CN109615752A - 一种低功耗远程感应智能门锁及控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低功耗远程感应智能门锁及控制系统，所述智能门锁包括：控制电路板、UHF电路板、无线通信电路板、红外感应电路板以及门锁控制器。所述控制系统包括低功耗远程感应智能门锁和智能终端，所述低功耗远程感应智能门锁通过无线通信模块与所述智能终端连接。本发明通过UHF模块远距离感应门卡，实现远距离开锁，有效的提高了智能门锁的易用性，可靠性，稳定性、安全性。另外通过红外测距模块感应是否有人靠近，当人靠近时启动UHF模块，可以降低功耗。本发明作为种低功耗远程感应智能门锁及控制系统，广泛适用于门禁技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及门禁技术领域，尤其是涉及一种低功耗远程感应智能门锁及控制系统。
背景技术
随着物联网的普及,越来越多的企业在管理过程中意识到RFID技术带来的好处了,对RFID系统的需求也越来越明确,导致RFID应用越来越多。传统的RFID应用都是在工业生产中应用较广，采用设备固定，标签移动的方案实现；获取的标签数据通过有线通讯(以太网、RS485、RS232等)与管理系统通讯，进行数据管理。目前市场上的智能门锁，一般都采用指纹方案，开门前需要进行指纹触摸，如果双手拿有东西，就需要先放下东西，才能解锁大门，极不方便，指纹模块长时间裸漏在外，且来回触碰，也是一个产生大量细菌的地方，极不卫生。有的智能门锁带有短距离的高频方案，但是读写距离近，需要将门卡手动放到门锁极近的位置才可解锁，此问题和指纹类似。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的是提供一种低功耗远程感应智能门锁及控制系统。
本发明所采用的技术方案是：
一种低功耗远程感应智能门锁，包括：控制电路板、UHF电路板、无线通信电路板、红外感应电路板以及门锁控制器，
所述控制电路板上设置有MCU、存储模块以及电源模块，所述MCU与所述存储模块连接，所述电源模块的输出端与所述MCU的输入端连接；
所述UHF电路板上设置有UHF模块和UHF天线,所述UHF模块与所述UHF天线连接；
所述无线通信电路板上设置有WIFI通信模块；
所述红外感应电路板上设置有红外测距模块；
所述MCU分别与所述UHF模块、红外测距模块以及WIFI通信模块连接，所述MCU的输出端与所述门锁控制器的输入端连接。
进一步，所述电源模块包括电池、电流检测模块、过压保护模块以及充电接口，所述充电接口的输出端依次通过过压保护模块、电流检测模块与所述电池的输入端连接，所述电流检测电路的输出端与所述MCU的输入端连接。
进一步，所述电源模块为集成芯片，其型号为BQ24073。
进一步，所述无线通信模块包括蓝牙通信模块、4G通信模块、3G通信模块、2G通信模块、GPS通信模块或北斗通信模块中的一种或多种。
进一步，所述红外感应电路板上还设置有触摸屏，所述触摸屏的输出端与所述MCU的输入端连接。
进一步，所述红外测距模块包括红外发送头和光电接收投，所述红外发送头的输入端与所述MCU的输出端连接，所述光电接收投的输出端与所述MCU的输入端连接。
进一步，所述控制电路板上还设置有LCD显示屏，所述MCU的输出端与所述LCD显示屏的输入端连接。
进一步，所述红外测距模块采用的是GP2Y0A21YK0F芯片。
一种低功耗远程感应智能门锁控制系统，包括：其包括上述的低功耗远程感应智能门锁和智能终端，所述低功耗远程感应智能门锁通过无线通信模块与所述智能终端连接。
进一步，所述智能终端包括手机、平板电脑或PC。
本发明的有益效果是：本发明通过UHF模块远距离感应门卡，实现远距离开锁，有效的提高了智能门锁的易用性，可靠性，稳定性、安全性。另外通过红外测距模块感应是否有人靠近，当人靠近时启动UHF模块，其他时候休眠，从而可以降低功耗。
附图说明
图1是本发明中一种低功耗远程感应智能门锁的系统框架图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示，其示出了一种功耗远程感应智能门锁，包括：控制电路板、UHF电路板、无线通信电路板、红外感应电路板以及门锁控制器。所述红外感应电路板上设置有红外测距模块；所述MCU分别与所述UHF模块、红外测距模块以及WIFI通信模块连接，所述MCU的输出端与所述门锁控制器的输入端连接。所述无线通信模块包括蓝牙通信模块、4G通信模块、3G通信模块、2G通信模块、GPS通信模块或北斗通信模块中的一种或多种。
控制电路板上设置有MCU、存储模块以及电源模块，所述MCU与所述存储模块连接，所述电源模块的输出端与所述MCU的输入端连接；MCU采用MTK6735处理器，该处理器采用四核cortex-A7 1.3G，搭载Android5.1操作系统，。处理器提供丰富的外设接口，包括LCD、触摸屏、摄像头、按键板、音频、TF卡、USB等接口，实现终端的系统运行环境。
UHF电路板上设置有UHF模块和UHF天线,所述UHF模块与所述UHF天线连接；采用PR9200为核心平台，生成840MHz-960MHz载波信号；该芯片包含RFID调制、解调、编解码及内置了一个用于RFDI协议栈处理的ARM Cortex-M0处理器内核，同时提供两路UART、一路SPI、一路I2C和可复用的GPIO等外部接口,通过配置得到一个RF840MHz-960MHz频率载波信号。晶振采用19.2MHz有源晶体，RF输出信号至SAW(声表滤波器)进行滤波处理。射频信号通过PA放大和滤波后径定向耦合器至天线开关选择电路，再经过天线向外辐射电磁波。天线矩阵采用PIN管组成两通道开关电路，通过软件控制实现各个天线间的切换和轮询工作以实现不同方向上的门卡检测。通过智能选频实现降功耗，本发明中的UHF模块采用的跳频读卡模式，就是在说设置的频段中，按照协议规定的频点轮询。通过前期的识读记录识读性能好的频点，将跳频的频点设置为识读性能良好的频点，这样就提高了识读效率，大大降低功耗。
无线通信电路板上设置有WIFI通信模块。优选的，所述无线通信模块包括蓝牙通信模块、4G通信模块、3G通信模块、2G通信模块、GPS通信模块或北斗通信模块中的一种或多种。
红外测距模块包括红外发送头和光电接收投，所述红外发送头的输入端与所述MCU的输出端连接，所述光电接收投的输出端与所述MCU的输入端连接。红外测距模组反射能量法测距，是由发射控制电路控制发光元件发出信号(通常为红外线)射向目标物体，经物体反射后传回系统的接收端，通过光电转换器接收的光能量大小进而计算出目标物体的距离L。
式中P为接收端接收到的能量，K为常数，其大小由发射系统输出功率、转换效率决定，d为被测目标漫反射率。红外测距模组采用了SHARP的GP2Y0A21YK0F。
电源模块包括电池、电流检测模块、过压保护模块以及充电接口，所述充电接口的输出端依次通过过压保护模块、电流检测模块与所述电池的输入端连接，所述电流检测电路的输出端与所述MCU的输入端连接。优选的，所述电源模块为集成芯片，其型号为BQ24073。BQ24073具有28V的宽输入范围，支持最大1.5A充电电流为4.2V锂电池充电，并能支持充电源直接给系统供电。IN管脚为DC5V输入，OUT管脚接系统负载给系统供电，BAT管脚连接电池提供适配器给电池充电和电池给负载供电的双向路径。/PGOOD和/CHG为电源插入指示和充电状态指示，内部为开漏输出，当充电器插入时/PGOOD被拉低，充电器拔出时/PGOOD为高阻态，可通过外部的上拉拉高，/CHG则在充电状态下被拉低，充电完成或者出错时为高阻态此设计将/CHG信号用于控制充电与充满状态指示。EN1\EN2管脚用来配置其充电电流大小选择模式，/CE管脚为充电的使能功能，拉高可以强制终止充电，拉低允许充电。TD管脚为充电终止功能配置，拉低充电终止功能有效，拉高无效。ILIM管脚可以通过下拉电阻的值限制输入电流的大小。
进一步作为优选的实施方式，所述红外感应电路板上还设置有触摸屏，所述触摸屏的输出端与所述MCU的输入端连接。
进一步作为优选的实施方式，所述控制电路板上还设置有LCD显示屏，所述MCU的输出端与所述LCD显示屏的输入端连接
本发明通过UHF模块远距离感应门卡，MCU控制门锁控制器实现远距离开锁，有效的提高了智能门锁的易用性，可靠性，稳定性、安全性。另外通过红外测距模块感应是否有人靠近，当人靠近时启动UHF模块，可以降低功耗。
另外将各个功能模块分别设计在不同的电路板上，通过分板设计不仅可以避免各个功能模块之间的信号干扰，提高稳定性，减小了单个模块的体积，降低焊接时的难度，提高良品率；使用时更加灵活，可以选择贴在同侧(减小产品厚度)或贴在异侧(减小产品面积)；生产时采用不同配置的组合更加灵活方便；维修难度及维修成本也降低了。
一种低功耗远程感应智能门锁控制系统，包括：其包括上述的低功耗远程感应智能门锁和智能终端，所述低功耗远程感应智能门锁通过无线通信模块与所述智能终端连接。
进一步作为优选的实施方式，所述智能终端包括手机、平板电脑或PC。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种低功耗远程感应智能门锁，其特征在于，包括：控制电路板、UHF电路板、无线通信电路板、红外感应电路板以及门锁控制器，
所述控制电路板上设置有MCU、存储模块以及电源模块，所述MCU与所述存储模块连接，所述电源模块的输出端与所述MCU的输入端连接；
所述UHF电路板上设置有UHF模块和UHF天线,所述UHF模块与所述UHF天线连接；
所述无线通信电路板上设置有WIFI通信模块；
所述红外感应电路板上设置有红外测距模块；
所述MCU分别与所述UHF模块、红外测距模块以及WIFI通信模块连接，所述MCU的输出端与所述门锁控制器的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的低功耗远程感应智能门锁，其特征在于，所述电源模块包括电池、电流检测模块、过压保护模块以及充电接口，所述充电接口的输出端依次通过过压保护模块、电流检测模块与所述电池的输入端连接，所述电流检测电路的输出端与所述MCU的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的低功耗远程感应智能门锁，其特征在于，所述电源模块为集成芯片，其型号为BQ24073。
4.根据权利要求1所述的低功耗远程感应智能门锁，其特征在于，所述无线通信模块包括蓝牙通信模块、4G通信模块、3G通信模块、2G通信模块、GPS通信模块或北斗通信模块中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的低功耗远程感应智能门锁，其特征在于，所述红外感应电路板上还设置有触摸屏，所述触摸屏的输出端与所述MCU的输入端连接。
6.根据权利要求1所述的低功耗远程感应智能门锁，其特征在于，所述红外测距模块包括红外发送头和光电接收投，所述红外发送头的输入端与所述MCU的输出端连接，所述光电接收投的输出端与所述MCU的输入端连接。
7.根据权利要求1所述的低功耗远程感应智能门锁，其特征在于，所述控制电路板上还设置有LCD显示屏，所述MCU的输出端与所述LCD显示屏的输入端连接。
8.根据权利要求1所述的低功耗远程感应智能门锁，其特征在于，所述红外测距模块采用的是GP2Y0A21YK0F芯片。
9.一种低功耗远程感应智能门锁控制系统，其特征在于，包括：其包括上述权利要求1至8任一项所述的低功耗远程感应智能门锁和智能终端，所述低功耗远程感应智能门锁通过无线通信模块与所述智能终端连接。
10.根据权利要求9所述的低功耗远程感应智能门锁控制系统，其特征在于，所述智能终端包括手机、平板电脑或PC。
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