CN107021064A - 一种基于rfid的小型非机动车车辆防盗报警装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于RFID的小型非机动车车辆防盗报警装置,属于监控技术领域。本发明包括RFID读写门柱,单向电动栅栏,红外传感器,声音报警装置,集成单片机系统,供电系统,太阳能发电蓄电及自动转动系统,RFID读写器、红外传感器、单向电动栅栏和声音报警系统与集成单片机系统相连接。在连接外部电源时,供电系统为所有设备进行供电,在未连接外部电源或断电时,太阳能发电蓄电及自动转动系统为所有设备进行供电。本发明结构简单,安装方便,成本低廉,节能环保,实现了人与车的匹配,减少了非机动车辆的被盗情况。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于RFID的小型非机动车车辆防盗报警装置,属于监控技术领域。
背景技术
目前非机动小型车辆在人们生活中随处可见,如自行车,电动车等。它们以其低廉的价格和小巧的体积吸引了大批用户,像其他交通工具一样,成为我们日常生活中一个不可或缺的组成部分,给我们带来了前所未有的方便。价格低廉,体积轻便在带来优势的同时,也造成了另一个不可忽视的问题:如何防盗。目前普遍的防盗措施就是买一把好锁,但是这并没有有效的减少车辆被盗事件的发生。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种基于RFID的小型非机动车车辆防盗报警装置,通过RFID标签实现了人与车的匹配,减少了非机动小型车辆的被盗情况。
本发明采用的技术方案是:一种基于RFID的小型非机动车车辆防盗报警装置,包括RFID读写门柱1、单向电动栅栏2、集成单片机系统4、供电系统5、红外传感器6、太阳能发电蓄电及自动转动系统7;供电系统5和太阳能发电蓄电及自动转动系统7分别为RFID读写门柱1、单向电动栅栏2、集成单片机系统4、红外传感器6供电,集成单片机系统4分别与RFID读写门柱1、单向电动栅栏2和红外传感器6相连接。
优选地,还包括与集成单片机系统4连接的声音报警装置3,供电系统5和太阳能发电蓄电及自动转动系统7分别为声音报警装置3供电。
具体地,所述的RFID读写门柱1采用nRF9E5有源超高频RFID集成模块,nRF9E5有源超高频RFID集成模块内嵌8051兼容微控制器、RF收发器和4通道10位A/D转换器。
具体地,所述的单向电动栅栏2包括:TB6612FNG直流电机驱动器,MCU微控制单元,电阻R6,电阻R7,二极管D6、电源输入端、信号输入端,增强型P-MOS场效应管M1,马达M11,马达M22:MCU微控制单元采用AVR单片机系列ATmega8芯片,电源输入端与二极管D6和增强型P-MOS场效应管M1相连,二极管D6与增强型P-MOS场效应管M1并联,增强型P-MOS 场效应管栅极接地,增强型P-MOS场效应管漏极与电阻R6串联,电阻R6与TB6612FNG直流电机驱动器Vcc端相接,TB6612FNG直流电机驱动器GND脚、PGND1脚、PGND2、 PGND3和 PGND4脚接地,MCU微控制单元上端OXCA脚与TB6612FNG直流电机驱动器AIN1脚相连,MCU微控制单元上端OXCB脚与TB6612FNG直流电机驱动器AIN2脚相连,MCU微控制单元上端I/O脚与TB6612FNG直流电机驱动器PWMA脚相连,MCU微控制单元下端OXCA脚与TB6612FNG直流电机驱动器BIN1脚相连,MCU微控制单元下端OXCB脚与TB6612FNG直流电机驱动器BIN2脚相连,MCU微控制单元中端I/O脚与TB6612FNG直流电机驱动器PWMB脚相连,MCU微控制单元下端I/O脚与TB6612FNG直流电机驱动器STBY脚相连,TB6612FNG直流电机驱动器AO1、AO2与马达M11相连,TB6612FNG直流电机驱动器BO1、BO2与马达M22相连,TB6612FNG直流电机驱动器VM1脚与电阻R7串联,电阻R7与信号输入端相连,信号输入端与集成单片机系统4连接。
具体地,所述的声音报警装置3包括:可变电阻R10,电阻R11,电阻R12,电阻R13,电阻R14,电阻R16,电解电容C3,电解电容C4,电解电容C5,无极性电容C6,运算放大器U3,喇叭L1,可变电阻R10与电解电容C3、电阻R13相连,电解电容C3与运算放大器U3相连,电阻R13与电阻R12并联,电阻R12与电解电容C4、电阻R11相连,电解电容C4与电阻R11并联,电解电容C4与运算放大器U3相连,电阻R11与运算放大器U3输出端相连,电阻R16与运算放大器U3相连,另一端与电源输入端相连,运算放大器U3输出端与电解电容C5串联,电解电容C5与喇叭L1、无极性电容C6串联,无极性电容C6与电阻R14串联,无极性电容C6、电阻R14和喇叭L1并联,电阻R14串联一端接地。
具体地,所述的供电系统5包括:可变电阻R1,电阻R2,电阻R3,电阻R4,电阻R5,无极性电容C1,电解电容C2,二极管D1,二极管D2,二极管D3,二极管D4,稳压二极管D5、电源输入端、电源输出端,可变电阻R1两端与电源输入端相连,电阻R3、电阻R4与无极性电容C1并联,电阻R3与电阻R4串联,二极管D1与二极管D3串联,二极管D2与二极管D4串联,二极管D1、二极管D3与二极管D2、二极管D4并联,稳压二极管D5负极端为电源输出端,正极端接地,稳压二极管D5与电阻R5、电解电容C2并联,电阻R5与电解电容C2串联。
具体地,所述的红外传感器6包括:电阻R8、电阻R9、红外线发射接收装置U1,红外线发射接收装置U1采用RPR220反射型光电探测器,电阻R8一端与电源相接,另一端与红外线发射接收装置U1的光线发射端的一端相连,红外线发射接收装置U1的光线发射端的另一端接地,电阻R9一端与电源相接,另一端与红外线发射接收装置U1的光线接收端的一端、红外线发射接收装置U1的红外信号输出端相连,红外线发射接收装置U1的光线接收端的另一端接地。
具体地,所述的太阳能发电蓄电及自动转动系统7包括:电阻R1、光敏电阻Rt1、光敏电阻Rt2、第一NE555集成芯片、第二NE555集成芯片、继电器K1、继电器K2、马达Mo1、马达Mo2、二极管D1、蓄电池,太阳能发电板;马达Mo1一端与继电器K1串联,另一端与第一NE555集成芯片的4管脚、8管脚和太阳能发电板相连,继电器K1连接在第一NE555集成芯片的3管脚,光敏电阻Rt1的一端与第一NE555集成芯片的2管脚和6管脚相连,另一端与太阳能发电板相连,太阳能发电板与光敏电阻Rt2串联后再与蓄电池并联,蓄电池与二极管D1串联,二极管D1另一端为电源输出端,蓄电池与电阻R1串联,电阻R1与第二NE555芯片的2管脚和6管脚相连,第二NE555芯片的4管脚、8管脚和蓄电池相连,第二NE555芯片的3管脚与继电器K2连接,继电器K2与马达Mo2连接,马达Mo2与蓄电池连接。
本发明的工作原理是:
首先将配套的两个RFID标签分发给用户,一个RFID标签安装在非机动车辆上,另一个RFID标签挂在用户的钥匙上或其他位置。
在车库出口和入口处分别安装一个RFID读写门柱,在出口处RFID读写门柱前方1.5米处设立单向电动栅栏2。
当用户从入口进入,在经过入口处RFID读写门柱时,门柱探测并读取用户身上所带的RFID钥匙信息,当用户将非机动车辆推至出口处时,RFID读写门柱探测并识别非机动车辆的RFID信息,若与非机动车辆的RFID信息相匹配的用户RFID信息先前已探测并记录到,则证明该用户拥有该非机动车辆的使用权,此时集成单片机系统向单向电动栅栏发出启动信号,单向电动栅栏开启。当单向电动栅栏开启时,同时开启栅栏上的红外传感器,用于检测用户是否完全通过。当用户完全通过出口后,红外传感器向集成单片机系统发出反馈信号,集成单片机系统控制单向电动栅栏关闭。当用户未携带RFID钥匙时,在通过入口进入车库时,入口处的RFID读写门柱检测不到用户的信息。即证明该用户未携带RFID钥匙。当用户将非机动车辆推至出口处时,RFID读写门柱探测并识别非机动车辆的RFID信息,若与非机动车辆的RFID信息相匹配的用户RFID信息先前并未探测并记录到,则证明该用户不拥有该非机动车辆的使用权,此时集成单片机系统向声音报警装置发出报警信号,声音报警装置启动,单向电动栅栏不开启。
当设备连接在外部电网上时,由电网进行供电。当未连接在外部电网或者意外断电时,可由设备内置的太阳能发电蓄电及自动转动系统7进行临时供电。太阳能发电蓄电及自动转动系统7采用可转动式太阳能发电板,可以根据光照强度来控制太阳能发电板的方向,从而保证设备的不断电运行。
本发明的有益效果是:本装置结构简单,安装方便,成本低廉,节能环保,实现了人与车的匹配,减少了非机动车辆的被盗情况。
附图说明
图1 为本发明的整体连接图;
图2 为供电系统5的电路连接图;
图3 为单向电动栅栏2的电路连接图;
图4为红外传感器6的电路连接图;
图5为声音报警装置3的电路连接图;
图6为太阳能发电蓄电及自动转动系统7的电路连接图。
图中各标号为:1-RFID读写门柱,2-单向电动栅栏,3-声音报警装置,4-集成单片机系统,5-供电系统,6-红外传感器,7-太阳能发电蓄电及自动转动系统。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,对本发明作进一步说明。
实施例1:如图1-6所示,一种基于RFID的小型非机动车车辆防盗报警装置,包括RFID读写门柱1、单向电动栅栏2、集成单片机系统4、供电系统5、红外传感器6、太阳能发电蓄电及自动转动系统7;供电系统5和太阳能发电蓄电及自动转动系统7分别为RFID读写门柱1、单向电动栅栏2、集成单片机系统4、红外传感器6供电,集成单片机系统4分别与RFID读写门柱1、单向电动栅栏2和红外传感器6相连接。
进一步地,还包括与集成单片机系统4连接的声音报警装置3,供电系统5和太阳能发电蓄电及自动转动系统7分别为声音报警装置3供电。当用户将非机动车辆推至出口处时,RFID读写门柱探测并识别非机动车辆的RFID信息,若与非机动车辆的RFID信息相匹配的用户RFID信息未探测并记录到,则证明该用户并未拥有该非机动车辆的使用权,此时集成单片机系统4控制声音报警装置3报警。
进一步地,所述RFID读写门柱1属于RFID信息检测装置,采用Nordic公司的nRF9E5有源超高频RFID集成模块。nRF9E5内嵌8051兼容微控制器、RF收发器和4通道10位A/D转换器。
进一步地,所述的单向电动栅栏2包括:TB6612FNG直流电机驱动器,MCU微控制单元,电阻R6,电阻R7,二极管D6、电源输入端、信号输入端,增强型P-MOS场效应管M1,马达M11,马达M22:MCU微控制单元采用AVR单片机系列ATmega8芯片,电源输入端与二极管D6和增强型P-MOS场效应管M1相连,二极管D6与增强型P-MOS场效应管M1并联,增强型P-MOS 场效应管栅极接地,增强型P-MOS场效应管漏极与电阻R6串联,电阻R6与TB6612FNG直流电机驱动器Vcc端相接,TB6612FNG直流电机驱动器GND脚、PGND1脚、PGND2、 PGND3和 PGND4脚接地,MCU微控制单元上端OXCA脚与TB6612FNG直流电机驱动器AIN1脚相连,MCU微控制单元上端OXCB脚与TB6612FNG直流电机驱动器AIN2脚相连,MCU微控制单元上端I/O脚与TB6612FNG直流电机驱动器PWMA脚相连,MCU微控制单元下端OXCA脚与TB6612FNG直流电机驱动器BIN1脚相连,MCU微控制单元下端OXCB脚与TB6612FNG直流电机驱动器BIN2脚相连,MCU微控制单元中端I/O脚与TB6612FNG直流电机驱动器PWMB脚相连,MCU微控制单元下端I/O脚与TB6612FNG直流电机驱动器STBY脚相连,TB6612FNG直流电机驱动器AO1、AO2与马达M11相连,TB6612FNG直流电机驱动器BO1、BO2与马达M22相连,TB6612FNG直流电机驱动器VM1脚与电阻R7串联,电阻R7与信号输入端相连,信号输入端与集成单片机系统4连接,电源输入端分别与供电系统5和太阳能发电蓄电及自动转动系统7连接。
进一步地,所述的声音报警装置3包括:可变电阻R10,电阻R11,电阻R12,电阻R13,电阻R14,电阻R16,电解电容C3,电解电容C4,电解电容C5,无极性电容C6,运算放大器U3,喇叭L1、信号输入端、电源输入端,信号输入端分别与集成单片机系统4、可变电阻R10相连,可变电阻R10与电解电容C3、电阻R13相连,电解电容C3与运算放大器U3相连,电阻R13与电阻R12并联,电阻R12与电解电容C4、电阻R11相连,电解电容C4与电阻R11并联,电解电容C4与运算放大器U3相连,电阻R11与运算放大器U3输出端相连,电阻R16与运算放大器U3相连,另一端与电源输入端相连,电源输入端分别与供电系统5和太阳能发电蓄电及自动转动系统7连接,运算放大器U3输出端与电解电容C5串联,电解电容C5与喇叭L1、无极性电容C6串联,无极性电容C6与电阻R14串联,无极性电容C6、电阻R14和喇叭L1并联,电阻R14串联一端接地。
进一步地,所述的供电系统5包括:可变电阻R1,电阻R2,电阻R3,电阻R4,电阻R5,无极性电容C1,电解电容C2,二极管D1,二极管D2,二极管D3,二极管D4,稳压二极管D5、电源输入端、电源输出端,电源输入端接电源,电源输出端与各用电设备连接,可变电阻R1两端与电源输入端相连,电阻R3、电阻R4与无极性电容C1并联,电阻R3与电阻R4串联,二极管D1与二极管D3串联,二极管D2与二极管D4串联,二极管D1、二极管D3与二极管D2、二极管D4并联,稳压二极管D5负极端为电源输出端,正极端接地,稳压二极管D5与电阻R5、电解电容C2并联,电阻R5与电解电容C2串联。
进一步地,所述的红外传感器6包括:电阻R8、电阻R9、红外线发射接收装置U1,红外线发射接收装置U1采用RPR220反射型光电探测器,电阻R8一端与电源相接,另一端与红外线发射接收装置U1的光线发射端的一端相连,红外线发射接收装置U1的光线发射端的另一端接地,电阻R9一端与电源相接,另一端与红外线发射接收装置U1的光线接收端的一端、红外线发射接收装置U1的红外信号输出端相连,红外线发射接收装置U1的光线接收端的另一端接地。
进一步地,所述的太阳能发电蓄电及自动转动系统7包括:电阻R1、光敏电阻Rt1、光敏电阻Rt2、第一NE555集成芯片、第二NE555集成芯片、继电器K1、继电器K2、马达Mo1、马达Mo2、二极管D1、蓄电池,太阳能发电板;马达Mo1一端与继电器K1串联,另一端与第一NE555集成芯片的4管脚、8管脚和太阳能发电板相连,继电器K1连接在第一NE555集成芯片的3管脚,光敏电阻Rt1的一端与第一NE555集成芯片的2管脚和6管脚相连,另一端与太阳能发电板相连,太阳能发电板与光敏电阻Rt2串联后再与蓄电池并联,蓄电池与二极管D1串联,二极管D1另一端为电源输出端,电源输出端为其他用电设备供电,蓄电池与电阻R1串联,电阻R1与第二NE555芯片的2管脚和6管脚相连,第二NE555芯片的4管脚、8管脚和蓄电池相连,第二NE555芯片的3管脚与继电器K2连接,继电器K2与马达Mo2连接,马达Mo2与蓄电池连接。太阳能发电蓄电及自动转动系统7安装在单向电动栅栏2上。
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (8)
1.一种基于RFID小型非机动车车辆防盗报警装置,其特征在于:包括RFID读写门柱(1)、单向电动栅栏(2)、集成单片机系统(4)、供电系统(5)、红外传感器(6)、太阳能发电蓄电及自动转动系统(7);供电系统(5)和太阳能发电蓄电及自动转动系统(7)分别为RFID读写门柱(1)、单向电动栅栏(2)、集成单片机系统(4)、红外传感器(6)供电,集成单片机系统(4)分别与RFID读写门柱(1)、单向电动栅栏(2)和红外传感器(6)相连接。
2.根据权利要求1所述的基于RFID小型非机动车车辆防盗报警装置,其特征在于:还包括与集成单片机系统(4)连接的声音报警装置(3),供电系统(5)和太阳能发电蓄电及自动转动系统(7)分别为声音报警装置(3)供电。
3.根据权利要求1所述的基于RFID小型非机动车车辆防盗报警装置,其特征在于:所述的RFID读写门柱(1)采用nRF9E5有源超高频RFID集成模块,nRF9E5有源超高频RFID集成模块内嵌8051兼容微控制器、RF收发器和4通道10位A/D转换器。
4.根据权利要求1所述的基于RFID小型非机动车车辆防盗报警装置,其特征在于:所述的单向电动栅栏(2)包括:TB6612FNG直流电机驱动器,MCU微控制单元,电阻R6,电阻R7,二极管D6、电源输入端、信号输入端,增强型P-MOS场效应管M1,马达M11,马达M22:MCU微控制单元采用AVR单片机系列ATmega8芯片,电源输入端与二极管D6和增强型P-MOS场效应管M1相连,二极管D6与增强型P-MOS场效应管M1并联,增强型P-MOS 场效应管栅极接地,增强型P-MOS场效应管漏极与电阻R6串联,电阻R6与TB6612FNG直流电机驱动器Vcc端相接,TB6612FNG直流电机驱动器GND脚、PGND1脚、PGND2、 PGND3和 PGND4脚接地,MCU微控制单元上端OXCA脚与TB6612FNG直流电机驱动器AIN1脚相连,MCU微控制单元上端OXCB脚与TB6612FNG直流电机驱动器AIN2脚相连,MCU微控制单元上端I/O脚与TB6612FNG直流电机驱动器PWMA脚相连,MCU微控制单元下端OXCA脚与TB6612FNG直流电机驱动器BIN1脚相连,MCU微控制单元下端OXCB脚与TB6612FNG直流电机驱动器BIN2脚相连,MCU微控制单元中端I/O脚与TB6612FNG直流电机驱动器PWMB脚相连,MCU微控制单元下端I/O脚与TB6612FNG直流电机驱动器STBY脚相连,TB6612FNG直流电机驱动器AO1、AO2与马达M11相连,TB6612FNG直流电机驱动器BO1、BO2与马达M22相连,TB6612FNG直流电机驱动器VM1脚与电阻R7串联,电阻R7与信号输入端相连,信号输入端与集成单片机系统(4)连接。
5.根据权利要求2所述的基于RFID小型非机动车车辆防盗报警装置,其特征在于:所述的声音报警装置(3)包括:可变电阻R10,电阻R11,电阻R12,电阻R13,电阻R14,电阻R16,电解电容C3,电解电容C4,电解电容C5,无极性电容C6,运算放大器U3,喇叭L1,信号输入端与可变电阻R10相连,可变电阻R10与电解电容C3、电阻R13相连,电解电容C3与运算放大器U3相连,电阻R13与电阻R12并联,电阻R12与电解电容C4、电阻R11相连,电解电容C4与电阻R11并联,电解电容C4与运算放大器U3相连,电阻R11与运算放大器U3输出端相连,电阻R16与运算放大器U3相连,另一端与电源输入端相连,运算放大器U3输出端与电解电容C5串联,电解电容C5与喇叭L1、无极性电容C6串联,无极性电容C6与电阻R14串联,无极性电容C6、电阻R14和喇叭L1并联,电阻R14串联一端接地。
6.根据权利要求1所述的基于RFID小型非机动车车辆防盗报警装置,其特征在于:所述的供电系统(5)包括:可变电阻R1,电阻R2,电阻R3,电阻R4,电阻R5,无极性电容C1,电解电容C2,二极管D1,二极管D2,二极管D3,二极管D4,稳压二极管D5,可变电阻R1两端与电源输入端相连,电阻R3、电阻R4与无极性电容C1并联,电阻R3与电阻R4串联,二极管D1与二极管D3串联,二极管D2与二极管D4串联,二极管D1、二极管D3与二极管D2、二极管D4并联,稳压二极管D5负极端为电源输出端,正极端接地,稳压二极管D5与电阻R5、电解电容C2并联,电阻R5与电解电容C2串联。
7.根据权利要求1所述的基于RFID小型非机动车车辆防盗报警装置,其特征在于:所述的红外传感器(6)包括:电阻R8、电阻R9、红外线发射接收装置U1,红外线发射接收装置U1采用RPR220反射型光电探测器,电阻R8一端与电源相接,另一端与红外线发射接收装置U1的光线发射端的一端相连,红外线发射接收装置U1的光线发射端的另一端接地,电阻R9一端与电源相接,另一端与红外线发射接收装置U1的光线接收端的一端、红外线发射接收装置U1的红外信号输出端相连,红外线发射接收装置U1的光线接收端的另一端接地。
8.根据权利要求1所述的基于RFID小型非机动车车辆防盗报警装置,其特征在于:所述的太阳能发电蓄电及自动转动系统(7)包括:电阻R1、光敏电阻Rt1、光敏电阻Rt2、第一NE555集成芯片、第二NE555集成芯片、继电器K1、继电器K2、马达Mo1、马达Mo2、二极管D1、蓄电池,太阳能发电板;马达Mo1一端与继电器K1串联,另一端与第一NE555集成芯片的4管脚、8管脚和太阳能发电板相连,继电器K1连接在第一NE555集成芯片的3管脚,光敏电阻Rt1的一端与第一NE555集成芯片的2管脚和6管脚相连,另一端与太阳能发电板相连,太阳能发电板与光敏电阻Rt2串联后再与蓄电池并联,蓄电池与二极管D1串联,二极管D1另一端为电源输出端,蓄电池与电阻R1串联,电阻R1与第二NE555芯片的2管脚和6管脚相连,第二NE555芯片的4管脚、8管脚和蓄电池相连,第二NE555芯片的3管脚与继电器K2连接,继电器K2与马达Mo2连接,马达Mo2与蓄电池连接。
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