【 E-LOCK NXP LPC55 】未來建案的剛性需求!多元化電子門鎖

隨著時代的演進與使用者習慣的改變,越來越多的消費者能夠接受家用電子產品智能化,舉凡:智慧音箱、電子門鎖、智慧門鈴...等;以至於讓智慧家庭甚至智慧建築的普及率逐漸提高。現今建商於新建案大多採用電子門鎖作為標準配備;且由於物業管理上的方便所需,飯店、宿舍、民宿等業者,也都相繼採用電子門鎖協助門禁管理。

故我們將市面上的電子門鎖依照解鎖功能做產品等級畫分,大致上可以做個簡單的分類,如同下表:
 

大聯大控股世平集團推出此套「多元化電子門鎖」方案,希望可以藉由本方案的多元化架構,符合不同的應用場景需求,節省產品的開發時間。

方案硬體介紹
基於美觀以及使用者體驗的考量,方案 PCBA 的正面只有 Touch Pad 與 NFC Coil,以便讓使用者進行密碼解鎖或透過 NFC Card 解鎖開門。另外,考慮到使用者體驗,除了紅、綠 LED 指示燈之外,也提供了 1吋 或 1.3吋的 OLED 顯示介面與空間,讓設計者自由選配。


現今市面上有些電子門鎖為了省電,需要使用者觸碰 Touch Pad 後才會喚醒 MCU 進行解鎖認證,此種不直觀的操作將讓使用者體驗變差,因此提供 ToF Sensor 與 Proximity Sensor,讓產品在設計時可選擇使用,當使用者接近電子門鎖時就可以先喚醒 MCU 進行解鎖認證,改善使用上的體驗。


另外,考量到不同應用需求,因此具有 SPI、UART 等介面,方便擴充指紋辨識、無線通訊、人臉辨識等功能模組,增加應用靈活性。

方案軟體介紹
市面上的電子門鎖其解鎖功能不外乎為密碼解鎖、刷卡解鎖、指紋解鎖、無線解鎖、人臉解鎖等解鎖方式;如下圖所示:


本方案也具備了低階版本電子門鎖的解鎖功能,除了密碼與刷卡解鎖功能外,你可以自行添加管理員、添加用戶、刪除管理員、刪除用戶、調整音量等功能。
以密碼解鎖舉例,本方案除了有虛位密碼的機制,讓其他人不易猜到你的密碼之外,還有操作失敗的系統鎖定機制,詳細流程與按鍵說明如下圖:


電子門鎖最講究的就是功耗問題,市面上低階的電子門鎖必須要靠 4 顆 3 號電池支撐至少一年的動力,畢竟讓使用者頻繁的更換電池,不會是一個好產品的使用體驗。
本方案採用 NXP LPC55S69 Cortex-M7 MCU,在 Sleep mode 時的最低功耗可至 15μA,若是只有 MCU 與 Touch 功能時的最低功耗則約為 50μA。


本方案的 NFC 解鎖設計在一秒鐘內會進行三次的 Polling,此舉是為了避免使用者在刷卡時還需要先喚醒系統,導致使用者體驗變差。
倘若你想經由近場感測以喚醒系統,本方案有搭載 Proximity 與 ToF 兩種 Sensor 提供您選擇搭配使用,以下是各項功能於工作時的功耗數據。



場景應用圖

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產品實體圖

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展示版照片

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方案方塊圖

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核心技術優勢

• 低功耗:MCU 最低功耗可至 15μA,Sleep mode 時整機功耗約為 50μA ( only included MCU & Touch ) • 安全性:透過 TrustZone 保護您的資料不被洩露 • 靈活性:已對指紋辨識模組、無線模組 (Wi-Fi/Bluetooth)、人臉辨識模組等功能模組預留可擴充介面

方案規格

• 解鎖方式:密碼解鎖、刷卡解鎖、指紋解鎖、藍芽解鎖 • 互動方式:語音導覽、屏幕導覽 • 低電量提醒:當電量低於 25%,會於每次操作門鎖時,以語音/屏幕方式提醒使用者 • 按鍵靜音:設定靜音後,將不會吵到鄰居及家中的幼兒 • 近場偵測:當使用者接近門鎖時,門鎖隨之待命,減少系統喚醒等待時間 • 虛位密碼:讓有心人士難以猜到你的密碼

技術文檔

類型標題檔案
軟件Schematics + Block diagram

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