CN204087305U - 一种基于rfid的建筑门窗用智能防盗系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于RFID的建筑门窗用智能防盗系统，其特征在于：包括微处理器和与所述微处理器相连接的RF收发芯片、电源监控电路、存储接口电路、震动传感器、GPS模块、射频卡读写电路、按键和电子锁，射频卡读写电路与应答器以无线通讯方式相连。本实用新型采用RFID技术实现家庭门窗的智能识别，并可由用户通过电子钥匙按键自行设定识别方式，加强了识别的保密性；同时，采用震动传感器和GPS模块检测门窗实时环境信息，防止盗贼采用粗野暴力的方式实施盗窃；若有异常情况发生，可通过CC2430无线通讯芯片将报警信息传送给户主或者小区安保管理人员。其设计合理、结构简单、成本低廉、功能多样、安保严密、可靠性好。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑安防技术领域，尤其是涉及一种基于RFID的建筑门窗用智能防盗系统。
背景技术
射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术是从20世纪80年代开始走向成熟的一项自动识别技术,是当前最受人们关注的热点之一，该项技术既传统也充满新意和活力。射频识别是无线电识别的简称，即通过无线电波进行识别。它源于无线电通信技术，综合了现代计算机智能控制、智能识别、计算机网络等高新技术，顺应了计算机集成制造系统，电子商务等热点应用的发展需要。射频识别应用电磁场，以非接触、无视觉、高可靠的方式传递特定识别信息，由于大规模集成电路技术的日益成熟，使得射频识别系统的体积大大减少，从而进入了实用化阶段。 射频识别技术具有工作距离大、信息收集处理快捷及较好的环境适应性等优点， 极大地加速了有关信息的采集和处理，其广泛应用于智能安防、电子商务等领域，在近年来获得了极为迅速的发展。
射频识别在智能安防领域应用尤为突出，近年来，市场上也出现了一些电子与机械组合的防盗锁，它是目前防盗性能较好的锁具，但效果还是不尽人意，只要盗贼采取撬门等暴力手段，还是能非法进入室内，当主人在外赶回家里发现被盗后再报警，已经是为时已晚，盗贼早已不知所踪。
为此，有必要开发出一种能在盗贼试图非法进入室内或开启门锁时立即报警，并能克服主人正常开锁误报等问题的无线防盗安全系统。
发明内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于RFID的建筑门窗用智能防盗系统，其采用RFID技术实现家庭门窗的智能识别，并可由用户通过电子钥匙按键自行设定识别方式，加强了识别的保密性，即使在电子钥匙丢失也不会出现家庭被盗情况发生；同时，采用震动传感器和GPS模块检测门窗实时环境信息，防止盗贼采用粗野暴力的方式实施盗窃；若有以上任意异常情况发生，可通过基于Zigbee技术的CC2430无线通讯芯片将报警信息传送给户主或者小区安保管理人员。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于RFID的建筑门窗用智能防盗系统，其特征在于：包括微处理器和与所述微处理器相连接的RF收发芯片、电源监控电路、存储接口电路、震动传感器、GPS模块、射频卡读写电路、按键和电子锁，所述射频卡读写电路与应答器以无线通讯方式相连。
上述的一种基于RFID的建筑门窗用智能防盗系统，其特征在于：所述微处理器为AT89C51单片机。
上述的一种基于RFID的建筑门窗用智能防盗系统，其特征在于：所述RF收发芯片为基于Zigbee技术的CC2430无线通讯芯片。
上述的一种基于RFID的建筑门窗用智能防盗系统，其特征在于：所述震动传感器为801S 型震动传感器。
上述的一种基于RFID的建筑门窗用智能防盗系统，其特征在于：所述GPS模块采用全球卫星定位接收芯片Gstar。
上述的一种基于RFID的建筑门窗用智能防盗系统，其特征在于：所述射频卡读写电路由低频读写基站芯片U2270B及其外围电路组成。
上述的一种基于RFID的建筑门窗用智能防盗系统，其特征在于：所述电子锁采用三极管驱动继电器打开电磁阀线圈实现。
上述的一种基于RFID的建筑门窗用智能防盗系统，其特征在于：所述应答器为RFID电子钥匙。
与现有技术相比，本实用新型有一下优点：
本实用新型采用RFID技术实现家庭门窗的智能识别，并可由用户通过电子钥匙按键自行设定识别方式，加强了识别的保密性，即使在电子钥匙丢失也不会出现家庭被盗情况发生；同时，采用震动传感器和GPS模块检测门窗实时环境信息，防止盗贼采用粗野暴力的方式实施盗窃；若有以上任意异常情况发生，可通过基于Zigbee技术的CC2430无线通讯芯片将报警信息传送给户主或者小区安保管理人员。其设计合理、结构简单、成本低廉、功能多样、安保严密、可靠性好，易于推广使用。
附图说明
图1本实用新型的整体结构框图；
图2本实用新型的震动传感器电路图；
图3本实用新型的GPS模块电路图；
图4本实用新型的RF收发芯片电路图；
图5本实用新型的射频卡读写芯片内部结构图；
图6本实用新型的射频卡读写电路图；
图7本实用新型的射频卡读写电路供电电路图；
图8本实用新型的电子锁原理电路图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的具体实施方式：
如图1所示，一种基于RFID的建筑门窗用智能防盗系统，其特征在于：包括微处理器1和与所述微处理器1相连接的RF收发芯片2、电源监控电路3、存储接口电路4、震动传感器5、GPS模块6、射频卡读写电路7、按键8和电子锁9，所述射频卡读写电路7与应答器10以无线通讯方式相连。
如图2所示，本实施例中，所述震动传感器5为801S 型震动传感器。震动传感器5通过ADC与微处理器1的一个接口相连，用于测量震动传感器由于震动而引起的电压变化，从而判定震动幅度。
如图3所示，本实施例中，所述GPS模块6采用全球卫星定位接收芯片Gstar。GPS模块6与微处理器1的I/O 口相连，采用模拟串口时序来接收GPS定位模块输出的坐标信息。
本实施例中，所述微处理器1为AT89C51单片机。
如图4所示，本实施例中，所述RF收发芯片2为基于Zigbee技术的CC2430无线通讯芯片。CC2430是真正的系统芯片(SoC)CMOS解决方案，能够提高性能并满足以ZigBee为基础的2.4 GHzISM波段应用对低成本、低功耗的要求。它结合了高性能的2.4 GHz DSSS(直接序列扩频)射频收发器核心和1颗工业级小巧高效的8051控制器。CC2430在单个片上集成了ZigBee射频(RF)前端、内存和微控制器，使用1个8位MCU(8051)，具有32 KB/64 KB/128 KB的编程闪存和8 KB的RAM，还包含模/数转换器(ADC)、定时器(Timer)、AES-128安全协处理器、看门狗定时器(Watchdog Timer)、32 kHz晶振的休眠模式定时器、上电复位电路、掉电检测电路以及21个可编程I/O引脚。CC2430的8051内核的目标代码兼容标准8051微处理器，可以使用标准8051的汇编器和编译器进行软件开发。其21个可编程I/O引脚均可以通过软件设定1组SFR寄存器的位和字节，使这些引脚作为通常的I/O口或者作为接ADC、定时器或USART部件的外围设备I/O口使用。
如图5和6所示，本实施例中，所述射频卡读写电路7由低频读写基站芯片U2270B及其外围电路组成。它是应答器和微处理器之间的接口。一方面负责应答器和控制器的数据通信，另一方面向应答器传输能量、交换数据。基站芯片U2270B的基本工作原理是：振荡器在CEF引脚为高电平是,产生的射频载波信号经驱动由Coil1、Coil2引脚输出，天线线圈产生一足够强度的磁场为应答器供电。应答器用它的内部数据调制磁场，从而在读写器的线圈上引起一个微小的电压幅度调制信号，经过外部整流器解调、耦合电容高通滤波，加到INPUT引脚，由内部的低通滤波器滤波后，又经带负反馈的读通道将放大器放大、再经施密特触发器抑制噪声，最后经集电极开路输出级，从OUTPUT端送到微控制器的输入口。数据输出通过设置引脚可被允许或禁止。
基站芯片U2270B的供电电路如图7所示，使用这种工作模式时，Vs和VEXT由内部电源产生，不需要外部稳压器。经STANDBY引脚Vs可以被断电，使U2270B工作在低功耗方式。VEXT可为外部NPN晶体管的基极和外部电路（如微控制器等）供电（即使在低功耗）。
如图8所示，本实施例中，所述电子锁9采用三极管驱动继电器打开电磁阀线圈实现。
本实施例中，所述应答器10为RFID电子钥匙。电子钥匙装有三维接收天线，钥匙上配有一个备用按键，可以使用该按键手动遥控撤防和设防，遥控距离小于5米，电子钥匙使用纽扣电池供电，有电池盖，可方便更换电池，每一套系统都配有一个电子钥匙，使用之前先进行配对，否则无法使用。
配对方法：系统供电后一分钟之内，连续按相应的配对开关若干次，听到喇叭“嘟- 嘟”两声长叫后系统进入学习配对状态，按住电子钥匙按钮若干秒钟以上，喇叭“嘟”短叫一声表示配对成功，上述配对时连续按相应的配对开关的次数和长按电子钥匙按钮的时间由用户自己心里设定，设定的方式是在用户离家时，在系统的按键8上设定下次回家使用电子钥匙配对时的按相应的配对开关的次数和长按电子钥匙按钮的时间，下次配对时微处理器1将存储的程式与电子钥匙配对方式比对，即可判断出，若有连续三次以上配对失误，系统就发送报警信息，说明可能是他人拥有配对钥匙非法入侵。全部配对完成后，再按一下配对开关，系统退出学习配对模式，或两分钟后自动退出保存。这样就实现了上一次配对好的电子钥匙不重新配对自动失效，可以防止电子钥匙丢失后有人利用该钥匙非法进入室内。配对好的电子钥匙ID 码会存储在系统内，断电不丢失。
本实用新型采用RFID技术实现家庭门窗的智能识别，并可由用户通过电子钥匙按键自行设定识别方式，加强了识别的保密性，即使在电子钥匙丢失也不会出现家庭被盗情况发生；同时，采用震动传感器和GPS模块检测门窗实时环境信息，防止盗贼采用粗野暴力的方式实施盗窃；若有以上任意异常情况发生，可通过基于Zigbee技术的CC2430无线通讯芯片将报警信息传送给户主或者小区安保管理人员。
本实用新型不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于RFID的建筑门窗用智能防盗系统，其特征在于：包括微处理器（1）和与所述微处理器（1）相连接的RF收发芯片（2）、电源监控电路（3）、存储接口电路（4）、震动传感器（5）、GPS模块（6）、射频卡读写电路（7）、按键（8）和电子锁（9），所述射频卡读写电路（7）与应答器（10）以无线通讯方式相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于RFID的建筑门窗用智能防盗系统，其特征在于：所述微处理器（1）为AT89C51单片机。
3.根据权利要求1所述的一种基于RFID的建筑门窗用智能防盗系统，其特征在于：所述RF收发芯片（2）为基于Zigbee技术的CC2430无线通讯芯片。
4.根据权利要求1所述的一种基于RFID的建筑门窗用智能防盗系统，其特征在于：所述震动传感器（5）为801S 型震动传感器。
5.根据权利要求1所述的一种基于RFID的建筑门窗用智能防盗系统，其特征在于：所述GPS模块（6）采用全球卫星定位接收芯片Gstar。
6.根据权利要求1所述的一种基于RFID的建筑门窗用智能防盗系统，其特征在于：所述射频卡读写电路（7）由低频读写基站芯片U2270B及其外围电路组成。
7.根据权利要求1所述的一种基于RFID的建筑门窗用智能防盗系统，其特征在于：所述电子锁（9）采用三极管驱动继电器打开电磁阀线圈实现。
8.根据权利要求1所述的一种基于RFID的建筑门窗用智能防盗系统，其特征在于：所述应答器（10）为RFID电子钥匙。
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