CN107947855B - 一种基于led可见光通信的密码锁系统 - Google Patents
一种基于led可见光通信的密码锁系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107947855B CN107947855B CN201711356822.3A CN201711356822A CN107947855B CN 107947855 B CN107947855 B CN 107947855B CN 201711356822 A CN201711356822 A CN 201711356822A CN 107947855 B CN107947855 B CN 107947855B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- photoresistor
- resistor
- led
- visible light
- capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 22
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 33
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 5
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
- H04B10/114—Indoor or close-range type systems
- H04B10/116—Visible light communication
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- G07C9/00—Individual registration on entry or exit
- G07C9/00174—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C23/00—Non-electrical signal transmission systems, e.g. optical systems
- G08C23/04—Non-electrical signal transmission systems, e.g. optical systems using light waves, e.g. infrared
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
- H04B10/114—Indoor or close-range type systems
- H04B10/1141—One-way transmission
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
一种基于LED可见光通信的密码锁系统,包括LED信号发射模块、光信号接收模块、差分放大器模块以及MCU处理模块。通过本发明的实施,采用LED可见光作为信号发射的通信载体,以光敏电阻作为感光材料,将数据以串行通信的方式进行传输,传输过程可靠,此外,使用LED灯、光敏电阻作为通信材料,降低了密码锁系统的成本,另外,可见光通信的抗干扰能力强,人的肉眼可见,体验效果优于其他类型的密码锁系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于LED可见光通信的密码锁系统。
背景技术
如今电子智能锁的应用越来越广泛,目前智能锁主要的类型有按键输入式、指纹识别式、电磁感应式、射频刷卡式、人脸识别式等等。其中机械式需要手动输入密码并且其保密程度也不够高,机械按键也容易损坏;指纹识别式的密码锁其使用方便,但指纹识式其生产成本高并且密码容易被破解;刷卡式与电磁感应式应用也非常广泛,但容易受到电磁干扰;而人脸识别其安全等级高,使用也非常便捷,但需要有高清摄像头造成了生产成本过高。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种基于LED可见光通信的密码锁系统。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种基于LED可见光通信的密码锁系统,包括LED信号发射模块、光信号接收模块、差分放大器模块以及MCU处理模块;
所述LED信号发射模块包括发射单片机、第五电阻、LED灯以及三极管,其中第五电阻的一端连接到电源,第五电阻的另一端连接到LED灯的正极,LED灯的负级连接到三极管的集电极,三极管的发射极接地,三极管的基极连接到单片机的TI引脚;
所述光信号接收模块包括第一光敏电阻、第二光敏电阻、第三光敏电阻、第四光敏电阻,其中第一光敏电阻的一端连接到电源,另一端连接到第二光敏电阻的一端,第二光敏电阻的另一端连接到地;第三光敏电阻的一端连接到电源,另一端连接到第四光敏电阻的一端,第四光敏电阻的另一端连接到地线;
所述差分放大器模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容以及运算放大器,其中第一电容一端连接第一电阻的一端,另一端接地;第二电容的一端接第二电阻的一端,另一端接地;第一电阻的一端接第一电容,另一端连接运算放大器的同相输入端;第二电阻的一端接第二电容,另一端连接运算放大器的反相输入端;第三电阻的一端接地,另一端接运算放大器的反相输入端;第四电阻的一端接运算放大器的同相输入端,另一端接运算放大器的输出端;
所述MCU处理模块包括处理单片机和电磁阀,其中单片机的RI引脚连接到运算放大器的输出端;单片机通过I/O口与电磁阀的控制端连接。
所述LED信号发射模块的单片机串口通信的波特率设置为120比特/秒。
所述光信号接收模块中第一光敏电阻、第二光敏电阻、第三光敏电阻以及第四光敏电阻的电参数相同,其中,第一光敏电阻与第四光敏电阻用于接收光信号,第二光敏电阻与第三光敏电阻进行隔离不接收光信号。
所述光信号接收模块中的第一光敏电阻、第二光敏电阻、第三光敏电阻以及第四光敏电阻构成电桥。
所述第一电容与第二电容为高频滤波电容。
所述LED信号发射模块中的发射单片机为MCU-51单片机。
所述MCU处理模块中的处理单片机为MCU-51单片机。
所述差分放大器模块中的运算放大器的放大倍数为22倍。
本发明的有益效果在于:通过本发明的实施,采用LED可见光作为信号发射的通信载体,以光敏电阻作为感光材料,将数据以串行通信的方式进行传输,传输过程可靠,此外,使用LED灯、光敏电阻作为通信材料,降低了密码锁系统的成本,另外,可见光通信的抗干扰能力强,人的肉眼可见,体验效果优于其他类型的密码锁系统。
附图说明
图1是本发明的系统连接原理示意图。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案,但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1所示,一种基于LED可见光通信的密码锁系统,包括LED信号发射模块、光信号接收模块、差分放大器模块以及MCU处理模块;
所述LED信号发射模块包括发射单片机、第五电阻R9、LED灯D1以及三极管Q1,其中第五电阻R9的一端连接到电源,第五电阻R9的另一端连接到LED灯D1的正极,LED灯D1的负级连接到三极管Q1的集电极,三极管Q1的发射极接地,三极管Q1的基极连接到单片机的TI引脚;
所述光信号接收模块包括第一光敏电阻R1、第二光敏电阻R2、第三光敏电阻R3、第四光敏电阻R4,其中第一光敏电阻R1的一端连接到电源,另一端连接到第二光敏电阻R2的一端,第二光敏电阻R2的另一端连接到地;第三光敏电阻R3的一端连接到电源,另一端连接到第四光敏电阻R4的一端,第四光敏电阻R4的另一端连接到地线;
所述差分放大器模块包括第一电阻R5、第二电阻R6、第三电阻R7、第四电阻R8、第一电容C1、第二电容C2以及运算放大器U1,其中第一电容C1一端连接第一电阻R5的一端,另一端接地;第二电容C2的一端接第二电阻R6的一端,另一端接地;第一电阻R5的一端接第一电容C1,另一端连接运算放大器U1的同相输入端;第二电阻R6的一端接第二电容C2,另一端连接运算放大器U1的反相输入端;第三电阻R7的一端接地,另一端接运算放大器U1的反相输入端;第四电阻R8的一端接运算放大器U1的同相输入端,另一端接运算放大器U1的输出端;
所述MCU处理模块包括处理单片机和电磁阀,其中单片机的RI引脚连接到运算放大器U1的输出端;单片机通过I/O口与电磁阀的控制端连接。
所述LED信号发射模块的单片机串口通信的波特率设置为120比特/秒。
所述光信号接收模块中第一光敏电阻R1、第二光敏电阻R2、第三光敏电阻R3以及第四光敏电阻R4的电参数相同,其中,第一光敏电阻R1与第四光敏电阻R4用于接收光信号,第二光敏电阻R2与第三光敏电阻R3进行隔离不接收光信号。
所述光信号接收模块中的第一光敏电阻R1、第二光敏电阻R2、第三光敏电阻R3以及第四光敏电阻R4构成电桥。
所述第一电容C1与第二电容C2为高频滤波电容。
所述LED信号发射模块中的发射单片机为MCU-51单片机。
所述MCU处理模块中的处理单片机为MCU-51单片机。
所述差分放大器模块中的运算放大器U1的放大倍数为22倍。
系统工作时,LED信号发送端可以通过单片机串行发射口TI通过控制第一NPN三极管Q1的截止与放大状态,来实现LED灯D1的开关状态,从而将可见光信号发送出去。其发送的密码信息(采用16位二进制密码,即有65536个可预设置的密码)通过串口调制的方式发送出去,其串口的波特率设置为120比特/秒。使用时将LED灯D1,贴近光信号接收模块的第一光敏电阻R1与第四光敏电阻R4。
解锁时接收端第一光敏电阻R1与第四光敏电阻R4接收到光信号,而第二光敏电阻R2与第四光敏电阻R4接收不到光信号。当数据通信时第一光敏电阻R1与第四光敏电阻R4由于接收到光信号其电阻阻值减小,从而,图1中a点的电位上升,同理图1中b点的电位减小,因此Uab的电压信号变大。然后再将Uab电压信号,通过第一电容C1与第二电容C2滤除高频噪声,再将信号通过放大倍数为22倍的运算放大器U1进行整形放大,最后将整形的逻辑信号通过串口接收端RI引脚传输给单片机。单片机根据接收的数据进行处理得到解锁密码数据,然后再将接收的密码与预置的密码比对,从而控制电磁阀实现解锁。
通过本发明的实施,采用LED可见光作为信号发射的通信载体,以光敏电阻作为感光材料,将数据以串行通信的方式进行传输,传输过程可靠,此外,使用LED灯、光敏电阻作为通信材料,降低了密码锁系统的成本,另外,可见光通信的抗干扰能力强,人的肉眼可见,体验效果优于其他类型的密码锁系统。
Claims (7)
1.一种基于LED可见光通信的密码锁系统,其特征在于:包括LED信号发射模块、光信号接收模块、差分放大器模块以及MCU处理模块;
所述LED信号发射模块包括发射单片机、第五电阻(R9)、LED灯(D1)以及三极管(Q1),其中第五电阻(R9)的一端连接到电源,第五电阻(R9)的另一端连接到LED灯(D1)的正极,LED灯(D1)的负级连接到三极管(Q1)的集电极,三极管(Q1)的发射极接地,三极管(Q1)的基极连接到单片机的TI引脚;
所述光信号接收模块包括第一光敏电阻(R1)、第二光敏电阻(R2)、第三光敏电阻(R3)、第四光敏电阻(R4),其中第一光敏电阻(R1)的一端连接到电源,另一端连接到第二光敏电阻(R2)的一端,第二光敏电阻(R2)的另一端连接到地;第三光敏电阻(R3)的一端连接到电源,另一端连接到第四光敏电阻(R4)的一端,第四光敏电阻(R4)的另一端连接到地线;
所述差分放大器模块包括第一电阻(R5)、第二电阻(R6)、第三电阻(R7)、第四电阻(R8)、第一电容(C1)、第二电容(C2)以及运算放大器(U1),其中第一电容(C1)一端连接第一电阻(R5)的一端,另一端接地;第二电容(C2)的一端接第二电阻(R6)的一端,另一端接地;第一电阻(R5)的一端接第一电容(C1),另一端连接运算放大器(U1)的同相输入端;第二电阻(R6)的一端接第二电容(C2),另一端连接运算放大器(U1)的反相输入端;第三电阻(R7)的一端接地,另一端接运算放大器(U1)的反相输入端;第四电阻(R8)的一端接运算放大器(U1)的同相输入端,另一端接运算放大器(U1)的输出端;
所述MCU处理模块包括处理单片机和电磁阀,其中单片机的RI引脚连接到运算放大器(U1)的输出端;单片机通过I/O口与电磁阀的控制端连接;
所述光信号接收模块中第一光敏电阻(R1)、第二光敏电阻(R2)、第三光敏电阻(R3)以及第四光敏电阻(R4)的电参数相同,其中,第一光敏电阻(R1)与第四光敏电阻(R4)用于接收光信号,第二光敏电阻(R2)与第三光敏电阻(R3)进行隔离不接收光信号。
2.如权利要求1所述的基于LED可见光通信的密码锁系统,其特征在于:所述LED信号发射模块的单片机串口通信的波特率设置为120比特/秒。
3.如权利要求1所述的基于LED可见光通信的密码锁系统,其特征在于:所述光信号接收模块中的第一光敏电阻(R1)、第二光敏电阻(R2)、第三光敏电阻(R3)以及第四光敏电阻(R4)构成电桥。
4.如权利要求1所述的基于LED可见光通信的密码锁系统,其特征在于:所述第一电容(C1)与第二电容(C2)为高频滤波电容。
5.如权利要求1所述的基于LED可见光通信的密码锁系统,其特征在于:所述LED信号发射模块中的发射单片机为MCU-51单片机。
6.如权利要求1所述的基于LED可见光通信的密码锁系统,其特征在于:所述MCU处理模块中的处理单片机为MCU-51单片机。
7.如权利要求1所述的基于LED可见光通信的密码锁系统,其特征在于:所述差分放大器模块中的运算放大器(U1)的放大倍数为22倍。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711356822.3A CN107947855B (zh) | 2017-12-16 | 2017-12-16 | 一种基于led可见光通信的密码锁系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711356822.3A CN107947855B (zh) | 2017-12-16 | 2017-12-16 | 一种基于led可见光通信的密码锁系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107947855A CN107947855A (zh) | 2018-04-20 |
CN107947855B true CN107947855B (zh) | 2020-08-11 |
Family
ID=61943607
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201711356822.3A Active CN107947855B (zh) | 2017-12-16 | 2017-12-16 | 一种基于led可见光通信的密码锁系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107947855B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108964763B (zh) * | 2018-07-24 | 2021-01-22 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种可见光通信装置、锁具设备及可见光通信方法 |
CN111179573A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-19 | 杭州西力智能科技股份有限公司 | 一种实现可见红光转换到红外光的转换器 |
CN111462364A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-07-28 | 武汉轻工大学 | 一种密码锁系统 |
CN112634498A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-09 | 贵州航天南海科技有限责任公司 | 一种用于立体车库的光通信锁控系统 |
CN114187753A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-15 | 珠海格力电器股份有限公司 | 数据传输装置、方法、控制装置及电器设备 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120047654A (ko) * | 2010-11-04 | 2012-05-14 | 목포대학교산학협력단 | 가시광 통신을 이용한 선박 출입 관리 및 자동 검표시스템 |
CN102904647A (zh) * | 2012-11-05 | 2013-01-30 | 北京半导体照明科技促进中心 | 光接收模块、光信号处理电路和处理方法 |
CN103093519A (zh) * | 2011-10-31 | 2013-05-08 | 深圳光启高等理工研究院 | 一种光控锁系统及其实现方法 |
CN103617666A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-03-05 | 黄家亨 | 一种基于可见光通信的门禁系统 |
CN203554456U (zh) * | 2013-11-15 | 2014-04-16 | 深圳光启创新技术有限公司 | 光接收装置及设备 |
CN104717015A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-06-17 | 杭州易尧数据科技有限公司 | 一种可见光通信系统、通信方法及相关设备 |
CN204795041U (zh) * | 2015-06-29 | 2015-11-18 | 深圳大学 | 一种基于新型调制模式的可见光通信系统 |
CN105680943A (zh) * | 2016-04-19 | 2016-06-15 | 杭州富阳萝卜网络科技有限公司 | 一种可见光通信系统、方法及相关设备 |
-
2017
- 2017-12-16 CN CN201711356822.3A patent/CN107947855B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120047654A (ko) * | 2010-11-04 | 2012-05-14 | 목포대학교산학협력단 | 가시광 통신을 이용한 선박 출입 관리 및 자동 검표시스템 |
CN103093519A (zh) * | 2011-10-31 | 2013-05-08 | 深圳光启高等理工研究院 | 一种光控锁系统及其实现方法 |
CN102904647A (zh) * | 2012-11-05 | 2013-01-30 | 北京半导体照明科技促进中心 | 光接收模块、光信号处理电路和处理方法 |
CN203554456U (zh) * | 2013-11-15 | 2014-04-16 | 深圳光启创新技术有限公司 | 光接收装置及设备 |
CN103617666A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-03-05 | 黄家亨 | 一种基于可见光通信的门禁系统 |
CN104717015A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-06-17 | 杭州易尧数据科技有限公司 | 一种可见光通信系统、通信方法及相关设备 |
CN204795041U (zh) * | 2015-06-29 | 2015-11-18 | 深圳大学 | 一种基于新型调制模式的可见光通信系统 |
CN105680943A (zh) * | 2016-04-19 | 2016-06-15 | 杭州富阳萝卜网络科技有限公司 | 一种可见光通信系统、方法及相关设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107947855A (zh) | 2018-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107947855B (zh) | 一种基于led可见光通信的密码锁系统 | |
CN204576102U (zh) | 基于led可见光通信的智能控制系统 | |
EP3029857A1 (en) | Multi-stage amplitude modulation-based methods, apparatuses and systems for coding and decoding visible light signal | |
CN205622715U (zh) | 一种手机闪光灯解锁系统 | |
CN102004939B (zh) | 一种用于超高频射频识别标签芯片的解调电路 | |
CN105809791A (zh) | 一种基于可见光通信的门禁系统 | |
CN108010168B (zh) | 一种基于手机电筒led光通信的密码锁系统 | |
CN205407826U (zh) | 光噪去除电路以及光接收器 | |
CN107171737A (zh) | 用于光通信的光芯片及鉴权装置 | |
CN112634498A (zh) | 一种用于立体车库的光通信锁控系统 | |
CN203192036U (zh) | 不停车收费系统射频收发模块 | |
CN204791238U (zh) | 网络无线智能锁 | |
CN103793979A (zh) | 用于升级光子接收端的方法 | |
CN111462364A (zh) | 一种密码锁系统 | |
CN206260087U (zh) | 蓝牙锁 | |
CN103489276B (zh) | 一种红外线编码报警无线发射器 | |
CN205302428U (zh) | 一种电子式交通信号机安防锁 | |
CN102760315B (zh) | 信号接收性能好的光控门锁 | |
CN113297862B (zh) | 一种用于识别hid感应卡的读卡装置 | |
CN107094037B (zh) | 动态令牌的前端硬件电路及其授种子或生产配置的方法 | |
CN204571550U (zh) | 一种门锁报警装置 | |
CN102123119A (zh) | 调幅解调电路及其解调方法 | |
CN110045659A (zh) | 一种智能门锁控制通信电路 | |
CN102768776B (zh) | 一种光控智能锁 | |
CN102760313A (zh) | 一种基于语音提示的光控锁系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20180420 Assignee: Guangxi Nanning Lingxin Electronic Technology Co.,Ltd. Assignor: NANNING University Contract record no.: X2022450000616 Denomination of invention: A password lock system based on LED visible light communication Granted publication date: 20200811 License type: Common License Record date: 20221230 |
|
EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |