CN115497204A - 一种防止强磁干扰导致门禁系统失效的电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及门禁电路领域，具体说是一种防止强磁干扰导致门禁系统失效的电路及其应用，包括pwm振荡源、GPIO通用输入/输出端口，场效应管Q1和场效应管Q2，pwm振荡源连接有电阻R4，电阻R4连接有三极管Q3，三极管Q3的集电极通过电阻R3连接有变压器T1，GPIO通用输入/输出端口连接有光电耦合器U1，光电耦合器U1的二极管的负极与连接GPIO通用输入/输出端口连接。场效应管Q1和场效应管Q2连接，且两个场效应管的漏极为常开输出端，本发明通过设置场效应管替代继电器，不仅保留继电器无极性特点，且不受强磁影响，可有效避免在强磁干扰下异常开锁的问题。

Description

一种防止强磁干扰导致门禁系统失效的电路
技术领域
本发明涉及门禁电路领域，具体说是一种防止强磁干扰导致门禁系统失效的电路。
背景技术
电磁锁(或称磁力锁)或一体锁是利用电生磁的原理实现锁芯开合的目的。当电流通过硅钢片时，电磁锁会产生强大的吸力紧紧的吸住吸附铁板达到锁门的效果。控制电磁锁电源的门禁系统识别人员正确后即断电，电磁锁失去吸力即可开门。
磁力锁断电后自动开门——对应继电器输出回路异常关断；一体锁是通电自动开门——对应继电器输出回路异常导通。
市场上普遍采用继电器控制门锁，继电器的工作原理是：电磁铁供电后产生磁场，使衔铁动作进而控制输出回路的通断。但是在强磁铁靠近继电器时亦可吸引衔铁直接使继电器输出回路导通或关断，从而导致门锁异常打开，在使用时不安全。
发明内容
本发明的发明目的在于克服背景技术中所描述的缺陷，从而实现一种防止强磁干扰导致门禁系统失效的电路，通过MOSFET场效应管替代继电器，不仅保留继电器无极性特点，且不受强磁影响，可有效避免在强磁干扰下异常开锁的问题。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种防止强磁干扰导致门禁系统失效的电路，其特征在于：包括pwm振荡源、GPIO通用输入/输出端口，场效应管Q1和场效应管Q2，pwm振荡源连接有电阻R4，电阻R4连接有三极管Q3，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极通过电阻R3连接有变压器T1，变压器T1的一端连接有电源VCC，
GPIO通用输入/输出端口连接有光电耦合器U1，光电耦合器U1的二极管的负极与连接GPIO通用输入/输出端口连接，光电耦合器U1的正极通过电阻R5连接有电源VCC；
光电耦合器U1的三极管的发射极连接有变压器T1，变压器T1连接有二极管D1以及电阻R1，电阻R1的另一端与场效应管Q1、Q2连接，光电耦合器U1的三极管的发射极还连接有稳压二极管D2，稳压二极管D2的负极与场效应管Q1连接，电阻R1的输出端与光电耦合器U1的三极管的发射极之间安装有电容C1，场效应管Q1和Q2与光电耦合器U1的三极管的集电极连接；
所述场效应管Q1的漏极为常开输出端COM1，所述场效应管Q2的漏极为常开输出端COM2，场效应管Q2的源极与场效应管Q1的源极连接，场效应管Q1的源极和栅极之间、场效应管Q2的源极和栅极之间均连有电阻R2。
在上述防止强磁干扰导致门禁系统失效的电路中，所述电容C1与稳压二极管D2并联。
在上述防止强磁干扰导致门禁系统失效的电路中，所述电阻R1和二极管D1串联。
在上述防止强磁干扰导致门禁系统失效的电路中，所述三极管Q3为NPN三极管。
在上述防止强磁干扰导致门禁系统失效的电路中，所述光电耦合器U1为三极管型光电耦合器。
在上述防止强磁干扰导致门禁系统失效的电路中，所述效应管为MOSFET场效应管。
在上述防止强磁干扰导致门禁系统失效的电路中，所述场效应管Q1和场效应管Q2均为P型MOS管，场效应管Q1的栅极与场效应管Q2的栅极均与光电耦合器U1的三极管的集电极连接；
电阻R1的另一端与场效应管Q1和Q2的源极连接；稳压二极管D2的负极与场效应管Q1、Q2的源极连接；场效应管Q1和Q2的栅极与光电耦合器U1的三极管的集电极连接。
在上述防止强磁干扰导致门禁系统失效的电路中，所述场效应管Q1和场效应管Q2均为N型MOS管，场效应管Q1的源极与场效应管Q2的源极均与光电耦合器U1的三极管的集电极连接；
电阻R1的另一端与场效应管Q1和Q2的栅极连接；稳压二极管D2的负极与场效应管Q1、Q2的栅极连接；场效应管Q1和Q2的源极与光电耦合器U1的三极管的集电极连接。
一种防止强磁干扰导致门禁系统失效电路的应用，所述该电路应用在门禁系统中作为控制电路。
本发明的有益效果：
本发明通过设置场效应管替代继电器，不仅保留继电器无极性特点，且不受强磁影响，可有效避免在强磁干扰下异常开锁的问题。避免了强磁导致门禁开锁电路失效，甚至导致直接开锁的情况发生。
参照后文的说明和附图，详细公开了本发明发明的特定实施方式，指明了本发明发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
为了更清楚地说明本发明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的P型MOS管电路图；
图2是本发明的N型MOS管电路图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明发明中的技术方案，下面将结合本发明发明实施例中的附图，对本发明发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明发明保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明发明。本文所使用的术语“和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
参见图1，本实施例的一种防止强磁干扰导致门禁系统失效的电路，包括pwm振荡源；pwm为隔离电源提供振荡源。pwm即脉冲宽度调制，是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法，其根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。
pwm振荡源为整个电路提供稳定的电压，保证电路的正常运行。
GPIO通用输入/输出端口，功能类似8051的P0-P3，其接脚可以供使用者由程控自由使用，PIN脚依现实考量可作为通用输入(GPI)或通用输出(GPO)或通用输入与输出(GPIO)，其具有更低的损耗。
场效应管Q1和场效应管Q2，场效应管为MOSFET场效应管，通用型之输入输出的简称，功能类似8051的P0-P3，其接脚可以供使用者由程控自由使用，PIN脚依现实考量可作为通用输入(GPI)或通用输出(GPO)或通用输入与输出(GPIO)，即MOSFET场效应管为电压形器件，MOSFET在导通过程需要驱动电流的，而且所需的驱动电流很大，取代了继电器，在工作时，不受强磁的影响，可有效避免在强磁干扰下异常开锁的问题。
pwm振荡源连接有电阻R4，电阻R4连接有三极管Q3，所述三极管Q3为NPN三极管。三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极通过电阻R3连接有变压器T1，变压器T1的一端连接有电源VCC。变压器T1能够改变电路的电压，使得电压增高，达到打开场效应管Q1、Q2的目的。
GPIO通用输入/输出端口连接有光电耦合器U1，光电耦合器U1的二极管的负极与连接GPIO通用输入/输出端口连接，光电耦合器U1的正极通过电阻R5连接有电源VCC。GPIO通用输入/输出端口可控制光耦U1的通断，进而控制场效应管Q1、Q2的通断，达到控制开关锁的功能。
光电耦合器U1的三极管的发射极连接有变压器T1，变压器T1连接有二极管D1以及电阻R1，所述电阻R1和二极管D1串联，使得电流在电阻R1上只能单向流动。
本实施例中，所述光电耦合器U1为三极管型光电耦合器，所述场效应管Q1和场效应管Q2均为P型MOS管，如图1所示。
电阻R1的另一端与场效应管Q1和Q2的源极连接，光电耦合器U1的三极管的发射极还连接有稳压二极管D2，稳压二极管D2的负极与场效应管Q1、Q2的源极连接；电阻R1的输出端与光电耦合器U1的三极管的发射极之间安装有电容C1。所述电容C1与稳压二极管D2并联，电容C1以及稳压二极管D2可以保证整个电路电压的稳定性。
所述场效应管Q1的漏极为常开输出端COM1，场效应管Q1的栅极与场效应管Q2的栅极均与光电耦合器U1的三极管的集电极连接，所述场效应管Q2的漏极为常开输出端COM2，场效应管Q2的源极与场效应管Q1的源极连接，场效应管Q1的源极和栅极之间、场效应管Q2的源极和栅极之间均连有电阻R2。
如图2所示，所述光电耦合器U1为三极管型光电耦合器，所述场效应管Q1和场效应管Q2均为N型MOS管。
pwm振荡源连接有电阻R4，电阻R4连接有三极管Q3，所述三极管Q3为NPN三极管。三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极通过电阻R3连接有变压器T1，变压器T1的一端连接有电源VCC。变压器T1能够改变电路的电压，使得电压增高，达到打开场效应管Q1、Q2的目的。
GPIO通用输入/输出端口连接有光电耦合器U1，光电耦合器U1的二极管的负极与连接GPIO通用输入/输出端口连接，光电耦合器U1的正极通过电阻R5连接有电源VCC。GPIO通用输入/输出端口可控制光耦U1的通断，进而控制场效应管Q1、Q2的通断，达到控制开关锁的功能。
光电耦合器U1的三极管的发射极连接有变压器T1，变压器T1连接有二极管D1以及电阻R1，所述电阻R1和二极管D1串联，使得电流在电阻R1上只能单向流动。
电阻R1的另一端与场效应管Q1和Q2的栅极连接，光电耦合器U1的三极管的发射极还连接有稳压二极管D2，稳压二极管D2的负极与场效应管Q1、Q2的栅极连接。电阻R1的输出端与光电耦合器U1的三极管的发射极之间安装有电容C1。所述电容C1与稳压二极管D2并联，电容C1以及稳压二极管D2可以保证整个电路电压的稳定性。
所述场效应管Q1的漏极为常开输出端COM1，场效应管Q1的源极与场效应管Q2的源极均与光电耦合器U1的三极管的集电极连接，所述场效应管Q2的漏极为常开输出端COM2，场效应管Q2的源极与场效应管Q1的源极连接，场效应管Q1的源极和栅极之间、场效应管Q2的源极和栅极之间均连有电阻R2。
常开输出端COM1和常开输出端COM2在接入时，可不分极性。
一种防止强磁干扰导致门禁系统失效电路的应用，所述该电路应用在门禁系统中作为控制电路。
本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量（例如温度、压力、时间等）的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。
除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。
披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明发明人没有将该主题考虑为所公开的发明发明主题的一部分。

Claims (9)

1.一种防止强磁干扰导致门禁系统失效的电路，其特征在于：包括pwm振荡源、GPIO通用输入/输出端口，场效应管Q1和场效应管Q2，pwm振荡源连接有电阻R4，电阻R4连接有三极管Q3，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极通过电阻R3连接有变压器T1，变压器T1的一端连接有电源VCC，
GPIO通用输入/输出端口连接有光电耦合器U1，光电耦合器U1的二极管的负极与连接GPIO通用输入/输出端口连接，光电耦合器U1的正极通过电阻R5连接有电源VCC；
光电耦合器U1的三极管的发射极连接有变压器T1，变压器T1连接有二极管D1以及电阻R1，电阻R1的另一端与场效应管Q1、Q2连接，光电耦合器U1的三极管的发射极还连接有稳压二极管D2，稳压二极管D2的负极与场效应管Q1连接，电阻R1的输出端与光电耦合器U1的三极管的发射极之间安装有电容C1，场效应管Q1和Q2与光电耦合器U1的三极管的集电极连接；
所述场效应管Q1的漏极为常开输出端COM1，所述场效应管Q2的漏极为常开输出端COM2，场效应管Q2的源极与场效应管Q1的源极连接，场效应管Q1的源极和栅极之间、场效应管Q2的源极和栅极之间均连有电阻R2。
2.根据权利要求1所述的防止强磁干扰导致门禁系统失效的电路，其特征在于：所述电容C1与稳压二极管D2并联。
3.根据权利要求1所述的防止强磁干扰导致门禁系统失效的电路，其特征在于：所述电阻R1和二极管D1串联。
4.根据权利要求1所述的防止强磁干扰导致门禁系统失效的电路，其特征在于：所述三极管Q3为NPN三极管。
5.根据权利要求1所述的防止强磁干扰导致门禁系统失效的电路，其特征在于：所述光电耦合器U1为三极管型光电耦合器。
6.根据权利要求5所述的防止强磁干扰导致门禁系统失效的电路，其特征在于：所述场效应管为MOSFET场效应管。
7.根据权利要求6所述的防止强磁干扰导致门禁系统失效的电路，其特征在于：所述场效应管Q1和场效应管Q2均为P型MOS管，场效应管Q1的栅极与场效应管Q2的栅极均与光电耦合器U1的三极管的集电极连接；
电阻R1的另一端与场效应管Q1和Q2的源极连接；稳压二极管D2的负极与场效应管Q1、Q2的源极连接；场效应管Q1和Q2的栅极与光电耦合器U1的三极管的集电极连接。
8.根据权利要求6所述的防止强磁干扰导致门禁系统失效的电路，其特征在于：所述场效应管Q1和场效应管Q2均为N型MOS管，场效应管Q1的源极与场效应管Q2的源极均与光电耦合器U1的三极管的集电极连接；
电阻R1的另一端与场效应管Q1和Q2的栅极连接；稳压二极管D2的负极与场效应管Q1、Q2的栅极连接；场效应管Q1和Q2的源极与光电耦合器U1的三极管的集电极连接。
9.一种如权利要求1-8任意一项所述防止强磁干扰导致门禁系统失效电路的应用，其特征在于：所述该电路应用在门禁系统中作为控制电路。
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