CN108010168B - 一种基于手机电筒led光通信的密码锁系统 - Google Patents

一种基于手机电筒led光通信的密码锁系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108010168B
CN108010168B CN201711356785.6A CN201711356785A CN108010168B CN 108010168 B CN108010168 B CN 108010168B CN 201711356785 A CN201711356785 A CN 201711356785A CN 108010168 B CN108010168 B CN 108010168B
Authority
CN
China
Prior art keywords
communication
gate
resistor
mobile phone
system based
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
Application number
CN201711356785.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108010168A (zh
Inventor
朱浩亮
黄译锋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanning University
Original Assignee
Nanning University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanning University filed Critical Nanning University
Priority to CN201711356785.6A priority Critical patent/CN108010168B/zh
Publication of CN108010168A publication Critical patent/CN108010168A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108010168B publication Critical patent/CN108010168B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G07C9/00182—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated with unidirectional data transmission between data carrier and locks
    • 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
    • G07C9/00571—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated by interacting with a central unit
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

一种基于手机电筒LED光通信的密码锁系统，包括信号发送端和信号接收处理模块；信号发送端为配有LED灯的智能手机，采用了手机LED可见光作为信号发射的通信载体，以光电二极管作为感光材料，将数据以串行通信的方式进行数据传输，数据传输过程可靠有效，此外，本发明以手机作为电子钥匙，免去了携带电子钥匙的麻烦，并且可见光通信不会受到电磁干扰，其抗噪声能力强；接收电路采用光敏二极管，其光效应速度块，成本低；通信方式采用串口调制方式，光信号以开关量的形式传输，不需要调制解调过程，极大的简化了电路结构，其构成的通信电路非常简单并且性能可靠。

Description

一种基于手机电筒LED光通信的密码锁系统
技术领域
本发明属于智能锁领域，具体涉及一种基于手机电筒LED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，并且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大造成了其造价成本过高。上述几种智能锁还有一个待改进的问题，就是都必须要携带电子钥匙，若钥匙丢失将带来比较大的麻烦。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于手机电筒LED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手机电筒LED光通信的密码锁系统，包括信号发送端和信号接收处理模块；信号发送端为配有LED灯的智能手机；
所述信号接收处理模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻R3、电位器、光敏二极管、发光二极管、第一非门、第二非门、第一电容、NPN三极管、电磁阀线圈以及单片机；其中光敏二极管的负极连接到5V电源，正极连接到第一电阻的一端，第一电阻的另一端连接到电位器的一端，电位器的另一端接地；第一非门的输入端连接到光敏二极管的正极，第一非门U1A的输出端连接到第二非门的输入端，第二非门的输出端连接到单片机的串行通信接收口RI；第二电阻的一端连接到电源，另一端连接到发光二极管的正极，发光二极管的负极连接到的输出端；第一电容的一端连接到第一非门的输出端，第一电容的另一端连接到地线；第三电阻的一端连接到单片机的I/O口，第三电阻的另一端连接到NPN三极管的基极；电磁阀线圈一端连接到电源，另一端连接到NPN三极管的集电极，NPN三极管的发射极连接到地。
所述信号发送端与信号接受处理模块之间的通信方式采用串行通信方式进行通信，每帧数据为10位，其中1个起始位、8个数据位、1个停止位。
所述单片机的串口通信的波特率设置为200比特/秒.
所述单片机为MCU-51单片机。
所述信号接收处理模块的光敏二极管接收的光信号通过第一非门以及第二非门进行信号整形和阻抗变换后直接转换为TTL逻辑电平输入到单片机的RI端。
所述电位器为50k的可调式电位器，当手机LED灯光照强度较强时减小电位器的阻值减少外界光对光敏二极管D1的干扰；当手机LED灯光照强度较弱时增加电位器的阻值从而提高光敏二极管的感光灵敏度。
所述单片机串口通信的编码方式为数据编码.
进行通信编码时，将数据“1”用手机LED灯点亮5毫秒表示，数据“0”为手机LED灯熄灭5毫秒表示。
本发明的有益效果在于：本发明采用了手机LED可见光作为信号发射的通信载体，以光电二极管作为感光材料，将数据以串行通信的方式进行数据传输，数据传输过程可靠有效，此外，本发明以手机作为电子钥匙，免去了携带电子钥匙的麻烦，并且可见光通信不会受到电磁干扰，其抗噪声能力强；接收电路采用光敏二极管，其光效应速度块，成本低；通信方式采用串口调制方式，光信号以开关量的形式传输，不需要调制解调过程，极大的简化了电路结构，其构成的通信电路非常简单并且性能可靠。
附图说明
图1是本发明的电路连接示意图。
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，一种基于手机电筒LED光通信的密码锁系统，包括信号发送端和信号接收处理模块；信号发送端为配有LED灯的智能手机；
所述信号接收处理模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、电位器RV1、光敏二极管D1、发光二极管D2、第一非门U1A、第二非门U1B、第一电容C1、NPN三极管Q1、电磁阀线圈以及单片机；其中光敏二极管D1的负极连接到5V电源，正极连接到第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端连接到电位器RV1的一端，电位器RV1的另一端接地；第一非门U1A的输入端连接到光敏二极管D1的正极，第一非门U1A的输出端连接到第二非门U1B的输入端，第二非门U1B的输出端连接到单片机的串行通信接收口RI；第二电阻R2的一端连接到电源，另一端连接到发光二极管D2的正极，发光二极管D2的负极连接到U1A的输出端；第一电容C1的一端连接到第一非门U1A的输出端，第一电容C1的另一端连接到地线；第三电阻R3的一端连接到单片机的I/O口，第三电阻R3的另一端连接到NPN三极管Q1的基极；电磁阀线圈一端连接到电源，另一端连接到NPN三极管Q1的集电极，NPN三极管Q1的发射极连接到地。
所述信号发送端与信号接受处理模块之间的通信方式采用串行通信方式进行通信，每帧数据为10位，其中1个起始位、8个数据位、1个停止位。
所述单片机的串口通信的波特率设置为200比特/秒.
所述单片机为MCU-51单片机。
所述信号接收处理模块的光敏二极管D1接收的光信号通过第一非门U1A以及第二非门U1B进行信号整形和阻抗变换后直接转换为TTL逻辑电平输入到单片机的RI端。
所述电位器RV1为50k的可调式电位器，当手机LED灯光照强度较强时减小电位器RV1的阻值减少外界光对光敏二极管D1的干扰；当手机LED灯光照强度较弱时增加电位器RV1的阻值从而提高光敏二极管D1的感光灵敏度。
所述单片机串口通信的编码方式为数据编码.
进行通信编码时，将数据“1”用手机LED灯点亮5毫秒表示，数据“0”为手机LED灯熄灭5毫秒表示。
系统工作时，在信号发送端即智能手机上输入密码智能手机通过转换后将密码通过LED灯对密码进行发送。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，分两帧数据通过串口调制的方式发送出去，其串口的波特率设置为200比特/秒。使用的时候将手机LED灯对准接收端的第一光电二极管D1，当发送数据“1”的时候手机LED灯亮5ms，当发送数据“0”的时候手机LED灯熄灭5ms.光敏二极管D1在光照的情况下其通过的电流增加，同时第一电阻R1、电位器RV1的电流也增加，图1中a点的电位上升到了逻辑高电平1的阈值，第一非门U1A输出低电平，第二非门U1B输出为逻辑高电平；同理在光敏二极管D1没有光照的时候第二非门U1B输出为逻辑低电平。
由于第一光电二极管D1会受到外界光源的影响，本设计中的电位器RV1可以调节起控亮度，即手机LED光照强度比较强时候时可以减小电位器RV1的阻值，从而减少外界光的干扰；同理外界光线比较暗时增加电位器RV1的电阻从而提高第一光电二极管D1的感光灵敏度。
最后将经过第一非门U1A与第二非门U1B整形的逻辑信号输入到单片机串口接收端RI引脚，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，若与预置的密码一致则控制电磁阀线圈断电实现解锁。
本发明采用了手机LED可见光作为信号发射的通信载体，以光电二极管作为感光材料，将数据以串行通信的方式进行数据传输，数据传输过程可靠有效，此外，本发明以手机作为电子钥匙，免去了携带电子钥匙的麻烦，并且可见光通信不会受到电磁干扰，其抗噪声能力强；接收电路采用光敏二极管，其光效应速度块，成本低；通信方式采用串口调制方式，光信号以开关量的形式传输，不需要调制解调过程，极大的简化了电路结构，其构成的通信电路非常简单并且性能可靠。

Claims (8)

1.一种基于手机电筒LED光通信的密码锁系统，其特征在于：包括信号发送端和信号接收处理模块；信号发送端为配有LED灯的智能手机；
所述信号接收处理模块包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、电位器(RV1)、光敏二极管(D1)、发光二极管(D2)、第一非门(U1A)、第二非门(U1B)、第一电容(C1)、NPN三极管(Q1)、电磁阀线圈以及单片机；其中光敏二极管(D1)的负极连接到5V电源，正极连接到第一电阻(R1)的一端，第一电阻(R1)的另一端连接到电位器(RV1)的一端，电位器(RV1)的另一端接地；第一非门(U1A)的输入端连接到光敏二极管(D1)的正极，第一非门(U1A)的输出端连接到第二非门(U1B)的输入端，第二非门(U1B)的输出端连接到单片机的串行通信接收口RI；第二电阻(R2)的一端连接到电源，另一端连接到发光二极管(D2)的正极，发光二极管(D2)的负极连接到(U1A)的输出端；第一电容(C1)的一端连接到第一非门(U1A)的输出端，第一电容(C1)的另一端连接到地线；第三电阻(R3)的一端连接到单片机的I/O口，第三电阻(R3)的另一端连接到NPN三极管(Q1)的基极；电磁阀线圈一端连接到电源，另一端连接到NPN三极管(Q1)的集电极，NPN三极管(Q1)的发射极连接到地。
2.如权利要求1所述的基于手机电筒LED光通信的密码锁系统，其特征在于：所述信号发送端与信号接 收处理模块之间的通信方式采用串行通信方式进行通信，每帧数据为10位，其中1个起始位、8个数据位、1个停止位。
3.如权利要求2所述的基于手机电筒LED光通信的密码锁系统，其特征在于：所述单片机的串口通信的波特率设置为200比特/秒。
4.如权利要求1所述的基于手机电筒LED光通信的密码锁系统，其特征在于：所述单片机为MCU-51单片机。
5.如权利要求1所述的基于手机电筒LED光通信的密码锁系统，其特征在于：所述信号接收处理模块的光敏二极管(D1)接收的光信号通过第一非门(U1A)以及第二非门(U1B)进行信号整形和阻抗变换后直接转换为TTL逻辑电平输入到单片机的RI端。
6.如权利要求1所述的基于手机电筒LED光通信的密码锁系统，其特征在于：所述电位器(RV1)为50k的可调式电位器，当手机LED灯光照强度较强时减小电位器(RV1)的阻值减少外界光对光敏二极管(D1)的干扰；当手机LED灯光照强度较弱时增加电位器(RV1)的阻值从而提高光敏二极管(D1)的感光灵敏度。
7.如权利要求3所述的基于手机电筒LED光通信的密码锁系统，其特征在于：所述单片机串口通信的编码方式为数据编码。
8.如权利要求7所述的基于手机电筒LED光通信的密码锁系统，其特征在于：进行通信编码时，将数据“1”用手机LED灯点亮5毫秒表示，数据“0”为手机LED灯熄灭5毫秒表示。
CN201711356785.6A 2017-12-16 2017-12-16 一种基于手机电筒led光通信的密码锁系统 Active CN108010168B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711356785.6A CN108010168B (zh) 2017-12-16 2017-12-16 一种基于手机电筒led光通信的密码锁系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711356785.6A CN108010168B (zh) 2017-12-16 2017-12-16 一种基于手机电筒led光通信的密码锁系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108010168A CN108010168A (zh) 2018-05-08
CN108010168B true CN108010168B (zh) 2020-05-05

Family

ID=62059521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711356785.6A Active CN108010168B (zh) 2017-12-16 2017-12-16 一种基于手机电筒led光通信的密码锁系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108010168B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111526628B (zh) * 2020-06-23 2024-01-19 横店集团得邦照明股份有限公司 一种通过手机手电筒改变灯光状态的电路及其实现方法
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
CN116397960A (zh) * 2023-03-14 2023-07-07 北京纳米能源与系统研究所 基于应力发光材料的信号输入单元和密码锁及其应用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103116914A (zh) * 2011-11-16 2013-05-22 深圳光启高等理工研究院 门禁方法及系统和手机
CN103679852A (zh) * 2012-08-31 2014-03-26 深圳光启创新技术有限公司 智能光控门锁
CN103778693B (zh) * 2013-10-26 2016-06-08 杭州追猎科技有限公司 一种用手机光开锁的密码锁系统
CN103793987A (zh) * 2014-02-26 2014-05-14 东南大学 一种基于可见光通信技术的遥控锁
CN104883448A (zh) * 2015-06-05 2015-09-02 深圳市智诺微智能电子科技有限公司 一种用智能手机led灯传输数据的方法及接收装置
CN105788046A (zh) * 2016-03-09 2016-07-20 宁波萨瑞通讯有限公司 基于手机led灯光的解锁开门系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108010168A (zh) 2018-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108010168B (zh) 一种基于手机电筒led光通信的密码锁系统
EP3029857B1 (en) Multi-stage amplitude modulation-based methods, apparatuses and systems for coding and decoding visible light signal
CN107947855B (zh) 一种基于led可见光通信的密码锁系统
CN102769684B (zh) 基于可见光通信的手机外设装置
CN202976293U (zh) 一种光控锁具
CN103793987A (zh) 一种基于可见光通信技术的遥控锁
CN104050740A (zh) 一种光电钥匙门锁装置
CN205622715U (zh) 一种手机闪光灯解锁系统
CN103763031A (zh) 采用可见光实现通信的无辐射通信终端和通信系统
CN103177497A (zh) 一种可见光智能门禁方法
CN103198551A (zh) 可见光智能门禁装置
CN108199771A (zh) 一种可见光通信装置
CN103310512A (zh) 一种基于stc89c52单片机控制的红外遥控密码锁
WO2021109826A1 (zh) 光探测、照明及通信一体装置及其控制方法
CN105809791A (zh) 一种基于可见光通信的门禁系统
CN105809789A (zh) 一种基于可见光通信和移动终端的门禁系统
CN103793979A (zh) 用于升级光子接收端的方法
CN203377885U (zh) 一种光信号发送接收装置及系统
CN105656738A (zh) 一种新型智能型插座
CN103812556A (zh) 一种用于光子客户端的发光参数的调优方法
CN107527402B (zh) 一种光控门锁系统
CN204669352U (zh) 一种具有对讲功能的蓝牙外设装置
CN202663402U (zh) 基于时分多址的可见光通信系统
CN103561525B (zh) 一种基于白光led照明的光通信装置
CN106094610A (zh) 一种基于移动互联网技术控制的自动窗帘

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: 20180508

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 optical communication of mobile phone flashlight

Granted publication date: 20200505

License type: Common License

Record date: 20221230

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract