專利名稱：一種智能電子信報箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電子領(lǐng)域，尤其涉及一種智能電子開關(guān)技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，尤其是住宅小區(qū)、機關(guān)、企業(yè)等越來越集中化，為便于管理，可能會將信箱進(jìn)行集中化，這就不得不涉及開關(guān)技術(shù)。
傳統(tǒng)的信報箱設(shè)備采用機械鎖，具有鎖匙易丟失、易仿造、易損壞等缺點，箱內(nèi)有無東西外界無法知道，給使用者帶來諸多不便。
但隨著電子智能化技術(shù)的飛速發(fā)展，先進(jìn)的自動化智能電子信報箱設(shè)備越來越成為人們生活中必不可少的設(shè)備。隨著技術(shù)的進(jìn)步，近期市場上也出現(xiàn)了電子信報箱或儲物柜，但功能一般較單一，如只能按密碼開箱，數(shù)據(jù)不能記錄，無箱內(nèi)探物，查詢等功能。
因此，如果能設(shè)計出一種智能電子信報箱，可以進(jìn)行箱內(nèi)自動探物、開箱自動記錄、電子化操作、多種開箱操作模式的電子信報箱產(chǎn)品將是不錯之設(shè)計。
實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型之目的在于提供一種操作簡便、提示完善，可以進(jìn)行開箱自動記錄、電子化操作的智能電子信報箱。
一種智能電子信報箱，包括微控制器MCU及其相連的實時鐘電路，通訊電路，電磁鎖控制驅(qū)動輸出電路，非接觸IC卡讀卡電路，電源電路，非接觸IC卡讀卡電路根據(jù)得到的信號傳給微控制器MCU，微控制器MCU控制電磁鎖控制驅(qū)動輸出電路以控制智能電子信報箱的開啟，其中，與微控制器MCU相連的還包括儲存器電路，用于存儲下述至少之一每個箱密碼、合法卡號、運行參數(shù)、存儲最后多條開門記錄，用于查詢?nèi)坑涗浕虬聪涮柌樵儭?br>
所述電子信報箱還包括與微控制器MCU相連的鍵盤，用于輸入數(shù)據(jù)。
所述電子信報箱還包括與微控制器MCU相連的紅外探物輸入電路，用戶處理掃描是否存在物品的信號。
所述電子信報箱的紅外探物輸入電路包括多個紅外發(fā)射管及相應(yīng)的紅外接收管，它們分別安裝于箱底兩側(cè)，箱內(nèi)有信報等物時，紅外光被擋，通過指示燈指出有物在箱內(nèi)。箱內(nèi)有信報等物時，紅外光被擋，通過晶體管集電極狀態(tài)發(fā)生變化，引起指示燈發(fā)光。晶體管集電極狀態(tài)通過“并串轉(zhuǎn)換”IC-74HC165送到MCU檢測和記錄。
所述智能電子信報箱還包括液晶顯示輸出電路，用于顯示系統(tǒng)狀態(tài)并對用戶每步操作進(jìn)行提示。
所述智能電子信報箱可以通過四種方式開啟密碼輸入，讀卡，讀卡加密碼，讀卡或密碼。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本實用新型之電子信報箱設(shè)置有箱內(nèi)自動探物電路、開箱自動記錄電路，所以能將數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，并確定箱內(nèi)是否有物品，因此本實用新型之電子信報箱具有操作簡便、提示完善，可以進(jìn)行開箱自動記錄、電子化操作之優(yōu)點。
圖1為本實用新型之較佳實施方式的智能電子信報箱電路設(shè)計組成框圖；圖2為本實用新型之較佳實施方式的智能電子信報箱的箱鎖控制驅(qū)動電路的電路原理圖；圖3為本實用新型之較佳實施方式的智能電子信報箱的箱內(nèi)探物電路的電路原理；圖4為本實用新型之較佳實施方式的智能電子信報箱的音效電路的電路圖；圖5為本實用新型之較佳實施方式的智能電子信報箱的用戶界面；圖6為本實用新型之較佳實施方式的智能電子信報箱的主菜單用戶界面；圖7為本實用新型之較佳實施方式的智能電子信報箱的管理設(shè)置的界面；圖8為本實用新型之較佳實施方式的智能電子信報箱的系統(tǒng)設(shè)置界面。
具體實施方式
為使本實用新型之目的、技術(shù)方案、優(yōu)點更加明確、清楚，以下結(jié)合具體實施方式
、附圖對本實用新型之技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
本實用新型之智能電子信報箱是基于將計算機技術(shù)、工業(yè)自動控制技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)與傳統(tǒng)的機械箱體相結(jié)合，將多種技術(shù)的緊密配合和各種功能的統(tǒng)一，具有箱內(nèi)自動探物、開箱自動記錄、電子化操作、多種開箱操作模式等功能，可應(yīng)用于樓宇、住宅小區(qū)，機關(guān)、企事業(yè)單位等場所。
如圖1為本實用新型之較佳實施方式的電子信報箱電路設(shè)計組成框圖，智能電子信報箱電路以MCU(51系列8位微處理器)為中心，配以系列外圍電路，主要包括I/O電路(主要包括電磁鎖控制驅(qū)動輸出電路，紅外探物輸入電路，液晶顯示輸出電路，鍵盤掃描輸入電路等)，實時鐘電路，儲存器電路，通訊電路，非接觸IC卡讀卡電路，音效電路，電源電路，其功能及連接關(guān)系具體如下所述。
MCU分別與箱內(nèi)紅外探物電路、RS232或RS422通訊電路、實時時鐘、存儲電路、音效、箱門電鎖控制和驅(qū)動、非接觸ID卡讀卡模塊或非接觸Mifare卡讀卡模塊及天線、74HC138譯碼器和三態(tài)線驅(qū)動74HC244相連，74HC138譯碼器和三態(tài)線驅(qū)動74HC244進(jìn)一步與LCD圖形點陣液晶顯示器、鍵盤相連，該整個電路由12V或5V的電源驅(qū)動。
本較佳實施方式中，MCU采用較好性價比的Atmel的AT89C52，該MCU具有8K內(nèi)部程序空間，有較好的I/O處理(4個8位口線)和數(shù)據(jù)運算能力；亦可完全采用AT89C55、AT89C51RX2以及Winbond、Philips、SST、SyncMos等公司的其它51兼容系列MCU，51單片機使用普遍，易購買，具有開發(fā)資源豐富等特點。
鍵盤共有12個鍵0-9和‘確認(rèn)’、‘取消’。每個鍵輸入時有蜂鳴器提示音。設(shè)計每兩個鍵之間的按下時間間隔不超過8秒，按鍵可采用燈光按鍵，可采用密碼操作正確、長音提示、操作錯誤三聲短音提示。
LCD圖形點陣液晶顯示器可顯示四行，每行可顯示8個漢字或16個字母數(shù)字，用于顯示系統(tǒng)狀態(tài)并對用戶每步操作進(jìn)行提示。液晶具有背光功能，市場有多種不同廠家的該類型液晶顯示器可通用，該液晶顯示器的8位數(shù)據(jù)線和三位控制線通過MCU的8位P0口和P1.2(復(fù)用)，P1.6，P1.7(復(fù)用)連接MCU單元。
時鐘電路采用單片Dallas時鐘IC-DS1203，用于顯示時間，停電后時鐘繼續(xù)運行，可替換的有Holtek公司、Intersil公司以及Dallas的其它時鐘IC，DS1203的RST、IO、CLK腳連接MCU的P1.0、P1.1、P1.2腳。
存儲電路單片Atmel串行E2PROM-AT24C64(或AT24C512，64K)，該IC具有8K字節(jié)，I2C接口。數(shù)據(jù)存儲安全可靠，不怕干擾 不怕掉電，用于存儲每個箱密碼、合法卡號、運行參數(shù)、存儲最后300條開門記錄，可按鍵查全部記錄或按箱號查詢，AT24C64的SCL和SDA兩腳連接MCU的P1.3和P1.4。
通訊電路采用ICL232，用于與電腦通訊，將數(shù)據(jù)送入電腦COM口，可替換的有Maxim、Sipex等公司的232通訊IC。ICL232的ROT和TIN兩腳連接MCU的RXD和TXD腳，ICL232可用MAX232、MAX202、SP202等替換。
ID卡讀卡接口或Mifare讀卡電路為可讀常用的EM ID卡或Mifare M1卡，卡的數(shù)據(jù)送MCU進(jìn)行分析處理，讀卡距離大于40MM，讀卡時間小于0.3秒。
箱鎖控制驅(qū)動電路應(yīng)用了串并行轉(zhuǎn)換IC-74HC164，使用它做幾十個箱門電鎖的控制，節(jié)省了MCU的大量口線，使電路設(shè)計簡化。MCU通過P1.7和P3.5口線連接164的數(shù)據(jù)線(pin1&2)和移位時鐘(pin8)，將開箱數(shù)據(jù)串行輸入到164內(nèi)，其輸出驅(qū)動達(dá)林頓功率管TIP122，接通12V電磁鎖電路使鎖頭吸合開箱。串并行轉(zhuǎn)換IC還可用4000系列里相應(yīng)IC代替，本電路可帶48個箱鎖，增加擴展板后可帶80個箱鎖，箱鎖控制驅(qū)動電路的電路原理圖如圖2所示。
箱內(nèi)探物電路的電路原理如圖3示，圖中L1、L2、L3為紅外發(fā)射LED管，N1、N2、N3為紅外接收管，它們分別安裝于箱底兩側(cè)，箱內(nèi)有信報等物時，紅外光被擋，9013晶體管集電極狀態(tài)變化，指示燈D3發(fā)光向外界指出有物在箱內(nèi)。
各箱的9013晶體管集電極狀態(tài)通過“并串轉(zhuǎn)換”IC-74HC165送到MCU檢測和記錄。74HC165的串行輸出控制線PL、CLK、Q7連接MCU的P1.7(復(fù)用)、P1.2(復(fù)用)、P3.3口線。
音效電路采用語音IC API8180，具有10秒錄音數(shù)據(jù)儲存，最大8組可控放音。在操作時可提示放音“操作有效”或“操作無效”，開箱取物后可放音“請關(guān)好箱門”，API8180及語音放大電路見圖4。
電源采用市電220V交流輸入，整流后采用穩(wěn)壓IC產(chǎn)生12V和5V直流。具有蓄電池接口，交流電正常時可對蓄電池充電，市電斷電后電池可自動接替繼續(xù)工作6小時以上。
電路運行MCU內(nèi)固化的編程軟件，自動檢查鍵盤口和非接觸IC卡讀卡口有無輸入，判斷其合法性后決定開箱或不開箱的動作，配以相應(yīng)的顯示和發(fā)聲提示，并讀入電路時鐘進(jìn)行操作信息儲存，完成電子信報箱電子控制的各項功能。
當(dāng)用戶需要使用該電子信報箱時，有四種工作方式供用戶打開箱。
第一種方式為密碼輸入，用戶輸入箱號和6位密碼，按‘確認(rèn)’，即可打開相應(yīng)的箱，如輸入‘0’‘1’‘0’‘1’‘0’‘1’‘0’‘1’‘確認(rèn)’。此時讀任何卡無效。
第二種方式為讀卡開箱，用戶將卡刷一下，讀卡后，相應(yīng)箱即可打開，此時輸密碼無效。
第三種方式為讀卡加密碼，讀卡有效后，輸入箱號和6位密碼，按‘確認(rèn)’，即可打開相應(yīng)的箱。
第四種方式為讀卡或密碼，用戶只要輸密碼或讀卡之一有效即開箱。
另外，密碼可以自修改，用戶可隨時修改自己使用箱號的密碼，如按‘*’鍵，輸入箱號，并按‘確認(rèn)’鍵，LCD提示輸入原6位密碼，如原密碼正確，將新密碼進(jìn)行2遍輸入即可修改。
該電子信報箱的用戶界面可以如圖5所示，系統(tǒng)具有多種設(shè)定功能，管理員可通過讀管理卡進(jìn)行系統(tǒng)功能設(shè)置。
讀管理卡，輸入管理員密碼，LCD顯示設(shè)置主菜單，可以如圖6所示，按‘1’進(jìn)入用戶設(shè)置，‘2’進(jìn)入管理設(shè)置，‘3’進(jìn)入系統(tǒng)設(shè)置，‘0’鍵退出設(shè)置主菜單，具體如下所述。
1、用戶設(shè)置用戶設(shè)置主要是修改用戶密碼。設(shè)置主菜單下按‘1’進(jìn)入用戶設(shè)置，輸入2位被修改箱號，然后輸入2遍新密碼。完成修改后，讀管理員卡可重新返回設(shè)置主菜單。否則20秒后自動退出設(shè)置操作。
2、管理設(shè)置管理設(shè)置是系統(tǒng)中常用的一些設(shè)置項目，設(shè)置主菜單下按‘2’進(jìn)入管理設(shè)置，管理設(shè)置的界面可以進(jìn)一步如圖7。
(1)、按‘1’修改管理員密碼。
輸入2遍6位密碼，即可完成管理員密碼修改，修改完后自動退回管理設(shè)置菜單。
(2)、按‘2’對每個箱號進(jìn)行授權(quán)。
輸入箱號，然后讀卡即可將該卡分配給該箱號，完成后自動退回管理設(shè)置菜單。
(3)、按‘3’系統(tǒng)時鐘設(shè)置輸入14位時鐘(年月日時分秒星期)，確認(rèn)后即可修改系統(tǒng)時鐘。
星期代碼01～星期一，02～星期二，03～星期三，04～星期，05～星期五，06～星期六，07～星期日。
如需要設(shè)置為2001年11月18日16時28分36秒星期日，則輸入‘0’‘1’‘1’‘1’‘1’‘8’‘1’‘6’‘2’‘8’‘3’‘6’‘0’‘7’‘確認(rèn)’。
(4)、按‘4’設(shè)定鎖定時間(分鐘)三次連續(xù)密碼錯誤后，系統(tǒng)可暫停該箱號使用，一旦停止即使密碼正確也不能打開。鎖定時間后方可使用該箱。輸入2位有效分鐘，確認(rèn)后即可完成鎖定時間設(shè)定。有效的鎖定時間為00～60分。鎖定時間為00分，表示系統(tǒng)無鎖定功能。
(5)、按‘5’查詢系統(tǒng)開箱記錄輸入箱號，按‘確認(rèn)’鍵可查詢該箱號開箱記錄，當(dāng)箱號輸入為‘00’號箱時，可查詢所有開箱記錄。
3、系統(tǒng)設(shè)置系統(tǒng)設(shè)置對系統(tǒng)中其它項目進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置主菜單下按‘3’進(jìn)入系統(tǒng)設(shè)置，其界面可以如圖8所示。
(1)、按‘1’設(shè)置該箱號使用期限。
管理員可設(shè)置箱號的最后有效使用日期，超過該日期，該箱停止使用。輸入箱號，然后輸入6位有效日期，即可完成該箱最后有效日期設(shè)定，設(shè)定完成后自動返回系統(tǒng)設(shè)置菜單，新機默認(rèn)有效期為無限長。
(2)、按‘2’進(jìn)行時段設(shè)置。
管理員可定義每天四個時間段，只有在該時間段內(nèi)，智能電子信報箱才可使用。輸入32位時間段，確認(rèn)后即可完成設(shè)置。完成后自動退回系統(tǒng)設(shè)置菜單。
如第一段08時30分至11時30分，第二段12時00分至13時56分第三段16時30分至18時00分，第四段21時30分至23時08分，輸入‘0’‘8’‘3’‘0’‘1’‘1’‘3’‘0’‘1’‘2’‘0’‘0’‘1’‘3’‘5’‘6’‘1’‘6’‘3’‘0’‘1’‘8’‘0’‘0’‘2’‘1’‘3’‘0’‘2’‘3’‘0’‘8’‘確認(rèn)’，新機默認(rèn)時段為全天侯。
(3)、按‘3’進(jìn)行方式設(shè)置系統(tǒng)可對每個箱號進(jìn)行不同方式設(shè)定，每個箱號可選擇不同方式工作，輸入箱號，然后按‘1’選擇所需方式，‘0’完成并退，新機默認(rèn)方式為只輸密碼。
(4)、按‘4’設(shè)定自修改密碼權(quán)限。
自修改權(quán)限是指定義用戶是否有權(quán)自己修改自己密碼。按‘1’選擇所需方式，‘0’完成并退出設(shè)置，新機默認(rèn)方式為不可修改。
雖然本實用新型已參照當(dāng)前的較佳實施方式進(jìn)行了描述，但本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，上述較佳實施方式僅用來說明本實用新型，并非用來限定本實用新型的保護范圍，任何在本實用新型的精神和原則范圍之內(nèi)，所做的任何修飾、等效替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的權(quán)利保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種智能電子信報箱，包括微控制器MCU及其相連的實時鐘電路，通訊電路，電磁鎖控制驅(qū)動輸出電路，非接觸IC卡讀卡電路，電源電路，非接觸IC卡讀卡電路根據(jù)得到的信號傳給微控制器MCU，微控制器MCU控制電磁鎖控制驅(qū)動輸出電路以控制電子信報箱的開啟，其特征在于，與微控制器MCU相連的還包括儲存器電路，用于存儲下述至少之一每個箱密碼、合法卡號、運行參數(shù)、存儲最后多條條開門記錄，用于查全部記錄或按箱號查詢。
2.如權(quán)利要求1所述的一種智能電子信報箱，其特征在于還包括與微控制器MCU相連的鍵盤，用于輸入數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種智能電子信報箱，其特征在于還包括與微控制器MCU相連的紅外探物輸入電路，用戶處理掃描是否存在物品的信號。
4.如權(quán)利要求3所述的一種智能電子信報箱，其特征在于該紅外探物輸入電路包括多個紅外發(fā)射管及相應(yīng)的紅外接收管，它們分別安裝于箱底兩側(cè)，箱內(nèi)有信報等物時，紅外光被擋，通過指示燈指出有物在箱內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的一種智能電子信報箱，特征在于紅外發(fā)射管為LED管。
專利摘要一種智能電子信報箱，包括微控制器MCU及其相連的實時鐘電路，通訊電路，電磁鎖控制驅(qū)動輸出電路，非接觸IC卡讀卡電路，電源電路，非接觸IC卡讀卡電路根據(jù)得到的信號傳給微控制器MCU，微控制器MCU控制電磁鎖控制驅(qū)動輸出電路以控制電子信報箱的開啟，其中，與微控制器MCU相連的還包括儲存器電路，用于存儲下述至少之一每個箱密碼、合法卡號、運行參數(shù)、存儲最后多條開門記錄，用于查全部記錄或按箱號查詢，因此電子信報箱具有開箱自動記錄功能。
文檔編號A47G29/00GK2912433SQ20062001383
公開日2007年6月20日 申請日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月28日
發(fā)明者顧興傳 申請人:顧興傳