智能锁单线通信控制电路、控制方法及单线通信控制系统与流程

本技术涉及智能锁的，特别是涉及一种智能锁单线通信控制电路、控制方法及单线通信控制系统。

背景技术：

1、常用的设备柜体的智能锁具需要电子钥匙辅助进行权限管理，智能锁具在开锁和开锁保持时用电较多，且同时需要进行控制指令的通信，对接结构应尽量简单。

2、传统技术中，电子钥匙和智能锁具之间的通信，有两种方式，一种是采用准双线制，需要提供至少两个独立接口或接触点，并通过壳体作为接地线进行共地，其中触点1作为电源线进行供电，触点2作为单总线进行通信，由于锁具开锁过程存在转动，双线制的设计需要应对更多的结构问题，增大了对接接口的设计和生产难度，提高了结构的复杂度，且在转动过程中的晃动，容易引起接触虚接，降低通信和供电稳定性；第二种通信是采用数字式单线制，并通过壳体作为接地线进行共地，单总线使用串行方式进行数据传输，同时进行电源供电，但其电源供电能力有限，难以满足较大锁体的开锁用电要求。所以，以上传统技术的智能锁单线通信控制实现方式的实用性和稳定性都较差。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种智能锁单线通信控制电路、控制方法及单线通信控制系统。

2、第一方面，本技术提供了一种智能锁单线通信控制电路。该电路包括：

3、钥匙端电源转换模块，用于对输入电源的电压进行调整，得到第一基准电压；

4、钥匙端信号发送模块，与钥匙端电源转换模块连接，用于获取钥匙端的待发送数据对应的第一信号模拟电压，并对第一信号模拟电压进行调整，得到与待发送数据对应的第一输出电压，并将第一输出电压通过共用的通信接口输出，得到第一接口电压；

5、锁体端电压转换模块，与通信接口连接，用于对通信接口处的接口电压进行调整，得到第二基准电压；

6、锁体端信号转换输出模块，与锁体端电压转换模块和通信接口连接，用于接收并解析第一接口电压，得到待发送数据，还用于获取锁体端的待回传数据的第二信号模拟电压，并对第二信号模拟电压进行调整，得到与待回传数据对应的第二输出电压，并将第二输出电压通过通信接口输出，得到第二接口电压；

7、钥匙端信号接收模块，与钥匙端电源转换模块和通信接口连接，用于在需发送给相适配的锁体端的所有待发送数据全部发送结束后，获取校准信号模拟电压，并对校准信号模拟电压进行调整，得到对应的第三输出电压，并在第三输出电压与第二接口电压相等时，解析校准信号模拟电压，得到待回传数据。

8、在其中一个实施例中，钥匙端信号发送模块包括：

9、使能子模块，使能子模块用于获取输入电源，并用于输出控制信号；

10、调压控制子模块，调压控制子模块与使能子模块连接，调压控制子模块用于接收控制信号，并根据控制信号控制与通信接口的连接状态，当根据控制信号控制钥匙端信号发送模块与通信接口连接时，输出启动信号；当根据控制信号控制钥匙端信号发送模块与通信接口断开时，输出关断信号；

11、第一调压子模块，第一调压子模块与调压控制子模块连接，第一调压子模块用于接收第一基准电压和第一信号模拟电压，当第一调压子模块接收到启动信号时，对第一基准电压和第一信号模拟电压的叠加电压进行调整，得到第一输出电压，并将第一输出电压通过通信接口输出，得到第一接口电压。

12、在其中一个实施例中，钥匙端信号发送模块还包括：

13、出口滤波模块，出口滤波模块与第一调压子模块连接，出口滤波模块用于获取第一输出电压，并对第一输出电压进行滤波，得到滤波后的第一输出电压，并将滤波后的第一输出电压通过通信接口输出，以得到第一接口电压。

14、在其中一个实施例中，钥匙端信号发送模块还包括：

15、第一接口保护模块，第一接口保护模块与出口滤波模块连接，第一接口保护模块用于传输滤波后的第一输出电压，并对滤波后的第一输出电压进行稳压处理，以保护通信接口。

16、在其中一个实施例中，钥匙端信号发送模块还包括：

17、入口滤波子模块，入口滤波子模块与使能子模块连接，入口滤波子模块用于对输入电源进行滤波，以得到滤波后的输入电源，并将滤波后的输入电源输送给使能子模块。

18、在其中一个实施例中，锁体端信号转换输出模块包括：

19、第二调压子模块，第二调压子模块与锁体端电压转换模块连接，第二调压子模块用于获取第二信号模拟电压；

20、第一运放处理子模块，第一运放处理子模块与第二调压子模块连接，第一运放处理子模块用于对第二基准电压和第二信号模拟电压的叠加电压进行运放处理，得到第二输出电压，并将第二输出电压通过通信接口输出，得到第二接口电压；

21、第一电压监测子模块，第一电压监测子模块与运放处理子模块和通信接口连接，第一电压监测子模块用于接收并解析第一接口电压，得到待发送数据。

22、在其中一个实施例中，锁体端信号转换输出模块还包括：

23、第二接口保护模块，第二接口保护模块与第一电压监测子模块和第一运放处理子模块连接，第二接口保护模块用于传输第二接口电压和第一接口电压，并对第二接口电压进行稳压处理，以保护通信接口。

24、在其中一个实施例中，钥匙端信号接收模块包括：

25、第三调压子模块，第三调压子模块与钥匙端电源转换模块连接，第三调压子模块用于获取校准信号模拟电压；

26、第二运放处理子模块，第二运放处理子模块与第三调压子模块和通信接口连接，第二运放处理子模块用于对第一基准电压和校准信号模拟电压的叠加电压进行运放处理，得到第三输出电压，第二运放处理子模块还用于获取第二接口电压；

27、第二电压监测子模块，第二电压监测子模块与第二运放处理子模块连接，第二电压监测子模块用于获取第三输出电压，并在第三输出电压与第二接口电压相等时，解析校准信号模拟电压，得到待回传数据。

28、第二方面，本技术还提供了一种智能锁单线通信控制电路的控制方法，该控制方法应用于如第一方面提供的任一个智能锁单线通信控制电路，智能锁单线通信控制电路包括钥匙端电源转换模块、钥匙端信号发送模块、锁体端电压转换模块、锁体端信号转换输出模块和钥匙端信号接收模块，该控制方法包括以下步骤：

29、钥匙端电源转换模块对输入电源的电压进行调整，得到第一基准电压；

30、钥匙端信号发送模块获取第一基准电压和钥匙端的待发送数据对应的第一信号模拟电压，并对第一信号模拟电压进行调整，得到与待发送数据对应的第一输出电压，并将第一输出电压通过共用的通信接口输出，得到第一接口电压；

31、锁体端电压转换模块获取通信接口的接口电压，并对接口电压进行调整，得到第二基准电压；

32、锁体端信号转换输出模块获取第二基准电压和第一接口电压，并解析第一接口电压，得到待发送数据，锁体端信号转换输出模块还获取锁体端的待回传数据的第二信号模拟电压，并对第二信号模拟电压进行调整，得到与待回传数据对应的第二输出电压，并将第二输出电压通过通信接口输出，得到第二接口电压；

33、钥匙端信号接收模块获取第一基准电压和第二接口电压，并在需发送给相适配的锁体端的所有待发送数据全部发送结束后，获取校准信号模拟电压，并对校准信号模拟电压进行调整，得到对应的第三输出电压，当第三输出电压与第二接口电压相等时，解析校准信号模拟电压，得到待回传数据。

34、第三方面，本技术还提供了一种智能锁单线通信控制系统，该系统包括锁体和与锁体相适配的电子钥匙，系统还包括第一方面提供的任一个智能锁单线通信控制电路，该系统用于根据第二方面提供的电路控制方法进行智能锁单线通信控制。

35、上述智能锁单线通信控制电路，包括钥匙端电源转换模块，用于对输入电源的电压进行调整，得到第一基准电压；钥匙端信号发送模块，与钥匙端电源转换模块连接，用于获取钥匙端的待发送数据对应的第一信号模拟电压，并对第一信号模拟电压进行调整，得到与待发送数据对应的第一输出电压，并将第一输出电压通过共用的通信接口输出，得到第一接口电压；锁体端电压转换模块，与通信接口连接，用于对通信接口处的接口电压进行调整，得到第二基准电压；锁体端信号转换输出模块，与锁体端电压转换模块和通信接口连接，用于接收并解析第一接口电压，得到待发送数据，还用于获取锁体端的待回传数据的第二信号模拟电压，并对第二信号模拟电压进行调整，得到与待回传数据对应的第二输出电压，并将第二输出电压通过通信接口输出，得到第二接口电压；钥匙端信号接收模块，与钥匙端电源转换模块和通信接口连接，用于在需发送给相适配的锁体端的所有待发送数据全部发送结束后，获取校准信号模拟电压，并对校准信号模拟电压进行调整，得到对应的第三输出电压，并在第三输出电压与第二接口电压相等时，解析校准信号模拟电压，得到待回传数据。本技术采用上述电路，仅通过一个共用的通信接口，便可同时实现电子钥匙和锁体之间的供电和通信，结构简单；在钥匙插入锁体后，钥匙端信号发送模块向锁体端发送关于控制指令的待发送数据，待发送数据对应的数字信号可以转换为特定的带驱动能力的电信号，使得锁体端可以持续获得足够的驱动电流，实现开锁维持和开关锁动作，同时通过锁体端信号转换输出模块对第一接口电压进行解析，可以得到待发送数据；当钥匙端到锁体端的所有待发送数据传输完毕后，锁体端向钥匙端发送回传数据，此时，钥匙端从钥匙端信号发送模块切换为钥匙端信号接收模块，由于钥匙端信号发送模块切断，使得通信接口处的接口电压降低，钥匙端信号接收模块调整为小电流供电，并感知第三输出电压与通信接口处的第二接口电压的差值，在第三输出电压与第二接口电压不一致的情况下，钥匙端信号接收模块不断调整校准信号模拟电压，直至第三输出电压与第二接口电压一致，即实现钥匙和锁体之间电压的匹配，并根据校准信号模拟电压解析出回传数据，从而实现锁体在无源情况下可以使用钥匙进行大功率供电，且在供电过程中可以做到基础的控制通信，并在需要进行双向通信时，依然可以通过单线保证电路用电的同时实现双向通信，实用性、稳定性高。