CN106854963B - 一种具有安全保障的多功能门 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有安全保障的多功能门，该门包括门本体及设置于门本体上的主控模块、压力检测模块、关门阻挡模块、锁门模块、电源模块；所述的压力检测模块包括压力传感器与电压放大电路，所述的压力传感器位于门两侧的门把手上，用于检测是否有人握住门把手；所述的关门阻挡模块包括橡胶块、直流电机驱动芯片、直流电机、伸缩杆，橡胶块装于门框上，伸缩杆可伸出门板与橡胶块等高度；所述锁门模块包括传统钥匙门锁、锁门感应按钮与关门感应按钮；本发明的多功能门可以有效防止各种意外关门及夹手现象，且可以具有锁门提醒、开关门记录及实时联网发送等各种。
Description
技术邻域
本发明属于室内门领域，涉及一种多功能室内门，尤其涉及一种具有安全保障的多功能门。
背景技术
日常生活中的室内门，一般都是由门板和门框组成，虽然简易又实用，但常常会遇到以下的问题：
1.儿童由于安全意识不够，将手搭在门框或者门板上，此时若阳台上吹来大风，将门以较大的力道关上时，难免会夹到儿童手指，从而造成严重伤害。市面上解决门夹手问题的方法，通常是在门上安装防夹手门夹，但关门时需要拆下，打开门后又需要重新装上以防夹手，总体操作显得麻烦。
2.当人们刚打算外出时，常会遇到关上了门却忘了锁上的情况，使得室内容易遭遇偷窃。而在外出后，倘若有其他外人非法入侵室内时，则房主并不知晓该入侵事件与入侵时间点，从而可能会产生重大经济损失。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出一种具有安全保障的多功能门，具有防止夹手、锁门提醒、开门时记录时间并能实时联网发送等功能。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种具有安全保障的多功能门，门本体与设置于门本体上的主控模块、压力检测模块、关门阻挡模块、锁门模块、电源模块；
所述主控模块包括单片机U1；还可以包括复位电路和晶振电路；其中，所述的复位电路为复位按钮；复位按钮的一端与单片机U1的复位端口相连，另一端接地；所述的晶振电路包括晶振、电容C1、电容C2；所述电容C1的一端与单片机U1的时钟输入端口XTAL1及晶振的一端相连，C1另一端均接地；所述的电容C2的一端与单片机U1的时钟输入端口XTAL2及晶振的另一端相连，C2的另一端接地。
所述的压力检测模块包括压力传感器与电压放大电路，所述的压力传感器位于门两侧的门把手上，用于检测是否有人握住门把手，压力传感器与电压放大电路的输入端相连，电压放大电路的输出端连接到单片机U1的具有AD转换功能的输入引脚。
所述的关门阻挡模块包括橡胶块、直流电机驱动芯片、直流电机、伸缩杆。所述橡胶块装于门框上的一定高度处，所述直流电机与伸缩杆装于门板内与橡胶块相同高度处，伸缩杆可从门板边缘水平伸出，直流电机用于控制伸缩杆的伸缩，所述直流电机驱动芯片的输入端与单片机U1的输出IO口相连，直流电机驱动芯片的输出端与直流电机相连，。
所述锁门模块包括传统钥匙门锁、锁门感应与关门感应。所述传统钥匙门锁上有锁舌，包括斜舌和方舌；所述斜舌可通过转动门把手控制，用于关门时将门固定；所述方舌则需要用钥匙控制，在锁门后防止门被打开。所述关门感应为一个按钮，位于斜舌处，按钮一端接地，一端接入单片机U1的一个输入IO口，按钮未按下时，该IO口被上拉电阻上拉为高电平，按钮按下时，则该IO口相当于接地，当门被关上时，由斜舌触发该按钮按下；所述锁门感应为一个按钮，位于方舌处，按钮一端接地，一端接入单片机U1的一个输入IO口，按钮未按下时，该IO口被上拉电阻上拉为高电平，按钮按下时，则该IO口相当于接地，当门被锁上时，由方舌触发该按钮按下。从而根据电平变化即可检测是否关门或者锁门。
所述蓝牙通讯模块包括蓝牙通讯芯片，位于门板表面，方便接收信号，蓝牙通讯芯片的信号发送端与接收端均与单片机U1对应接收端与发送端相连。
所述联网模块包括以太网接口芯片与网口。所述以太网接口芯片与单片机U1相连，并通过网口连接到个人电脑。从而单片机U1可利用该模块将指定信息通过网络远程发送给移动终端。
所述报警蜂鸣器与单片机U1的一个输出IO口相连，可由单片机控制是否发出蜂鸣。
所述红外感应模块包括红外传感器、另一蓝牙通讯模块、供电电源等。红外感应模块位于室内空阔处并与门之间没有其他障碍物，用于检测室内是否有人从而通过将信息传给单片机U1处的蓝牙通讯模块。
所述电源模块用于给各模块供电，可以包括稳压芯片以及供电电池。所述稳压芯片输入端接供电电池，输出端与单片机U1的电源端口及其他需要供电的模块的电源端口相连。
本发明的有益效果是：
1.当人并未打算关门时，整个系统装置可以自动防止各种意外发生导致将门突然关合的情况，从而避免了人在不知情的情况下(如阳台上一阵大风吹来)被门夹手的事故。而在正常情况下，人可以随意地开门与关门，不必像安装防夹手门夹那样需要反复取下与安装门夹。
2.当检测到室内没有人时，最后一位离开房间的人若在关门后没有锁门，则会响起警报，提醒该人进行锁门；当门被锁上之后，报警蜂鸣器则停止发出警报。而室内有人时则关门不会响起警报，从而避免了当室内没人时，最后离开的人在关门后忘记锁门的情况。
3.当锁门之后且室内没人时，若有人开门后，则室内主人的手机上将马上会有信息提醒。故如有其他非法入室的情况，室内主人可以第一时间得知并记录该时间，为以后的报警工作做好准备。若房间内有人，则开门时不会发送消息，故也可避免发送多余信息影响人的正常工作。
附图说明
图1是本发明多功能门的结构示意图；
图2是本发明实例中涉及电路的模块框图；
图中，橡胶块1、伸缩杆2、斜舌3、方舌4、门把手5、报警蜂鸣器6、蓝牙通讯芯片7、直流电机8。
具体实施方案
下面结合说明书附图对本发明作进一步的说明。
如图1-2所示，它包括室内门本体与装于室内的红外感应模块，所述室内门本体上分布有主控模块、电源模块、压力检测模块、关门阻挡模块、锁门模块、蓝牙通讯模块7、联网模块、报警蜂鸣器6。
所述主控模块包括单片机U1、复位电路和晶振电路；其中，所述复位电路为复位按钮；复位按钮的一端与单片机U1的复位端口相连，另一端接地；所述晶振电路包括晶振、电容C1、电容C2；所述电容C1的一端与单片机U1的时钟输入端口XTAL1、晶振的一端均相连；所述电容C2的一端与单片机U1的时钟输入端口XTAL2、晶振的另一端均相连；电容C1、C2的另一端均接地。所述单片机可采用TI高性能TMS320C28x系列32位定点DSP处理器TMS320C2812，同时它的芯片内也集成有AD转换模块。
所述电源模块包括稳压芯片以及供电电池。所述稳压芯片输入端接供电电池，输出端与单片机U1的电源端口及其他需要供电的模块的电源端口相连。
所述压力检测模块包括压力传感器与电压放大电路。所述压力检测模块位于门两侧的门把手5上，用于检测是否有人握住门把手5。所述压力传感器与电压放大电路的输入端相连，电压放大器的输出端连接到单片机U1的具有AD转换功能的输入引脚。
所述关门阻挡模块包括块状橡胶1、直流电机驱动芯片、直流电机8、伸缩杆2。所述橡胶块1装于门框上的一定高度处，所述直流电机8与伸缩杆2装于门上相同高度处，且位于门板内。所述直流电机驱动芯片的输入端与单片机U1的输出IO口相连，直流电机驱动芯片的输出端与直流电机8相连，直流电机8用于控制伸缩杆2在门上的伸缩。
所述锁门模块包括传统钥匙门锁、锁门感应与关门感应。所述传统钥匙门锁上有锁舌，包括斜舌3和方舌4；所述斜舌3可通过转动门把手控制，用于关门时将门固定；所述方舌4则需要用钥匙控制，在锁门后防止门被打开。所述关门感应为一个按钮，位于斜舌3处，按钮一端接地，一端接入单片机U1的一个输入IO口，按钮未按下时，该IO口被上拉电阻上拉为高电平，按钮按下时，则该IO口相当于接地，当门被关上时，可由斜舌3触发该按钮按下；所述锁门感应为一个按钮，位于方舌4处，按钮一端接地，一端接入单片机U1的一个输入IO口，按钮未按下时，该IO口被上拉电阻上拉为高电平，按钮按下时，则该IO口相当于接地，当门被锁上时，可由方舌4触发该按钮按下。从而根据电平变化即可检测是否关门或者锁门。
所述蓝牙通讯模块包括蓝牙通讯芯片7，位于门板表面，方便接收信号，蓝牙通讯芯片的信号发送端与接收端均与单片机U1对应接收端与发送端相连。
所述联网模块包括以太网接口芯片与网口。所述以太网接口芯片与单片机U1相连，并通过网口连接到个人电脑。从而单片机U1可利用该模块将指定信息通过网络远程发送给移动终端。
所述报警蜂鸣器6位于门板的表面，与单片机U1的一个输出IO口相连，可由单片机控制是否发出蜂鸣。
所述红外感应模块包括红外传感器、另一蓝牙通讯模块、供电电源等。红外感应模块位于室内空阔处并与门之间没有其他障碍物，用于检测室内是否有人从而通过将信息传给单片机U1处的蓝牙通讯模块。
所处主控模块、稳压芯片、电压放大电路、直流驱动芯片、以太网接口芯片、网口等均集成在印刷电路板上，与供电电池一起可安装在门板上，通过导线与其他部分相连，也可直接嵌入于门板之中，可视情况而定。
本实例的工作过程如下：
在室内门打开的情况下，且人的手未握住两侧的门把时，门上的伸缩杆已伸出一定长度。此时，若有刮风等意外事故的发生，门可能会因为受到较大的力矩突然快速转动闭合。而在闭合前，伸缩杆已打在门板上的橡胶块上。由于橡胶块具有一定的厚度，且安装位置较高，故当伸缩杆打在橡胶块上时，门板与门框之间仍会存在较大的门缝，从而避免了夹手事故。同时，因为橡胶块起了较大的缓冲作用，故能有效减少对伸缩杆的冲击，又因为伸缩杆位于相对于门轴的最大力臂处，故当伸缩杆打在橡胶块上时，能够产生很大的制动力矩，从而有效使转动的门迅速停止。
当有人用手握住门把时，压力检测模块检测到门把上的压力超过所设定的阈值，单片机便确定此时有人握住门把，于是快速发出指令控制直流电机转动，使得门上的伸缩杆快速缩回至门板内，此时的门便可自由关合与开启，不会发生伸缩杆打在橡胶块上的情况。由于人已经将手握在门把之上，故肯定不会发生门夹手的事故。
当门被关上或者锁上时，由关门感应触发低电平信号送入单片机，单片机检测到该信号后，即控制伸缩杆不伸出门板。
当门被打开且人的手离开了门把时，压力检测模块检测到门把上的压力低于所设定的阈值，且关门感应对应的单片机IO口为高电平，则单片机便确定此时没有人握住门把，同时门为打开状态，此时单片机又控制直流电机转动，使得伸缩杆快速伸出门板，从而继续避免夹手事故。
当门被关上且并未被锁上时，关门感应对应单片机IO口为低电平信号，锁门感应对应单片机IO口为高电平信号，此时单片机便检测由红外感应模块通过蓝牙通讯模块传送的信息，若红外感应模块检测到此时室内没有人，则说明是室内的最后一个人正离开房间，单片机便会通过IO口触发报警蜂鸣器发出警报，提醒该人员锁门。若红外感应模块检测到此时室内仍有人，则报警蜂鸣器不会发出警报。
当门被关上且同时被锁上时，关门感应对应单片机IO口为低电平信号，锁门感应对应单片机IO口为低电平信号，则单片机关闭报警蜂鸣器。同时，单片机仍检测由红外感应模块通过蓝牙通讯模块传送的信息，若红外感应模块检测到此时室内没有人，则通过软件置位标志位NOT_IN_HOUSE，否则清零该标志位。
当被锁的门被打开时，锁门感应对应单片机IO口由低电平变为高电平，此时单片机检测标志位NOT_IN_HOUSE，若标志位为1，则表示之前房间内没人，故单片机通过联网模块发送“房屋有人员进入”的信息至主人的移动终端，告知房屋主人有人员进入。若标志位NOT_IN_HOUSE为0，则表示此时房间内有人，故单片机不通过联网模块发送信息。因此，通过发送信息可以有效监测非法入室的情况。
Claims (5)
1.一种具有安全保障的多功能门，其特征在于，它包括门本体与设置于门本体上的主控模块、压力检测模块、关门阻挡模块、锁门模块、电源模块；
所述的主控模块包括单片机U1；所述的压力检测模块包括压力传感器与电压放大电路，所述的压力传感器位于门两侧的门把手上，用于检测是否有人握住门把手，压力传感器与电压放大电路的输入端相连，电压放大电路的输出端连接到单片机U1的具有AD转换功能的输入引脚；
所述的关门阻挡模块包括橡胶块、直流电机驱动芯片、直流电机、伸缩杆；所述橡胶块装于门框上的一定高度处，所述直流电机与伸缩杆装于门板内与橡胶块相同高度处，伸缩杆可从门板边缘水平伸出，直流电机用于控制伸缩杆的伸缩，所述直流电机驱动芯片的输入端与单片机U1的输出IO口一相连，直流电机驱动芯片用于驱动直流电机；
所述锁门模块包括传统钥匙门锁、锁门感应按钮与关门感应按钮，传统钥匙门锁上的锁舌包括斜舌和方舌；所述的关门感应按钮，位于斜舌上，该按钮一端接地，另一端接入单片机U1的输入IO口，按钮未按下时，该IO口被上拉电阻上拉为高电平，按钮按下时，则该IO口相当于接地，当门被关上时，由斜舌触发该按钮按下；所述的锁门感应按钮位于方舌处，按钮一端接地，另一端接入单片机U1的输入IO二，按钮未按下时，该IO口被上拉电阻上拉为高电平，按钮按下时，则该IO口相当于接地，当门被锁上时，由方舌触发该按钮按下；
所述的电源模块给各模块供电。
2.根据权利要求1所述的具有安全保障的多功能门，其特征在于，它还包括装于室内门前的红外感应模块，该模块用于将检测信息传输至单片机U1。
3.根据权利要求1所述的具有安全保障的多功能门，其特征在于，它还包括蓝牙通讯模块、联网模块、报警蜂鸣器；所述的蓝牙通讯模块包括蓝牙通讯芯片，位于门板表面，蓝牙通讯芯片的信号发送端与接收端均与单片机U1对应接收端与发送端相连；
所述的联网模块包括以太网接口芯片与网口，所述以太网接口芯片与单片机U1相连，并通过网口连接到个人电脑；
所述的报警蜂鸣器与单片机U1的输出IO口二相连，可由单片机控制是否发出蜂鸣。
4. 根据权利要求1所述的具有安全保障的多功能门，其特征在于，所述的主控模块还包括复位电路和晶振电路；其中，所述的复位电路为复位按钮；复位按钮的一端与单片机U1的复位端口相连，另一端接地；所述的晶振电路包括晶振、电容C1、电容C2；所述电容C1的一端与单片机U1的时钟输入端口XTAL1及晶振的一端相连，C1另一端均接地；所述的电容C2的一端与单片机U1的时钟输入端口XTAL2及晶振的另一端相连， C2的另一端接地。
5.根据权利要求1所述的具有安全保障的多功能门，其特征在于，所述的电源模块包括稳压芯片以及供电电池；所述的稳压芯片输入端接供电电池，输出端与单片机U1的电源端口及其他需要供电的模块的电源端口相连。
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