CN111768541A - 具有多媒体互动展示的人脸识别门禁系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种具有多媒体互动展示的人脸识别门禁系统，包括柜体，所述柜体的底部设有安设有可拆卸的底座，在所述柜体的顶部设有安设有可拆卸的中空设置的挡雨板，在所述柜体的展示面划分为上下两个区域，分别为门禁感应区域和信息展示区域，门禁感应区域位于信息展示区域的上侧。门禁系统验证通过后，门禁系统打开，否则门禁系统不打开。

Description

具有多媒体互动展示的人脸识别门禁系统

技术领域

本发明涉及一种门禁技术领域，特别是涉及一种具有多媒体互动展示的人脸识别门禁系统。

背景技术

随着科技的进步，门禁机已经从传统的输入密码和刷卡的解禁方式发展为人脸识别。具备人脸识别功能的门禁机通过采集待认证用户的面部特征，通过将采集的人像图像与已存储的人脸库数据进行比对，以此开启门禁。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种具有多媒体互动展示的人脸识别门禁系统。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种具有多媒体互动展示的人脸识别门禁系统，包括柜体，所述柜体的底部设有安设有可拆卸的底座，在所述柜体的顶部设有安设有可拆卸的中空设置的挡雨板，在所述柜体的展示面划分为上下两个区域，分别为门禁感应区域和信息展示区域，门禁感应区域位于信息展示区域的上侧；

在所述门禁感应区域划分有用于固定安装门禁显示屏模块的门禁显示屏模块子区域、用于固定安装摄像头模块的摄像头模块子区域、用于固定安装感应模块的感应模块子区域、用于固定安装指纹识别模块的指纹识别模块子区域和用于固定安装语音模块的语音模块子区域之一或者任一组合；摄像头模块子区域和门禁显示屏模块子区域位于感应模块子区域和指纹识别模块子区域的左侧，语音模块子区域位于门禁显示屏模块子区域和指纹识别模块子区域的下侧，门禁显示屏模块子区域位于摄像头模块子区域的下侧，感应模块子区域位于指纹识别模块子区域的上侧；

门禁显示屏模块固定安装在门禁显示屏模块子区域上，摄像头模块固定安装在摄像头模块子区域上，感应模块固定安装在感应模块子区域上，指纹识别模块固定安装在指纹识别模块子区域上，语音模块固定安装在语音模块子区域上；在信息展示区域上固定安装有信息展示显示屏模块；

还包括在柜体内安设有用于固定安装PCB板的PCB板安装座，在PCB板安装座上固定安装有PCB板，在PCB板上设置有控制器和网络连接模块；

控制器的网络连接端与网络连接模块的网络连接端相连，门禁显示屏模块的显示数据端与控制器的门禁显示数据端相连，摄像头模块的图像数据端与控制器的图像数据端相连，感应模块的数据读写端与控制器的数据读写端相连，指纹识别模块的指纹数据端与控制器的指纹数据端相连，语音模块的语音数据端与控制器的语音数据端相连，信息展示显示屏模块的显示数据端与控制器的信息展示数据端相连；

门禁系统验证通过后，门禁系统打开，否则门禁系统不打开。。

在本发明的一种优选实施方式中，还包括在底座底面上设置有用于行走的万向轮；

或/和所述语音模块包括语音输入模块和语音输出模块，语音输入模块的语音数据输出端与控制器的语音数据输入端相连，语音输出模块的语音数据输入端与控制器的语音数据输出端相连；

或/和网络连接模块包括有线网络连接模块和无线网络连接模块之一或者任意组合，所述有线网络连接模块的网络连接端与控制器的有线网络连接端相连，无线网络连接模块的网络连接端与控制器的无线网络连接端相连。

在本发明的一种优选实施方式中，有线网络连接模块包括百兆网卡模块或/和千兆网卡模块，百兆网卡模块的网络连接端与控制器的百兆网卡网络连接端相连，千兆网卡模块的网络连接端与控制器的千兆网卡网络连接端相连；

无线网络连接模块包括GPRS模块、NB-IOT模块和4G模块之一或者任意组合，GPRS模块的网络连接端与控制器的GPRS网络连接端相连，NB-IOT模块的网络连接端与控制器的NB-IOT网络连接端相连，4G模块的网络连接端与控制器的4G网络连接端相连。

在本发明的一种优选实施方式中，还包括在PCB板上设置的GPS模块，GPS模块的地理位置数据输出端与控制器的地理位置数据输入端相连，通过GPS模块获取柜体所处地理位置，将本地的天气状况通过信息展示显示屏模块显示；

或/和还包括在PCB板上设置的日期计时模块，日期计时模块的日期数据端与控制器的日期数据端相连；所述日期计时模块包括：日期计时芯片U8的电源电压端VDD分别与电容C3的第一端、电容C4的第一端、电阻R7的第一端、电阻R18的第一端和电阻R21的第一端相连，日期计时芯片U8的电源地端GND分别与电容C3的第二端、电容C4的第二端和电源地相连，电阻R7的第二端分别与二极管D14的负极和二极管D1的负极相连，二极管D14的正极与纽扣电池的正极相连，纽扣电池的负极与电源地相连，二极管D1的正极与+3.3V电源电压相连，电阻R18的第二端分别与日期计时芯片U8的时钟端SCL和控制器的时钟端相连，电阻R21的第二端分别与日期计时芯片U8的数据端SDA和控制器的日期计时数据端相连；当其柜体联网时，将网络北京时间更新至日期计时模块，当其网络故障时，将其日期计时模块的实时日期时间作为信息展示显示屏模块的显示时间。

本发明还公开了一种具有多媒体互动展示的人脸识别门禁系统的工作方法，包括以下步骤：

S1，门禁系统验证进入者的身份，验证通过后门禁打开；

验证未通过，控制器控制摄像头模块拍摄待进入者人脸头像；将拍摄的待进入者的人脸头像上传至云端服务器存储作为筛查对象；门禁不打开；

S2，通过信息展示显示屏模块和语音模块向行人展示图像数据信息和语音数据信息，该图像数据信息或/和语音数据信息包括天气或/和日期。

在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S1中包括以下步骤：

S11，当门禁系统检测到有待进入者进入时，控制器控制摄像头模块、感应模块、指纹识别模块之一或者任意组合工作：

S111，摄像头模块采集的用户人脸图像数据信息与云端服务器预设的人脸图像数据信息相对比：

若摄像头模块采集的用户人脸图像数据信息与云端服务器预设的人脸图像数据信息一致，则云端服务器向门禁系统发送开门信号，门禁打开；

若摄像头模块采集的用户人脸图像数据信息与云端服务器预设的人脸图像数据信息不一致，则云端服务器不向门禁系统发送开门信号；

S112，感应模块读取的用户卡内的用户数据信息与云端服务器预设的用户数据信息相对比：

若感应模块读取的用户卡内的用户数据信息与云端服务器预设的用户数据信息一致，则云端服务器向门禁系统发送开门信号，门禁打开；

若感应模块读取的用户卡内的用户数据信息与云端服务器预设的用户数据信息不一致，则云端服务器不向门禁系统发送开门信号；

S113，指纹识别模块识别的用户指纹数据信息与云端服务器预设的用户指纹数据信息相对比：

若指纹识别模块识别的用户指纹数据信息与云端服务器预设的用户指纹数据信息一致，则云端服务器向门禁系统发送开门信号，门禁打开；

若指纹识别模块识别的用户指纹数据信息与云端服务器预设的用户指纹数据信息不一致，则云端服务器不向门禁系统发送开门信号；

S12，通过门禁显示屏模块输入开门信息：

S121，通过门禁显示屏模块输入的门禁密码与云端服务器的预设门禁密码相对比：

若通过门禁显示屏模块输入的门禁密码与云端服务器的预设门禁密码一致，则云端服务器向门禁系统发送开门信号，门禁打开；

若通过门禁显示屏模块输入的门禁密码与云端服务器的预设门禁密码不一致，则云端服务器不向门禁系统发送开门信号；

S122，通过门禁显示屏模块输入的验证码与云端服务器发送的验证码相对比：

若通过门禁显示屏模块输入的验证码与云端服务器发送的验证码一致，则云端服务器向门禁系统发送开门信号，门禁打开；

若通过门禁显示屏模块输入的验证码与云端服务器发送的验证码不一致，则控制器不向门禁系统发送开门信号。

在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S121中包括输入的门牌号和门牌号所对应的门禁密码：

S1211，当控制器接收到输入门禁密码触发信号，则门禁显示屏模块弹出门牌号输入框和门禁密码输入框；

S1212，当控制器接收到门禁密码输入完成触发命令，则控制器将接收的门牌号发送至云端服务器，云端服务器搜索门牌号所对应的云端门禁密码，将搜索到的云端门禁密码发送至控制器；

S1213，控制器对输入的门禁密码进行哈希运算，得到门禁验证密码，控制器比对门禁验证密码与云端门禁密码是否一致：

若门禁验证密码与云端门禁密码一致，则控制器向门禁系统发送开门信号，门禁打开；其门禁验证密码的计算方法为：

M(X)＝hash[X]，其中，X表示通过门禁显示屏模块输入的门禁密码，hash[]表示采用MD5的哈希算法，M(X)表示门禁验证密码；

若门禁验证密码与云端门禁密码不一致，则控制器不向门禁系统发送开门信号；

其云端门禁密码的计算方法为：

Q(X′)＝hash[X′]，其中，X′表示在云端服务器上预先设置的门禁密码，hash[]表示采用MD5的哈希算法，Q(X′)表示云端门禁密码；在云端服务器上预先设置的门禁密码X′与通过门禁显示屏模块输入的门禁密码X一致；

在步骤S122中包括输入业主手机号和业主手机号收到的验证码：

S1221，当控制器接收到输入验证码触发信号，则门禁显示屏模块弹出业主手机号输入框和验证码输入框；

S1222，控制器将接收到的业主手机号发送至云端服务器验证：

若云端服务器不存在该业主手机号，则提示该业主手机号输入错误，

若云端服务器存在该业主手机号，则云端服务器向该业主手机号发送验证码以及控制器发送该验证码；

S1223，控制器比对通过门禁显示屏模块输入的验证码与云端服务器发送给控制器的验证码是否一致：

若通过门禁显示屏模块输入的验证码与云端服务器发送给控制器的验证码一致，则控制器向门禁系统发送打开门禁信号，门禁打开；便于非业主验证进入门禁系统，也可以业主验证进入门禁系统，便捷方便。

若通过门禁显示屏模块输入的验证码与云端服务器发送给控制器的验证码不一致，则控制器不向门禁系统发送打开门禁信号；并对操作者人脸头像进行拍照上传至云端服务器存储作为筛查对象。筛查对象有利于快速定位犯罪嫌疑人。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明能够通过云端服务器验证成功后打开门禁。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明柜体展示面结构示意图。

图2是本发明连接示意框图。

图3是本发明日期计时模块电路连接示意图。

图4是本发明控制器电路连接示意图。

图5是本发明供电模块电路连接示意图。

图6是本发明开关信号输入电路电路连接示意图。

图7是本发明状态指示电路电路连接示意图。

图8是本发明开关控制电路电路连接示意图。

图9是本发明感应模块电路连接示意图。

图10是本发明NB-IOT驱动模块电路连接示意图。

图11是本发明NB-IOT模块电路连接示意图。

图12是本发明晶振电路电路连接示意图。

图13是本发明信号处理电路电路连接示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明提供了一种具有多媒体互动展示的人脸识别门禁系统，如图1所示，包括柜体，所述柜体的底部设有安设有可拆卸的底座8，在所述柜体的顶部设有安设有可拆卸的中空设置的挡雨板1，在所述柜体的展示面划分为上下两个区域，分别为门禁感应区域和信息展示区域，门禁感应区域位于信息展示区域的上侧；

在所述门禁感应区域划分有用于固定安装门禁显示屏模块的门禁显示屏模块子区域、用于固定安装摄像头模块的摄像头模块子区域、用于固定安装感应模块的感应模块子区域、用于固定安装指纹识别模块的指纹识别模块子区域和用于固定安装语音模块的语音模块子区域之一或者任一组合；摄像头模块子区域和门禁显示屏模块子区域位于感应模块子区域和指纹识别模块子区域的左侧，语音模块子区域位于门禁显示屏模块子区域和指纹识别模块子区域的下侧，门禁显示屏模块子区域位于摄像头模块子区域的下侧，感应模块子区域位于指纹识别模块子区域的上侧；

门禁显示屏模块3固定安装在门禁显示屏模块子区域上，摄像头模块2固定安装在摄像头模块子区域上，感应模块4固定安装在感应模块子区域上，指纹识别模块5固定安装在指纹识别模块子区域上，语音模块固定安装在语音模块子区域上；在信息展示区域上固定安装有信息展示显示屏模块8；

还包括在柜体内安设有用于固定安装PCB板的PCB板安装座，在PCB板安装座上固定安装有PCB板，在PCB板上设置有控制器和网络连接模块；

控制器的网络连接端与网络连接模块的网络连接端相连，门禁显示屏模块的显示数据端与控制器的门禁显示数据端相连，摄像头模块的图像数据端与控制器的图像数据端相连，感应模块的数据读写端与控制器的数据读写端相连，指纹识别模块的指纹数据端与控制器的指纹数据端相连，语音模块的语音数据端与控制器的语音数据端相连，信息展示显示屏模块的显示数据端与控制器的信息展示数据端相连；

门禁系统验证通过后，门禁系统打开，否则门禁系统不打开。其包括：

摄像头模块采集的用户人脸图像数据信息与云端服务器预设的人脸图像数据信息相对比，若摄像头模块采集的用户人脸图像数据信息与云端服务器预设的人脸图像数据信息一致，则云端服务器向门禁系统发送开门信号，门禁打开；

或/和感应模块读取的用户卡内的用户数据信息与云端服务器预设的用户数据信息相对比，若感应模块读取的用户卡内的用户数据信息与云端服务器预设的用户数据信息一致，则云端服务器向门禁系统发送开门信号，门禁打开；

或/和指纹识别模块识别的用户指纹数据信息与云端服务器预设的用户指纹数据信息相对比，若指纹识别模块识别的用户指纹数据信息与云端服务器预设的用户指纹数据信息一致，则云端服务器向门禁系统发送开门信号，门禁打开；

或/和通过门禁显示屏模块输入的门禁密码与云端服务器的预设门禁密码相对比，若通过门禁显示屏模块输入的门禁密码与云端服务器的预设门禁密码一致，则云端服务器向门禁系统发送开门信号，门禁打开；

否则，门禁不打开。

在本发明的一种优选实施方式中，还包括在底座8底面上设置有用于行走的万向轮；

或/和所述语音模块包括语音输入模块7和语音输出模块6，语音输入模块7的语音数据输出端与控制器的语音数据输入端相连，语音输出模块6的语音数据输入端与控制器的语音数据输出端相连；其左侧的语音输出模块为左声道，右侧的语音输出模块为右声道。

或/和网络连接模块包括有线网络连接模块和无线网络连接模块之一或者任意组合，所述有线网络连接模块的网络连接端与控制器的有线网络连接端相连，无线网络连接模块的网络连接端与控制器的无线网络连接端相连。

在本发明的一种优选实施方式中，有线网络连接模块包括百兆网卡模块或/和千兆网卡模块，百兆网卡模块的网络连接端与控制器的百兆网卡网络连接端相连，千兆网卡模块的网络连接端与控制器的千兆网卡网络连接端相连；

无线网络连接模块包括GPRS模块、NB-IOT模块和4G模块之一或者任意组合，GPRS模块的网络连接端与控制器的GPRS网络连接端相连，NB-IOT模块的网络连接端与控制器的NB-IOT网络连接端相连，4G模块的网络连接端与控制器的4G网络连接端相连。

在本发明的一种优选实施方式中，还包括在PCB板上设置的GPS模块，GPS模块的地理位置数据输出端与控制器的地理位置数据输入端相连，通过GPS模块获取柜体所处地理位置，将本地的天气状况通过信息展示显示屏模块显示；

或/和还包括在PCB板上设置的日期计时模块，日期计时模块的日期数据端与控制器的日期数据端相连；所述日期计时模块包括：日期计时芯片U8的电源电压端VDD分别与电容C3的第一端、电容C4的第一端、电阻R7的第一端、电阻R18的第一端和电阻R21的第一端相连，日期计时芯片U8的电源地端GND分别与电容C3的第二端、电容C4的第二端和电源地相连，电阻R7的第二端分别与二极管D14的负极和二极管D1的负极相连，二极管D14的正极与纽扣电池的正极相连，纽扣电池的负极与电源地相连，二极管D1的正极与+3.3V电源电压相连，电阻R18的第二端分别与日期计时芯片U8的时钟端SCL和控制器的时钟端相连，电阻R21的第二端分别与日期计时芯片U8的数据端SDA和控制器的日期计时数据端相连；当其柜体联网时，将网络北京时间更新至日期计时模块，当其网络故障时，将其日期计时模块的实时日期时间作为信息展示显示屏模块的显示时间。

本发明还公开了一种具有多媒体互动展示的人脸识别门禁系统的工作方法，包括以下步骤：

S1，门禁系统验证进入者的身份，验证通过后门禁打开；

验证未通过，控制器控制摄像头模块拍摄待进入者人脸头像；将拍摄的待进入者的人脸头像上传至云端服务器存储作为筛查对象；门禁不打开；

S2，通过信息展示显示屏模块和语音模块向行人展示图像数据信息和语音数据信息，该图像数据信息或/和语音数据信息包括天气或/和日期。在本实施方式中，控制器根据摄像头采集的行人数据，展示以下内容：若摄像头采集的行人包括儿童，则信息展示显示屏模块和语音模块向行人播报关于教育类的数据信息；若摄像头采集的行人包括老人，则信息展示显示屏模块和语音模块向行人播报保健类产品的数据信息；若摄像头采集的行人包括青年人，则信息展示显示屏模块和语音模块向行人播报旅游类的数据信息。

在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S1中包括以下步骤：

S11，当门禁系统检测到有待进入者进入时，控制器控制摄像头模块、感应模块、指纹识别模块之一或者任意组合工作：

S111，摄像头模块采集的用户人脸图像数据信息与云端服务器预设的人脸图像数据信息相对比：

若摄像头模块采集的用户人脸图像数据信息与云端服务器预设的人脸图像数据信息一致，则云端服务器向门禁系统发送开门信号，门禁打开；

若摄像头模块采集的用户人脸图像数据信息与云端服务器预设的人脸图像数据信息不一致，则云端服务器不向门禁系统发送开门信号；

S112，感应模块读取的用户卡内的用户数据信息与云端服务器预设的用户数据信息相对比：

若感应模块读取的用户卡内的用户数据信息与云端服务器预设的用户数据信息一致，则云端服务器向门禁系统发送开门信号，门禁打开；

若感应模块读取的用户卡内的用户数据信息与云端服务器预设的用户数据信息不一致，则云端服务器不向门禁系统发送开门信号；

S113，指纹识别模块识别的用户指纹数据信息与云端服务器预设的用户指纹数据信息相对比：

若指纹识别模块识别的用户指纹数据信息与云端服务器预设的用户指纹数据信息一致，则云端服务器向门禁系统发送开门信号，门禁打开；

若指纹识别模块识别的用户指纹数据信息与云端服务器预设的用户指纹数据信息不一致，则云端服务器不向门禁系统发送开门信号；

S12，通过门禁显示屏模块输入开门信息：

S121，通过门禁显示屏模块输入的门禁密码与云端服务器的预设门禁密码相对比：

若通过门禁显示屏模块输入的门禁密码与云端服务器的预设门禁密码一致，则云端服务器向门禁系统发送开门信号，门禁打开；

若通过门禁显示屏模块输入的门禁密码与云端服务器的预设门禁密码不一致，则云端服务器不向门禁系统发送开门信号；

S122，通过门禁显示屏模块输入的验证码与云端服务器发送的验证码相对比：

若通过门禁显示屏模块输入的验证码与云端服务器发送的验证码一致，则云端服务器向门禁系统发送开门信号，门禁打开；

若通过门禁显示屏模块输入的验证码与云端服务器发送的验证码不一致，则控制器不向门禁系统发送开门信号。

在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S121中包括输入的门牌号和门牌号所对应的门禁密码：

S1211，当控制器接收到输入门禁密码触发信号，则门禁显示屏模块弹出门牌号输入框和门禁密码输入框；

S1212，当控制器接收到门禁密码输入完成触发命令，则控制器将接收的门牌号发送至云端服务器，云端服务器搜索门牌号所对应的云端门禁密码，将搜索到的云端门禁密码发送至控制器；

S1213，控制器对输入的门禁密码进行哈希运算，得到门禁验证密码，控制器比对门禁验证密码与云端门禁密码是否一致：

若门禁验证密码与云端门禁密码一致，则控制器向门禁系统发送开门信号，门禁打开；其门禁验证密码的计算方法为：

M(X)＝hash[X]，其中，X表示通过门禁显示屏模块输入的门禁密码，hash[]

表示采用MD5的哈希算法，M(X)表示门禁验证密码；保证数据安全。

若门禁验证密码与云端门禁密码不一致，则控制器不向门禁系统发送开门信号；

其云端门禁密码的计算方法为：

Q(X′)＝hash[X′]，其中，X′表示在云端服务器上预先设置的门禁密码，

hash[]表示采用MD5的哈希算法，Q(X′)表示云端门禁密码；在云端服务器上预先设置的门禁密码X′与通过门禁显示屏模块输入的门禁密码X一致；

在步骤S122中包括输入业主手机号和业主手机号收到的验证码：

S1221，当控制器接收到输入验证码触发信号，则门禁显示屏模块弹出业主手机号输入框和验证码输入框；

S1222，控制器将接收到的业主手机号发送至云端服务器验证：

若云端服务器不存在该业主手机号，则提示该业主手机号输入错误，

若云端服务器存在该业主手机号，则云端服务器向该业主手机号发送验证码以及控制器发送该验证码；

S1223，控制器比对通过门禁显示屏模块输入的验证码与云端服务器发送给控制器的验证码是否一致：

若通过门禁显示屏模块输入的验证码与云端服务器发送给控制器的验证码一致，则控制器向门禁系统发送打开门禁信号，门禁打开；

若通过门禁显示屏模块输入的验证码与云端服务器发送给控制器的验证码不一致，则控制器不向门禁系统发送打开门禁信号；并对操作者人脸头像进行拍照上传至云端服务器存储作为筛查对象。

在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S1中还包括：

当控制器接收到呼叫门牌号触发信号，则门禁显示屏模块弹出门牌号呼叫输入框；

当控制器接收到呼叫输入完成触发命令，则控制器向所呼叫门牌号客户端发送语音或/和视频接收触发信号；

若云端服务器接收到所呼叫门牌号客户端发出的已语音或/和视频接收触发信号，且接收到所呼叫门牌号客户端发出的打开门禁触发信号，则云端服务器向门禁系统发送打开门禁信号，门禁打开。

在本实施方式中，还包括：当摄像头模块没有检测到人脸头像时，在信息展示显示屏模块上滚动播出广告或者主旋律宣传界面；

当摄像头模块检测到人脸头像时，对该人脸头像人员的历史数据进行提取，系统根据人员身份信息，包括进入次数、性别、年龄、手机号、兴趣偏好、搜索网站历史记录之一或者任意组合，根据兴趣、搜索网站历史记录关键词推送相对应的精准广告；系统在屏幕上展示精准广告的同时，还会把该精准信息推送到微信或者其他社交平台上，并可以点击信息一键进入该广告产品的购买商城。本系统实现了不同的人展示了不同的画面、语音和推送信息，相当于千人千面智能人脸识别门禁系统。

当进入成功之后，向进入人员对应的手机发送进入信息，该进入信息包括进入时间和进入人员人脸图像。随时了解进出状况以及保证安全。

感应模块包括：如图4和图9所示，nRF芯片U2模式片选端与控制器模式片选端相连，nRF芯片U2SPI片选端与控制器的SPI片选端相连，nRF芯片U2时钟端与控制器nRF时钟端相连，nRF芯片U2SPI数据输入端与控制器SPI数据输出端相连，nRF芯片U2SPI数据输出端与控制器SPI数据输入端相连，nRF芯片U2中断端与控制器nRF中断端相连，nRF芯片U2电源地端与电阻R3一端相连，电阻R3另一端与电源地相连。

NB-IOT模块包括：如图10和图11所示，NB芯片U1SIM重置输出端连接第十五电阻R15一端和第三十三电容C33一端，第三十三电容C33另一端连接NB芯片U1接地端，第十五电阻R15另一端连接第十四瞬变抑制二极管总成U14第四端和SIM卡座U3重置输入端，NB芯片U1SIM时钟端连接第四十八电阻R48一端和第四十五电容C45一端，第四十五电容C45另一端连接NB芯片U1接地端，第四十八电阻R48另一端连接第十四瞬变抑制二极管总成U14第六端和SIM卡座U3时钟端，NB芯片U1数据传输端连接第十六电阻R16一端和第四十四电容C44一端，第四十四电容C44另一端连接NB芯片U1接地端，第十六电阻R16另一端连接第十四瞬变抑制二极管总成U14第五端和SIM卡座U3数据传输端，NB芯片U1SIM接地端连接SIM卡座U3电源地端和电容C32一端；NB芯片U1电源端连接第十四瞬变抑制二极管总成U14第三端、SIM卡座U3电源端、SIM卡座U3供电端和电容C32另一端，第十四瞬变抑制二极管总成U14第二端连接电源地。

在PCB上还设置有供电模块，所述供电模块包括：如图5所示，降压器LM1电源电压输入端VIN连接第十八电容C18一端、第十五电容C15一端、第三电容C3一端和第一电阻R1一端，第一电阻R1另一端连接第二电容C2一端、第四电容C4一端和第一插座CON1第一端，第一插座CON1另一端连接电源地，降压器LM1电压输出端VOUT和降压器LM1电压输出端VOUT1连接第十七电容C17一端和第一电容C1一端，第十八电容C18另一端、第十五电容C15另一端、第三电容C3另一端、第二电容C2另一端、第四电容C4另一端、第十七电容C17另一端、第一电容C1另一端和降压器LM1的电源地端GND均连接电源地。将第一插座输入的+5V电源电压通过降压器LM1转换为稳定的+3.3V电源电压。其中，第二电容C2、第三电容C3、第十五电容C15、第一电容C1为106电容，第十八电容C18、第十七电容C17为104电容，第四电容C4的容值为0.47uF，降压器LM1的型号为1117-3.3V。

在PCB板上还设置有开关控制电路，开关控制电路包括：如图8所示，第八十一电阻R81一端连接控制器开关信号输出端和第八十二电阻R82一端，第八十二电阻R82另一端连接+3.3V电源电压，第八十一电阻R81另一端连接第十三三极管Q13基极，第十三三极管Q13发射极连接电源地，第十三三极管Q13集电极连接第八十电阻R80一端和第六十八电阻R68一端，第八十电阻R80另一端连接+3.3V电源电压，第六十八电阻R68另一端连接第三三极管Q3基极，第三三极管Q3发射极连接电源地，第三三极管Q1集电极连接第六十五电阻R65一端和第六十六电阻R66一端，第六十五电阻R65另一端连接+3.3V电源电压，第六十六电阻R66另一端连接第八场效应管Q8栅极，第八场效应管Q8源极连接+3.3V电源电压，第八场效应管Q8漏极连接NB芯片稳波电路信号输入端和nRF芯片稳波电路信号输入端。其中，第八十一电阻R81、第六十八电阻R68的阻值为10K，第八十二电阻R82、第六十五电阻R65的阻值为100K，第八十电阻R80的阻值为1M，第六十六电阻R66的阻值为1K，第三三极管Q3、第十三三极管Q13为NPN型三极管，第八场效应管Q8为增强型P沟道场效应管。当其接控制器开关信号输出端输出截止电平，第十三三极管Q13处于截止状态，此时第三三极管Q3基极电平为导通电平，第三三极管Q3处于导通状态，第八场效应管Q8栅极电平被拉低，第八场效应管Q8处于截止状态，不向NB芯片和nRF芯片供电；相应的，当其接控制器开关信号输出端输出导通电平，此时第十三三极管Q13处于导通状态，第三三极管Q3基极电平被拉低，第三三极管Q3处于截止状态，第八场效应管Q8栅极为导通电平，第八场效应管Q8处于导通状态，向NB芯片和nRF芯片供电。

NB芯片稳波电路包括：如图10所示，第二电阻R2一端为NB芯片稳波电路信号输入端，第二电阻R2另一端连接第十一二极管D11负极、第二十六电容C26一端、第二十七电容C27一端、第二十八电容C28一端和第二十九电容C29一端，第十一二极管D11负极、第二十六电容C26另一端、第二十七电容C27另一端、第二十八电容C28另一端和第二十九电容C29另一端均连接第六十九电阻R69一端和NB芯片U1接地端，第六十九电阻R69另一端连接电源地，第二电阻R2另一端为NB芯片稳波电路信号输出端，连接NB芯片U1工作电压输入端；其中，第二电阻R2的阻值为5Ω，第十一二极管D11为稳压管，第二十六电容C26为胆电容，其容值为470uF，第二十七电容C27的容值为0.1uF，第二十八电容C28的容值为33pF，第二十九电容C29的容值为10pF，第六十九电阻R69的阻值为1K。

nRF芯片稳波电路包括：如图9所示，第四电阻R4一端为nRF芯片稳波电路信号输入端，第四电阻R4另一端连接nRF芯片U2工作电压输入端、第五电容C5一端、第八电容C8一端、第九电容C9一端和第十电容C10一端，第五电容C5另一端、第八电容C8另一端、第九电容C9另一端和第十电容C10另一端均连接nRF芯片U2接地端。其中，第四电阻R4的阻值为5Ω，第五电容C5的容值为10pF，第八电容C8的容值为33pF，第九电容C9的容值为0.1uF，第十电容C10为106电容。

在PCB板上还设置有开关信号输入电路，开关信号输入电路包括：如图6所示，第一开关K1第一端连接第六电阻R6一端和控制器开关信号输入端，第六电阻R6另一端连接+3.3V电源电压，第一开关K1第三端连接电源地。其中，第一开关K1的型号为5.2X5.2X1.5贴片按键开关，第六电阻R6的阻值为10K。第一开关K1断开时，控制器开关信号输入端为高电平，此时控制器关闭测试模式；相应的，第一开关K1闭合时，控制器开关信号输入端电平被拉低，为低电平，此时控制器开启测试模式。

在PCB板上还包括状态指示电路，状态指示电路包括：如图7和图4所示，第二十六发光二极管D26正极连接第二十四电阻R24一端，第二十四电阻R24另一端连接+3.3V电源电压，第二十六发光二极管D26负极连接控制器第一状态信号输出端，第二十八发光二极管D28正极连接第二十三电阻R23一端，第二十三电阻R23另一端连接+3.3V电源电压，第二十八发光二极管D28负极连接控制器第二状态信号输出端。其中，第二十四电阻R24、第二十三电阻R23的阻值为1K，第二十八发光二极管D28点亮时发出红光，第二十六发光二极管D26点亮时发出绿光。

在PCB上还包括晶振电路，晶振电路包括：如图12和图4所示，第一晶振Y1一端连接第六电容C6一端和控制器晶振输出端，第一晶振Y1另一端连接第七电容C7一端和控制器晶振输入端，第六电容C6另一端和第七电容C7另一端均连接电源地。其中，第六电容C6、第七电容C7的容值为20pF，第一晶振Y1为8M晶振；其控制器的型号为STM32F103，NB芯片U1的型号为BC28，nRF芯片U2的型号为BK2425。

在PCB上还包括信号处理电路，信号处理电路包括：如图13所示，第二十六电阻R26一端与设置在柜体的内温度传感器的温度数据信号输出端相连，第二十六电阻R26另一端连接第二十一电容C21一端、第二十二电容C22一端和第二十七电阻R27一端，第二十一电容C21另一端连接电源地，第二十二电容C22另一端连接第五放大器U5同相输入端和第二十八电阻R28一端，第二十八电阻R28另一端连接电源地，第五放大器U5异相输入端连接第二十九电阻R29一端和第三十电阻R30一端，第二十九电阻R29另一端连接电源地，第三十电阻R30另一端和第二十七电阻R27另一端连接第五放大器U5输出端，第五放大器U5输出端连接第四放大器U4同相输入端，第四放大器U4异相输入端连接电源地，第四放大器U4漂移端连接第三十一电阻R31一端，第三十一电阻R31另一端连接第四放大器U4输出端，第四放大器U4输出端连接第三十二电阻R32一端，第三十二电阻R32另一端连接第三十三电阻R33一端和第二十四电容C24一端，第三十三电阻R33另一端连接第二十三电容C23一端和第七放大器U7同相输入端，第二十三电容C23另一端连接电源地，第七放大器U7异相输入端连接第三十五滑动变阻器R35固定端，第七放大器U7漂移端连接第三十四电阻R34一端，第三十四电阻R34另一端和第二十四电容C24另一端均连接第七放大器U7输出端，第七放大器U7输出端连接第三十六电阻R36一端，第三十六电阻R36另一端连接第三十五滑动变阻器R35固定端、第三十五滑动变阻器R35滑片端，第三十五滑动变阻器R35另一固定端连接电源地；第七放大器U7输出端与控制器的温度数据输入端相连。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种具有多媒体互动展示的人脸识别门禁系统，其特征在于，包括柜体，所述柜体的底部设有安设有可拆卸的底座(8)，在所述柜体的顶部设有安设有可拆卸的中空设置的挡雨板(1)，在所述柜体的展示面划分为上下两个区域，分别为门禁感应区域和信息展示区域，门禁感应区域位于信息展示区域的上侧；

在所述门禁感应区域划分有用于固定安装门禁显示屏模块的门禁显示屏模块子区域、用于固定安装摄像头模块的摄像头模块子区域、用于固定安装感应模块的感应模块子区域、用于固定安装指纹识别模块的指纹识别模块子区域和用于固定安装语音模块的语音模块子区域之一或者任一组合；摄像头模块子区域和门禁显示屏模块子区域位于感应模块子区域和指纹识别模块子区域的左侧，语音模块子区域位于门禁显示屏模块子区域和指纹识别模块子区域的下侧，门禁显示屏模块子区域位于摄像头模块子区域的下侧，感应模块子区域位于指纹识别模块子区域的上侧；

门禁显示屏模块(3)固定安装在门禁显示屏模块子区域上，摄像头模块(2)固定安装在摄像头模块子区域上，感应模块(4)固定安装在感应模块子区域上，指纹识别模块(5)固定安装在指纹识别模块子区域上，语音模块固定安装在语音模块子区域上；在信息展示区域上固定安装有信息展示显示屏模块(8)；

还包括在柜体内安设有用于固定安装PCB板的PCB板安装座，在PCB板安装座上固定安装有PCB板，在PCB板上设置有控制器和网络连接模块；

控制器的网络连接端与网络连接模块的网络连接端相连，门禁显示屏模块的显示数据端与控制器的门禁显示数据端相连，摄像头模块的图像数据端与控制器的图像数据端相连，感应模块的数据读写端与控制器的数据读写端相连，指纹识别模块的指纹数据端与控制器的指纹数据端相连，语音模块的语音数据端与控制器的语音数据端相连，信息展示显示屏模块的显示数据端与控制器的信息展示数据端相连；

门禁系统验证通过后，门禁系统打开，否则门禁系统不打开。

2.根据权利要求1所述的具有多媒体互动展示的人脸识别门禁系统，其特征在于，还包括在底座(8)底面上设置有用于行走的万向轮；

或/和所述语音模块包括语音输入模块(7)和语音输出模块(6)，语音输入模块(7)的语音数据输出端与控制器的语音数据输入端相连，语音输出模块(6)的语音数据输入端与控制器的语音数据输出端相连；

或/和网络连接模块包括有线网络连接模块和无线网络连接模块之一或者任意组合，所述有线网络连接模块的网络连接端与控制器的有线网络连接端相连，无线网络连接模块的网络连接端与控制器的无线网络连接端相连。

3.根据权利要求2所述的具有多媒体互动展示的人脸识别门禁系统，其特征在于，有线网络连接模块包括百兆网卡模块或/和千兆网卡模块，百兆网卡模块的网络连接端与控制器的百兆网卡网络连接端相连，千兆网卡模块的网络连接端与控制器的千兆网卡网络连接端相连；

无线网络连接模块包括GPRS模块、NB-IOT模块和4G模块之一或者任意组合，GPRS模块的网络连接端与控制器的GPRS网络连接端相连，NB-IOT模块的网络连接端与控制器的NB-IOT网络连接端相连，4G模块的网络连接端与控制器的4G网络连接端相连。

4.根据权利要求1所述的具有多媒体互动展示的人脸识别门禁系统，其特征在于，还包括在PCB板上设置的GPS模块，GPS模块的地理位置数据输出端与控制器的地理位置数据输入端相连，通过GPS模块获取柜体所处地理位置，将本地的天气状况通过信息展示显示屏模块显示；

或/和还包括在PCB板上设置的日期计时模块，日期计时模块的日期数据端与控制器的日期数据端相连；所述日期计时模块包括：日期计时芯片U8的电源电压端VDD分别与电容C3的第一端、电容C4的第一端、电阻R7的第一端、电阻R18的第一端和电阻R21的第一端相连，日期计时芯片U8的电源地端GND分别与电容C3的第二端、电容C4的第二端和电源地相连，电阻R7的第二端分别与二极管D14的负极和二极管D1的负极相连，二极管D14的正极与纽扣电池的正极相连，纽扣电池的负极与电源地相连，二极管D1的正极与+3.3V电源电压相连，电阻R18的第二端分别与日期计时芯片U8的时钟端SCL和控制器的时钟端相连，电阻R21的第二端分别与日期计时芯片U8的数据端SDA和控制器的日期计时数据端相连；当其柜体联网时，将网络北京时间更新至日期计时模块，当其网络故障时，将其日期计时模块的实时日期时间作为信息展示显示屏模块的显示时间。

5.一种具有多媒体互动展示的人脸识别门禁系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，门禁系统验证进入者的身份，验证通过后门禁打开；

验证未通过，控制器控制摄像头模块拍摄待进入者人脸头像；将拍摄的待进入者的人脸头像上传至云端服务器存储作为筛查对象；门禁不打开；

S2，通过信息展示显示屏模块和语音模块向行人展示图像数据信息和语音数据信息，该图像数据信息或/和语音数据信息包括天气或/和日期。

6.根据权利要求5所述的具有多媒体互动展示的人脸识别门禁系统的工作方法，其特征在于，在步骤S1中包括以下步骤：

S11，当门禁系统检测到有待进入者进入时，控制器控制摄像头模块、感应模块、指纹识别模块之一或者任意组合工作：

S111，摄像头模块采集的用户人脸图像数据信息与云端服务器预设的人脸图像数据信息相对比：

若摄像头模块采集的用户人脸图像数据信息与云端服务器预设的人脸图像数据信息一致，则云端服务器向门禁系统发送开门信号，门禁打开；

若摄像头模块采集的用户人脸图像数据信息与云端服务器预设的人脸图像数据信息不一致，则云端服务器不向门禁系统发送开门信号；

S112，感应模块读取的用户卡内的用户数据信息与云端服务器预设的用户数据信息相对比：

若感应模块读取的用户卡内的用户数据信息与云端服务器预设的用户数据信息一致，则云端服务器向门禁系统发送开门信号，门禁打开；

若感应模块读取的用户卡内的用户数据信息与云端服务器预设的用户数据信息不一致，则云端服务器不向门禁系统发送开门信号；

S113，指纹识别模块识别的用户指纹数据信息与云端服务器预设的用户指纹数据信息相对比：

若指纹识别模块识别的用户指纹数据信息与云端服务器预设的用户指纹数据信息一致，则云端服务器向门禁系统发送开门信号，门禁打开；

若指纹识别模块识别的用户指纹数据信息与云端服务器预设的用户指纹数据信息不一致，则云端服务器不向门禁系统发送开门信号；

S12，通过门禁显示屏模块输入开门信息：

S121，通过门禁显示屏模块输入的门禁密码与云端服务器的预设门禁密码相对比：

若通过门禁显示屏模块输入的门禁密码与云端服务器的预设门禁密码一致，则云端服务器向门禁系统发送开门信号，门禁打开；

若通过门禁显示屏模块输入的门禁密码与云端服务器的预设门禁密码不一致，则云端服务器不向门禁系统发送开门信号；

S122，通过门禁显示屏模块输入的验证码与云端服务器发送的验证码相对比：

若通过门禁显示屏模块输入的验证码与云端服务器发送的验证码一致，则云端服务器向门禁系统发送开门信号，门禁打开；

若通过门禁显示屏模块输入的验证码与云端服务器发送的验证码不一致，则控制器不向门禁系统发送开门信号。

7.根据权利要求6所述的具有多媒体互动展示的人脸识别门禁系统的工作方法，其特征在于，在步骤S121中包括输入的门牌号和门牌号所对应的门禁密码：

S1211，当控制器接收到输入门禁密码触发信号，则门禁显示屏模块弹出门牌号输入框和门禁密码输入框；

S1212，当控制器接收到门禁密码输入完成触发命令，则控制器将接收的门牌号发送至云端服务器，云端服务器搜索门牌号所对应的云端门禁密码，将搜索到的云端门禁密码发送至控制器；

S1213，控制器对输入的门禁密码进行哈希运算，得到门禁验证密码，控制器比对门禁验证密码与云端门禁密码是否一致：

若门禁验证密码与云端门禁密码一致，则控制器向门禁系统发送开门信号，门禁打开；其门禁验证密码的计算方法为：

M(X)＝hash[X]，其中，X表示通过门禁显示屏模块输入的门禁密码，hash[]表示采用MD5的哈希算法，M(X)表示门禁验证密码；

若门禁验证密码与云端门禁密码不一致，则控制器不向门禁系统发送开门信号；

其云端门禁密码的计算方法为：

Q(X′)＝hash[X′]，其中，X′表示在云端服务器上预先设置的门禁密码，hash[]表示采用MD5的哈希算法，Q(X′)表示云端门禁密码；在云端服务器上预先设置的门禁密码X′与通过门禁显示屏模块输入的门禁密码X一致；

在步骤S122中包括输入业主手机号和业主手机号收到的验证码：

S1221，当控制器接收到输入验证码触发信号，则门禁显示屏模块弹出业主手机号输入框和验证码输入框；

S1222，控制器将接收到的业主手机号发送至云端服务器验证：

若云端服务器不存在该业主手机号，则提示该业主手机号输入错误，

若云端服务器存在该业主手机号，则云端服务器向该业主手机号发送验证码以及控制器发送该验证码；

S1223，控制器比对通过门禁显示屏模块输入的验证码与云端服务器发送给控制器的验证码是否一致：

若通过门禁显示屏模块输入的验证码与云端服务器发送给控制器的验证码一致，则控制器向门禁系统发送打开门禁信号，门禁打开；

若通过门禁显示屏模块输入的验证码与云端服务器发送给控制器的验证码不一致，则控制器不向门禁系统发送打开门禁信号；并对操作者人脸头像进行拍照上传至云端服务器存储作为筛查对象。

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