CN105788036A - 一种基于3g/4g通信的无线门口机/围墙机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于3G/4G通信的无线门口机/围墙机,其特征在于:包括CPU核心板和与之相连的3G/4G模块、LCD显示模块、键盘模块、音频处理模块、开锁模块、OTG调试模块、DTMF模块、485通讯模块、出门按钮模块和IC/ID读卡模块,还包括与3G/4G模块相连的SIM卡模块和功放模块,功放模块还与音频处理模块相连,DTMF模块还与3G/4G模块相连,同时还包括具有电压转换功能的电源模块。本发明采用3G/4G网络通信,可供业主随时随地接收到来访信息并控制小区门/单元门的开锁,还具有APP开锁、刷卡开锁、物业开锁、按钮开锁等多种开锁方式,不仅建设成本低、维护升级也十分方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种图像通信设备,尤其是一种基于3G/4G通信的无线门口机/围墙机。
背景技术
现代化的楼宇对讲系统里,需要在小区进出口安装围墙机、在单元楼栋进出口安装门口机用来控制人员出入,来访人员通过围墙机/门口机对需要访问的业主进行呼叫并对讲,取得进入许可后围墙机/门口机方可开锁,来访人员才可进入小区或单元楼栋,以此保障小区业主的人身安全和财产安全。
现有的楼宇对讲系统主要采用总线或网络的方式将门口机设备、围墙机设备、室内机终端设备连接起来,主要分为模拟楼宇对讲系统和数字楼宇对讲系统,模拟楼宇对讲系统主要采用总线传输方式,数字楼宇对讲系统采用TCP/IP协议,采用网络(专建或借用小区局域网)传输,无论是模拟楼宇对讲系统还是数字楼宇对讲系统都需要建设管道、布线、接线、安装调试等施工工程,具有工程量大、周期长、费用高等不足。
现有的楼宇对讲系统中关于门禁开锁这方面都需要给用户提供门禁卡,门禁卡本身需要一定的成本,且需要业主随身携带,一旦丢失就会非常的不方便。
现有的楼宇对讲系统中关于对讲方面都需要给每位业主家中安装一台室内设备,用来实现接听访客呼叫、开锁和其它功能操作。由于每户都需要一台室内设备,室内设备的成本占整个系统设备成本的70%以上;且室内设备安装于家庭靠近大门的墙壁上,每次使用都需要用户到门口才能操作,使用极其不便。用户如果不在家,根本无法接听门口机或围墙机的呼叫。
现有楼宇对讲系统门口机或围墙机如果要进行软件升级,需要到现场进行升级,甚至需要拆机升级,由于工作量大,所以设备安装后基本无法进行软件的升级更新。
现有楼宇对讲系统门口机或围墙机要么是传统的总线型模拟电路架构组成或由基于LINUX系统的数字型电路架构组成,主控制器是8位的单片机或者低端的主频在400MHZ以下的控制器。
现有的采用总线或网络方式的门口机/围墙机由总控制电路部分、开锁电路部分、回音抑制电路部分、音频处理电路部分、摄像头电路部分、通信部分电路部分组成,由于没有无线通信部分电路,无法实现无线的的通信以及控制。
发明内容
为解决上述现有楼宇对讲系统的门口机/围墙机存在的建设成本高、维护更新困难、无法实现无线通信等技术问题,本发明提供了一种基于3G/4G通信的无线门口机/围墙机。
本发明采用的技术方案为:包括CPU核心板、3G/4G模块、SIM卡模块、LCD显示模块、电源模块、键盘模块、音频处理模块、功放模块、开锁模块、OTG调试模块、DTMF模块、485通讯模块、出门按钮模块,其中:
所述CPU核心板为本发明的核心处理器,具有处理信息、存储数据、视频解码、智能功耗管理、显示处理及输出等功能,其中存储有小区、单元楼栋业主所在单元号、房号、关联电话号码和关联APP用户帐号等信息,还可存储视频、图片、文字等广告信息、物业信息;
所述3G/4G模块与CPU核心板连接,具有通过3G/4G网络与其他终端实现通讯的功能,如通过语音网络与业主手机进行通话、通过数据网络连接互联网终端;
所述SIM卡模块与3G/4G模块连接,以供插入SIM卡,用于对GSM网络用户身份进行鉴别,并对设备通话时的语音信息进行加密,实现用户信息唯一性;
所述LCD显示模块输入端与CPU核心板连接,可接收CPU核心板的信号并播放图像、视频信息;
所述键盘模块输出端连接CPU核心板,可供来访者拨号输入业主单元号、房号等信息并将拨号信息发送到CPU核心板;
所述音频处理模块输入端分别连接3G/4G模块和CPU核心板,用于与其他终端通讯时的音频信号处理;
所述功放模块输入端分别连接3G/4G模块和音频处理模块,用于将语音、音频信息进行信号放大并播放;
所述开锁模块输入端连接CPU核心板,其电路采用大功率PNP三极管Q1作为开关管,可接收CPU核心板信号并控制电锁开锁;
所述OTG调试模块输出端连接CPU核心板,作为与PC端数据交换的一个接口,同时可作为设备的调试接口,当设备运行过程出现异常时,可通过PC端查看设备运行状态,以及时发现和处理问题;
所述DTMF模块输入端连接3G/4G模块,其输出端连接CPU核心板,可接收3G/4G模块传送的语音信号,并根据信号频率判断是否向CPU核心板发出开锁信号;
所述485通讯模块输出端连接CPU核心板,作为一个对外接口,可用于物业管理中心的其他总线设备与门口机/围墙机之间的通讯;
所述出门按钮模块输出端连接CPU核心板,可供用户出门时从门后通过按钮直接打开单元门或小区门;
所述电源模块采用降压电源电路,其输入端连接外接直流电源,其输出端分别连接CPU核心板、3G/4G模块、LCD显示模块、键盘模块、音频处理模块、功放模块、OTG调试模块、DTMF模块、485通讯模块,用于将外接电源电压转换为各模块所需额定工作电压,包括12V电源电路、5V电源电路、3.8V电源电路、3.3V电源电路,其中:5V电源电路最大输出电流为3.4A,持续输出电流2A,待机电流为1μA,具有热保护和过流保护功能;3.8V电源电路采用MP2307降压电路,其最大输出电流为4A,持续输出电流为3A,待机电流为1μA,具有热保护和过流保护功能;3.3V电源电路采用AN_SY8088低压差降压电路,最大输出电流为1A,持续输出电流为1A,静态电流为40μA。
进一步地,本发明还包括IC/ID读卡模块,所述IC/ID读卡模块输出端连接CPU核心板,并与电源模块相连,可读取用户的IC/ID卡信息并传送到CPU核心板,因此可供业主选择使用IC/ID卡来实施开锁。
进一步地,所述出门按钮模块的电路输入端串联有电阻R122用于防止插错信号线而将电压信号输送至CPU核心板导致设备损坏,且在输入端并联ESD器件ED9防止静电等信号干扰。
进一步地,所述12V电源电路设置有气体二极管GD1、TVS二极管D4用于防雷击和过电压保护,所述12V电源电路、5V电源电路、3.8V电源电路分别设置有肖特基二极管D3、D1、D2用于防反接保护。
本发明具有5种开锁方式:通话按键开锁、智能终端APP开锁、IC/ID读卡开锁、物业控制开锁、出门按钮开锁。同时,本发明具有通过LCD显示模块和功放模块播放视频、图片、文字等广告信息的功能,并可通过3G/4G模块连接3G/4G网络更新广告信息,也可利用USB存储设备通过OTG调试模块直接更新广告信息。
本发明相对现有技术的有益效果在于:
①本发明采用无线通讯,因此在其建设过程中无需大规模铺设管道、布线、接线、调试,不仅节约成本,也减少了施工程序,缩短了工程周期,同时后期升级、维护也十分方便;
②本发明采用业主的手机替代传统的室内终端,为业主节省了成本,同时使业主可以做到随时随地接收来访者信息并为其开门;
③本发明可使业主选择不再使用门禁卡,不仅节约成本,还避免了因为门禁卡丢失后无法进门的问题;
④本发明的OTG调试模块可让物业管理人员直接使用PC设备对门口机/围墙机进行广告、物业公告等信息的上传、删除等操作,同时可通过PC设备对本发明进行设备调试,及时发现和处理所出现的问题;
⑤本发明的485通讯模块实现其他设备如物业管理PC、电梯等与门口机/围墙机进行直接通讯:当电梯与485通讯模块相连时,门口机/围墙机接收到开锁信号后,同时向电梯发送信号,使其立刻移动到指定楼层等待用户乘坐电梯,使得物业服务更加人性化;当物业管理PC与485通讯模块相连时,物业管理中心可直接向门口机/围墙机发送指令并控制小区门/单元门的打开或关闭,以供及时应对各种突发、异常状况,当遭遇地震、火灾等意外情况时,可以为人们逃生节约宝贵的时间,具有十分重要的意义;
⑥本发明的电源模块可按照不同电路、元件的需求而将外接电源转换为额定工作电压12V、5V、3.8V、3.3V,因此具有十分广泛的适用范围,同时具有防雷击、防过电压、防过热、防过电流、防反接保护等功能,避免了因意外因素造成系统损坏的问题。
附图说明
图1为本发明的功能结构示意图。
图2为本发明的CPU核心板电路结构图。
图3为本发明的SIM卡模块电路结构图。
图4为本发明的OTG模块电路结构图。
图5为本发明的485模块电路结构图。
图6为本发明的开锁模块电路结构图。
图7为本发明的出门按钮模块电路结构图。
图8为电源模块的12V电源电路结构图。
图9为电源模块的5V电源电路结构图。
图10为电源模块的3.8V电源电路结构图。
图11为电源模块的3.3V电源电路结构图。
图12为本发明的通话开锁模式流程图。
图13为本发明的智能终端APP开锁模式流程图。
图14为本发明的IC/ID读卡开锁模式流程图。
具体实施方式
结合实施例及附图对本发明做进一步说明。
如图1所示,本发明包括CPU核心板、3G/4G模块、SIM卡模块、LCD显示模块、电源模块、键盘模块、音频处理模块、功放模块、开锁模块、OTG调试模块、DTMF模块、485通讯模块、出门按钮模块、IC/ID读卡模块,其中:
如图2所示,所述CPU核心板为本发明的核心处理器,具有处理信息和存储数据的功能,集成了视频解码、智能功耗管理、显示处理及输出等多项功能,其中存储有小区、单元楼栋业主所在单元号、房号、关联电话号码、关联APP用户帐号、关联IC/ID卡等信息,还可存储视频、图片、文字等广告信息、物业信息;
所述3G/4G模块采用MC509,与CPU核心板连接,具有通过3G/4G网络与其他终端实现通讯的功能,如通过语音网络与业主手机进行通话、通过数据网络连接互联网终端;
如图3所示,所述SIM卡模块与3G/4G模块连接,以供插入SIM卡,用于对GSM网络用户身份进行鉴别,并对设备通话时的语音信息进行加密,实现用户信息唯一性;
所述LCD显示模块输入端与CPU核心板连接,可接收CPU核心板的信号并播放图像信息;
所述键盘模块输出端连接CPU核心板,可供来访者拨号输入业主单元号、房号等信息并将拨号信息发送到CPU核心板;
所述音频处理模块输入端分别连接3G/4G模块和CPU核心板,用于与其他终端通讯时的音频信号处理;
所述功放模块输入端分别连接3G/4G模块和音频处理模块,用于将语音、音频信息进行信号放大并播放;
如图4所示,所述OTG调试模块输出端连接CPU核心板,作为与PC端数据交换的一个接口,同时可作为设备的调试接口,当设备运行过程出现异常时,可通过PC端查看设备运行状态,以及时发现和处理问题;
所述DTMF模块输入端连接3G/4G模块,其输出端连接CPU核心板,可接收3G/4G模块传送的语音信号,并根据信号频率判断是否向CPU核心板发出开锁信号;
如图5所示,所述485通讯模块输出端连接CPU核心板,作为一个对外接口,可用于物业管理中心的其他总线设备与门口机/围墙机之间的通讯;
如图6所示,所述开锁模块输入端连接CPU核心板,其电路采用大功率PNP三极管Q1作为开关管,可接收CPU核心板信号并控制电锁开锁;
如图7所示,所述出门按钮模块输出端连接CPU核心板,可供用户出门时从门后通过按钮直接打开单元门或小区门,所述出门按钮模块的电路输入端串联有电阻R122用于防止插错信号线而将电压信号输送至CPU核心板导致设备损坏,且在输入端并联ESD器件ED9防止静电等信号干扰;
所述IC/ID读卡模块输出端连接CPU核心板,可读取用户的IC/ID卡信息并传送到CPU核心板,因此可供业主选择使用IC/ID卡来实施开锁。
所述电源模块输入端连接外接直流电源,输出端分别连接CPU核心板、3G/4G模块、LCD显示模块、键盘模块、音频处理模块、功放模块、IC/ID读卡模块、OTG调试模块、DTMF模块、485通讯模块,用于将外接电源电压DC_IN转换为各模块所需额定工作电压。
如图8-图11所示,所述电源模块采用降压电源电路,包括12V电源电路、5V电源电路、3.8V电源电路、3.3V电源电路,其中:5V电源电路最大输出电流为3.4A,持续输出电流2A,待机电流为1μA,具有热保护和过流保护功能;3.8V电源电路采用MP2307降压电路,其最大输出电流为4A,持续输出电流为3A,待机电流为1μA,具有热保护和过流保护功能;3.3V电源电路采用AN_SY8088低压差降压电路,最大输出电流为1A,持续输出电流为1A,静态电流为40μA。所述12V电源电路设置有气体二极管GD1、TVS二极管D4用于防雷击和过电压保护,所述12V电源电路、5V电源电路、3.8V电源电路分别设置有肖特基二极管D3、D1、D2用于防反接保护。
本发明具有5种开锁方式:通话按键开锁、智能终端APP开锁、IC/ID读卡开锁、物业控制开锁、出门按钮开锁,其具体过程如下:
①如图12所示,通话按键开锁的过程为:
来访者唤醒门口机/围墙机开锁界面,用键盘模块输入业主单元号/房间号;
键盘模块将数据发送到CPU核心板,CPU核心板根据业主单元号/房间号查询业主手机号码,CPU核心板调用对讲程序并将号码信息发送到3G/4G模块,3G/4G模块拨打业主手机;
业主接听通话,与来访者对讲,业主若同意开锁则在手机端按下“#”键,不同意开锁则可挂断或按下其他键;
3G/4G模块接收到按键声音信号后发送到DTMF模块,DTMF模块对按键声音信号进行识别,若识别为“#”键则向CPU核心板发送开锁信号,若识别为非“#”键则不做进一步操作;
CPU核心板接收到开锁信号后,发送相应的信号到LCD显示模块和开锁模块,LCD显示开锁成功信号,同时开锁模块执行开锁动作,完成开锁。
②如图13所示,智能终端APP开锁的过程为:
业主通过智能终端登录APP,找到APP中对应的小区门/单元门,通过3G/4G网络向门口机/围墙机发送开锁信号;
门口机/围墙机的3G/4G模块将收到的开锁信号发送到CPU核心板;
CPU核心板判断开锁信号是否为本小区/本单元业主的关联APP用户帐号,若判断为“否”则不做操作,若判断为“是”则发送相应的信号到LCD显示模块和开锁模块,LCD显示开锁成功信号,同时开锁模块执行开锁动作,完成开锁。
③如图14所示,IC/ID读卡开锁过程为:
业主将所持门禁卡(IC/ID卡)靠近IC/ID读卡模块;
IC/ID读卡模块读取IC/ID卡的数据并将数据发送到CPU核心板;
CPU核心板判断IC/ID卡是否为本小区/本单元相关业主的IC/ID卡,若判断为“否”则不做操作,若判断为“是”则发送相应的信号到LCD显示模块和开锁模块,LCD显示开锁成功信号,同时开锁模块执行开锁动作,完成开锁。
④物业控制开锁的过程为:
物业管理中心的PC设备向485通讯模块发送开锁指令;
485通讯模块收到开锁指令后向CPU核心板发送开锁信号;
CPU核心板判断开锁信号是否为物业管理中心的信号,若判断为“否”则不做操作,若判断为“是”则发送相应的信号到LCD显示模块和开锁模块,LCD显示开锁成功信号,同时开锁模块执行开锁动作,完成开锁。
⑤出门按钮开锁过程为:
用户在门口向出门按钮模块发送开锁请求;
出门按钮模块发送开锁信号到CPU核心板;
CPU核心板发送相应的信号到LCD显示模块和开锁模块,LCD显示开锁成功信号,同时开锁模块执行开锁动作,完成开锁。
本发明还具有通过LCD显示模块和功放模块播放音频、视频、图片等广告信息的功能,并可通过3G/4G模块连接3G/4G网络更新广告信息,也可利用其他PC设备通过OTG调试模块直接上传广告信息、物业广告信息到CPU核心板。
Claims (4)
1.一种基于3G/4G通信的无线门口机/围墙机,其特征在于:包括CPU核心板、3G/4G模块、SIM卡模块、LCD显示模块、电源模块、键盘模块、音频处理模块、功放模块、开锁模块、OTG调试模块、DTMF模块、485通讯模块、出门按钮模块,其中:
所述CPU核心板具有处理信息、存储数据、视频解码、智能功耗管理、显示处理及输出等功能;
所述3G/4G模块与CPU核心板连接,看通过3G/4G网络与其他终端进行通讯;
所述SIM卡模块与3G/4G模块连接,以供插入SIM卡,用于对GSM网络用户身份进行鉴别,并对设备通话时的语音信息进行加密,实现用户信息唯一性;
所述LCD显示模块输入端与CPU核心板连接,用于播放图像、视频信息;
所述键盘模块输出端连接CPU核心板,用于拨号并将信息发送到CPU核心板;
所述音频处理模块输入端分别连接3G/4G模块和CPU核心板,用于语音、音频信号处理;
所述功放模块输入端分别连接3G/4G模块和音频处理模块,用于将语音、音频信息进行信号放大并播放;
所述开锁模块输入端连接CPU核心板,其电路采用大功率PNP三极管Q1作为开关管,可接收CPU核心板信号并控制电锁开锁;
所述OTG调试模块输出端连接CPU核心板,作为与PC端数据交换的一个接口,同时可作为设备的调试接口;
所述DTMF模块输入端连接3G/4G模块,其输出端连接CPU核心板,用于接收并识别3G/4G模块传送的语音信号,并向CPU核心板发送信号;
所述485通讯模块输出端连接CPU核心板,用于其他总线设备与CPU核心板的通讯;
所述出门按钮模块输出端连接CPU核心板,用于用户通过其向CPU核心板发送信息;
所述电源模块采用降压电源电路,其输入端连接外接直流电源,其输出端分别连接CPU核心板、3G/4G模块、LCD显示模块、键盘模块、音频处理模块、功放模块、OTG调试模块、DTMF模块、485通讯模块,用于将外接电源电压转换为各模块所需额定工作电压,包括12V电源电路、5V电源电路、3.8V电源电路、3.3V电源电路,其中:5V电源电路最大输出电流为3.4A,持续输出电流2A,待机电流为1μA,具有热保护和过流保护功能;3.8V电源电路采用MP2307降压电路,其最大输出电流为4A,持续输出电流为3A,待机电流为1μA,具有热保护和过流保护功能;3.3V电源电路采用AN_SY8088低压差降压电路,最大输出电流为1A,持续输出电流为1A,静态电流为40μA。
2.如权利要求1所述的一种基于3G/4G通信的无线门口机/围墙机,其特征在于:本发明还包括IC/ID读卡模块,所述IC/ID读卡模块输出端连接CPU核心板,并与电源模块相连,可读取用户的IC/ID卡信息并传送到CPU核心板。
3.如权利要求1所述的一种基于3G/4G通信的无线门口机/围墙机,其特征在于:所述出门按钮模块的电路输入端串联有用于防接错保护的电阻R122,且在输入端并联有用于防静电干扰的ESD器件ED9。
4.如权利要求1所述的一种基于3G/4G通信的无线门口机/围墙机,其特征在于:所述12V电源电路设置有用于防雷击和过电压保护的气体二极管GD1和TVS二极管D4,所述12V电源电路、5V电源电路、3.8V电源电路分别设置有用于防反接保护的肖特基二极管D3、D1、D2。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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