CN102737423A - 接收角度宽的光控门锁 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种接收角度宽的光控门锁，其包括CCD光信号接收模块、微处理器模块及电控锁主体，所述CCD光信号接收模块用于将光子钥匙发射过来的光信号转换成电信号；所述微处理器模块用于根据所述电信号控制所述电控锁主体开启或关闭。本发明光控门锁由于所述CCD光信号接收模块具有较宽的光信号接收面，与朝向为某一方向的单个光电二极管相比，本发明的接收角度较宽，使得来自不同方向的信号光都能被接收，从而便于用户开锁。
Description
技术领域
本发明涉及一种光控门锁，尤其涉及一种接收角度宽的光控门锁。
背景技术
无线光通信技术又称可见光通讯，其通过LED光源的高频率闪烁来进行通信，有光代表1，无光代表0，其传输速率高达每秒上千兆。无线光通信通过可见光来进行数据传输，与微波技术相比，有相当丰富的频谱资源，是一般微波通信和无线通信无法比拟的；同时可见光通信可以适用任何通信协议、适用于任何环境；在安全性方面，不必担心通信内容被人窃取；无线光通信的设备灵活便捷，且成本很低，适合大规模普及应用。门禁系统属于公共安全系统的范畴，是广泛使用的一种高科技安全设施。光信号不容易被破译，安全性高，因而在门禁系统中的应用较为受期待。然而，由于光电二极管的光接收面为朝向某一方向，光信号发射终端不容易对准光信号接收终端，因而阻碍了无线光通信技术在门禁系统上的应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对上述现有技术的不足，提出一种接收角度宽及便于用户开锁的光控门锁。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，提出一种接收角度宽的光控门锁，其包括CCD光信号接收模块、微处理器模块及电控锁主体，所述CCD光信号接收模块用于将光子钥匙发射过来的光信号转换成电信号；所述微处理器模块用于根据所述电信号控制所述电控锁主体开启或关闭。
进一步地，所述CCD光信号接收模块包括电耦合器件及信号放大器，所述电耦合器件用于将光子钥匙发射过来的光信号转换成电信号，所述信号放大器用于将所述电信号放大。
进一步地，所述CCD光信号接收模块还包括带通滤波器，所述带通滤波器用于对信号放大器输出的信号进行滤波。
进一步地，所述电耦合器件是面阵电耦合器件。
进一步地，所述信号放大器是对数放大器或跨阻放大器。
进一步地，所述光控门锁还包括译码模块，所述译码模块用于将CCD光信号接收模块传过来的CMI码的数字信号译成NRZ码的数字信号。
进一步地，所述译码模块包括高低位分离电路及译码运算电路，所述高低位分离电路用于将接收到的CMI码的高低位进行分离，所述译码运算电路用于对所述CMI码分离后的高低位进行同或运算。
进一步地，所述光控门锁还包括均衡整形模块，所述均衡整形模块用于对CCD光信号接收模块输出的信号进行消除码间干扰并纠正脉冲波形。
进一步地，所述均衡整形模块包括相互电连接的运算放大器及比较器，所述运算放大器的输入端及所述比较器的一输入端均与所述CCD光信号接收模块的输出端电连接，所述比较器的输出端与所述译码模块电连接。
综上所述，本发明光控门锁由于所述CCD光信号接收模块具有较宽的光信号接收面，与朝向为某一方向的单个光电二极管相比，本发明的接收角度较宽，使得来自不同方向的信号光都能被接收，从而便于用户开锁。
附图说明
图1是本发明一种实施例的原理框图。
图2是图1所示本发明CCD光信号接收模块的原理框图。
图3是图1所示本发明均衡整形模块的原理框图。
图4是图1所示本发明译码模块的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的描述：
请参阅图1及图2，本发明接收角度宽的光控门锁包括CCD光信号接收模块1、均衡整形模块2、译码模块3、微处理器模块4及电控锁主体5。所述CCD光信号接收模块1用于将光子钥匙发射过来的光信号转换成电信号，所述光子钥匙发射的光信号的码型是CMI码。
所述CCD光信号接收模块1包括电耦合器件（Charge Coupled Device，CCD）11、信号放大器12及带通滤波器13，所述电耦合器件11用于将光子钥匙发射过来的光信号转换成电信号，所述信号放大器12用于将所述电信号放大，所述带通滤波器13用于对信号放大器12输出的信号进行滤波。所述电信号可以是电流信号或电压信号，在本实施例中，所述电耦合器件11是面阵电耦合器件，其输出的电信号是电压信号。所述信号放大器12是跨阻放大器。所述电耦合器件11由光敏单元、转移栅、移位寄存器及一些辅助输入、输出电路组成，其为现有技术，在此不再赘述。
请参阅图3，所述均衡整形模块2用于对CCD光信号接收模块1输出的信号进行消除码间干扰并纠正脉冲波形，其包括相互电连接的运算放大器21及比较器22，所述运算放大器21的输入端及所述比较器22的一个输入端均与所述CCD光信号接收模块1的信号放大器12输出端电连接，所述比较器22的输出端与所述译码模块3电连接。
请参阅图4，所述译码模块3用于将CCD光信号接收模块1经整形后传过来的CMI码的数字信号译成NRZ码的数字信号，其包括高低位分离电路31及译码运算电路32，所述高低位分离电路31用于将接收到的CMI码的高低位进行分离，所述译码运算电路32用于对所述CMI码分离后的高低位进行同或运算。
所述高低位分离电路32设置有若干D触发器，所述D触发器设置有数据输入端D，时钟输入端CLK、反相置位端SD及数据输出端Q。输入的CMI码在时钟CP的作用下被各个D触发器锁存。当时钟CP下降沿达到时（此时对应第一位CMI码的中点时刻），经过反相器成为上升沿，此刻D触发器输出第一位CMI码的值，并处于保存状态，实现对第一位CMI码值的锁存。经过一个CMI码元宽度时间，时钟CP的上升沿到达（此时对应第二位CMI码中点时刻），D触发器输出第二位的CMI码值，与此同时，第一位被锁存的CMI码进入第二个D触发器，从而实现两个CMI码的分离。
所述译码运算电路32包括一个异或门和一个D触发器，其中，异或门分别接码位分离电路的第一、第二位CMI码输出，NRZ为译码输出。由CMI译码原理可知，只要将CMI码的第一、第二位进行同或运算，就得其对应的NRZ码，所以，本实施例将CMI码第一、第二位先经过异或门再做反相运算，即得译码输出。
由于所述译码模块3用于将CCD光信号接收模块1传过来的CMI码的数字信号译成NRZ码的数字信号，因而本发明可与传输CMI码信号的光子钥匙相配合，所述CMI码具有以下优点：（1）不存在直流分量，且低频分量较小；（2）信息码流中具有很强的时钟分量，便于从信号中提取时钟信息；（3）具有一定的纠错能力。因而，可降低信号传输的误码率。
所述微处理器模块4用于对接收到的NRZ码数字信号进行解密，并控制所述电控锁主体5开启或关闭。所述微处理器模块4设置有微处理器，所述微处理器可以是单片机、FPGA或DSP。在本实施例中，所述微处理器是单片机。所述电控锁主体5包括继电器、电机及与电机传动连接的锁舌等部件，其是现有技术，在此不再赘述。
综上所述，本发明光控门锁由于所述CCD光信号接收模块1具有较宽的光信号接收面，与朝向为某一方向的单个光电二极管相比，本发明的接收角度较宽，使得来自不同方向的信号光都能被接收，从而便于用户开锁。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (10)
1.一种接收角度宽的光控门锁，其特征在于：包括CCD光信号接收模块、微处理器模块及电控锁主体，所述CCD光信号接收模块用于将光子钥匙发射过来的光信号转换成电信号；所述微处理器模块用于根据所述电信号控制所述电控锁主体开启或关闭。
2.根据权利要求1所述的接收角度宽的光控门锁，其特征在于：所述CCD光信号接收模块包括电耦合器件及信号放大器，所述电耦合器件用于将光子钥匙发射过来的光信号转换成电信号，所述信号放大器用于将所述电信号放大。
3.根据权利要求2所述的接收角度宽的光控门锁，其特征在于：所述CCD光信号接收模块还包括带通滤波器，所述带通滤波器用于对信号放大器输出的信号进行滤波。
4.根据权利要求2或3所述的接收角度宽的光控门锁，其特征在于：所述电耦合器件是面阵电耦合器件。
5.根据权利要求2或3所述的接收角度宽的光控门锁，其特征在于：所述信号放大器是对数放大器。
6.根据权利要求2或3所述的接收角度宽的光控门锁，其特征在于：所述信号放大器是跨阻放大器。
7.根据权利要求1或2或3所述的接收角度宽的光控门锁，其特征在于：所述光控门锁还包括译码模块，所述译码模块用于将CCD光信号接收模块传过来的CMI码的数字信号译成NRZ码的数字信号。
8.根据权利要求7所述的接收角度宽的光控门锁，其特征在于：所述译码模块包括高低位分离电路及译码运算电路，所述高低位分离电路用于将接收到的CMI码的高低位进行分离，所述译码运算电路用于对所述CMI码分离后的高低位进行同或运算。
9.根据权利要求1或2或3所述的接收角度宽的光控门锁，其特征在于：所述光控门锁还包括均衡整形模块，所述均衡整形模块用于对CCD光信号接收模块输出的信号进行消除码间干扰并纠正脉冲波形。
10.根据权利要求9所述的接收角度宽的光控门锁，其特征在于：所述均衡整形模块包括相互电连接的运算放大器及比较器，所述运算放大器的输入端及所述比较器的一输入端均与所述CCD光信号接收模块的输出端电连接，所述比较器的输出端与所述译码模块电连接。
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