一种购物车智能锁控制电路结构
技术领域
本实用新型属于智能锁领域，具体是指一种购物车智能锁控制电路结构。
背景技术
购物推车是目前商超普遍使用的一种购物工具，为了方便顾客使用购物推车及商超对购物车的管理，规范顾客对购物车的取还行为，通常会在购物车推把上安装锁具。当前常见的锁具是硬币锁，顾客取车时使用一元硬币开锁，归还购物车时将车推到指定停车点锁车后一元硬币自动弹出，还车完成，通过一元硬币和锁实现对购物车的管理。这种一元硬币购物车锁主要有以下弊端：
1.取车时需要使用一元硬币，对于不常备硬币的人群来说并不方便；
2.随着硬币规格的调整，当前铺设的硬币锁将无法再正常使用；
3.无法做到精细化管理、无数据和记录。
为了更加贴合社会的进步，同时便于超市对购物车的管理和统计，故我司设计了一款智能锁来满足超市和消费者的需求。然而，现有的电路无法完全满足智能锁的需求，故而需要针对该智能锁设计一款新的电路结构。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述问题，提供一种购物车智能锁控制电路结构，能够完美的与智能锁进行匹配，更加贴合产品的需求，能够满足智能锁的操作要求以及记录和统计的需要，极大的提高了智能锁的整体使用效果。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现：
一种购物车智能锁控制电路结构，包括主电路，以及分别与主电路相连接的电源电路、ADC电路、马达电路、微动开关、HALL开关、按键、BEEP电路、EEPROM预留电路、光学点电路和预留IO电路。
所述主电路由控制芯片U2，一端接地、另一端与控制芯片U2的VDD管脚相连接的电容C10，一端接地、另一端顺次经电感L2和电感L1后雨控制芯片U2的DCC管脚相连接的电容C5，一端接地、另一端与控制芯片U2的VDD管脚相连接的电容C58，一端与控制芯片U2的SWDIO/NRBSET管脚相连接、另一端为接口TP13的电阻R6，一端与控制芯片U2的SWDCLK管脚相连接、另一端为接口TP58的电阻R7，一端接地、另一端与控制芯片U2的DEC2管脚相连接的电容C8，一端接地、另一端与控制芯片U2的VDD_PA管脚相连接的电容C4，一端与控制芯片U2的VDD_PA管脚相连接、另一端与控制芯片U2的ANT1管脚相连接的电阻R2，一端与控制芯片U2的ANT1管脚相连接、另一端与控制芯片U2的ANT2管脚相连接的电阻R1，一端与控制芯片U2的ANT2管脚相连接、另一端经电容C53后接地的电容C3，一端与电容C3和电容C53的连接点相连接、另一端经电容C62后接地的电阻R30，一端与电阻R30和电容C62的相连接相连接、另一端经电容C65后接地的电阻R53，一端与电阻R53和电容C65的连接点相连接、另一端接地的电阻R24，接口3与电阻R53和电容C65的连接点相连接、接口2和接口1均接地的天线J7，一端同时与控制芯片U2的两个VSS管脚相连接、另一端同时与控制芯片U2的两个AVDD管脚相连接的电容C7，一端接地、另一端与控制芯片U2的XC1管脚相连接的电容C139，一端与电容C139的接地端相连接、另一端与控制芯片U2的XC2管脚相连接的电容C151，串接在控制芯片U2的XC1管脚和XC2管脚之间的晶振X102，一端接地、另一端与控制芯片U2的DEC1管脚相连接的电容C11，串接在控制芯片U2的P26管脚和P27管脚之间的晶振X200，一端与控制芯片U2的P26管脚相连接、另一端接地的电容C6，一端与控制芯片U2的P27管脚相连接、另一端接地的电容C13，一端与控制芯片U2的P14管脚相连接、另一端经瞬态抑制二极管ESD1后接地的电阻R48，以及一端与控制芯片U2的P16管脚相连接、另一端经瞬态抑制二极管ESD2后接地的电阻R52组成；另外，控制芯片U2的VSS管脚接地，控制芯片U2的VSS管脚接地，电阻R48和瞬态抑制二极管ESD1的连接点与控制芯片U2的P07管脚相连接，电阻R52和瞬态抑制二极管ESD2的连接点与控制芯片U2的P30管脚相连接。
所述电源电路由芯片U3，2P座子J4，串接在芯片U3的IN管脚和EN管脚之间的电阻R28，一端与芯片U3的IN管脚相连接、另一端接地的电容C21，一端与芯片U3的IN管脚相连接、另一端接地的电容C16，一端接地、另一端与芯片U3的OUT管脚相连接的电容C12，一端接地、另一端与芯片U3的OUT管脚相连接的电容C51，以及与电容C51并联设置的电容C50组成；另外，2P座子J4的1管脚与芯片U3的IN管脚相连接，2P座子J4的2管脚同时与2P座子J4的3管脚和4管脚相连后接地，芯片U3的OUT管脚与控制芯片U2的VDD管脚相连接。
所述ADC电路由电阻R3、电阻R9以及电容C14组成；其中，电容C14的一端与控制芯片U2的P04管脚相连接、另一端接地，电阻R9与电容C14并联设置，电阻R3的一端与电阻R9和电容C14的连接点相连接、另一端与2P座子J4的1管脚相连接。
所述马达电路由芯片U1，芯片J5，一端与控制芯片U2的P00管脚相连接、另一端与芯片U1的GND管脚相连接的电阻R10，一端与芯片U1的GND管脚相连接、另一端接地的电阻R5，串接在芯片U1的OUT1管脚和OUT2管脚之间的电容C1，一端与芯片U1的VDD管脚相连接、另一端接地的电容C9，以及与电容C9并联设置的电容C2组成；另外，芯片U1的IN2管脚与控制芯片U2的P02管脚相连接，芯片J5的1管脚与芯片U1的OUT2管脚相连接，芯片J5的2管脚与芯片U1的OUT1管脚相连接，芯片J5的3管脚和4管脚相连接且同时接地，芯片J5的VDD管脚与控制芯片U2的VDD管脚相连接，芯片J5的IN1管脚与控制芯片U2的P01管脚相连接。
所述微动开关由微动开关J6，一端接地、另一端与微动开关J6的1管脚相连接的瞬态抑制二极管ESD8，一端与微动开关J6的1管脚相连接、另一端与控制芯片U2的VDD管脚相连接的电阻R20，一端与微动开关J6的1管脚相连接、另一端与控制芯片U2的P29管脚相连接的电阻R21组成；另外，微动开关J6的3管脚同时与微动开关J6的4管脚和2管脚相连接后接地；
所述HALL开关由芯片U4，串接在芯片U4的VDD管脚和GND管脚之间的电容C17，一端与芯片U4的OUT管脚相连接、另一端经瞬态抑制二极管ESD7后接地的电阻R8，以及一端与电阻R8和瞬态抑制二极管ESD7的连接点相连接、另一端与芯片U4的VDD管脚相连接的电阻R4组成；另外，芯片U4的GND管脚接地，芯片U4的VDD管脚与控制芯片U2的VDD管脚相连接，电阻R8和电阻R4的连接点与控制芯片U2的P17管脚相连接；
所述按键由开关S1，开关S2，开关S3，开关S4，一端接地、另一端经开关S1后接地的瞬态抑制二极管ESD3，一端与开关S1和瞬态抑制二极管ESD3的连接点相连接、另一端与控制芯片U2的P18管脚相连接的电阻R15，一端与瞬态抑制二极管ESD3和电阻R15的连接点相连接、另一端外接按钮的电阻R12，一端接地、另一端经开关S2后接地的瞬态抑制二极管ESD4，一端与开关S2和瞬态抑制二极管ESD4的连接点相连接、另一端与控制芯片U2的P07管脚相连接的电阻R14，一端与瞬态抑制二极管ESD4和电阻R14的连接点相连接、另一端外接按钮的电阻R13，一端接地、另一端经开关S3后接地的瞬态抑制二极管ESD5，一端与开关S3和瞬态抑制二极管ESD5的连接点相连接、另一端与控制芯片U2的P06管脚相连接的电阻R17，一端与瞬态抑制二极管ESD5和电阻R17的连接点相连接、另一端外接按钮的电阻R16，一端接地、另一端经开关S4后接地的瞬态抑制二极管ESD6，一端与开关S4和瞬态抑制二极管ESD6的连接点相连接、另一端与控制芯片U2的P05管脚相连接的电阻R19，以及一端与瞬态抑制二极管ESD6和电阻R19的连接点相连接、另一端外接按钮的电阻R18组成。
所述BEEP电路由蜂鸣器J1，三极管Q7，一端接地、另一端经电阻R11后与蜂鸣器J1的2管脚相连接的电容C15，一端接地、另一端与三极管Q7的基极相连接的电阻R25，以及一端与三极管Q7的基极相连接、另一端与控制芯片U2的P28管脚相连接的电阻R22组成；其中，蜂鸣器J1的3管脚和4管脚相连接后接地，三极管Q7的集电极与蜂鸣器J1的1管脚相连接，三极管Q7的发射极接地。
所述EEPROM预留电路由芯片U7，一端接地、另一端与芯片U7的VCC管脚相连接的电容C71，串接在芯片U7的VCC管脚和WC管脚之间的电阻R50，串接在芯片U7的VCC管脚和SCL管脚之间的电阻R26，以及串接在芯片U7的VCC管脚和SDA管脚之间的电阻R274组成；其中，芯片U7的VSS管脚接地，芯片U7的VCC管脚与控制芯片U2的VDD管脚相连接，芯片U7的WC管脚与控制芯片U2的P13管脚相连接，芯片U7的SCL管脚与控制芯片U2的P11管脚相连接，芯片U7的SDA管脚与控制芯片U2的P09管脚相连接。
所述光学点电路由电阻R23和电阻R29组成；其中，电阻R23的一端接地、另一端与电阻R7相连接，电阻R29的一端与控制芯片U2的VDD管脚相连接、另一端与电阻R6相连接。
所述预留IO电路为4P座子J2，该4P座子J2的5管脚和6管脚相连接且接地，4P座子J2的1管脚与控制芯片U2的VDD管脚相连接，4P座子J2的2管脚与控制芯片U2的P23管脚相连接，4P座子J2的3管脚与控制芯片U2的P22管脚相连接，4P座子J2的4管脚接地。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本实用新型的结构简单，功能全面，能够完美的与购物车上安装的智能锁进行匹配，更加贴合产品的需求，能够满足智能锁的操作要求以及记录和统计的需要，极大的提高了智能锁的整体使用效果。
附图说明
图1为本实用新型的主电路的电路结构图。
图2为本实用新型的电源电路的电路结构图。
图3为本实用新型的ADC电路的电路结构图。
图4为本实用新型的马达电路的电路结构图。
图5为本实用新型的微动开关的电路结构图。
图6为本实用新型的HALL开关的电路结构图。
图7为本实用新型的按键的电路结构图。
图8为本实用新型的BEEP电路的电路结构图。
图9为本实用新型的EEPROM预留电路的电路结构图。
图10为本实用新型的光学点电路的电路结构图。
图11为本实用新型的预留IO电路的电路结构图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例
一种购物车智能锁控制电路结构，包括主电路，以及分别与主电路相连接的电源电路、ADC电路、马达电路、微动开关、HALL开关、按键、BEEP电路、EEPROM预留电路、光学点电路和预留IO电路。
各个电路的具体组成元器件及其元器件的连接关系如下所述：
如图1所示，所述主电路由控制芯片U2，一端接地、另一端与控制芯片U2的VDD管脚相连接的电容C10，一端接地、另一端顺次经电感L2和电感L1后雨控制芯片U2的DCC管脚相连接的电容C5，一端接地、另一端与控制芯片U2的VDD管脚相连接的电容C58，一端与控制芯片U2的SWDIO/NRBSET管脚相连接、另一端为接口TP13的电阻R6，一端与控制芯片U2的SWDCLK管脚相连接、另一端为接口TP58的电阻R7，一端接地、另一端与控制芯片U2的DEC2管脚相连接的电容C8，一端接地、另一端与控制芯片U2的VDD_PA管脚相连接的电容C4，一端与控制芯片U2的VDD_PA管脚相连接、另一端与控制芯片U2的ANT1管脚相连接的电阻R2，一端与控制芯片U2的ANT1管脚相连接、另一端与控制芯片U2的ANT2管脚相连接的电阻R1，一端与控制芯片U2的ANT2管脚相连接、另一端经电容C53后接地的电容C3，一端与电容C3和电容C53的连接点相连接、另一端经电容C62后接地的电阻R30，一端与电阻R30和电容C62的相连接相连接、另一端经电容C65后接地的电阻R53，一端与电阻R53和电容C65的连接点相连接、另一端接地的电阻R24，接口3与电阻R53和电容C65的连接点相连接、接口2和接口1均接地的天线J7，一端同时与控制芯片U2的两个VSS管脚相连接、另一端同时与控制芯片U2的两个AVDD管脚相连接的电容C7，一端接地、另一端与控制芯片U2的XC1管脚相连接的电容C139，一端与电容C139的接地端相连接、另一端与控制芯片U2的XC2管脚相连接的电容C151，串接在控制芯片U2的XC1管脚和XC2管脚之间的晶振X102，一端接地、另一端与控制芯片U2的DEC1管脚相连接的电容C11，串接在控制芯片U2的P26管脚和P27管脚之间的晶振X200，一端与控制芯片U2的P26管脚相连接、另一端接地的电容C6，一端与控制芯片U2的P27管脚相连接、另一端接地的电容C13，一端与控制芯片U2的P14管脚相连接、另一端经瞬态抑制二极管ESD1后接地的电阻R48，以及一端与控制芯片U2的P16管脚相连接、另一端经瞬态抑制二极管ESD2后接地的电阻R52组成；另外，控制芯片U2的VSS管脚接地，控制芯片U2的VSS管脚接地，电阻R48和瞬态抑制二极管ESD1的连接点与控制芯片U2的P07管脚相连接，电阻R52和瞬态抑制二极管ESD2的连接点与控制芯片U2的P30管脚相连接。
控制芯片U2为蓝牙主控芯片，具体型号为NRF51802，通过该控制芯片U2能够完成蓝牙广播以及开关锁的控制。
如图2所示，所述电源电路由芯片U3，2P座子J4，串接在芯片U3的IN管脚和EN管脚之间的电阻R28，一端与芯片U3的IN管脚相连接、另一端接地的电容C21，一端与芯片U3的IN管脚相连接、另一端接地的电容C16，一端接地、另一端与芯片U3的OUT管脚相连接的电容C12，一端接地、另一端与芯片U3的OUT管脚相连接的电容C51，以及与电容C51并联设置的电容C50组成；另外，2P座子J4的1管脚与芯片U3的IN管脚相连接，2P座子J4的2管脚同时与2P座子J4的3管脚和4管脚相连后接地，芯片U3的OUT管脚与控制芯片U2的VDD管脚相连接。
该电源电路的作用主要是进行电源转换，2P座子J4为外接电池的接口，电压3-6V的电池电源从U3芯片IN管脚输入，同时通过上拉电阻R28将芯片U3的EN使能脚开启(高电平有效)，经过芯片U3的LDO线性稳压器进行降压处理后OUT管脚输出2.8V给控制芯片芯片U2供电,同时还能给马达电路、蜂鸣器以及霍尔元件提供工作所需的供电电源。
如图3所示，所述ADC电路由电阻R3、电阻R9以及电容C14组成；其中，电容C14的一端与控制芯片U2的P04管脚相连接、另一端接地，电阻R9与电容C14并联设置，电阻R3的一端与电阻R9和电容C14的连接点相连接、另一端与2P座子J4的1管脚相连接。
如图4所示，所述马达电路由芯片U1，芯片J5，一端与控制芯片U2的P00管脚相连接、另一端与芯片U1的GND管脚相连接的电阻R10，一端与芯片U1的GND管脚相连接、另一端接地的电阻R5，串接在芯片U1的OUT1管脚和OUT2管脚之间的电容C1，一端与芯片U1的VDD管脚相连接、另一端接地的电容C9，以及与电容C9并联设置的电容C2组成；另外，芯片U1的IN2管脚与控制芯片U2的PO2管脚相连接，芯片J5的1管脚与芯片U1的OUT2管脚相连接，芯片J5的2管脚与芯片U1的OUT1管脚相连接，芯片J5的3管脚和4管脚相连接且同时接地，芯片J5的VDD管脚与控制芯片U2的VDD管脚相连接，芯片J5的IN1管脚与控制芯片U2的P01管脚相连接。
芯片U1的型号为MX116，该芯片U1的引脚定义如下表1所示：
引脚定义
表1
控制芯片U2通过P01管脚和P02管脚输出高低电平控制信号，输入到芯片U1的IN1管脚和IN2管脚中，当IN1管脚和IN2管脚同时为低电平时，芯片U1的OUT1管脚和OUT2管脚输出高阻态，进而使得马达进入停止状态；当IN1管脚为高电平，IN2管脚为低电平时，芯片U1的OUT1管脚输出高电平，OUT2管脚输出低电平，马达为正转状态；当IN1管脚为低电平，IN2管脚为高电平时，芯片U1的OUT1管脚输出低电平，OUT2管脚输出高电平，马达为反转状态；当IN1管脚和IN2管脚同时为高电平时，芯片U1的OUT1管脚和OUT2管脚输出低阻态，马达则为刹车状态。
芯片U1采用H桥电路结构设计，采用高可靠性功率管工艺，特别适合驱动线圈、马达等感性负载。电路内部集成N沟道和P沟道功率MOSFET，工作电压范围覆盖2V到7V。27℃，VDD＝5V条件下最大持续输出电流达到0.6A，最大峰值输出电流达到1A。
如图5所示，所述微动开关由微动开关J6，一端接地、另一端与微动开关J6的1管脚相连接的瞬态抑制二极管ESD8，一端与微动开关J6的1管脚相连接、另一端与控制芯片U2的VDD管脚相连接的电阻R20，一端与微动开关J6的1管脚相连接、另一端与控制芯片U2的P29管脚相连接的电阻R21组成；另外，微动开关J6的3管脚同时与微动开关J6的4管脚和2管脚相连接后接地；
控制芯片U2还能通过外接的微动开关来判别开关锁的状态。
如图6所示，所述HALL开关由芯片U4，串接在芯片U4的VDD管脚和GND管脚之间的电容C17，一端与芯片U4的OUT管脚相连接、另一端经瞬态抑制二极管ESD7后接地的电阻R8，以及一端与电阻R8和瞬态抑制二极管ESD7的连接点相连接、另一端与芯片U4的VDD管脚相连接的电阻R4组成；另外，芯片U4的GND管脚接地，芯片U4的VDD管脚与控制芯片U2的VDD管脚相连接，电阻R8和电阻R4的连接点与控制芯片U2的P17管脚相连接；
HALL开关即霍尔开关，能够进行磁铁感应，从而判别开关锁的状态。
芯片U4的VDD管脚接受2.8V供电，OUT管脚为信号输出脚，默认高电平，当磁石感应到时，输出低电平给控制芯片U2的P17管脚,控制芯片U2的P17管脚作中断输入，获取信号后作出开关锁判断。
如图7所示，所述按键由开关S1，开关S2，开关S3，开关S4，一端接地、另一端经开关S1后接地的瞬态抑制二极管ESD3，一端与开关S1和瞬态抑制二极管ESD3的连接点相连接、另一端与控制芯片U2的P18管脚相连接的电阻R15，一端与瞬态抑制二极管ESD3和电阻R15的连接点相连接、另一端外接按钮的电阻R12，一端接地、另一端经开关S2后接地的瞬态抑制二极管ESD4，一端与开关S2和瞬态抑制二极管ESD4的连接点相连接、另一端与控制芯片U2的P07管脚相连接的电阻R14，一端与瞬态抑制二极管ESD4和电阻R14的连接点相连接、另一端外接按钮的电阻R13，一端接地、另一端经开关S3后接地的瞬态抑制二极管ESD5，一端与开关S3和瞬态抑制二极管ESD5的连接点相连接、另一端与控制芯片U2的P06管脚相连接的电阻R17，一端与瞬态抑制二极管ESD5和电阻R17的连接点相连接、另一端外接按钮的电阻R16，一端接地、另一端经开关S4后接地的瞬态抑制二极管ESD6，一端与开关S4和瞬态抑制二极管ESD6的连接点相连接、另一端与控制芯片U2的P05管脚相连接的电阻R19，以及一端与瞬态抑制二极管ESD6和电阻R19的连接点相连接、另一端外接按钮的电阻R18组成。
开关S1、S2、S3以及S4按下后分别输出低电平到控制芯片U2的P18、P07、P06以及P05管脚，使得控制芯片U2能够判断外部操作的按键情况。
如图8所示，所述BEEP电路由蜂鸣器J1，三极管Q7，一端接地、另一端经电阻R11后与蜂鸣器J1的2管脚相连接的电容C15，一端接地、另一端与三极管Q7的基极相连接的电阻R25，以及一端与三极管Q7的基极相连接、另一端与控制芯片U2的P28管脚相连接的电阻R22组成；其中，蜂鸣器J1的3管脚和4管脚相连接后接地，三极管Q7的集电极与蜂鸣器J1的1管脚相连接，三极管Q7的发射极接地。
控制芯片U2的P28管脚输出2.8V高电平经过电阻R22和电阻R25降压后到三极管Q7的基极，此时三极管Q7导通,发射极地到集电极使蜂鸣器J1工作发出响声；而控制芯片U2的28管脚输出低电平时则蜂鸣器不工作。
如图9所示，所述EEPROM预留电路由芯片U7，一端接地、另一端与芯片U7的VCC管脚相连接的电容C71，串接在芯片U7的VCC管脚和WC管脚之间的电阻R50，串接在芯片U7的VCC管脚和SCL管脚之间的电阻R26，以及串接在芯片U7的VCC管脚和SDA管脚之间的电阻R274组成；其中，芯片U7的VSS管脚接地，芯片U7的VCC管脚与控制芯片U2的VDD管脚相连接，芯片U7的WC管脚与控制芯片U2的P13管脚相连接，芯片U7的SCL管脚与控制芯片U2的P11管脚相连接，芯片U7的SDA管脚与控制芯片U2的P09管脚相连接。
EEPROM即带电可擦可编程只读存储器，是用户可更改的只读存储器。其可通过高于普通电压的作用来擦除和重编程。不像EPROM芯片，EEPROM不需从计算机中取出即可进行修改。在一个EEPROM中，当控制芯片在使用的时候可频繁地反复编程。在本申请中控制芯片U2的P09管脚和P11管脚作为作数据口接入芯片U7的SCL管脚和SDA管脚，控制芯片U2的P13管脚作写控制脚接入芯片U7的WC管脚，在高电平时禁止写入，仅能读取，而在低电平时则可读可写。
如图10所示，所述光学点电路由电阻R23和电阻R29组成；其中，电阻R23的一端接地、另一端与电阻R7相连接，电阻R29的一端与控制芯片U2的VDD管脚相连接、另一端与电阻R6相连接。
如图11所示，所述预留IO电路为4P座子J2，该4P座子J2的5管脚和6管脚相连接且接地，4P座子J2的1管脚与控制芯片U2的VDD管脚相连接，4P座子J2的2管脚与控制芯片U2的P23管脚相连接，4P座子J2的3管脚与控制芯片U2的P22管脚相连接，4P座子J2的4管脚接地。
如上所述，便可很好的实现本实用新型。
