智能门锁产品,因其开锁方式的便利性、开锁权限的方便授予、开锁记录的可追溯性、外观设计的美观和多样性、多场景的适用性、与智能家居系统的完美系统集成,以及防撬报警等安全性的显著提升,正在得到市场的广泛认可。新场景的高比例使用,以及存量传统机械门锁的批量升级,给智能门锁市场带来了广泛的商业机会。
智能门锁种类
智能门锁的品类非常丰富,根据不同的功能、技术、使用场景进行分类,可以分为:
开门方式
半自动智能门锁: 用户需要在验证成功后手动转动门把手来开门。
自动智能门锁: 在用户验证成功后,门锁会自动开锁。
应用功能
基础型: 通常包括指纹识别和触摸密码等基本的解锁方式。
高阶功能: 可能包括人脸识别、接近感应、远程控制等更先进的技术。
应用场景
家用门锁:适用于家庭住宅,提供家庭成员方便的进出同时保障安全。
公寓锁:适用于出租公寓或共享住宅,可能包括远程管理和临时密码功能。
柜锁:用于文件柜、储物柜等,提供额外的安全性和隐私保护。
箱包锁:用于行李箱、背包等,防止旅行或运输过程中的物品丢失或被盗。
智能门锁的选择应根据个人需求、安全要求、预算和偏好来决定。例如,家庭用户可能更注重便利性和易用性,而企业用户可能更看重安全性和管理功能。无论哪种类型的智能门锁,都旨在提供比传统机械锁更高级的安全和便利性。
众多门锁开发厂商都意识到了这个巨大商机,纷纷投入资源,开发出了琳琅满目的门锁产品,给消费者带来了充足的可选择性。但是,因为在电子控制模块关键部件的选择方面的不慎,往往会带来一些不必要的麻烦。而思瑞浦的TPS325M51xx系列主控芯片的智能门锁方案,为这些问题提供完善的解决方案:
01开锁方式单一,因功能失效带来无法解锁
思瑞浦的智能门锁方案提供多种开锁方式,如指纹、面部识别、密码、NFC 卡等。
02门锁电控模块耗电严重,电池经常没电
1:思瑞浦的专利TPSensor®模块,能独立在低功耗下检测电容触摸;
2:高性能的微控制器优化电源管理,延长电池寿命;
3:具备低电量提醒功能,及时通知用户更换电池,以及超低功耗换电池应用模式。
03触摸不灵敏
TPS325M51xx拥有高分辨率的触摸感应功能(TPSensor®),支持自电容和互电容感应模式,提供高噪声免疫能力,确保触摸响应灵敏。
04静电损坏
智能门锁设计时会考虑到静电放电(ESD)的防护,采用 TPS325M51xx的门锁支持集成了ESD保护机制高达6KV,减少静电对电路的损害。
智能门锁主要框图分门前,门后两个部分:
TPS325M51xx优势
TPS325M51xx 系列为智能门锁应用提供了一整套的软硬件参考设计,主要优势总结如下:
降低系统功耗
电容触摸模块能够在低功耗状态下独立运行并监测触摸事件,无需持续唤醒整个系统,从而延长电池寿命并减少能源消耗。
节约系统成本
TPS325M51xx 采用全自主知识产权的系统级芯片(SoC)开发,有效控制了整体成本;高集成度减少了外部组件的需求,进而减少了焊接点位和相关的制造成本。
减少开发难度
高集成度的设计减少了客户在硬件和软件开发上的复杂性,因为许多功能已经集成在单一芯片上。
缩短开发周期
提供智能门锁 Product Design Kit (PDK),这是一个全面的开发工具包,包括硬件设计、基础软件框架和基础测试等,帮助客户快速启动和完成产品开发。
此外,TPS325M51xx 还具备以下优势:
存储容量
2MB 的 Flash 和 336KB 的 SRAM 提供了充足的存储空间,可以存储超过50枚指纹和长达300秒的语音信息,满足大多数家庭应用场景的需求。
多功能集成
集成了电容触摸、指纹算法、NFC Type A卡、语音解码和 OLED 显示等多种功能,为用户提供了全面的智能门锁解决方案。
安全性
微控制器可能包含的安全特性,如加密模块和安全启动,可以提高智能门锁的安全性。
灵活性和扩展性
由于其强大的处理能力和丰富的接口,TPS325M51xx 支持各种定制功能和未来的升级扩展。
以上这些TPS325M51xx的优势使其成为智能门锁设计的理想选择,为制造商提供了一个高效、可靠且具有成本效益的解决方案。
TPS325M51xx智能门锁系统框图
TPS325M51xx智能门锁系统框图
TPS325M51xx丰富资源以及针对智能门锁方面的配置
TPS325M51xx 智能门锁系统框图可能包含的关键组件和功能模块:
微控制器核心:
32位ARM®STAR 核心,带有 FPU,运行频率高达156 MHz。
存储器:
2MB的Flash存储器,用于存储程序和用户数据。
336KB的SRAM,包括不同用途的多个SRAM区块。
触摸感应模块(TPSensor®):
电容触摸检测,支持电容和互容感应模式。
指纹传感器接口:
用于连接和处理指纹传感器数据,支持指纹算法。
NFC 接口:
支持 NFC Type A卡,用于近场通信和数据传输。
语音解码模块:
解码语音信息,可能用于语音提示或命令。
OLED 显示控制器:
控制 OLED 显示屏,显示门锁状态和信息。
电源管理单元(PMU):
管理电源供应,包括电池监控和低功耗模式。
安全特性:
包括加密引擎(如AES)、真随机数生成器(TRNG)和哈希函数(如SHA1/SHA2, MD5)。
通信接口:
包括 UART、SPI、I2C、CAN 等,用于与外部设备通信。
定时器和计数器:
用于时间控制和事件管理。
模拟前端(AFE):
包括 ADC、DAC 和比较器,用于处理模拟信号。
外部接口:
包括 GPIO,用于连接外部传感器和功能执行模块。
实时时钟(RTC):
保持时间信息,支持定时任务和唤醒。
开发支持:
如调试接口(SWD/JTAG)和嵌入式跟踪宏单元。
如以上框图展示,TPS325M51xx 通过其丰富的外设和接口,实现智能门锁的多功能性和高安全性。
TPS325M51xx智能门锁开发套件
开发套件(PDK)基于TPS32 SDK的底层框架,加入了智能锁应用中主要功能的中间件支持(包括触摸库,指纹库,语音解码库,NFC读卡库,OTA升级等);另外还包含了智能锁方案的硬件/固件参考设计文档(如NFC,触摸)以及重要的测试结果文档。
智能锁方案板
为智能锁应用量身定制的参考方案板,涵盖了智能锁应用需要的一些最基础的功能(如触摸、指纹、NFC刷卡、语音提示、低功耗等),帮助客户快速高效地迁移智能锁应用层代码,完成整体产品设计。
智能锁方案SDK(Middleware)
音频(Audio)
支持解码和播放 MP3 音频文件,允许智能门锁提供语音提示、警报或其他音频反馈。这可以改善用户交互,尤其对于视力受限的用户或在视觉提示不实用的情况下。
触摸传感器库(TPSenor@Library)
支持电容触摸功能,使智能门锁能够拥有触摸界面,不仅外观上更美观,使用起来也比机械按钮更方便,提供更流畅的用户体验。
近场通信(NFC)
支持 NFC(近场通信),允许智能门锁读取和注册 NFC 卡或标签。这个功能可用于无钥匙进入,用户只需轻触他们的 NFC 卡即可开门。
指纹传感器
支持注册和识别指纹信息,提供高水平的安全性和便利性。用户可以使用他们的指纹来解锁门,这是一种快速且安全的身份验证方法。
设备固件升级(Device Firmware Update, DFU)
支持在设备上执行固件更新,确保智能门锁可以接收安全补丁、新功能和改进。这对于维护设备在其生命周期内的安全性和功能性至关重要。
这些特性共同构成了一个既安全又多功能,同时用户友好且具有前瞻性的智能门锁系统。TPS325M51xx 系列微控制器以其高性能的 ARM 核心和丰富的外设,提供了实现这些高级特性所需的处理能力和接口支持。
智能锁方案测试汇总
智能门锁测试总结如下:
对讲机测试(Walky-Talky)
发生了误触发,但没有挂断
通过了 B 级测试标准
特斯拉线圈测试("Tesla Coil")
发生了误触发,但没有挂断
通过了 B 级测试标准
温度测试
在低温 -25℃ 下连续运行12小时
在高温 70℃ 下连续运行12小时
在温度 45℃、湿度 95% 的条件下连续运行48小时
通过了 A 级测试标准,没有发生误触发,且灵敏度没有变化
这些测试结果表明智能门锁在不同的环境条件下,如电磁干扰和极端温度湿度条件下,都能保持一定的稳定性和可靠性。B 级测试的通过意味着产品在面对特定干扰时可能会有误触发,但系统能够稳定运行而不会发生崩溃或挂起。A 级测试的通过则显示了在更为严苛的环境条件下,产品不仅没有误触发,而且保持了其性能的稳定性和一致性。这对于确保智能门锁在实际使用中的耐用性和可靠性至关重要。
思瑞浦MCU在智能门锁市场的业务前景
TPS325M51xx的高性能和丰富的功能为智能门锁提供了强大的技术支持,使得门锁更加安全、便捷和可靠。通过这些技术,用户可以享受到更加舒适和无忧的智能生活体验。TPS325M51xx为智能门锁提供了全面的产品级的参考设计,并组建了完整的技术支持团队,以解决产业链的技术和量产支持需要。产品自投入量产以来,已获得多家客户评估,并得到积极的市场反馈,包括对产品性能、稳定性、安全性和易用性的认可。客户在评估后,普遍认为TPS325M51xx非常适合他们的产品,希望与思瑞浦建立长期稳定的合作关系,积极准备将其智能锁产品推向市场,进行量产。
随着技术持续革新和市场不断发展,思瑞浦将以TPS325M51xx为契机,持续拓展智能锁产品,涵盖MCU和模拟产品,以满足市场对更高性能和更多功能的不断追求。
TPS325M51xx在智能锁领域的应用具有广阔的市场前景和客户基础,相信智能锁的成功量产不仅证明了其可靠性和市场竞争力,也为其他潜在客户在选择类似解决方案时提供了有力的参考。
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