CN108230520A - 一种智能门禁系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能门禁系统，包括模式设定单元：设定主控制器的工作模式，包括“家中有人”模式、“家中无人”模式，以及“家中无人，拒收快递”模式；显示单元：显示系统的当前设定模式；门铃单元：与主控制器连接，“家中有人”模式下，门铃单元响应；“家中无人”模式以及“家中无人，拒收快递”模式下，门铃单元不响应；条码单号输入单元：在“家中无人”模式下，读取快递单号信息，并给主控制器发送开箱信号；GSM短信发送单元：快递箱内有快递时，主控制器通过GSM短信发送单元给用户发送短信提醒。通过事先设定好家中有没有人，快递员根据情况判断是直接按门铃递送还是放在箱体内，家中无人，也避免门铃一直响，制造噪声污染。

Description

一种智能门禁系统

技术领域

本发明属于智能家居技术领域，涉及到门禁以及快递的接收，具体涉及一种智能门禁系统。

背景技术

随着现代化经济建设和管理的发展，各种酒店、宾馆、智能大厦、高级物业管理部门等，对门禁系统的需求正发生着重大的变化，需要满足的需求也越来越多。在现今社会，随着人们对门禁系统各方面要求的不断提高，门禁系统的应用范围越来越广泛，门禁系统不仅仅只适用于公共场所，更多的家庭同样也需要一个设计优秀、安全、满足基本需求的门禁系统。因此门禁系统的研发已成为现代科技领域的一个热门课题。

同样在当今这个电商发展飞速的时代，快递业也自然成了当今社会中发展迅速并不可少的行业之一，但由于大家平时需要上班、工作、学习等，自然不能满足每次都能在家等待快递的到来并签收,因此本设计巧妙的将门禁系统与智能快递箱相结合，既满足了对门禁方面的要求，又成功解决了在家时间与收件时间不同步而引起的收件问题。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种智能门禁系统，通过设定户内有无人模式，判断快递的传送方式。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种智能门禁系统，模式设定单元：设定主控制器的工作模式，包括“家中有人”模式、“家中无人”模式，以及“家中无人，拒收快递”模式；

显示单元：显示系统的当前设定模式；

门铃单元：与主控制器连接，“家中有人”模式下，门铃单元响应；“家中无人”模式以及“家中无人，拒收快递”模式下，门铃单元不响应；

条码单号输入单元：在“家中无人”模式下，读取快递单号信息，并给主控制器发送开箱信号；

GSM短信发送单元：快递箱内有快递时，主控制器通过GSM短信发送单元给用户发送短信提醒。

优选的，所述门禁系统还包括指纹识别单元，指纹识别单元识别用户的指纹，识别通过后，主控制器控制快递箱门打开。于，

优选的，所述门禁系统还包括人体感应单元，人体感应单元与主控制器连接，感应人体信号。

优选的，所述门禁系统还包括光照单元，光照单元与主控制连接，调节门外光线。

优选的，光照单元包括电压比较器和光敏电阻，电压比较器同相端通过光敏电阻连接至电源负极，通过电阻R1连接至电源正极，反相端连接至可调电位器RW1的可调节端，电压比较器输出端与电源正极之间连接有LED灯。

优选的，所述门禁系统还包括摄像监控单元，摄像监控单元与主控制模块连接，人体感应单元检测到有人在门外逗留超过一定时候后，通过主控制模块给用户发送报警信息。

优选的，所述快递箱包括后板以及侧支架，侧支架为可伸缩结构。

优选的，所述门铃电路包括定时芯片NE555，定时芯片NE555复位引脚连接至电阻R2、R3、电容C1、C2的一个端点，二极管D2的正极以及二极管D1的负极连接至复位引脚，二极管D2负极连接至电阻R2与电阻R1的中节点，电阻R1另一端连接至电源正极，电源正极通过按钮开关SW连接二极管D1正极，电容C1、C2以及电阻R3的另一接口连接至电源负极，定时芯片NE555输出端连接至三极管的基极，三极管集电极与电源正极之间连接门铃。

本发明有益效果是:通过事先设定好家中有没有人，快递员根据情况判断是直接按门铃递送还是放在箱体内，另外，家中无人，也避免门铃一直响，制造噪声污染。

附图说明

下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1是本发明的具体实施方式的控制系统结构框图。

图2是本发明设计的光敏电阻照明电路仿真图。

图3是本发明设计的门铃电路仿真图。

具体实施方式

下面通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

本发明提供的智能门禁系统的主要思路为：包括主控制器、模式设定单元、人体感应单元、显示单元、摄像监控单元、门铃单元、光照单元、GSM短信发送单元和条码单号输入单元，各单元均连接至主控制器。具体的，模式设定单元用于设定系统的工作模式，根据室内有无人员设定，门铃单元和快递单元根据设定的系统模式做出相应的响应。系统设定的模式包括三种，分别为“家中有人”模式、“家中无人”模式，以及“家中无人，拒收快递”模式；相应的，在这三种模式下，显示单元分别显示内容为：“家中有人”、“家中无人”、“拒签，请退回”。“家中有人”模式下，门铃单元工作，来访者按击门铃，门铃响提示室内人员；“家中无人”模式以及“家中无人，拒收快递”模式下，来访者按击门铃，门铃并不会发声，不会影响周边邻居，快递箱子在“家中无人”模式下，通过条码单号输入单元读入快递信息，并通过GSM短信发送单元通知户主；“家中无人，拒收快递”模式下，条码单号输入单元以及门铃均不响应。

模式设定单元具体的可以通过按键电路来设置，显示单元可采用液晶显示屏，利用按键电路来设置家中有人没人及拒收三种状态情况，并使这三种状态结果在液晶屏上显示，以便告诉来访的客人具体情况。简单方便的设计，避免了当家中无人时，客人在门口一直按门铃等待的情况发生，从而避免了由于长时间的按门铃对周围邻居造成的噪声干扰，也解决了对拒收快递的处理问题。

显示模块选用的是LCD1602液晶屏，是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，该液晶显示屏每行有16个字符，即两行能够同时显示32个字符，能简单明了的满足一些基本的信息显示。

GSM短信发送模块，此模块安装在快递箱上，当送件人打开快递箱的同时，主控制器通过串口与GSM短信发送模块进行通信，并将快递成功入箱的短信发送到收件人的手机上，收件人收到短信后确认收货完成此次收件。此设计满足了收件人对快递的跟踪情况，了解并确保了快递的安全性。

快递箱的结构，为了满足大件快递或多个快递能寄存到快递箱的问题，本设计中快递箱采用承重能力较强，弹性较大的材质，并在快递箱的侧边横竖支架采用可以灵活抽动的钢管结构，当物件较大或者物件较多时，可以通过向外或向里面抽动钢管支架来调节快递箱的大小。当我们一段时间不使用快递箱时可将快递箱调节到最小的状态。此设计既实现了快递箱储存的功能要解决了快递箱占用空间的问题。

人体感应单元采用热释电材料极化随温度变化的特性探测红外辐射，采用双灵敏元互补方法抑制温度变化产生的干扰，提高了传感器的工作稳定性。本家用智能门禁系统中的红外传感模块主要用来检测是否有人靠近门口，然后主控制器再根据红外传感器模块检测到的结果来控制其他模块做出相应的功能应答。另外使用本红外传感模块时，应注意以下几点：1、上述特性指标是在源极电阻R2＝47KΩ条件下测定的，用户使用传感器时，可根据自己的需要调整R2的大小。2、注意灵敏元的位置及视场大小，以便得到最佳光学设计。3、所有电压信号的测量都是采用峰峰值定标。平衡度B中的EA和EB分别表示两个灵敏元的电压输出信号的峰峰值。4、使用传感时，管脚的弯曲或焊接部位应离开管脚基部4mm以上。5、使用传感器前，应先参考说明书，尤其要防止接错管脚。

门铃单元如图3所示：门铃单元包括蜂鸣器电路，蜂鸣器电路采用PNP9012型三极管设计放大电路，9012三极管采用一种最常见的低电压，大电流，小信号的PNP型三极管，此三极管应用非常广泛，一般在收音机上都能发现这种三极管作为放大电路。蜂鸣器的声音频率通过调节振荡电路中的电阻，电容的大小将其控制在600HZ-1200HZ之间。按键电路控制门铃使其发出“叮咚”的声音，当显示有人时按下开关蜂鸣器频率控制在600HZ左右，此时门铃发出“叮”的声音，松下开关蜂鸣器的频率控制在1200HZ左右，此时门铃发出“咚”的声音。

图3门铃电路原理：门铃电路采用555定时芯片搭建而成，555集成电路是一个把模拟电路和数字电路组合而成的混合电路，电路图中的NE555和R1、R2、R3、D2、D1、C1构成了一个多谐振荡器，SW是叮咚门铃的按钮开关，当按钮开关处于断开的状态，此时D1没有导通，D2反向截止，R3接地，所以NE555的4号端口一直处于低电平，而NE555的4接口是复位端，当接入低电平时使其复位，所以3号端口无输出，扬声器不响。并且C2通过R1、R2充电，充电完成后C1两端电压约等于电源电压。当S1闭合时，D2正向导通，通过R3向C1充电，C1两端电压升高，此时NE555的4号端处于高电平，无法使其复位，与此同时，C2则通过R2向NE555的7端口放电，它们以及NE555和C3构成了一个多谐振荡器。此时计算可得充放电两次的输出频率大概在600HZ～1200HZ之间，产生“叮咚”的声音。

如图2所示，光照单元的光敏电阻阻值受光照强度的变化而变化，当光照强度增加时，光敏电阻阻值减小，电压减小，当光照强度减弱时，光敏电阻阻值增大，电压增大，利用LM393电压比较器高低电压的比较，实现光敏电阻对LED灯电路中灯的控制。

图2光敏电阻电路原理：当在光敏电阻两端的金属电极之间加上电压，其中便有电流通过，受到适当波长的光线照射时，电流就会随光强的增加而变大，从而实现光电转换。而电路中的LM393芯片为电压比较器同相端与光敏电阻相连，在没有光照时，光敏电阻的电阻值很大，此时光敏电阻两端的电压升高，使LM393芯片的同相端电压大于反相端端电压，电压比较器的输出端OUT输出高电平电压，此时LED灯不亮。在有光照时，光敏电阻的电阻值很小，此时光敏电阻的电压下降，使LM393芯片的同相端电压小于反相端电压，电压比较器的输出端OUT输出低电平电压，此时LED灯亮。电路中接在LM393芯片反相端的电位器RW1用于调节该端的电位电压，这个电压也就是电压比较器输入的阀值翻转电压，用于光照灵敏度调节。

人体感应单元检测到门前有人时，光照单元根据周围光照强度的高低，自发判断是否开灯。在夜间光照强度不高时，当红外传感器检测到有人靠近时，系统会自动打开灯光；当显示家中无人或拒收快递时，红外传感器检测到有人靠近门口并停留5分钟时，系统自动发出报警警告并同时将此刻的红外摄像头监控画面发送到主人手机上；另外整个门禁系统装置都在红外摄像头的监控下完成的，保证了家中财产与快递的安全性。

本申请还包括指纹识别装置，指纹识别装置与主控制器连接，主控制器控制快递箱的门禁系统。

各模块按照其性能特点与主控制器相连，经过总体调试，来实现对模块的供电及功能的实现。条码扫描仪采用激光扫描仪的固定形式。激光扫描仪通过一个激光二极管发出一束光线，经过反射后照射到条码表面，再经反射回扫描器进行译码。一般阅读距离超过30cm时激光扫描仪都能完成扫描，且此款扫描仪的识别能力较强，成功率较高速度更快。

在实际的使用过程中：由5V电源给主控制器以及各模块提供供电，首先通过按键设置液晶屏显示家中有无人及是否拒收快递的三种状态。当液晶屏显示“家中有人！”，按门铃会发出声音，但此时快递箱上的条码单号输入单元不能工作；当液晶屏显示“家中无人”时，按门铃没有声音，快递箱上的条码单号输入单元正常工作，成功扫描或录入单号后快递箱自动打开，同时收件人会收到快递成功入箱的通知，并可通过短信确认收货完成此次收件；当液晶屏显示“拒收，请退回”时，快递箱上的条码扫描仪和单号录入不工作。

上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种智能门禁系统，其特征在于，

模式设定单元：设定主控制器的工作模式，包括“家中有人”模式、“家中无人”模式，以及“家中无人，拒收快递”模式；

显示单元：显示系统的当前设定模式；

门铃单元：与主控制器连接，“家中有人”模式下，门铃单元响应；“家中无人”模式以及“家中无人，拒收快递”模式下，门铃单元不响应；

条码单号输入单元：在“家中无人”模式下，读取快递单号信息，并给主控制器发送开箱信号；

GSM短信发送单元：快递箱内有快递时，主控制器通过GSM短信发送单元给用户发送短信提醒。

2.根据权利要求1所述的智能门禁系统，其特征在于，所述门禁系统还包括指纹识别单元，指纹识别单元识别用户的指纹，识别通过后，主控制器控制快递箱门打开。

3.根据权利要求1所述的智能门禁系统，其特征在于，所述门禁系统还包括人体感应单元，人体感应单元与主控制器连接，感应人体信号。

4.根据权利要求3所述的智能门禁系统，其特征在于，所述门禁系统还包括光照单元，光照单元与主控制连接，调节门外光线。

5.根据权利要求3所述的智能门禁系统，其特征在于，光照单元包括电压比较器和光敏电阻，电压比较器同相端通过光敏电阻连接至电源负极，通过电阻R1连接至电源正极，反相端连接至可调电位器RW1的可调节端，电压比较器输出端与电源正极之间连接有LED灯。

6.根据权利要求3所述的智能门禁系统，其特征在于，所述门禁系统还包括摄像监控单元，摄像监控单元与主控制模块连接，人体感应单元检测到有人在门外逗留超过一定时候后，通过主控制模块给用户发送报警信息。

7.根据权利要求1所述的智能门禁系统，其特征在于，所述快递箱包括后板以及侧支架，侧支架为可伸缩结构。

8.根据权利要求1所述的智能门禁系统，其特征在于，所述门铃电路包括定时芯片NE555，定时芯片NE555复位引脚连接至电阻R2、R3、电容C1、C2的一个端点，二极管D2的正极以及二极管D1的负极连接至复位引脚，二极管D2负极连接至电阻R2与电阻R1的中节点，电阻R1另一端连接至电源正极，电源正极通过按钮开关SW连接二极管D1正极，电容C1、C2以及电阻R3的另一接口连接至电源负极，定时芯片NE555输出端连接至三极管的基极，三极管集电极与电源正极之间连接门铃。