專利名稱：一種智能電子信報(bào)箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)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(jī)關(guān)、企業(yè)等越來越集中化，為便于管理，可能會(huì)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(bào)箱設(shè)備采用機(jī)械鎖，具有鎖匙易丟失、易仿造、易損壞等缺點(diǎn)，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(dòng)化智能電子信報(bào)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(chǎng)上也出現(xiàn)了電子信報(bào)箱或儲(chǔ)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(jì)出一種智能電子信報(bào)箱，可以進(jìn)行箱內(nèi)自動(dòng)探物、開箱自動(dòng)記錄、電子化操作、多種開箱操作模式的電子信報(bào)箱產(chǎn)品將是不錯(cuò)之設(shè)計(jì)。
實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型之目的在于提供一種操作簡(jiǎn)便、提示完善，可以進(jìn)行開箱自動(dòng)記錄、電子化操作的智能電子信報(bào)箱。
一種智能電子信報(bào)箱，包括微控制器MCU及其相連的實(shí)時(shí)鐘電路，通訊電路，電磁鎖控制驅(qū)動(dòng)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(hào)傳給微控制器MCU，微控制器MCU控制電磁鎖控制驅(qū)動(dòng)輸出電路以控制智能電子信報(bào)箱的開啟，其中，與微控制器MCU相連的還包括儲(chǔ)存器電路，用于存儲(chǔ)下述至少之一每個(gè)箱密碼、合法卡號(hào)、運(yùn)行參數(shù)、存儲(chǔ)最后多條開門記錄，用于查詢?nèi)坑涗浕虬聪涮?hào)查詢。
所述電子信報(bào)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(bào)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(hào)。
所述電子信報(bào)箱的紅外探物輸入電路包括多個(gè)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(bào)等物時(shí)，紅外光被擋，通過指示燈指出有物在箱內(nèi)。箱內(nèi)有信報(bào)等物時(shí)，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(cè)和記錄。
所述智能電子信報(bào)箱還包括液晶顯示輸出電路，用于顯示系統(tǒng)狀態(tài)并對(duì)用戶每步操作進(jìn)行提示。
所述智能電子信報(bào)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(shí)用新型之電子信報(bào)箱設(shè)置有箱內(nèi)自動(dòng)探物電路、開箱自動(dòng)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(shí)用新型之電子信報(bào)箱具有操作簡(jiǎn)便、提示完善，可以進(jìn)行開箱自動(dòng)記錄、電子化操作之優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施方式的智能電子信報(bào)箱電路設(shè)計(jì)組成框圖；圖2為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施方式的智能電子信報(bào)箱的箱鎖控制驅(qū)動(dòng)電路的電路原理圖；圖3為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施方式的智能電子信報(bào)箱的箱內(nèi)探物電路的電路原理；圖4為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施方式的智能電子信報(bào)箱的音效電路的電路圖；圖5為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施方式的智能電子信報(bào)箱的用戶界面；圖6為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施方式的智能電子信報(bào)箱的主菜單用戶界面；圖7為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施方式的智能電子信報(bào)箱的管理設(shè)置的界面；圖8為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施方式的智能電子信報(bào)箱的系統(tǒng)設(shè)置界面。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型之目的、技術(shù)方案、優(yōu)點(diǎn)更加明確、清楚，以下結(jié)合具體實(shí)施方式
、附圖對(duì)本實(shí)用新型之技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
本實(shí)用新型之智能電子信報(bào)箱是基于將計(jì)算機(jī)技術(shù)、工業(yè)自動(dòng)控制技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)與傳統(tǒng)的機(jī)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(dòng)探物、開箱自動(dòng)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(jī)關(guān)、企事業(yè)單位等場(chǎng)所。
如圖1為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施方式的電子信報(bào)箱電路設(shè)計(jì)組成框圖，智能電子信報(bào)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(dòng)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(shí)時(shí)鐘電路，儲(chǔ)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(shí)時(shí)時(shí)鐘、存儲(chǔ)電路、音效、箱門電鎖控制和驅(qū)動(dòng)、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(dòng)74HC244相連，74HC138譯碼器和三態(tài)線驅(qū)動(dòng)74HC244進(jìn)一步與LCD圖形點(diǎn)陣液晶顯示器、鍵盤相連，該整個(gè)電路由12V或5V的電源驅(qū)動(dòng)。
本較佳實(shí)施方式中，MCU采用較好性價(jià)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(gè)8位口線)和數(shù)據(jù)運(yùn)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(jī)使用普遍，易購(gòu)買，具有開發(fā)資源豐富等特點(diǎn)。
鍵盤共有12個(gè)鍵0-9和‘確認(rèn)’、‘取消’。每個(gè)鍵輸入時(shí)有蜂鳴器提示音。設(shè)計(jì)每?jī)蓚€(gè)鍵之間的按下時(shí)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(zhǎng)音提示、操作錯(cuò)誤三聲短音提示。
LCD圖形點(diǎn)陣液晶顯示器可顯示四行，每行可顯示8個(gè)漢字或16個(gè)字母數(shù)字，用于顯示系統(tǒng)狀態(tài)并對(duì)用戶每步操作進(jìn)行提示。液晶具有背光功能，市場(chǎng)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(shí)鐘電路采用單片Dallas時(shí)鐘IC-DS1203，用于顯示時(shí)間，停電后時(shí)鐘繼續(xù)運(yùn)行，可替換的有Holtek公司、Intersil公司以及Dallas的其它時(shí)鐘IC，DS1203的RST、IO、CLK腳連接MCU的P1.0、P1.1、P1.2腳。
存儲(chǔ)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(chǔ)安全可靠，不怕干擾 不怕掉電，用于存儲(chǔ)每個(gè)箱密碼、合法卡號(hào)、運(yùn)行參數(shù)、存儲(chǔ)最后300條開門記錄，可按鍵查全部記錄或按箱號(hào)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(shí)間小于0.3秒。
箱鎖控制驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)用了串并行轉(zhuǎn)換IC-74HC164，使用它做幾十個(gè)箱門電鎖的控制，節(jié)省了MCU的大量口線，使電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)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(shí)鐘(pin8)，將開箱數(shù)據(jù)串行輸入到164內(nèi)，其輸出驅(qū)動(dòng)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(gè)箱鎖，增加擴(kuò)展板后可帶80個(gè)箱鎖，箱鎖控制驅(qū)動(dòng)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(bào)等物時(shí)，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(cè)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(yǔ)音IC API8180，具有10秒錄音數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，最大8組可控放音。在操作時(shí)可提示放音“操作有效”或“操作無效”，開箱取物后可放音“請(qǐng)關(guān)好箱門”，API8180及語(yǔ)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(shí)可對(duì)蓄電池充電，市電斷電后電池可自動(dòng)接替繼續(xù)工作6小時(shí)以上。
電路運(yùn)行MCU內(nèi)固化的編程軟件，自動(dòng)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(dòng)作，配以相應(yīng)的顯示和發(fā)聲提示，并讀入電路時(shí)鐘進(jìn)行操作信息儲(chǔ)存，完成電子信報(bào)箱電子控制的各項(xiàng)功能。
當(dāng)用戶需要使用該電子信報(bào)箱時(shí)，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(hào)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(shí)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(shí)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(hào)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(shí)修改自己使用箱號(hào)的密碼，如按‘*’鍵，輸入箱號(hào)，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(bào)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(hào)，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(dòng)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(xiàng)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(dòng)退回管理設(shè)置菜單。
(2)、按‘2’對(duì)每個(gè)箱號(hào)進(jìn)行授權(quán)。
輸入箱號(hào)，然后讀卡即可將該卡分配給該箱號(hào)，完成后自動(dòng)退回管理設(shè)置菜單。
(3)、按‘3’系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)置輸入14位時(shí)鐘(年月日時(shí)分秒星期)，確認(rèn)后即可修改系統(tǒng)時(shí)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(shí)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(shí)間(分鐘)三次連續(xù)密碼錯(cuò)誤后，系統(tǒng)可暫停該箱號(hào)使用，一旦停止即使密碼正確也不能打開。鎖定時(shí)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(shí)間設(shè)定。有效的鎖定時(shí)間為00～60分。鎖定時(shí)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(hào)，按‘確認(rèn)’鍵可查詢?cè)撓涮?hào)開箱記錄，當(dāng)箱號(hào)輸入為‘00’號(hào)箱時(shí)，可查詢所有開箱記錄。
3、系統(tǒng)設(shè)置系統(tǒng)設(shè)置對(duì)系統(tǒng)中其它項(xiàng)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(hào)使用期限。
管理員可設(shè)置箱號(hào)的最后有效使用日期，超過該日期，該箱停止使用。輸入箱號(hào)，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(dòng)返回系統(tǒng)設(shè)置菜單，新機(jī)默認(rèn)有效期為無限長(zhǎng)。
(2)、按‘2’進(jìn)行時(shí)段設(shè)置。
管理員可定義每天四個(gè)時(shí)間段，只有在該時(shí)間段內(nèi)，智能電子信報(bào)箱才可使用。輸入32位時(shí)間段，確認(rèn)后即可完成設(shè)置。完成后自動(dòng)退回系統(tǒng)設(shè)置菜單。
如第一段08時(shí)30分至11時(shí)30分，第二段12時(shí)00分至13時(shí)56分第三段16時(shí)30分至18時(shí)00分，第四段21時(shí)30分至23時(shí)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(jī)默認(rèn)時(shí)段為全天侯。
(3)、按‘3’進(jìn)行方式設(shè)置系統(tǒng)可對(duì)每個(gè)箱號(hào)進(jìn)行不同方式設(shè)定，每個(gè)箱號(hào)可選擇不同方式工作，輸入箱號(hào)，然后按‘1’選擇所需方式，‘0’完成并退，新機(jī)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(jī)默認(rèn)方式為不可修改。
雖然本實(shí)用新型已參照當(dāng)前的較佳實(shí)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(shí)到，上述較佳實(shí)施方式僅用來說明本實(shí)用新型，并非用來限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，任何在本實(shí)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(shí)用新型的權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種智能電子信報(bào)箱，包括微控制器MCU及其相連的實(shí)時(shí)鐘電路，通訊電路，電磁鎖控制驅(qū)動(dòng)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(hào)傳給微控制器MCU，微控制器MCU控制電磁鎖控制驅(qū)動(dòng)輸出電路以控制電子信報(bào)箱的開啟，其特征在于，與微控制器MCU相連的還包括儲(chǔ)存器電路，用于存儲(chǔ)下述至少之一每個(gè)箱密碼、合法卡號(hào)、運(yùn)行參數(shù)、存儲(chǔ)最后多條條開門記錄，用于查全部記錄或按箱號(hào)查詢。
2.如權(quán)利要求1所述的一種智能電子信報(bào)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(bào)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(hào)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種智能電子信報(bào)箱，其特征在于該紅外探物輸入電路包括多個(gè)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(bào)等物時(shí)，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(bào)箱，特征在于紅外發(fā)射管為L(zhǎng)ED管。
專利摘要一種智能電子信報(bào)箱，包括微控制器MCU及其相連的實(shí)時(shí)鐘電路，通訊電路，電磁鎖控制驅(qū)動(dòng)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(hào)傳給微控制器MCU，微控制器MCU控制電磁鎖控制驅(qū)動(dòng)輸出電路以控制電子信報(bào)箱的開啟，其中，與微控制器MCU相連的還包括儲(chǔ)存器電路，用于存儲(chǔ)下述至少之一每個(gè)箱密碼、合法卡號(hào)、運(yùn)行參數(shù)、存儲(chǔ)最后多條開門記錄，用于查全部記錄或按箱號(hào)查詢，因此電子信報(bào)箱具有開箱自動(dòng)記錄功能。
文檔編號(hào)A47G29/00GK2912433SQ20062001383
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)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(qǐng)人:顧興傳