CN204204065U - 一种tcp/ip无线联网分体式门锁 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种TCP/IP无线联网分体式门锁，该门锁包括主控装置和前端读卡控制装置，主控装置和前端读卡控制装置分体设计，两者进行无线通信；主控装置包括主控微处理器、网口扩展口、无线射频器、外部直流电源、TCP/IP网络接口、POE和主控储存单元，前端读卡控制装置包括红外接收发射单元、无线发射接收单元、电机控制单元、读卡头单元、前端微处理器、前端存储单元和电源单元，红外接收发射单元、无线发射接收单元、电机控制单元、读卡头单元、前端存储单元和电源单元分别与前端微处理器相连接。本实用新型无需布线，维护方便，锁具外形高档、美观，同时又实现了实时联网。
Description
技术领域
本实用新型涉及到门禁控制领域,具体涉及到一种TCP/IP无线联网分体式门锁。
背景技术
我国现行智能卡设备从上世纪90年代中期开始规模化普及至今已经有10多年的大规模发展历史了，但其联网方式发展很慢，其中与pc机的联网方式80%以上的设备仍然使用RS485/RS422网络；少数设备开始内置TCP/IP通讯模块，个别系统使用CAN总线。
目前使用RS485网络通讯的智能卡设备其最大通讯距离1200米通讯速率在9.6-19.2kbps左右，联网数量在128台内。因联网方式的滞后，导致设备联网通讯瓶颈产生，尤其需要急速解决的是施工便捷性、通讯速度、通讯距离等方面。
目前智能卡设备因受通讯方式的限制，给设备的安装普及带来了极大的限制；例如，在一些密度较高的使用场所，如园区、工厂车间等，需要敷设密集联网线路，通常是没个空间敷设1-2条电缆，一个园区要铺设几百个信息点，线路铺设复杂、施工成本高、周期长，尤其是后期因线路故障而导致的维护工作量大、查找故障点效率低。
发明内容
为了克服传统联网型门禁系统布线复杂，外形不美观，维护不方便，耗电大这些问题的不足，本实用新型的目的是提供一种TCP/IP无线联网分体式门锁，该门锁采用分体式设计，主控部分和中心服务器通信采用TCP/IP有线网络，读头和锁芯控制部分和主控部分实现实时双向无线通信，无需布线，维护方便，锁具外形高档、美观，同时又实现了实时联网。
为了实现上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：
一种TCP/IP无线联网分体式门锁，该门锁包括主控装置和前端读卡控制装置，主控装置和前端读卡控制装置分体设计，两者进行无线通信；所述的主控装置包括主控微处理器、网口扩展口、无线射频器、外部直流电源、TCP/IP网络接口、POE和主控储存单元，所述的网口扩展口、无线射频器、外部直流电源、TCP/IP网络接口、POE和主控储存单元分别与所述的主控微处理器相连接；所述的前端读卡控制装置包括红外接收发射单元、无线发射接收单元、电机控制单元、读卡头单元、前端微处理器、前端存储单元和电源单元，所述的红外接收发射单元、无线发射接收单元、电机控制单元、读卡头单元、前端存储单元和电源单元分别与前端微处理器相连接。
作为优选，所述的主控微处理器采用TI的ARM Cortex-M3内核的LM3S6911芯片，主频50M。
作为优选，所述的无线射频器采用FSK调制、2.4G的通信频率；芯片采用24L01或24L01+。
作为优选，所述的TCP/IP网络接口支持10/100M Base-T, 遵循IEEE802.3规范。
作为优选，所述的POE电源处理芯片采用TI的TPS23750进行处理。
作为优选，所述的红外接收发射单元采用发脉冲红外光的方式，接收二极管通过三极管Q12、三极管Q13、三极管Q14进行放大。
作为优选，所述的无线发射接收单元采用2.4G低功耗高速无线射频芯片nRF24L01，前端微处理器通过SPI总线和无线射频芯片nRF24L01实现收发数据交换和参数设置。
作为优选，所述的读卡头单元采用Philips RC522读卡芯片，Philips RC522读卡芯片的接口通过CPU I/O口线模拟SPI总线进行通讯。
本实用新型由于采用了上述的技术方案，主控装置采用高速微处理器，通过TCP/IP网络接口和中心服务器进行通信，和门锁前端通信采用无线方式，POE可以直接通过局域网网络线对主控部分装置进行供电。前端读卡和锁芯控制部分采用干电池供电，便于免布线，微处理器通过无线接收发射单元电路和主控部分实时通信。前端部分集成读卡、红外接收发射、存储单元、马达控制等单元电路，如果和主控部分不进行通信的话，完全实现一把离线锁具的功能。只要接入支持10/100M Base-T网络接口，就可以实现高速联网功能。本实用新型无需布线，维护方便，锁具外形高档、美观，同时又实现了实时联网。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图。
图2为前端微处理器的电路图。
图3为电机控制单元的电路图。
图4为红外接收发射单元的电路图。
图5为无线发射接收单元的电路图。
图6为读卡头单元的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做一个详细的说明。
如图1所示的一种TCP/IP无线联网分体式门锁，该门锁包括主控装置和前端读卡控制装置，主控装置和前端读卡控制装置分体设计，两者进行无线通信。
如图1所示，主控装置完成以下功能：向上和中心管理服务器TCP/IP通信、向下和前端进行无线通信、本地门锁管理功能。所述的主控装置包括主控微处理器、网口扩展口、无线射频器、外部直流电源、TCP/IP网络接口、POE和主控储存单元，所述的网口扩展口、无线射频器、外部直流电源、TCP/IP网络接口、POE和主控储存单元分别与所述的主控微处理器相连接。
上述的微处理器采用TI的ARM Cortex-M3内核的LM3S6911芯片，主频50M，有着高速的数据处理能力。同时功耗较低，能满足POE供电要求。
本装置还具有网口扩展功能，在一些办公场所一个房间里可能只有一根网线接入，为了不增加额外的设备，采取了网口扩展模块，接入一根网线，同时输出一个网口供其他设备使用，相当于不用增加额外的线路和设备，给安装带来方便。
上述的无线射频器采用FSK调制、2.4G的通信频率。发送功率最大可以达到+20dbM， 芯片采用24L01或24L01+,满足无线短距通信要求。
上述的外部直流电源是直流9V供电，外部直流电源是一个可选模块，如果采用了POE供电，则外部直流电源可以不用接入。上述的TCP/IP网络接口支持10/100M Base-T, 遵循IEEE802.3规范。软件上通过HTTP、UDP、TFTP、TCP等上层传输协议和中心服务器交互数据。
上述的POE在现有布线基础架构不做任何改动情况下实现对设备传输数据的同时进行供电，方便安装。该部分的电源处理芯片采用TI的TPS23750进行处理。
如图1所示，上述的前端读卡控制装置包括红外接收发射单元、无线发射接收单元、电机控制单元、读卡头单元、前端微处理器、前端存储单元和电源单元，上述的红外接收发射单元、无线发射接收单元、电机控制单元、读卡头单元、前端存储单元和电源单元分别与前端微处理器相连接。
如图2所示，上述前端微处理器本实施例中采用超低功耗的单片机，在本系统中采用 MP430系列的单片机，也可以采用其他厂家的低功耗单片机。
如图3所示，上述电机控制单元在本实施例中通过2根线来控制电机的正反转。
如图4所示，上述红外接收发射单元采用发脉冲红外光的方式，接收二极管通过三极管Q12、Q13、Q14进行放大。如果有遮挡信号Q14输出低电平，CPU通过此信号可以检测到有无卡片在刷卡。
如图5所示，上述无线发射接收单元采用2.4G低功耗高速无线射频芯片nRF24L01,也可以采用其他的如CC2510之类的无线低功耗射频芯片。CPU通过SPI总线和无线射频芯片实现收发数据交换和参数设置。
如图6所示，上述读卡头单元在本实施例中采用Philips RC522读卡芯片来实现，也可以采用其他支持非接插式卡的射频读卡芯片来实现。该芯片的接口通过CPU I/O口线模拟SPI总线进行通讯。
上述存储单元采用I2C总线的低功耗E2PROM存储器来实现一些配置参数的存储。
上述电源单元采用holtek静态功耗只有4uA的HT7827来三端稳压来实现，电池采用4节干电池供电。
Claims (8)
1.一种TCP/IP无线联网分体式门锁，其特征在于：该门锁包括主控装置和前端读卡控制装置，主控装置和前端读卡控制装置分体设计，两者进行无线通信；所述的主控装置包括主控微处理器、网口扩展口、无线射频器、外部直流电源、TCP/IP网络接口、POE和主控储存单元，所述的网口扩展口、无线射频器、外部直流电源、TCP/IP网络接口、POE和主控储存单元分别与所述的主控微处理器相连接；所述的前端读卡控制装置包括红外接收发射单元、无线发射接收单元、电机控制单元、读卡头单元、前端微处理器、前端存储单元和电源单元，所述的红外接收发射单元、无线发射接收单元、电机控制单元、读卡头单元、前端存储单元和电源单元分别与前端微处理器相连接。
2.根据权利要求1所述的一种TCP/IP无线联网分体式门锁，其特征在于：主控微处理器采用TI的ARM Cortex-M3内核的LM3S6911芯片，主频50M。
3.根据权利要求1所述的一种TCP/IP无线联网分体式门锁，其特征在于：无线射频器采用FSK调制、2.4G的通信频率；芯片采用24L01或24L01+。
4.根据权利要求1所述的一种TCP/IP无线联网分体式门锁，其特征在于：TCP/IP网络接口支持10/100M Base-T, 遵循IEEE802.3规范。
5.根据权利要求1所述的一种TCP/IP无线联网分体式门锁，其特征在于：POE电源处理芯片采用TI的TPS23750进行处理。
6.根据权利要求1所述的一种TCP/IP无线联网分体式门锁，其特征在于：红外接收发射单元采用发脉冲红外光的方式，接收二极管通过三极管Q12、三极管Q13、三极管Q14进行放大。
7.根据权利要求1所述的一种TCP/IP无线联网分体式门锁，其特征在于：无线发射接收单元采用2.4G低功耗高速无线射频芯片nRF24L01，前端微处理器通过SPI总线和无线射频芯片nRF24L01实现收发数据交换和参数设置。
8.根据权利要求1所述的一种TCP/IP无线联网分体式门锁，其特征在于：读卡头单元采用Philips RC522读卡芯片，Philips RC522读卡芯片的接口通过CPU I/O口线模拟SPI总线进行通讯。
Priority Applications (1)
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| CN201420666412.4U CN204204065U (zh) | 2014-11-10 | 2014-11-10 | 一种tcp/ip无线联网分体式门锁 |
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| CN201420666412.4U CN204204065U (zh) | 2014-11-10 | 2014-11-10 | 一种tcp/ip无线联网分体式门锁 |
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| CN204204065U true CN204204065U (zh) | 2015-03-11 |
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Family Applications (1)
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| CN201420666412.4U Active CN204204065U (zh) | 2014-11-10 | 2014-11-10 | 一种tcp/ip无线联网分体式门锁 |
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| CN (1) | CN204204065U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111599054A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-28 | 掌门物联科技(杭州)股份有限公司 | 一种复合组网门锁系统及其安装和通讯方法 |
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2014
- 2014-11-10 CN CN201420666412.4U patent/CN204204065U/zh active Active
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| CN111599054A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-28 | 掌门物联科技(杭州)股份有限公司 | 一种复合组网门锁系统及其安装和通讯方法 |
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