一种无人售货柜防干扰电子锁的制作方法

本实用新型涉及无人售货柜电子锁技术领域，特别是涉及一种无人售货柜防干扰电子锁。

背景技术：

无人售货柜是一种不受时间、地点的限制，能够节省能力，方便交易的机器，具有节约人力资源的优点。消费者通过智能手机扫码打开无人售货柜柜门，并在取货完毕之后关闭柜门完成自助购物。现有的无人售货柜柜门电子锁主要由感应单元及磁性单元所组成，感应单元固定于柜门框上磁性单元固定于相对位置之门上，感应单元通过感应磁场变化来判断柜门电子锁开闭状态。但在实际使用过程中，一些不法分子通过使用手持大功率磁场发生装置干扰感应单元检测，从而使控制器产生误判，导致柜门电子锁错误触发，最终实现盗窃。

所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种无人售货柜防干扰电子锁。

其解决的技术方案是：一种无人售货柜防干扰电子锁，包括感应单元、磁性单元、控制器和报警单元，所述感应单元包括磁场传感器，所述磁场传感器的输出信号通过磁场信号监测处理模块连接控制器，所述磁场信号监测处理模块包括信号放大电路、滤波电路和干扰信号比较电路；所述干扰信号比较电路包括运放器ar2，所述信号放大电路将所述磁场传感器的输出信号进行放大后分两路进行输出，一路信号经过所述滤波电路进行选频后输出到运放器ar2的同相端，另一路信号经三极管稳压后送入运放器ar2的反相端，运放器ar2利用比较电路原理对两路输入信号进行比较输出，控制器根据运放器ar2的输出电位值判断电子锁开闭状态，并控制报警单元工作状态。

进一步的，所述信号放大电路包括三极管vt1，三极管vt1的基极通过电容c1连接磁场传感器的信号输出端，并通过电阻r1连接+5v电源，三极管vt1的发射极接地，三极管vt1的集电极通过电阻r2连接+5v电源，并通过电容c2连接滤波电路与干扰信号比较电路的输入端。

进一步的，所述滤波电路包括运放器ar1，运放器ar1的反相端连接电阻r4、电容c4的一端，电阻r4的另一端通过电容c3连接信号放大电路的输出端，并通过电容c3连接运放器ar1的同相端和输出端，电容c4的另一端接地，运放器ar1的输出端依次通过电容c5、电阻r8连接运放器ar2的同相端。

进一步的，所述干扰信号比较电路还包括电阻r5，电阻r5的一端连接信号放大电路的输出端，电阻r5的另一端连接三极管vt2的集电极与电阻r6的一端，三极管vt2的基极连接电阻r6的另一端与稳压二极管dz1的阴极，三极管vt2的发射极连接电阻r7、r10的一端，电阻r7的另一端与稳压二极管dz1的阳极并联接地，电阻r10的另一端连接运放器ar2的反相端。

进一步的，还包括隔离输出电路，所述隔离输出电路包括运放器ar3，运放器ar3的同相端通过稳压二极管dz2连接运放器ar2的输出端，运放器ar3的反相端通过电阻r9连接运放器ar3的输出端和控制器的输入端。

进一步的，所述报警单元包括蜂鸣器和警示灯，所述蜂鸣器和警示灯的控制端连接控制器的输出端。

通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型电路设计简单巧妙，可以准确的对外界磁场干扰进行检测并形成预警，有效的防止盗窃现象发生，且电路均采用市场上常见的电子元器件，经济实用，安装方便，具有很好的实用价值；

2.控制器根据运放器ar2的输出电位值判断电子锁开闭状态，并控制报警单元工作状态，控制效果精确可靠；

3.为了保证控制器根据可以稳定地接收运放器ar2的输出电位值，在运放器ar2和控制器之间还设置有隔离输出电路，保证控制器接收信号的安全性和稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的控制原理图。

图2为本实用新型磁场信号监测处理模块的电路原理图。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

一种无人售货柜防干扰电子锁，包括感应单元、磁性单元、控制器和报警单元，感应单元包括磁场传感器，当磁性单元与感应单元接触时，磁场传感器检测到磁场表示柜门电子锁关闭，反之柜门电子锁打开。为了防止外界干扰感应单元的检测，将磁场传感器的输出信号通过磁场信号监测处理模块连接控制器，磁场信号监测处理模块包括信号放大电路、滤波电路和干扰信号比较电路。

干扰信号比较电路包括运放器ar2，信号放大电路将磁场传感器的输出信号进行放大后分两路进行输出，一路信号经过滤波电路进行选频后输出到运放器ar2的同相端，另一路信号经三极管稳压后送入运放器ar2的反相端，运放器ar2利用比较电路原理对两路输入信号进行比较输出，控制器根据运放器ar2的输出电位值判断电子锁开闭状态，并控制报警单元工作状态。报警单元包括蜂鸣器和警示灯，蜂鸣器和警示灯的控制端连接控制器的输出端。

首先，采用信号放大电路对磁场传感器的输出信号进行放大，具体放大原理为：磁场传感器的输出信号经过电容c1耦合后送入三极管vt1中进行放大，并从其集电极输出，从而提高磁场检测信号强度，然后再经电容c2耦合后分两路送入滤波电路和干扰信号比较电路中。其中，三极管vt1的基极通过电容c1连接磁场传感器的信号输出端，并通过电阻r1连接+5v电源，三极管vt1的发射极接地，三极管vt1的集电极通过电阻r2连接+5v电源，并通过电容c2连接滤波电路与干扰信号比较电路的输入端。

滤波电路会将其输入信号进行选频处理，滤波电路包括运放器ar1，运放器ar1的反相端连接电阻r4、电容c4的一端，电阻r4的另一端通过电容c3连接信号放大电路的输出端，并通过电容c3连接运放器ar1的同相端和输出端，电容c4的另一端接地，运放器ar1的输出端依次通过电容c5、电阻r8连接运放器ar2的同相端。其中电阻r3、r4与电容c3、c4在运放器ar1放大过程中形成二阶带通滤波电路，其中心频率与磁场传感器的输出频率相同，从而起到有效滤除其他频带信号的作用，即只有电子锁正常关闭时运放器ar1才有输出。由于运放器ar2同相端接收信号值是经过运放器ar1放大后的信号，大于其反相端接收信号值，因此在电子锁正常关闭时运放器ar2输出高电平信号。

当存在有外界大功率磁场干扰时，滤波电路滤除大部分的外界磁场检测信号，而干扰信号比较电路则对输入信号进行三极管稳压后送入运放器ar2的反相端。干扰信号比较电路还包括电阻r5，电阻r5的一端连接信号放大电路的输出端，电阻r5的另一端连接三极管vt2的集电极与电阻r6的一端，三极管vt2的基极连接电阻r6的另一端与稳压二极管dz1的阴极，三极管vt2的发射极连接电阻r7、r10的一端，电阻r7的另一端与稳压二极管dz1的阳极并联接地，电阻r10的另一端连接运放器ar2的反相端。为了保证运放器ar2比较输出信号的稳定性，三极管vt2、电阻r6与稳压二极管dz1形成三极管稳压电路对输入信号进行稳压，保证运放器ar2反相端信号的稳定性。此时，运放器ar2的反相端接收信号值大于同相端接收信号值，运放器ar2翻转输出低电平信号。

为了保证控制器根据可以稳定地接收运放器ar2的输出电位值，在运放器ar2和控制器之间还设置有隔离输出电路，隔离输出电路包括运放器ar3，运放器ar3的同相端通过稳压二极管dz2连接运放器ar2的输出端，运放器ar3的反相端通过电阻r9连接运放器ar3的输出端和控制器的输入端。运放器ar2的输出信号经稳压二极管dz2进行幅值稳定后，由运放器ar3利用同相比例放大原理对信号进行输出，从而起到输出隔离的作用，保证控制器接收信号的安全性和稳定性。

本实用新型在具体使用时，当电子锁处于正常关闭状态下，运放器ar2输出高电平信号，控制器根据接收到的高电平信号判断电子锁闭合；当电子锁处于正常开启状态下，磁场传感器未检测到磁场输出为0，控制器未接收到输入信号判断电子锁开启。控制器会将判断结果均发送到后台服务器。而当有外界大功率磁场干扰磁场传感器的检测时，无论电子锁处于开或闭的状态，运放器ar2均输出低电平信号给控制器，从而使控制器输出端发送控制指令驱动报警单元工作，继而使蜂鸣器和警示灯得电发出声光报警信号通知后台人员进行防盗处理。其中控制器的判断过程与控制报警单元工作原理均为现有成熟技术，在此不再详述。

综上所述，本实用新型电路设计简单巧妙，可以准确的对外界磁场干扰进行检测并形成预警，有效的防止盗窃现象发生。且电路均采用市场上常见的电子元器件，经济实用，安装方便，具有很好的实用价值。

以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。