CN103198551A

CN103198551A - 可见光智能门禁装置

Info

Publication number: CN103198551A
Application number: CN2013101298297A
Authority: CN
Inventors: 邓健志; 李广君
Original assignee: Guilin University of Technology
Current assignee: Guilin University of Technology
Priority date: 2013-04-16
Filing date: 2013-04-16
Publication date: 2013-07-10

Abstract

本发明公开了一种可见光智能门禁系统装置。包括：锁体和电子钥匙；锁体包括：锁体电路、钢栓、行程开关、锁体弹子、锁芯和受控装置；锁体弹子装在锁芯内；锁体电路包括：锁正极、锁负极、控制电路、电源和光电二极管；电子钥匙包括：钥匙体、钥匙牙花和钥匙电路；钥匙电路包括：钥匙正极、钥匙负极、控制电路、电池、LED和按键。本发明利用了机械锁和电子锁的结构和工作原理上的特点，具有光电锁具与机械锁具的双重安全保障，有很好的私密性、唯一性、可移植性和系统稳定性，而且开锁时间快，应用场合广泛。

Description

可见光智能门禁装置

技术领域

本发明涉及可见光通信技术领域，特别是一种可见光智能门禁装置。

背景技术

发光二极光LED（light-emitting-diode）用于照明具有低功耗、高亮度、响应速度快，LED除了用于照明、显示外，还能用于可见光通信（Visible Light Communication，简称VLC）技术。VLC技术就是利用LED可以发出高频闪烁且人眼无法感知到的灯光闪烁的这一特点，在数据发送端用LED的高频闪烁来携带信号，在接收端用响应时间同样很快的感光元件进行信号的采集，从而实现无线通信的方法。

本发明就是将VLC技术与现有的门禁系统相结合，应用在智能门禁系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可见光智能门禁方法。

本发明是这样实现的：可见光智能门禁装置包括：锁体和电子钥匙。锁体包括：锁体电路、钢栓、行程开关、锁体弹子、锁芯和受控装置。锁体弹子装在锁芯内。锁体电路包括：锁正极、锁负极、控制电路、电源和光电二极管。电子钥匙包括：钥匙体、钥匙牙花和钥匙电路。钥匙电路包括：钥匙正极、钥匙负极、控制电路、电池、LED和按键。

锁体和钥匙的供电方式为以下三种中的一种：1、锁体配备工作电源，通过市电或者电池为锁体供电，还能在开锁时，通过钥匙正极与锁正极、钥匙负极与锁负极的连接为钥匙辅助供电；2、钥匙安装有电池，通过电池给钥匙供电，还能在开锁时，通过钥匙正极与锁正极、钥匙负极与锁负极的连接为锁体供电；3、钥匙和锁体有各自的供电电源，钥匙和锁体用各自的电源供电。

钥匙上的电池能给钥匙电路供电，同时能点亮钥匙上的LED灯，将钥匙用作LED照明电筒。

本发明的优点是：

附图说明

图1 是本发明的实施例的锁芯和钥匙的结构图。

图2 是本发明的钥匙电路框图。

图3 是本发明的锁体电路框图。

图4 是本发明的实施例的锁开锁前的横截面状态结构图。

图5 是本发明的实施例的锁开锁时的横截面状态结构图。

图6 是本发明的实施例的锁体电路的接收程序流程图。

图7 是本发明的实施例的密码数据帧格式图。

图8 是本发明的实施例的数据码调制和采样信号图。

1-钥匙体；2-锁负极；3-锁芯；4-钥匙正极；5-锁正极；6-钢栓；7-行程开关弹片；8-行程开关；9-行程开关触点；10-钥匙负极；11-发光二极管（LED）；12-钥匙牙花；13-锁体弹子；14-光电二极管；15-按键；16-电池；17-钥匙电路；18-钥匙控制电路；19-锁控制电路；20-受控装置；21-锁体电路；22-电源。

具体实施方式

实施例：

可见光智能门禁装置包括：锁体和电子钥匙。锁体包括：锁体电路21、钢栓6、行程开关8、锁体弹子13、锁芯3和受控装置20；锁体弹子13装在锁芯3内；锁体电路21包括：锁正极5、锁负极2、锁控制电路19、电源22和光电二极管14，如图3；电子钥匙包括：钥匙体1、钥匙牙花12和钥匙电路17；钥匙电路17包括：钥匙正极4、钥匙负极10、钥匙控制电路18、电池16、发光二极管（LED）11和按键15，如图2。

钥匙牙花12的纹路与锁体弹子13相吻合；并在使用前，将钥匙和锁设置为同样的密码。

锁开锁前的横截面状态结构图，如图4；只有钥匙牙花12与锁体弹子13相吻合的钥匙插入锁孔，才能带动锁芯3转动；钥匙带动锁芯3转动到位时，钥匙正极4与锁正极5接通、钥匙负极10与锁负极2接通；钢栓6固定在锁芯3上，行程开关8在锁体上；钥匙带动锁芯3转动的同时带动钢栓6转动，钢栓6转动到位时，按下行程开关弹片7，使行程开关弹片7按下行程开关触点9，行程开关弹片7按下行程开关触点9后就接通锁体电路22，如图5。

在本实施例中，锁体和钥匙的供电采用以下方式：锁体配备工作电源23，通过市电为锁体供电；在开锁时，通过钥匙正极4与锁正极5、钥匙负极10与锁负极2的连接为钥匙供电。

钥匙电路17上电后，钥匙控制电路18根据预先设定的密码，将密码调制成用于传输的信号，并控制LED以闪动的形式发送信号。

锁体电路21上电后，锁体电路21的光电二极管14，通过感应钥匙发光二极管11的闪动，接收调制后的信号，锁控制电路19将接收到的调制后的信号解调转换成密码数据，锁控制电路19将该接收的密码与锁体电路21内保存的密码进行比对，如果两个密码相同，则向受控装置20发送控制信号，控制受控装置20将锁打开；否则，如果两个密码不相同，则不向受控装置20发送控制信号，使受控装置20保持锁的关闭。

钥匙上安装有电池16，当按下钥匙上的按键15时，通过钥匙电路21点亮钥匙上的发光二极管11，将钥匙用作LED照明电筒。

将钥匙和锁设置为同样的密码m，密码由1~16位的数字0~9和字母A~Z组成。数字字母密码m根据预先设定的规则，转化成相应的二进制序列

Figure 2013101298297100002DEST_PATH_IMAGE001

，并以数据帧的形式发送；数据帧格式如图7，由8bit的数据帧头，4bit的数据长度N，8~128bit的密码数据的二进制序列共同组成。数据帧头格式为10100101。

开锁过程中，锁体作为接收端，钥匙作为发送端。

钥匙控制电路18将数据帧采用差分曼彻斯特编码进行调制，如图8。在差分曼彻斯特编码中，每一位的中间有一跳变，位中间的跳变既作时钟信号，又作数据信号。在数据位开始时不改变信号极性，表示逻辑"0" ；在数据位开始时改变信号极性，表示逻辑"1" 。在本实施例中，用LED亮代表高电平，用LED灭代表低电平。

发送端发送数据的一个数据码的周期为T，在接收端对接收信号采样时，控制电路的采样信号周期为t，。

发送端：上电后，发送端的控制电路18开始执行发送指令，程序流程如下：

步骤1：计算出密码长度N。

步骤2：将N=1~16位的数字0~9和字母A~Z组成的数字字母密码m根据预先设定的规则，转化成相应的二进制序列

。

步骤3：根据如图7的数据格式，将二进制序列

打包成数据帧。

步骤4：循环发送密码数据帧。

接收端：上电后，接收端控制电路19开始执行接收指令，接收程序主流程图如6，流程描述如下：

步骤1：以周期

对接收的信号进行采样，当采集到一个高电平，就以

Figure 2013101298297100002DEST_PATH_IMAGE003

为周期进行采样，如果在下一次采样时为低电平，则判定有效，并检测数据帧头。

步骤2：如果下一次采样还是高电平，则继续以

为周期对接收信号进行扫描采样。

步骤3：根据数据帧格式扫描数据帧头。如果检测到数据帧头，则开始记录数据，直到检测到下一个数据帧头，或者检测到持续的高电平或者低电平。

步骤4：根据数据帧的长度值N，读出接收到的N位密码数据m ^，对应的二进制序列

。

步骤5：将该二进制序列

转换成相对应的数字字母序列m ^，，并与锁体电路保存的密码m进行比对，如果比对一致，则由锁控制电路19带动受控装置20将锁开启。否则，将保持锁关闭并关闭电路。

Claims

1. 一种可见光智能门禁装置，其特征在于可见光智能门禁装置包括：锁体和电子钥匙；锁体包括：锁体电路、钢栓、行程开关、锁体弹子、锁芯和受控装置；锁体弹子装在锁芯内；锁体电路包括：锁正极、锁负极、控制电路、电源和光电二极管；电子钥匙包括：钥匙体、钥匙牙花和钥匙电路；钥匙电路包括：钥匙正极、钥匙负极、控制电路、电池、LED和按键。