CN107085879A - 基于无线网休息室智能收费开锁门及其使用方法 - Google Patents

基于无线网休息室智能收费开锁门及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于无线网休息室智能收费开锁门及其使用方法，收费开锁门包括门体和门锁，所述门体上设置有显示屏和二维码，所述门锁为密码锁，所述密码锁以单片机为主控芯片，单片机与GSM模块连接，通过串口发送AT指令来实现收发信息，二维码通过无线网络传送给收款人，收款人发送AT指令于GSM模块，通过单片机控制进行开锁。本发明采用密码锁+MCU+收款人二维码的智能开锁模式，通过TC35iGSM模块通信，通过使用智能手机扫描二维码‑付款‑自动开门等的操作，方便用户使用，提高休息室的利用率。

Description

基于无线网休息室智能收费开锁门及其使用方法
技术领域
本发明涉及无线传输的智能控制应用领域，具体涉及一种基于无线网休息室智能收费开锁门及其使用方法。
背景技术
在汽车站、火车站、飞机航站的候机楼等场所提供给旅客的休息的空间是有限的，提供母婴休息室或病伤残的人群休息室更加有限,因此给他们带来诸多不便。据调查，虽然在一些公共场所提供了VIP休息室,需要到特定的窗口去买票之后，再找开锁的人打开门，非常的不方便，利用率也不高。
发明内容
本发明针对背景技术，在当前信息化的时代，人手至少有一部智能手机，网络更是无处不在的基础上，提供了一种基于无线网休息室智能收费开锁门，其目的在于：在公共场所为母婴休息室或病伤残的人群休息室安装这种智能收费门，使用智能手机扫描二维码-付款-自动开锁等的操作，方便用户，提高休息室的利用率。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案：
一种基于无线网休息室智能收费开锁门，包括门体和门锁，其特征在于：所述门体上设置有显示屏和二维码，所述门锁为密码锁，所述密码锁以单片机为主控芯片，单片机与GSM模块连接，通过串口发送AT指令来实现收发信息，二维码通过无线网络传送给收款人，收款人发送AT指令于GSM模块，通过单片机控制进行开锁；所述单片机最小系统包括复位振荡电路、电源电路、报警控制电路、开锁控制电路和显示电路，其中，所述振荡电路用于为单片机提供工作时钟频率，所述电源电路用于为电路供电，所述报警控制电路用于开锁操作，让使用者进入休息室给予提醒，所述开锁控制电路用于密码锁的开关，所述显示电路与显示屏连接，用于提示使用者相关信息。
优选地，所述单片机采用STC89C52。
优选地，所述显示屏为LCD液晶显示屏。
优选地，所述报警控制电路为蜂鸣器电路。
优选地，所述GSM模块采用TC35i。
优选地，所述二维码为微信二维码和/或支付宝二维码。
一种基于无线网休息室智能收费开锁门的使用方法：
（1）微信/支付宝二维码的形成：
收款人打开微信/支付宝里的收付款/收钱，点击设置金额—>输
入金额—>确定，出现带金额的二维码，将此二维码截去金额，只留下二维码，把得到的二维码粘贴到休息室的门上；此二维码具有两个功能，（1）使用休息室付多少钱；（2）用付款的小数点后面数字告诉收款人需要发哪个门的密码，不同的小数点对应不同的门。
（2）开锁方法：
使用者扫二维码后，获得进休息室需要支付多少钱信息，使用
者按提示支付金额，通过无线网络传输，收款人收到应得的款后，收款人进行两项操作，第一，发送开锁密码短信到指定门的单片机，即收款人以AT指令发送密码短信通过GSM网络到TC3iGSM模块（包括SIM卡），单片机通过串口读取密码信息，单片机与存入的密码进行比对，如果这两者比对完全相等进行开门；第二，发短信“请开门”到使用者的手机上，提示使用者开门。
本发明的有益效果：
本发明采用密码锁+MCU+收款人二维码的智能开锁模式，通过TC35iGSM模块通信，通过使用智能手机扫描二维码-付款-自动开门等的操作，方便用户使用，提高休息室的利用率。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明开锁系统整体设计框图。
图3为本发明单片机最小系统。
图4为本发明单片机引脚图。
图5为本发明TC35i引脚图。
图6为本发明单片机和TC35i连接图。
图7为本发明时钟电路部分。
图8为本发明复位电路部分。
图9为本发明蜂鸣器电路图。
图10为本发明继电器电路图。
图11为本发明LCD显示电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来对本发明做进一步描述：
如图1所示，一种基于无线网休息室智能收费开锁门，包括门体1和密码锁2，门体1上设置有显示屏3和二维码4。
微信二维码的形成：收款人打开微信里的钱包—>左上角的收付款，点击收付款—>我要收款—>设置金额—>输入金额—>确定，出现带金额的二维码，把此二维码用截图的方法截去金额，只留下二维码，把得到的二维码粘贴到休息室的门上。
支付宝二维码的形成：收款人打开支付宝里的收钱—>设置金额—>输入金额—>确定，出现带金额的二维码，把此二维码用截图的方法截去金额，只留下二维码，把得到的二维码粘贴到休息室的门上。
二维码有两个功能，（1）使用休息室付多少钱；（2）用付款的小数点后面的数字告诉收款人需要发哪个门的密码。比如：5.000元对应0号门；5.002元对应2号门；5.999元对应999号门；不同的小数点对应不同的门。
如图2所示，使用者扫二维码后，获得进休息室需要支付多少钱信息，使用者按提示支付金额，通过无线网络传输，收款人收到应得的款后，收款人做两项工作，第一，发送开锁密码短信到指定门的单片机，即收款人以AT指令发送密码短信通过GSM网络到TC3iGSM模块（包括SIM卡），单片机通过串口读取密码信息，单片机与存入的密码进行比对后，如果这两者比对完全相等进行开门；第二，发短信到使用者的手机上“请开门”。
如图3所示，密码锁以单片机为主控芯片；单片机最小系统包括复位振荡电路、电源电路、报警控制电路、开锁控制电路和LCD液晶显示电路。
复位振荡电路为该系统的单片机提供工作时钟频率。
电源电路为该系统电路供电。
报警控制电路为该系统提示当打开密码锁时，让使用者进入休息室给予提醒。
开锁控制电路是单片机接收到密码与内部存入的密码相比对，如果正确开门。
LCD液晶显示电路是提示使用者相关信息，如：“请扫二维码”，“请开门”等等信息。
STC89C52单片机：
单片机采用STC89C52，STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器（FPEROM-Flash Programable and Erasable Read Only Memory ）的低电压，高性能COMOS8的微处理器，俗称单片机。STC89C52单片机是40引脚双列直插式集成电路芯片。如图4所示，芯片引脚介绍如下：P0端口：8位双向口线，在作输出时需要上拉电阻。P1端口：8位双向口线。 P2端口：8位双向口线，该设计将P2.0作为响铃输出端。P3端口：8位双向口线，并且P3口8条口线都定义有第二功能。P3.0 RXD（串行输入口）； P3.1 TXD（串行输出口）； P3.2/INT0（外部中断0）； P3.3 /INT1（外部中断1）；P3.4 T0（计时器0外部输入）；P3.5 T1（计时器1外部输入）；P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）；P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）；RESET：复位端，复位操作有上电复位和按键手动复位两种方式，该设计用的是按键手动复位。EA／VPP：寻址外部ROM控制端/编程电源输入端。 ALE／PROG: 地址锁存允许/编程脉冲输入端。 PSEN：寻址外部程序存储器时,选通外部EPROM的端口（OE）。XTAL1/XTAL2：片内振荡电路输入／输出端，两端跨接晶体或陶瓷谐振器，与单片机内部反相器构成稳定的自激振荡器。发出的脉冲直接送入片内定时控制部件。该系统接振荡脉冲为12MHZ的晶振，其一个机器周期约为1us。
TC35iGSM模块：
TC35i新版西门子工业GSM模块是一个支持中文短信息的工业级GSM模块,工作在EGSM900和GSM1800双频段,电源范围为直流3.3V～4.8V ,电流消耗——休眠状态为3.5mA，空闲状态为25mA，发射状态为300mA(平均)，2.5A峰值；可传输语音和数据信号, 功耗在EGSM900(4类)和GSM1800(1类)分别为2W和1W ,通过接口连接器和天线连接器分别连接SIM卡读卡器和天线。SIM电压为3V/1.8V，TC35i的数据接口(CMOS电平)通过AT命令可双向传输指令和数据,可选波特率为300b/s～115kb/s ,自动波特率为1.2kb/s～115kb/s。它支持Text和PDU格式的SMS(Short Message Service,短消息),可通过AT命令或关断信号实现重启和故障恢复。
TC35i有40个引脚如图5所示。这40个引脚可以划分为5类，即电源、数据输入/输出、SIM卡、音频接口和控制。芯片的引脚介绍如下：
1～5引脚：正电源输入脚通常推荐值4.2V。
6～10引脚：接地端。
11、12引脚：充电，可以外接锂电池。
13引脚：为对外输出电压(共外电路使用)。
14引脚：为ACCU-TEMP接负温度系数的热敏电阻，用于锂电池充电保护控制。
15引脚：启动脚IGT，系统加电后为使TC35i进入工作状态,必须给IGT加一个大于100ms的低脉冲,电平下降持续时间不可超过1ms。
16～23引脚：数据输入/输出，分别为DSR0、RING0、RxD0、TxD0、CTS0、RTS0、DTR0 和DCD0。
24～29引脚：TC35i使用外接式SIM卡,SIM上的CCRST、CCIO、CCCL、CCVCC和CCGND通过SIM卡阅读器与TC35i的同名端直接相连。
30～32引脚：控制脚，其中30为RTC backup，31为Power down，32 为SYNC。35～38引脚：语音接口。35、36脚接扬声器放音，37、38脚可以直接接住话筒来采集声音。
如图6所示，单片机端口P3.0为引脚10和P3.1为引脚11分别与TC35i引脚18和引脚19连接。
复位振荡电路：
如图7和图8所示为复位振荡电路的时钟电路部分和复位电路部分。STC89C52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端的引脚，通过这两个引脚在单片机外并接石英晶体振荡器和两个电容器C2和C3。石英晶体作为定时元件，内部反相放大器自激振荡，产生时钟，时钟发生器对振荡脉冲二分频，电路采用22pF的电容，采用11.092MHz的晶体振荡器来产生时钟脉冲。
RST引脚是复位信号输入端，高电平有效。上电瞬间RST引脚获得高电平，随着电容C1的充电，RST引脚的高电平将逐渐下降。本设计采用上电手动复位，如果系统出现问题，按下按钮便可复位。
蜂鸣器电路：
如图9所示，蜂鸣器通常工作电流比较大，电路上的TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器，需要增加一个电流放大的电路才可以，所以增加了一个三极管来增加通过蜂鸣器的电流。蜂鸣器的一端接地，另一端接三极管的发射极，三极管的基级由单片机的P1.5管脚来控制。用户可以通过程序控制P1.5管脚的置低和置高来使蜂鸣器发出声音和关闭。
开锁控制电路：
如图10所示，开锁电路的继电器的输入端接P1.4引脚，当接受到的密码和存入单片机的密码一致时，当P1.4引脚为低电平即三极管的基极为低电平时，三极管导通，继电器工作，开锁。当P1.4引脚为高电平时，三极管截止，继电器不工作。
LCD液晶显示电路：
如图11所示，LCD 液晶显示器是 Liquid Crystal Display 的简称，LCD 的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。本设计中使用的液晶显示屏型号为LCD1602。LCD1602是工业字符型液晶，能够同时显示16x2即32个字符（16列2行）。
1602采用标准的16脚接口，其中：
第1脚：VSS为电源地；
第2脚：VDD接5V电源正极；
第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高；
第4脚：RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器；
第5脚：RW为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。
当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平RW为高电平时可读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可写入数据；
第6脚：E端为使能端，当E端由高变低时，液晶模式执行命令；
第7～14脚：D0～D7为8位双向数据端；
第15～16脚：空脚或背灯电源。15脚背光正极，16脚背光负极；
单片机P0口驱动液晶屏。

Claims (7)

1.一种基于无线网休息室智能收费开锁门，包括门体和门锁，其特征在于：所述门体上设置有显示屏和二维码，所述门锁为密码锁，所述密码锁以单片机为主控芯片，单片机与GSM模块连接，通过串口发送AT指令来实现收发信息，二维码通过无线网络传送给收款人，收款人发送AT指令于GSM模块，通过单片机控制进行开锁；所述单片机最小系统包括复位振荡电路、电源电路、报警控制电路、开锁控制电路和显示电路，其中，所述振荡电路用于为单片机提供工作时钟频率，所述电源电路用于为电路供电，所述报警控制电路用于开锁操作，让使用者进入休息室给予提醒，所述开锁控制电路用于密码锁的开关，所述显示电路与显示屏连接，用于提示使用者相关信息。
2.如权利要求1所述的开锁门，其特征在于：所述单片机采用STC89C52。
3.如权利要求1所述的开锁门，其特征在于：所述显示屏为LCD液晶显示屏。
4.如权利要求1所述的开锁门，其特征在于：所述报警控制电路为蜂鸣器电路。
5.如权利要求1所述的开锁门，其特征在于：所述GSM模块采用TC35i。
6.如权利要求1所述的开锁门，其特征在于：所述二维码为微信二维码和/或支付宝二维码。
7.一种基于无线网休息室智能收费开锁门的使用方法，其特征在于：
（1）微信/支付宝二维码的形成：
收款人打开微信/支付宝里的收付款/收钱，点击设置金额—>输入金额—>
确定，出现带金额的二维码，将此二维码截去金额，只留下二维码，把得到的二维码粘贴到休息室的门上；此二维码具有两个功能，（1）使用休息室付多少钱；（2）用付款的小数点后面数字告诉收款人需要发哪个门的密码，不同的小数点对应不同的门；
（2）开锁方法：
使用者扫二维码后，获得进休息室需要支付多少钱信息，使用者按提示支
付金额，通过无线网络传输，收款人收到应得的款后，收款人进行两项操作，第一，发送开锁密码短信到指定门的单片机，即收款人以AT指令发送密码短信通过GSM网络到TC3iGSM模块，单片机通过串口读取密码信息，单片机与存入的密码进行比对，如果这两者比对完全相等进行开门；第二，发短信“请开门”到使用者的手机上，提示使用者开门。
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