本實用新型涉及一種低功耗脫機(jī)密碼鎖控制裝置，尤其涉及到一種通過藍(lán)牙或按鍵喚醒密碼鎖的控制裝置，屬于測控和自動化技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

國外的房地產(chǎn)中介已發(fā)展了近百年的歷史，不論買賣存量還是增量房地產(chǎn)幾乎都是通過中介進(jìn)行交易，所有買房信息都通過經(jīng)紀(jì)人協(xié)會傳送。如果開發(fā)商自己不是經(jīng)紀(jì)人，還要委托經(jīng)紀(jì)人中介機(jī)構(gòu)來辦理，而自己專心致志開發(fā)生產(chǎn)。對于房地產(chǎn)預(yù)售，則必須通過經(jīng)紀(jì)人辦理，在美國，房地產(chǎn)交易有85％是通過中介服務(wù)交易而成，可見美國職業(yè)房產(chǎn)中介數(shù)量是龐大的，所以研制一套密碼鎖系統(tǒng)來輔助房產(chǎn)中介是具有非常重要意義的。

隨著科技的日益發(fā)展和不斷創(chuàng)新，實現(xiàn)中介售房互聯(lián)網(wǎng)化、智能化已經(jīng)成為必然的趨勢。藍(lán)牙是一種支持設(shè)備短距離通信的無線電技術(shù)，具有傳輸距離遠(yuǎn)，保密性好，并且具有隔墻傳輸?shù)葍?yōu)勢，穩(wěn)固了這一設(shè)計的可發(fā)展性。利用藍(lán)牙技術(shù)，能夠有效地簡化移動通信終端設(shè)備之間的通信。

伴隨著藍(lán)牙技術(shù)發(fā)展成熟，藍(lán)牙也正逐步應(yīng)用于各領(lǐng)域的數(shù)碼設(shè)備之中，比如：手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等一些我們生活中常用到的數(shù)碼產(chǎn)品。其中手機(jī)最為普遍，基于這一點(diǎn)我們，我們采用手機(jī)藍(lán)牙功能開啟密碼鎖，從而改變傳統(tǒng)鎖的開啟。本文提出一種低功耗脫機(jī)密碼鎖控制裝置，更大程度降低了功耗，提高了工作效率，能很好滿足美國房產(chǎn)經(jīng)紀(jì)人的需求，也是符合新技術(shù)的潮流的產(chǎn)品。

同時，由于采用藍(lán)牙傳輸，現(xiàn)有密碼鎖的功率功耗通常很大，影響裝置性能及使用壽命?？刂奇i匣的電機(jī)轉(zhuǎn)動一段時間后，需要暫停轉(zhuǎn)動，即電機(jī)堵轉(zhuǎn)。而傳統(tǒng)的密碼鎖在電機(jī)堵轉(zhuǎn)時，電機(jī)控制電路的電流增大，因而同樣會帶來高能耗，同時縮短電機(jī)使用壽命。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種低功耗脫機(jī)密碼鎖控制裝置。該裝置通過使用IQR中斷線連接按鍵接口電路，來判斷按鍵模塊或藍(lán)牙模塊是否出現(xiàn)喚醒信號，完成從休眠模式到工作模式的切換，以實現(xiàn)定時數(shù)據(jù)采集，保證密碼數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；通過設(shè)定電機(jī)控制電流的閾值，當(dāng)電機(jī)堵轉(zhuǎn)，電機(jī)控制電路的電流增大并超出設(shè)定閾值時，電機(jī)控制電路阻止電機(jī)轉(zhuǎn)動，保證電機(jī)轉(zhuǎn)動應(yīng)變的實時性并且同時降低電機(jī)能耗，保障電機(jī)壽命。本實用新型所述的密碼鎖控制裝置通過按鍵和APP藍(lán)牙傳輸密碼數(shù)字的方式，在滿足用戶的各年齡段使用需求的同時控制本裝置在無APP或按鍵響應(yīng)時自動進(jìn)入休眠模式，降低裝置的整體功耗。本裝置同時支持無網(wǎng)絡(luò)脫機(jī)工作，也能保證在無網(wǎng)絡(luò)的情況下密碼同步。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供的低功耗脫機(jī)密碼鎖控制裝置，包括CC2640最小系統(tǒng)及VDDR（VDDR為電源引腳名）電壓供給電路、雙天線及濾波電路、按鍵接口電路、電機(jī)控制電路、電機(jī)堵轉(zhuǎn)檢測電路、2線cJTAG（compact JTAG，IEEE標(biāo)準(zhǔn)1147.9）接線電路、MiniUSB（Mini Universal Serial BUS，通用串行總線）接口電路、外接電池轉(zhuǎn)3.3V電路、USB5V轉(zhuǎn)3.3V電路、備用電池電路和電源模塊；

其中CC2640最小系統(tǒng)及VDDR電壓供給電路的輸入端同時連接雙天線及濾波電路、電機(jī)堵轉(zhuǎn)檢測電路、2線cJTAG接線電路、備用電池電路和電源模塊，CC2640最小系統(tǒng)及VDDR電壓供給電路的輸出端在連接電機(jī)控制電路的同時與按鍵接口電路雙向通信連接連接；

電源模塊的輸入端同時連接MiniUSB接口電路、外接電池轉(zhuǎn)3.3V電路和USB5V轉(zhuǎn)3.3V電路，電源模塊的輸出端同時向2線cJTAG接線電路、按鍵接口電路、電機(jī)控制電路和電機(jī)堵轉(zhuǎn)檢測電路供電；

所述的按鍵接口電路中設(shè)有IIC總線接口，IIC總線接口中的按鍵數(shù)據(jù)線接口、按鍵時鐘線接口以及按鍵中斷線接口分別與CC2640最小系統(tǒng)及VDDR電壓供給電路中的數(shù)據(jù)線接口、時鐘線接口、中斷線接口連接。其中，IIC總線接口中的按鍵中斷線為獨(dú)立的IRQ中斷線，在控制邏輯上，IRQ中斷線決定了IIC總線是否處于工作狀態(tài)。

其中，所述的CC2640最小系統(tǒng)及VDDR電壓供給電路中設(shè)有32.768K睡眠RTC（Real-Time Clock，實時時鐘）。同時，設(shè)備配有備用電池電路（110）用于睡眠RTC時鐘供電，保證時間同步，保證密碼鎖在睡眠時仍有較高精度的時間同步功能。

所述的按鍵模塊所用芯片為MPR121，MPR121芯片中設(shè)有IIC總線接口，其他相似芯片中一般不具有額外的中斷線或者具有一定的限制。按鍵接口電路中設(shè)有IIC（Inter－Integrated Circuit，內(nèi)部集成電路）總線接口，IIC總線接口包括按鍵數(shù)據(jù)線接口、按鍵時鐘線接口和一個按鍵中斷線接口，其中按鍵中斷線接口為IRQ（Interrupt Request，中斷請求）中斷線接口。按鍵數(shù)據(jù)線、按鍵時鐘線，以及按鍵中斷線分別與CC2640最小系統(tǒng)及VDDR電壓供給電路（101）中的數(shù)據(jù)線接口、時鐘線接口、中斷線接口相連，MPR121模塊通過中斷線喚醒CC2640最小系統(tǒng)及VDDR電壓供給電路（101）后，CC2640最小系統(tǒng)及VDDR電壓供給電路（101）輸出時鐘線時序并讀取數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)。MPR121按鍵模塊中的按鍵受到觸碰的同時IRQ中斷線中產(chǎn)生一個低電平的中斷信號，通知CC2640最小系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)。通過中斷信號喚醒相應(yīng)的電路模塊，這就可以在提高數(shù)據(jù)接收即時性的同時保證本實用新型的低功耗特性。

所述的雙天線及濾波電路中采用的濾波電路為巴倫濾波電路，從而保證信號發(fā)射與接收的穩(wěn)定性，并對內(nèi)核供電電源采用高低頻濾波，保證電源的“潔凈”。同時，雙天線結(jié)構(gòu)也一定程度上增加了藍(lán)牙發(fā)射信號的強(qiáng)度。

所述的電機(jī)控制電路中由NMOS（N-Metal-Oxide-Semiconductor，N型金屬-氧化物-半導(dǎo)體）型場效應(yīng)管連接電機(jī)，向電機(jī)提供運(yùn)行所需電流。本實用新型通過電機(jī)控制鎖匣開合時，通過NMOS場效應(yīng)管提供的電流控制電機(jī)開鎖匣，通過彈簧復(fù)位實現(xiàn)鎖匣關(guān)閉。僅需NMOS場效應(yīng)管，就能夠配合彈簧復(fù)位機(jī)構(gòu)實現(xiàn)鎖匣的雙向控制，從而避免附加驅(qū)動芯片在進(jìn)行雙向控制時產(chǎn)生的能耗，使得本實用新型更加節(jié)省能耗。

所述的電機(jī)堵轉(zhuǎn)檢測電路包括電流檢測反饋電路，電流檢測電路中串接有1瓦額定功率的采樣電阻。通過對采樣電阻的電壓值進(jìn)行采樣，反映運(yùn)行電流的變化來判斷電機(jī)是否發(fā)生堵轉(zhuǎn)。

所述的2線cJTAG接線電路為2線制燒寫調(diào)試方式，僅需TMS（Test Mode Select，測試模式選擇）數(shù)據(jù)線及TCK（Test Clock，測試時鐘）時鐘線，便能實現(xiàn)固件升級。

所述的所述的外接電池轉(zhuǎn)3.3V電路使用TPS82740B芯片，TPS82740B通過電源模塊同時連接CC2640最小系統(tǒng)、按鍵接口電路、電機(jī)控制電路以及2線cJTAG連線電路，并供電。在mA級電流時外接電池轉(zhuǎn)3.3V電路能夠?qū)崿F(xiàn)95%的轉(zhuǎn)化率，極大的提高了能耗使用率。

所述的USB5V轉(zhuǎn)3.3V電路采用AMS1117-3.3，AMS1117-3.3通過電源模塊同時連接CC2640最小系統(tǒng)、按鍵接口電路、電機(jī)控制電路以及2線cJTAG連線電路。備用電池電路用于睡眠RTC時鐘供電，同時保證時間同步。

所述MiniUSB接口電路是一種較為普遍的應(yīng)急接口。

本實用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果包括：

（1）本實用新型所述的低功耗脫機(jī)密碼鎖控制裝置將手機(jī)藍(lán)牙信號和按鍵信號作為喚醒信號，通過IIC總線中IRQ中斷線的電平判斷是否產(chǎn)生喚醒信號。在無喚醒信號時，將裝置置于睡眠模式，在接收到喚醒信號后從睡眠模式切換到工作模式，恢復(fù)工作，從而降低裝置中CC2640最小系統(tǒng)的功率消耗。CC2640最小系統(tǒng)在本裝置中負(fù)責(zé)藍(lán)牙通訊，也同時作為中央處理器對外圍電路與信號進(jìn)行控制。本裝置由于增加了IRQ中斷線結(jié)構(gòu)從而引入睡眠模式降低能耗，從而解決了現(xiàn)有控制裝置出于安全性考慮，無法使用大容量電池，而造成的使用周期短，嚴(yán)重影響裝置的工作效率效率的問題。本實用新型中默認(rèn)將控制裝置置于睡眠模式，通過IRQ中斷線接收喚醒信號，從而喚醒裝置進(jìn)行正常工作狀態(tài)，有效延長控制裝置的使用壽命；

（2）本實用新型通過睡眠模式維持控制裝置使用壽命的同時，通過備用電池電路對睡眠RTC時鐘供電，使得32.768K睡眠RTC時鐘能夠保證密碼鎖在睡眠時仍能保持較高精度的時間同步。使得本裝置在睡眠狀態(tài)下能夠隨時被喚醒，接受密碼并響應(yīng)開鎖指令。因而，在保證裝置使用壽命的同時不會影響正常使用。

（3）本裝置在電機(jī)控制電路中由NMOS型場效應(yīng)管連接電機(jī)，向電機(jī)提供控制電機(jī)運(yùn)行打開鎖匣所需電流，同時通過彈簧復(fù)位實現(xiàn)鎖匣關(guān)閉。在實現(xiàn)鎖匣的雙向控制時減少驅(qū)動芯片中場效應(yīng)管的使用，節(jié)省為實現(xiàn)雙向控制所消耗的能量。考慮到開鎖時，當(dāng)控制鎖匣的電機(jī)轉(zhuǎn)動一段時間后，電機(jī)需要暫停轉(zhuǎn)動。這一功能需要通過物理堵轉(zhuǎn)實現(xiàn)，因此本裝置在電機(jī)運(yùn)行電路中串接有1瓦額定功率的采樣電阻以檢測堵轉(zhuǎn)電流。當(dāng)堵轉(zhuǎn)電流大于設(shè)定值的時候即時停止電機(jī)，避免電機(jī)無謂地空轉(zhuǎn)，進(jìn)一步節(jié)約電源功耗輸出的。在保證裝置低功耗性能的同時保護(hù)電機(jī)，延長電機(jī)以及整個裝置的使用壽命。

（4）本實用新型采用手機(jī)APP和鎖上按鍵兩種方式實現(xiàn)密碼傳輸，既符合用戶的各年齡段的需求又同時保證了密碼傳輸?shù)陌踩?。同時在無APP連接或按鍵響應(yīng)時設(shè)置裝置自動進(jìn)入休眠模式，降低裝置整體的功耗。采用TPS82740B作為外接電池轉(zhuǎn)3.3V電路，在mA級電流時為裝置實現(xiàn)95%的能量轉(zhuǎn)化率，極大的提高了裝置的能耗使用率。同時，采用ASM1117-3.3作為USB5V轉(zhuǎn)3.3V電路為裝置供電，采用備用電池電路對睡眠RTC時鐘供電，同時保證時間同步。本裝置同時還提供一個MiniUSB接口，通過這種較為普遍的應(yīng)急接口在緊急狀態(tài)下為裝置提供電能。

附圖說明

附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，并與本實用新型的實施例一起，用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中：

圖1為本實用新型的脫機(jī)密碼鎖控制裝置框圖；

圖2為本實用新型的CC2640最小系統(tǒng)板設(shè)計圖；

圖3為電源VDD_EB（電源引腳名）濾波電路；

圖4為CC2640芯片VDDR電壓供給電路；

圖5為本實用新型的巴倫濾波電路與雙天線設(shè)計；

圖6是MPR121感應(yīng)按鍵模塊的接線電路；

圖7為5V轉(zhuǎn)3.3V電路圖及RTC備用電池供電圖；

圖8為電機(jī)控制電路圖及堵轉(zhuǎn)檢測電路圖；

圖9為MiniUSB接口電路圖；

圖10為CC2640的Debug下載2線cJTAG接線圖；

圖11為外接電池電壓轉(zhuǎn)3.3V原理圖(為CC2640內(nèi)核供電)。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

本實用新型所述控制裝置應(yīng)用于由鍵盤模塊、手機(jī)終端藍(lán)牙應(yīng)用模塊和單片機(jī)接收控制模塊三部分所組成的系統(tǒng)中。整個系統(tǒng)使用鍵盤輸入或者藍(lán)牙實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。用戶可以選擇使用傳統(tǒng)密碼盤按鍵開鎖或者在幾米范圍內(nèi)通過手機(jī)APP開鎖。主控接收到數(shù)據(jù)后，將判斷密碼是否與預(yù)置密碼一致，若密碼正確，則驅(qū)動門鎖電機(jī)開鎖。本實用新型對應(yīng)上述系統(tǒng)中的單片機(jī)接收控制模塊，主要負(fù)責(zé)連接藍(lán)牙與鍵盤，判斷是否有密碼輸入，輸入的密碼是否正確，并根據(jù)密碼控制鎖匣打開與關(guān)閉。

本申請所述的低功耗脫機(jī)密碼鎖控制裝置安裝在房屋防盜門上，用于管理房屋賣家所寄存的鑰匙以及買家憑后臺密碼獲取鑰匙。裝置中CC2640最小系統(tǒng)、按鍵接口電路都設(shè)置為休眠模式，當(dāng)CC2640最小系統(tǒng)接收到喚醒信號后將上述兩者設(shè)置為接收模式，喚醒CC2640最小系統(tǒng)，外設(shè)、內(nèi)核、RTC等恢復(fù)正常運(yùn)行。此時，在CC2640作為藍(lán)牙端時，存儲終端傳輸?shù)哪骋煌ǖ赖拿艽a值；在CC2640作為主控端時，也開始通過IIC總線向MPR121模塊傳輸初始化值，使其正常工作，以便接收按鍵傳輸密碼值。在此同時，CC2640內(nèi)部程序產(chǎn)生以時間為種子的密碼序列，將其與傳輸?shù)玫降拿艽a值對比，判斷是否需要控制電機(jī)運(yùn)行：若按鍵密碼或者終端密碼正確，鎖匣電機(jī)開始運(yùn)行；當(dāng)電機(jī)堵轉(zhuǎn)時，主控會將檢測采樣電阻的一路ADC的檢測值與設(shè)置的閾值相對比，若檢測值大于閾值，則立即關(guān)閉電機(jī)。當(dāng)按鍵一段時間內(nèi)沒有響應(yīng)或者手機(jī)終端沒有發(fā)起連接時，CC2640最小系統(tǒng)進(jìn)入休眠模式，等待喚醒信號。喚醒信號有兩種，一種是CC2640設(shè)置藍(lán)牙500ms間隔重復(fù)廣播并設(shè)置為外設(shè)的Server端角色時，手機(jī)終端作為中央的Client角色掃描外設(shè)并發(fā)起連接的信號；另一種是觸摸按鍵模塊（MPR121按鍵模塊）檢測按鍵是否按下并指示按鍵的對應(yīng)值時，當(dāng)按鍵按下時所產(chǎn)生的IRQ線低電平信號。

下面結(jié)合附圖和具體實施方式，對本裝置的具體結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步說明：

如圖1所示，本實施例提供一種低功耗脫機(jī)密碼鎖控制裝置，包括CC2640最小系統(tǒng)及VDDR電壓供給電路101、雙天線及濾波電路102、按鍵接口電路103、電機(jī)控制電路104、電機(jī)堵轉(zhuǎn)檢測電路105、2線cJTAG（compact JTAG，IEEE標(biāo)準(zhǔn)1147.9）接線電路106、MiniUSB（Mini Universal Serial BUS，通用串行總線）接口電路107、外接電池轉(zhuǎn)3.3V電路108、USB5V轉(zhuǎn)3.3V電路109、備用電池電路110和電源模塊；

其中CC2640最小系統(tǒng)及VDDR電壓供給電路101的輸入端同時連接雙天線及濾波電路102、電機(jī)堵轉(zhuǎn)檢測電路105、2線cJTAG接線電路106、備用電池電路110和電源模塊，CC2640最小系統(tǒng)及VDDR電壓供給電路101的輸出端在連接電機(jī)控制電路104的同時與按鍵接口電路103雙向通信連接連接；

電源模塊的輸入端同時連接MiniUSB接口電路107、外接電池轉(zhuǎn)3.3V電路108和USB5V轉(zhuǎn)3.3V電路109，電源模塊的輸出端同時向2線cJTAG接線電路106、按鍵接口電路103、電機(jī)控制電路104和電機(jī)堵轉(zhuǎn)檢測電路105供電；

所述的按鍵接口電路103中設(shè)有IIC總線接口，IIC總線接口中的按鍵數(shù)據(jù)線接口、按鍵時鐘線接口以及按鍵中斷線接口分別與CC2640最小系統(tǒng)及VDDR電壓供給電路101中的數(shù)據(jù)線接口、時鐘線接口、中斷線接口連接。

所述的CC2640最小系統(tǒng)及VDDR電壓供給電路101適用于CC26××系列芯片。CC2640最小系統(tǒng)及VDDR電壓供給電路中設(shè)有32.768K睡眠RTC時鐘。同時，設(shè)備配有備用電池電路（110）用于睡眠RTC時鐘供電，保證時間同步，保證密碼鎖在睡眠時仍有較高精度的時間同步功能。

所述的按鍵模塊所用的芯片為MPR121。按鍵接口電路103中設(shè)有IIC（Inter－Integrated Circuit，內(nèi)部集成電路）總線接口，IIC總線接口包括按鍵數(shù)據(jù)線接口、按鍵時鐘線接口和一個按鍵中斷線接口，其中按鍵中斷線接口為IRQ（Interrupt Request，中斷請求）中斷線接口。按鍵數(shù)據(jù)線、按鍵時鐘線，以及按鍵中斷線分別與CC2640最小系統(tǒng)及VDDR電壓供給電路（101）中的數(shù)據(jù)線接口、時鐘線接口、中斷線接口相連，MPR121模塊通過中斷線喚醒CC2640最小系統(tǒng)及VDDR電壓供給電路（101）后，CC2640最小系統(tǒng)及VDDR電壓供給電路（101）輸出時鐘線時序并讀取數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)。MPR121按鍵模塊中的按鍵受到觸碰的同時IRQ中斷線中產(chǎn)生一個低電平的中斷信號，通知CC2640最小系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)。這就可以在提高數(shù)據(jù)接收即時性的同時保證本實用新型的低功耗特性。

所述的雙天線及濾波電路中采用的濾波電路為巴倫濾波電路，從而保證信號發(fā)射與接收的穩(wěn)定性，并對內(nèi)核供電電源采用高低頻濾波，保證電源的“潔凈”。雙天線結(jié)構(gòu)能夠在一定程度上增加藍(lán)牙發(fā)射信號強(qiáng)度。藍(lán)牙開鎖方式中，開鎖所用密碼采用以時間為種子的動態(tài)密碼，應(yīng)用端發(fā)送密碼序列，主控接收之后會將內(nèi)部產(chǎn)生的密碼序列與得到的密碼序列進(jìn)行正確性比較，進(jìn)而判斷是否開鎖。一般情況下，開鎖成功后電機(jī)處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，此時由串接電阻通過ADC采樣電阻電壓值的方式來實現(xiàn)電流采樣，主控準(zhǔn)確判斷后使電機(jī)停轉(zhuǎn)。

所述的電機(jī)控制電路中由NMOS（N-Metal-Oxide-Semiconductor，N型金屬-氧化物-半導(dǎo)體）型場效應(yīng)管連接電機(jī)，向電機(jī)提供運(yùn)行所需電流。本實用新型通過電機(jī)控制鎖匣開合時，通過NMOS場效應(yīng)管提供的電流控制電機(jī)開鎖匣，通過彈簧復(fù)位實現(xiàn)鎖匣關(guān)閉。僅需NMOS場效應(yīng)管，就能夠配合彈簧復(fù)位機(jī)構(gòu)實現(xiàn)鎖匣的雙向控制，這樣能夠避免附加驅(qū)動芯片的雙向控制所產(chǎn)生的額外能耗，進(jìn)一步降低裝置在使用中的功率。

所述的電機(jī)堵轉(zhuǎn)檢測電路包括電流檢測反饋電路，電流檢測電路中串接有1瓦額定功率的采樣電阻。通過對采樣電阻的電壓值進(jìn)行采樣，反映運(yùn)行電流的變化來判斷電機(jī)是否發(fā)生堵轉(zhuǎn)。

本實施例中，電機(jī)控制電路及堵轉(zhuǎn)檢測電路的工作原理是：CC2640控制NMOS場效應(yīng)管輸入高電平后，使得其中D、S級導(dǎo)通，進(jìn)而為電機(jī)正常運(yùn)行提供足夠的電流；當(dāng)電機(jī)堵轉(zhuǎn)時，運(yùn)行電流驟然增加，通過檢測串接的1瓦額定功率的采樣電阻上的電壓變化便能反映是否堵轉(zhuǎn)。

所述的2線cJTAG接線電路為2線制燒寫調(diào)試方式，僅需TMS（Test Mode Select，測試模式選擇）數(shù)據(jù)線及TCK（Test Clock，測試時鐘）時鐘線，便能實現(xiàn)固件升級。

所述的所述的外接電池轉(zhuǎn)3.3V電路采用TPS82740B，TPS82740B通過電源模塊同時連接CC2640最小系統(tǒng)、按鍵接口電路和電機(jī)控制電路并供電，在mA級電流時實現(xiàn)95%的轉(zhuǎn)化率，極大的提高了能耗使用率。

所述的USB5V轉(zhuǎn)3.3V電路采用AMS1117-3.3，AMS1117-3.3通過電源模塊同時連接CC2640最小系統(tǒng)、按鍵接口電路和電機(jī)控制電路并電源。備用電池電路用于睡眠RTC時鐘供電，同時保證時間同步。

所述MiniUSB接口電路是一種較為普遍的應(yīng)急接口。

本實施例的硬件原理圖主要包括五個部分：

圖2、3、4、5為CC2640最小系統(tǒng)及VDDR電壓供給電路101、雙天線及濾波電路102等最小系統(tǒng)設(shè)計的原理圖。CC2640最小系統(tǒng)及VDDR電壓供給電路101采用32.768K睡眠RTC時鐘，并配有RTC備用電池，保證密碼鎖在睡眠時仍有較高精度的時間同步功能；所述雙天線及濾波電路102對雙天線采用巴倫濾波電路，保證信號發(fā)射與接收的穩(wěn)定性，并對內(nèi)核供電電源采用高低頻濾波，保證電源的“潔凈”，同時，采用雙天線，能夠在一定程度上增加藍(lán)牙發(fā)射信號的強(qiáng)度。本系統(tǒng)中CC2640主要I/O口使用情況如下：DIO_2、DIO_3用于系統(tǒng)的串口通信的接收端與發(fā)送端；DIO_10~17用于LED燈的顯示，LED燈在本次設(shè)計中起指示燈的作用；DIO_5、DIO_6用于MPR121模塊IIC接口中數(shù)據(jù)線與時鐘線，分別對應(yīng)說明書中所述的數(shù)據(jù)線接口和時鐘線接口；DIO_7用于按鍵模塊的中斷喚醒，即對應(yīng)說明書中所述的中斷線接口；DIO 21、DIO_22用于鎖匣與U鎖的電機(jī)控制，DIO_23、DIO_24用于采樣電阻的電壓檢測；DIO _8、DIO_9、DIO_30用于SPI（Serial Peripheral Interface，串行外設(shè)接口），如果可能的話，以此預(yù)留為顯示屏的接口。

圖6是按鍵模塊電路及接口電路103的圖。MPR121模塊帶有一個中斷輸出引腳IRQ即按鍵中斷線接口（對應(yīng)圖6中IRQ引腳，與圖2中DIO_7引腳相連），CC2640最小系統(tǒng)板（圖2）可以通過IIC讀取芯片的寄存器或者直接判斷IRQ引腳電平變化來判斷是否有按鍵按下。若鍵盤有觸摸感應(yīng)，IRQ（對應(yīng)圖6中IRQ引腳，與圖2中DIO_7引腳相連）電平變化觸發(fā)中斷，CC2640最小系統(tǒng)板（圖2）給定SCL時鐘線（Serial Clock Line，串行時鐘線，對應(yīng)圖2中DIO_6引腳，與圖6中SCL_3.3V引腳，即按鍵時鐘線接口，相連。12個SCL周期為一個按鍵掃描周期，對應(yīng)12個按鍵），并以相同時序通過SDA（Serial Data Line，串行數(shù)據(jù)線，對應(yīng)圖2中DIO_5引腳，與圖6中SDA_3.3V引腳，即按鍵數(shù)據(jù)線接口，相連）讀取MPR121的12個寄存器的值。由于MPR121有一個特殊的寄存器SRT，在RUN MODE（即工作模式）或 STOP MODE（即睡眠模式）下都可以通過IIC寫操作來實現(xiàn)MPR121進(jìn)入POR（POWER ON RESET）上電初始化模式，即睡眠模式。此時IIC仍是工作的，因此可以再次IIC寫入初始化寄存器，從而使得MPR121進(jìn)入工作模式。綜上，MPR121可以自由進(jìn)行睡眠/工作模式的切換，但有一點(diǎn)必須說明：MPR121睡眠模式鍵盤并不能實現(xiàn)觸摸或接近檢測，IRQ也無法產(chǎn)生中斷，這對主控喚醒有一定的局限性。

圖8是電機(jī)控制電路104及堵轉(zhuǎn)檢測電路105，利用場效應(yīng)管的放大作用增強(qiáng)驅(qū)動能力，采用SI2302型NMOS場效應(yīng)管；場效應(yīng)管的柵極輸入電壓，PMOS（P-Metal-Oxide-Semiconductor，P型金屬-氧化物-半導(dǎo)體）管的源極接電源VCC，PMOS管的漏極通過電機(jī)接電源正極，PMOS管的源極通過采樣電阻接地；當(dāng)輸入電壓為低電壓時，門級與源級之間沒有壓差，場效應(yīng)管截至，電機(jī)運(yùn)行電路斷開，電機(jī)不會運(yùn)行；當(dāng)輸入電壓為高電壓時，門級與源級壓差使得場效應(yīng)管漏極和源極導(dǎo)通，所以電機(jī)運(yùn)行電路連接，電機(jī)運(yùn)行。當(dāng)電機(jī)堵轉(zhuǎn)時，運(yùn)行電流驟然增加，可以通過ADC采樣串接電阻電壓值的方式來實現(xiàn)閉環(huán)操作，通過檢測串接電阻的電壓變化便能反映是否堵轉(zhuǎn)，若電壓值大于一定閾值，則認(rèn)為堵轉(zhuǎn)，此時應(yīng)及時使場效應(yīng)管的門級輸入低電平，停止電機(jī)。

圖10是CC2640的Debug下載2線cJTAG接線圖106，用于技術(shù)人員對密碼鎖進(jìn)行固件升級。CC26xx系列芯片一般需要專用的仿真器，型號為xds100v3_cJTAG，接口為USB2.0高速接口，本次設(shè)計使用TMS，TCK，PD，RST，VCC，GND共計6腳，如圖所示。特別提出的是注意圖中xds100v3接口中的PD腳，實際上是接外部模塊反饋到xds100v3內(nèi)部的電壓，因為仿真時芯片使用xds100v3的3.3V輸出作為供電，因此，也就是把這個3.3V反饋到PD腳，好讓xds100v3的內(nèi)部知道目前芯片的供電電壓。

圖7、9、11主要包括MiniUSB接口電路107、外接電池轉(zhuǎn)3.3V電路108、USB5V轉(zhuǎn)3.3V電路109、備用電池電路110。MiniUSB接口電路107與USB5V轉(zhuǎn)3.3V電路109提供了應(yīng)急電源，應(yīng)用MiniUSB即可為密碼鎖供電；外接電池轉(zhuǎn)3.3V電路108為密碼鎖提供了主電源，包括CC2640最小系統(tǒng)101、按鍵接口電路103、電機(jī)控制電路104等的電源供給；備用電池電路110則用于在RTC時鐘運(yùn)行。

本實用新型的密碼鎖有三路電源。MiniUSB接口電路與USB5V轉(zhuǎn)3.3V電路用于提供應(yīng)急電源，其中MiniUSB可為密碼鎖供電。外接電池轉(zhuǎn)3.3V電路為密碼鎖提供主電源，實現(xiàn)包括CC2640最小系統(tǒng)、按鍵接口電路、電機(jī)控制電路等的電源供給；備用電池電路則用于在RTC時鐘運(yùn)行。

本實用新型還可以支持無網(wǎng)絡(luò)脫機(jī)工作，密碼匹配開鎖匣及U鎖等情況都可以在無網(wǎng)絡(luò)的情況下進(jìn)行密碼同步。數(shù)據(jù)庫后臺密碼算法與CC2640最小系統(tǒng)內(nèi)密碼算法一致，均采用以當(dāng)前終端時間為對象的算法來生成動態(tài)密碼，這樣用戶手機(jī)終端APP獲取后臺密碼后將密碼傳給實用新型，而適用新型將其與內(nèi)部產(chǎn)生密碼進(jìn)行驗證，便能確定是否開鎖匣。此時，由于本裝置與后臺不存在網(wǎng)絡(luò)通訊，為保證密碼計算精度，需要隔一段時間通過手機(jī)終端APP將后臺時間對本實用新型進(jìn)行藍(lán)牙通訊授時，以使得裝置與后臺的時間保持一致，從而確保脫機(jī)的正常精確運(yùn)行。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。