開啟和關(guān)閉報警功能、開啟分合閘驅(qū)動離合器功能；在不工作時，遙控器上的CPU自動進(jìn)入睡眠模式，以節(jié)省電池電量。
[0012]作為優(yōu)選，主機(jī)是開門機(jī)的控制中心，接收來自遙控器的指令和報警器的傳感信息，控制著機(jī)械體和報警器的運行；主機(jī)電路由控制電路和供電電路兩部分構(gòu)成，供電電路為模擬電路，它把市電或蓄電池電源轉(zhuǎn)化成所需電壓，輸出供給給報警器、機(jī)械體和主機(jī)，通過控制電路的控制，它也實現(xiàn)對蓄電池的充電和機(jī)械體的電機(jī)運轉(zhuǎn)控制；控制電路包括CPU及與CPU相連的按鍵、電機(jī)電流檢測模塊、繼電器A、繼電器B和無線模塊，通過控制電路的無線模塊，主機(jī)接收來自報警器的當(dāng)前開門位置信息，判斷當(dāng)前開門位置是否已經(jīng)到達(dá)底部、頂部或是預(yù)設(shè)的最大開門高度，從而停止電機(jī)運行；通過電壓檢測，CPU判斷蓄電池是否電量充足，實現(xiàn)充電控制，CPU判斷輸入的市電是否停電，進(jìn)而選擇蓄電池對整個系統(tǒng)進(jìn)行供電。
[0013]另外，主機(jī)電路在設(shè)計上采用了過流保護(hù)，限制住了驅(qū)動電機(jī)工作的最大功率，使得各個零部件不會因為過載工作而毀壞；控制電路是屬于數(shù)字電路，它統(tǒng)一協(xié)調(diào)整個開門機(jī)系統(tǒng)的工作，它采用了 STM32單片機(jī)作為CPU，具備了按鍵和SI4432無線模塊。遙控器、主機(jī)和報警器間需要安全的無線通訊協(xié)議，以免每套開門機(jī)系統(tǒng)間相互干擾，所以采用主機(jī)事先分配通訊地址的方法，在無線通訊時，它們都校驗每個數(shù)據(jù)包的通訊地址是否正確，每塊STM32單片機(jī)芯片都有一個12字節(jié)長度的芯片ID值，且該ID值全球唯一，故可利用該ID值制作出數(shù)值唯一的通訊地址，分別分配給報警器和遙控器，保證了每套開門機(jī)系統(tǒng)都相互獨立，實現(xiàn)安全的無線通訊。在卷簾門運行時，若門到底、到頂或遇到障礙物，則機(jī)械體遇到的阻力會瞬間增大，其驅(qū)動電機(jī)的工作電流也同時增大，所以CPU通過檢測供電電路上供給給驅(qū)動電機(jī)的電流，實現(xiàn)了卷簾門遇到障礙物的檢測，進(jìn)而停止電機(jī)運行，這也是供電電路上進(jìn)行過流保護(hù)的原因；另外，通過SI4432無線模塊，主機(jī)接收來自報警器的當(dāng)前開門位置信息，判斷當(dāng)前開門位置是否已經(jīng)到達(dá)底部、頂部或是預(yù)設(shè)的最大開門高度，從而停止電機(jī)運行。所以，擁有行程檢測和電機(jī)電流檢測，實現(xiàn)了電機(jī)控制的雙保險。通過電壓檢測，CPU判斷蓄電池是否電量充足，實現(xiàn)充電控制，CPU判斷輸入的市電是否停電，進(jìn)而選擇蓄電池對整個系統(tǒng)進(jìn)行供電。
[0014]綜上所述，本實用新型機(jī)械體、報警器、主機(jī)、遙控器和蓄電池五個模塊相互配合，使得開門機(jī)系統(tǒng)順利運轉(zhuǎn)，它適合手動卷簾門的電動改造，實現(xiàn)了方便、安全、智能的遙控開門。
[0015]它的有益效果是:
[0016]第一，智能化開門技術(shù)。使用遙控器控制，方便實用；開門機(jī)自動測算當(dāng)前開門高度和電機(jī)運行電流，實現(xiàn)到底、到頂和遇到障礙物的檢測；卷簾門最大開門高度可由用戶自
定義設(shè)置。
[0017]第二，防盜技術(shù)。開門機(jī)自動上鎖，在電機(jī)停止運轉(zhuǎn)時，是無法憑借外力來手動開門的；當(dāng)卷簾門非正常開啟或強(qiáng)烈晃動時，開門機(jī)實現(xiàn)報警提示；主機(jī)安裝在封閉的盒子內(nèi)部，系統(tǒng)只能憑借遙控器操作，因此在卷簾門內(nèi)部也起到了一定的防盜效果；系統(tǒng)內(nèi)的無線通訊地址值全球唯一，實現(xiàn)了安全的無線通訊，保證了不相關(guān)的無線信號無法開啟卷簾門。
[0018]第三，優(yōu)秀的應(yīng)急設(shè)計。系統(tǒng)具備蓄電池供電，在停電時也能實現(xiàn)電動開門；在主機(jī)損壞時，也能遙控打開分合閘驅(qū)動離合器的離合，實現(xiàn)手動應(yīng)急開門；電路板實現(xiàn)了限流保護(hù)，在遇到障礙物時，不會因為過載工作而造成損害，有效保護(hù)了電機(jī)和各零部件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型機(jī)械體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為驅(qū)動電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為分合閘驅(qū)動離合器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為報警器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5為本實用新型開門機(jī)系統(tǒng)的總體框圖；
[0024]圖6為報警器的結(jié)構(gòu)框圖；
[0025]圖7為遙控器的結(jié)構(gòu)框圖；
[0026]圖8為主機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0027]本實用新型的【具體實施方式】如下:
[0028]實施例:一種智能防盜開門機(jī)，包括機(jī)械體、報警器、主機(jī)、遙控器和蓄電池；如圖1?3所不,機(jī)械體包括與卷簾門中軸I固定相連的外殼2,外殼2上固定有驅(qū)動電機(jī)3,外殼2內(nèi)設(shè)有與卷簾門門面固定相連的內(nèi)齒齒輪4，驅(qū)動電機(jī)3通過分合閘驅(qū)動離合器5、傳動齒輪組與所述的內(nèi)齒齒輪4傳動連接。
[0029]具體的說，外殼2是由兩塊半圓形殼體組成，兩塊半圓形殼體拼在一起并固定在卷簾門中軸I中心位置上，內(nèi)齒齒輪4為圓環(huán)形,且內(nèi)齒齒輪4也是由兩個半圓形齒輪拼接組成，在內(nèi)齒齒輪4的內(nèi)環(huán)上設(shè)有齒6 ;傳動齒輪組包括離合齒輪7與兩個傳動齒輪8,驅(qū)動電機(jī)3安裝在外殼2側(cè)面,驅(qū)動電機(jī)輸出軸插入外殼內(nèi)，驅(qū)動電機(jī)輸出軸上設(shè)置的橫銷卡在離合齒輪的卡槽內(nèi)，分合閘驅(qū)動離合器采用直流推拉式電磁鐵TAU-0837，其在自動門鎖領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，分合閘驅(qū)動離合器5的離合跳板10則框在離合齒輪7上，分合閘驅(qū)動離合器5通過供電撥動離合跳板10實現(xiàn)離合齒輪7在驅(qū)動電機(jī)輸出軸的分離，斷開分合閘驅(qū)動離合器電源通過復(fù)位彈簧實現(xiàn)離合齒輪與驅(qū)動電機(jī)輸出軸閉合，驅(qū)動電機(jī)長期與離合齒輪相閉合，必要時通過蓄電池供電實現(xiàn)分離。在外殼2內(nèi)還設(shè)有兩個與內(nèi)齒齒輪4擠壓接觸的滾輪9,兩個滾輪9同傳動齒輪組中與內(nèi)齒齒輪4相嚙合的傳動齒輪8組成三點式結(jié)構(gòu),用于支撐內(nèi)齒齒輪4,防止其跑位。
[0030]下面將說明設(shè)置開門機(jī)配置，使得其能正常工作。
[0031 ] 第一，如圖8所示，按住主機(jī)的配對鍵不放，再按報警器上如圖6所示的配對鍵，報警器和主機(jī)完成配對。在此過程中，報警器通過如圖6所示的SI4432無線模塊發(fā)出配對命令，主機(jī)的STM32單片機(jī)通過主機(jī)的SI4432無線模塊接收到后，生一個數(shù)值唯一的報警器地址，保存該值并短鳴蜂鳴器，再同樣利用無線信號傳輸給報警器，報警器保存該值。從此，主機(jī)和報警器之間所通訊的每一個數(shù)據(jù)包都會加入該地址值，且雙方都會驗證該地址值，以確保雙方的合法身份，實現(xiàn)安全的通訊。[0032]第二，按住主機(jī)如圖8所示的配對鍵不放，再按遙控器上如圖7所示的配對鍵，完成遙控器和主機(jī)配對。在此過程中，遙控器通過如圖7所示的SI4432無線模塊發(fā)出配對命令，主機(jī)的STM32單片機(jī)通過其SI4432無線模塊接收到后，生一個數(shù)值唯一的遙控器地址，保存該值并短鳴蜂鳴器，再同樣利用無線信號傳輸給報警器和遙控器，報警器和遙控器保存該值，其中，報警器也保存了該值是為了報警器和遙控器間也能實現(xiàn)通訊。所以，報警器和主機(jī)間的無線通信是使用第一步中分配的報警器地址，遙控器和主機(jī)間的通信是使用第二步中分配的遙控器地址，遙控器和報警器間的通信也是使用第二步中分配的遙控器地址，值得一提的是，主機(jī)和報警器都可接收來自遙控器發(fā)出的無線命令，但它們會讀取無線數(shù)據(jù)包中的命令種類信息，以此來區(qū)分該命令是發(fā)送給主機(jī)還是報警器的、是由主機(jī)還是由報警器來執(zhí)行的。
[0033]第三，按住主機(jī)如圖8示的功能鍵不放，再按開門鍵一秒后釋放，則卷簾門將被上拉，直到釋放功能鍵后停止，如此，主機(jī)便適應(yīng)了卷簾門所需的上拉力道。在此過程中，主機(jī)的STM32單片機(jī)打開繼電器A，關(guān)閉繼電器B，機(jī)械體的驅(qū)動電機(jī)便得到了正向工作電壓開始正轉(zhuǎn)，它通過分合閘驅(qū)動離合器帶動了傳動組轉(zhuǎn)動，繼而帶動內(nèi)齒齒輪轉(zhuǎn)動，最終拉動卷簾門。在卷簾門上拉過程中，STM32單片機(jī)將通過電機(jī)電流檢測模塊監(jiān)控運行電流，并記錄下期間的最大電流值。從此，把該值作為上拉卷簾門的正常電流范圍，若門在上拉過程中遇到障礙物或到頂，電機(jī)的工作電流都會比該值大，主機(jī)便會立刻停止卷簾門的拉動。最后，功能鍵被釋放，STM32單片機(jī)便關(guān)閉繼電器A和繼電器B，驅(qū)動電機(jī)失去電壓而停止轉(zhuǎn)動。
[0034]第四，按住主機(jī)如圖8所示的功能鍵不放，再按關(guān)門鍵一秒后釋放，則卷簾門將被下拉，直到釋放功能鍵后停止，如此，主機(jī)便適應(yīng)了卷簾門所需的下拉力道。它的原理和過程同第三步相同，不同的只是繼電器A被關(guān)閉，繼電器B被打開，驅(qū)動電機(jī)得到反向電壓而開始反轉(zhuǎn)。從此，把該值作為下拉卷簾門的正常電流范圍，若門在下拉過程中遇到障礙物或到底，電機(jī)的工作電流都會比該值大，主機(jī)便會立刻停止卷簾門的拉動。
[0035]第五，按主機(jī)如圖8所示的功能鍵不放，再按停止鍵一秒后，同時釋放兩顆鍵，卷簾門則從底部開始被上拉至頂部，完成配置卷簾門的最大開門高度(最大開門高度意味著，卷簾門在正常工作時，只能在底部和最大開門高度間運轉(zhuǎn))。在此過程中，卷簾門從底部開始上拉，同時，主機(jī)通過SI4432無線模塊發(fā)出計數(shù)命令給報警器，報警器則通過霍爾傳感器對驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)動圈數(shù)開始進(jìn)行計數(shù)，其中，驅(qū)動電機(jī)輸出軸每轉(zhuǎn)過一圈，霍爾傳感器便產(chǎn)生一個電信號，計數(shù)值則加一。若在門的上拉過程中，按了主機(jī)的停止鍵，主機(jī)將停止驅(qū)動電機(jī)工作，否則，當(dāng)卷簾門上拉至頂部時，阻力瞬間增大，主機(jī)通過電機(jī)電流檢測模塊檢測到了電流大于第三步中所配置的正常上拉電流，則停止電機(jī)工作。在卷簾門停止后，主機(jī)向報警器發(fā)出無線命令，取得在上拉過程中電機(jī)轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，把該值存儲作為最大開門高度。如此，完成以上五個步驟，開門機(jī)即可正常工作。
[0036]下面說明打開分合閘驅(qū)動離合器工作過程，實現(xiàn)手動應(yīng)急開門。
[0037]如圖1所示的機(jī)械體，通過分合閘驅(qū)動離合器，驅(qū)動電機(jī)和傳動齒輪組之間實現(xiàn)了機(jī)械連接，而傳動齒輪組又和內(nèi)齒齒輪連接，所以驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)動將帶動內(nèi)齒齒輪的轉(zhuǎn)動，然后，驅(qū)動電機(jī)在未通電的情況下，其不能通過外力實現(xiàn)轉(zhuǎn)動，這也意味這種情況下，內(nèi)齒齒輪也無法自由轉(zhuǎn)動，所以這就是整個系統(tǒng)實現(xiàn)了自動鎖門的原理。但在主機(jī)損壞等應(yīng)急情況下，可啟動分合閘驅(qū)動離合器使驅(qū)動電機(jī)和齒輪組之間的連接斷開，內(nèi)齒齒輪便不受驅(qū)動電機(jī)的限制，可自由轉(zhuǎn)動。
[0038]如圖7所示的遙控器，按住停止鍵不放的同時，按下開門鍵，再同時釋放兩個按鍵，這將喚醒處于睡眠模式的ATMEGA88單片機(jī)，它將通過SI4432無線模塊把打開分合閘命令無線傳輸給報警器，且在該無線數(shù)據(jù)包中加入自己的通訊地址，完成命令發(fā)送后，ATMEGA88單片機(jī)將進(jìn)入睡眠模式，以節(jié)省電量。
[0039]如圖4、6所示的報警器，ATMEGA88單片機(jī)通過SI4432無線模塊接收到了來自遙控器的無線命令，它將檢查其中的通訊地址是否正確、命令種類是否歸屬自己執(zhí)行，通過該驗證后，報警器將執(zhí)行打開電動分合閘命令:ATMEGA88單片機(jī)將打開繼電器，這使得機(jī)械體的分合閘驅(qū)動離合器撥開離合齒輪與驅(qū)動電機(jī)輸出軸的連接，此時，內(nèi)齒齒輪就可自由轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)手動應(yīng)急開門。自打開繼電器的10秒鐘后，ATMEGA88單片機(jī)將關(guān)閉繼電器，分合閘驅(qū)動離合器裝置通過彈簧復(fù)位。如此，完成了整個功能過程。
[0040]下面將說明開關(guān)門的過程和原理。如圖7所示的遙控器，按下開門鍵，這將喚醒處于睡眠模式的ATMEGA88單片機(jī)，它檢測都開門鍵被按下，將通過SI4432無線模塊把開門命令無線傳輸給主機(jī)，且在該無線數(shù)據(jù)包中加入自己的通訊地址，完成命令發(fā)送后，ATMEGA88單片機(jī)將進(jìn)入睡眠模式，以節(jié)省電量。
[0041]如圖8所示的主機(jī)，STM32單片機(jī)通過SI4432無線模塊接收到了遙控器發(fā)出的無線數(shù)據(jù)，它將檢查其中的通訊地址是否正確、命令種類是否歸屬自己執(zhí)行，通過該驗證后，STM32單片機(jī)將執(zhí)行開門命令:
[0042]第一步，主機(jī)檢查軟件程序中的當(dāng)前卷簾門位置，若已經(jīng)到達(dá)最大開門高度，則表示無法再向上開門，即可完成命令退出，否則，繼續(xù)執(zhí)行下一步。
[0043]第二步，主機(jī)通過報警器的通訊地址和SI4432無線模塊，發(fā)出命令給報警器，讓報警器開始計算行程。如圖6所示的報警器，ATMEGA88單片機(jī)利用SI4432無線模塊接收到了該無線數(shù)據(jù)，并檢查其中的通訊地址和命令種類，通過驗證后，ATMEGA88單片機(jī)將開始檢測霍爾傳感器中所產(chǎn)生的電信號個數(shù)，每一個電信號將表示如圖1所示的機(jī)械體中的驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動了一圈。
[0044]第三步，主機(jī)打開如圖7所示繼電器A，關(guān)閉繼電器B，機(jī)械體的驅(qū)動電機(jī)便得到了正向工作電壓開始正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動將通過傳動齒輪組傳動給內(nèi)齒齒輪，如此，便帶動了卷簾門的開啟。
[0045]第四步，主機(jī)的STM32單片機(jī)將監(jiān)控電機(jī)電流，若該電流值大于設(shè)定的電機(jī)最大上拉電流，則說明卷簾門遇到障礙物或頂部了，需要立刻停止以保護(hù)系統(tǒng)，并且，主機(jī)也通過SI4432無線模塊監(jiān)聽來自報警器的無線信息，確認(rèn)卷簾門是否已經(jīng)到達(dá)設(shè)定的最大開
門高度。
[0046]第五步，當(dāng)卷簾門到達(dá)設(shè)定的最大開門高度的同時，電機(jī)轉(zhuǎn)動圈數(shù)也達(dá)到了報警器的設(shè)定值，ATMEGA88單片機(jī)將通過SI4432無線模塊發(fā)出信息給主機(jī)，通知卷簾門已經(jīng)到達(dá)最大開門高度，需要立刻停止電機(jī)。第五步，主機(jī)接收到了報警器的無線信息后，將關(guān)閉繼電器A和繼電器B以停止電機(jī)供電，并保存當(dāng)前卷簾門位置，以供下一次操作使用，如此，機(jī)械體的驅(qū)動電機(jī)將失去電源供給而停止轉(zhuǎn)動。通過以上步驟，即完成了開門過程。
[0047]關(guān)門和停止的原理同上，只是按下遙控器如圖5所示的關(guān)門鍵或停止鍵即可。
[0048]下面將說明報警功能的工作過程。[0049]當(dāng)卷簾門未被機(jī)械體正常拉動，而是通過外力強(qiáng)行拉動或晃動，將引起裝在卷簾門軸上的報警器晃動，其中壓電陶瓷也將晃動，壓電陶瓷是一種能將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的物理材料，所以ATMEGA88單片機(jī)就能檢測到壓電陶瓷上的電信號，且晃動越厲害，所產(chǎn)生的電壓峰值越大。當(dāng)該電信號大過設(shè)定的報警臨界值時，報警器就長鳴報警喇叭進(jìn)行報警警告，且把該信息通過無線信號通知給主機(jī)。
[0050]可以按住遙控器如圖7所示的配對鍵不放，按關(guān)門鍵，再同時釋放兩顆鍵，遙控器便通過SI4432無線模塊發(fā)出關(guān)閉報警功能命令給報警器，報警器接收到后關(guān)閉按報警檢測，如此，即使卷簾門如何晃動都不會產(chǎn)生喇叭報警。另外，可以按住遙控器如圖7所示的配對鍵不放，按開門鍵，再同時釋放兩顆鍵，遙控器便通過SI4432無線模塊發(fā)出開啟報警功能命令給報警器，如此，報警功能又恢復(fù)工作。
【權(quán)利要求】
1.一種智能防盜開門機(jī)，其特征是:包括機(jī)械體、報警器、主機(jī)、遙控器和蓄電池，機(jī)械體包括與卷簾門中軸固定相連的外殼，外殼上固定有驅(qū)動電機(jī)，外殼內(nèi)設(shè)有與卷簾門門面固定相連的內(nèi)齒齒輪，驅(qū)動電機(jī)通過分合閘驅(qū)動離合器、傳動齒輪組與所述的內(nèi)齒齒輪傳動連接；報警器進(jìn)行防盜檢測和計算卷簾門當(dāng)前的停留位置，其中，分合閘驅(qū)動離合器由報警器控制，分合閘驅(qū)動離合器打開，可使驅(qū)動電機(jī)和傳動齒輪組之間的連接斷開；主機(jī)作為開門機(jī)的控制中心，接收來自遙控器的指令和報警器的傳感信息，并控制機(jī)械體和報警器的運行；蓄電池和主機(jī)相連，作為備用電源，機(jī)械體和報警器都由主機(jī)進(jìn)行供電控制；遙控器在物理上獨立存在，利用無線信號發(fā)送指令給報警器和主機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能防盜開門機(jī)，其特征是:外殼是由兩塊半圓形殼體組成，兩塊半圓形殼體拼在一起并固定在卷簾門中軸中心位置上，內(nèi)齒齒輪為圓環(huán)形，在內(nèi)齒齒輪的內(nèi)環(huán)上設(shè)有齒；傳動齒輪組包括離合齒輪與兩個傳動齒輪，驅(qū)動電機(jī)安裝在外殼側(cè)面，驅(qū)動電機(jī)輸出軸插入外殼內(nèi)，驅(qū)動電機(jī)輸出軸上設(shè)置的橫銷卡在離合齒輪的卡槽內(nèi)，分合閘驅(qū)動離合器的離合跳板則框在離合齒輪上，分合閘驅(qū)動離合器通過供電撥動離合跳板實現(xiàn)離合齒輪在驅(qū)動電機(jī)輸出軸的分離，斷開分合閘驅(qū)動離合器電源通過復(fù)位彈簧實現(xiàn)離合齒輪與驅(qū)動電機(jī)輸出軸閉合，驅(qū)動電機(jī)長期與離合齒輪相閉合，必要時通過蓄電池供電實現(xiàn)分離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能防盜開門機(jī)，其特征是:所述的報警器包括CPU及分別與CPU相連的霍爾傳感器、無線模塊、報警喇叭、壓電陶瓷，霍爾傳感器安裝在驅(qū)動電機(jī)輸出軸上，在驅(qū)動電機(jī)輸出軸上還裝有磁片；壓電陶瓷安裝在卷簾門中軸上以感應(yīng)振動并產(chǎn)生電信號；報警器也可通過無線模塊來接收遙控器和主機(jī)的命令，來關(guān)閉和開啟該報警功能；報警器通過繼電器控制來啟動機(jī)械體上的分合閘驅(qū)動離合器，斷開機(jī)械體中驅(qū)動電機(jī)和傳動齒輪組間的物理連接，從而實現(xiàn)手動緊急開門；并且，報警器也是通過無線模塊來接收來自遙控器的命令啟動分合閘驅(qū)動離合器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能防盜開門機(jī)，其特征是:遙控器包括CPU、按鍵和無線模塊，并由紐扣電池供電；通過檢測不同的按鍵，遙控器的CPU把用戶的指令通過無線模塊發(fā)往主機(jī)和報警器，實現(xiàn)遙控器配對、設(shè)置開門高度、開關(guān)門、開啟和關(guān)閉報警功能、開啟分合閘驅(qū)動離合器功能；在不工作時，遙控器上的CPU自動進(jìn)入睡眠模式，以節(jié)省電池電量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能防盜開門機(jī)，其特征是:主機(jī)是開門機(jī)的控制中心，接收來自遙控器的指令和報警器的傳感信息，控制著機(jī)械體和報警器的運行；主機(jī)電路由控制電路和供電電路兩部分構(gòu)成，供電電路為模擬電路，它把市電或蓄電池電源轉(zhuǎn)化成所需電壓，輸出供給給報警器、機(jī)械體和主機(jī)，通過控制電路的控制，它也實現(xiàn)對蓄電池的充電和機(jī)械體的電機(jī)運轉(zhuǎn)控制；控制電路包括CPU及與CPU相連的按鍵、電機(jī)電流檢測模塊、繼電器A、繼電器B和無線模塊，通過控制電路的無線模塊，主機(jī)接收來自報警器的當(dāng)前開門位置信息，判斷當(dāng)前開門位置是否已經(jīng)到達(dá)底部、頂部或是預(yù)設(shè)的最大開門高度，從而停止電機(jī)運行；通過電壓檢測，CPU判斷蓄電池是否電量充足，實現(xiàn)充電控制，CPU判斷輸入的市電是否停電，進(jìn)而選擇蓄電池對整個系統(tǒng)進(jìn)行供電。
【文檔編號】G08B13/02GK203769631SQ201420196237
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】吳學(xué)年, 藍(lán)維洲, 劉偉, 金雄杰, 潘磊佳 申請人:麗水飛龍縫紉電器有限公司