CN204595965U - 电磁式自动识别与监控门禁系统 - Google Patents

Abstract

一种电磁式自动识别与监控门禁系统，属于电子门禁技术领域。包括主控制器、射频读卡器模块、摄像头模块、传感器模块、液晶显示模块、门锁模块、手机蓝牙控制模块、上位机以及电源模块，所述的主控制器分别与射频读卡器模块、摄像头模块、传感器模块、液晶显示模块、门锁模块、手机蓝牙控制模块以及上位机连接，所述的电源模块为主控制器和门锁模块提供电源。优点：能自动识别门禁刷卡信息并配备摄像头模块进行门禁监控，管理效率高、安全可靠；能够存储刷卡信息及摄像头模块采集的图像信息，便于安全预警及事后取证；还可实现对门禁的远程控制，本系统功能全面、安全可靠且智能化程度高。

Description

电磁式自动识别与监控门禁系统

技术领域

 本实用新型属于电子门禁技术领域，具体涉及一种电磁式自动识别与监控门禁系统。

背景技术

随着我国教育事业的发展，高校规模越来越大，学生人数不断增多，校区开放程度和后勤服务社会化程度亦越来越高，学校在安全管理方面所存在的问题正日益凸显，校园安防成为了全社会关注的热门话题。为规范进出，防止不法分子进入并危及校园，学校往往采取建立门岗、同时设置专人执勤并配以实名登记等手段来加强门禁管理，管理效率低、行政成本高，而且很多执勤人员缺乏专业培训，造成很多人防值班漏洞，给各类不法分子闯入校园施暴有了可乘之机。近年来，有的学校在校区重要区域如实验室、学生宿舍等安装门禁系统以预防安全事故的发生，国内现有的门禁系统各类繁多，其中，刷卡门禁通过硬件终端ID卡感应实现门禁解锁，具有感应速度快、安全性能高等优点，已成为当前门禁系统的主流。然而，现有的刷卡门禁系统功能单一，不具备刷卡信息存储及图像监控等功能，不利于事后取证，已无法满足当前校园安防的要求。

    鉴于上述已有技术，有必要对现有的校园门禁系统的结构加以改进，为此，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种电磁式自动识别与监控门禁系统，管理效率高、安全性好、操作方便且功能全面。

本实用新型的目的是这样来达到的，一种电磁式自动识别与监控门禁系统，其特征在于：包括主控制器、射频读卡器模块、摄像头模块、传感器模块、液晶显示模块、门锁模块、手机蓝牙控制模块、上位机以及电源模块，所述的主控制器分别与射频读卡器模块、摄像头模块、传感器模块、液晶显示模块、门锁模块、手机蓝牙控制模块以及上位机连接，所述的电源模块为主控制器和门锁模块提供电源。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的主控制器包括单片机U1、复位开关RESET1、电阻R1、R2、电容C1～C5、晶振Y1、Y2以及接口P1，其中，所述的单片机U1采用STM32F103ZET6，单片机U1的3脚与晶振Y1的一端以及电容C2的一端连接，单片机U1的4脚与晶振Y1的另一端以及电容C3的一端连接，单片机U1的5脚与电阻R2的一端、晶振Y2的一端以及电容C4的一端连接，单片机U1的6脚与电阻R2的另一端、晶振Y2的另一端以及电容C5的一端连接，单片机U1的7脚与电阻R1的一端、复位开关RESET1的一端以及电容C1的一端连接，单片机U1的42脚与接口P1的1脚连接，单片机U1的43脚与接口P1的2脚连接，单片机U1的32、48、64、19、13脚以及电阻R1的另一端共同连接直流电源3V3，接口P1的4脚连接直流电源VCC5，电容C1的另一端、复位开关RESET1的另一端、接口P1的3脚、电容C2的另一端、电容C3的另一端、电容C4的另一端、电容C5的另一端以及单片机U1的31、47、63、18、12脚共同接地。

在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的射频读卡器模块采用MFRC522，射频读卡器模块通过SCLK、MOSI、MOSO、NSS四线SPI协议与所述的单片机U1进行串行通信。

在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的传感器模块包括触摸传感器和热释电传感器，所述的触摸传感器和热释电传感器分别与主控制器连接。

在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述的门锁模块包括电压比较器A1、电阻R3～R8、光耦U2、二极管D1、三极管Q1、继电器K1以及电磁锁S，其中，电压比较器A1采用LM339AD，继电器K1采用SRD-05VDC-SL-C，电磁锁S采用KT-L280，电阻R4的一端与电阻R5的一端以及电压比较器A1的6脚连接，电压比较器A1的7脚连接所述的单片机U1的61脚，电压比较器A1的1脚与电阻R6的一端以及光耦U2的一输入端连接，光耦U2的另一输入端与电阻R7的一端连接，光耦U2的一输出端与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端与电阻R3的一端以及三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极与二极管D1的正极以及继电器K1的5脚连接，继电器K1的2脚连接电磁锁S的正电源端，继电器K1的3脚悬空，继电器K1的1脚连接直流电源VCC，电阻R4的另一端、电压比较器A1的3脚、电阻R6的另一端、电阻R7的另一端、光耦U2的另一输出端、二极管D1的负极以及继电器K1的4脚共同接直流电源VCC5，电阻R5的另一端、电压比较器A1的12脚、电阻R3的另一端、三极管Q1的发射极以及电磁锁S的负电源端共同接地。

在本实用新型的还有一个具体的实施例中，所述的电源模块包括电解电容C6～C9、电容C10～C13、集成稳压芯片U3以及线性稳压器U4，其中，所述的集成稳压芯片U3采用L7805CV，线性稳压器U4采用AMS1117-3.3，集成稳压芯片U3的1脚与电解电容C6的正极以及电容C10的一端共同连接直流电源VCC，集成稳压芯片U3的3脚与电解电容C7的正极以及电容C11的一端连接，并共同输出直流电源VCC5，线性稳压器U4的3脚与电解电容C8的正极以及电容C12的一端共同连接直流电源VCC5，线性稳压器U4的4脚与电容C13的一端以及电解电容C9的正极连接，并输出直流电源3V3，电解电容C6的负极、电容C10的另一端、集成稳压芯片U3的2脚、4脚、电解电容C7的负极、电容C11的另一端、电解电容C8的负极、电容C12的另一端、线性稳压器U4的1脚、2脚、电容C13的另一端以及电解电容C9的负极共同接地。

本实用新型由于采用了上述结构，由射频读卡器模块完成刷卡信息的自动识别，管理效率高，同时辅以热释电传感器和摄像头模块，能对门禁处的异常情况进行监控，提高系统安全性；上位机建立数据库，用于存储射频读卡器模块的刷卡信息及摄像头模块采集的图像信息，通过对数据库的分析处理可实现安全预警及事后取证的用途；手机蓝牙控制模块还可实现对门禁的远程控制，本系统功能全面、安全可靠且智能化程度高。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型所述的主控制器的电原理图。

图3为本实用新型所述的门锁模块的电原理图。

图4为本实用新型所述的电源模块的电原理图。

图中：1.主控制器；2.射频读卡器模块；3.摄像头模块；4.传感器模块、41.触摸传感器、42.热释电传感器；5.液晶显示模块；6.门锁模块；7.手机蓝牙控制模块；8.上位机；9.电源模块。

具体实施方式

    申请人将在下面结合附图对本实用新型的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应当视为本实用新型的保护范围。

请参阅图1，本实用新型涉及一种电磁式自动识别与监控门禁系统，包括主控制器1、射频读卡器模块2、摄像头模块3、传感器模块4、液晶显示模块5、门锁模块6、手机蓝牙控制模块7、上位机8以及电源模块9，所述的主控制器1分别与摄像头模块3、传感器模块4、液晶显示模块5、门锁模块6、手机蓝牙控制模块7以及上位机8连接。所述的摄像头模块3采用OV2640，用于提供摄像和影像处理功能，其通过SCCB总线控制，可以输出整帧、子采样、缩放和取窗口等方式的各种分辨率8/10位影像数据。当主控制器1发出指令以执行异常抓拍功能时，该摄像头模块3将图像压缩成JPEG数据流后通过串口传送给上位机8。所述的传感器模块4包括触摸传感器41和热释电传感器42。所述的触摸传感器41采用TTP23电容式数字触摸传感器，该触摸传感器41连接单片机U1的20脚，用作屋内人员出门的开关，一旦被触摸，就向主控制器1输出一高电平信号，主控制器1控制门锁模块6，使门禁打开。所述的热释电传感器42采用HC-SR501人体红外感应模块，该热释电传感器42连接单片机U1的62脚，用于屋外异常情况的检测。当检测到有不明人员长期逗留门外时输出一高电平信号给主控制器1，由主控制器1向摄像头模块3发送异常抓拍指令；门外无人状况下，热释电传感器42始终输出低电平。所述的液晶显示模块5采用nokia5110点阵型液晶显示屏，其通过串行接口与主控制器1连接，用于显示刷卡信息以及错刷提示。所述的手机蓝牙控制模块7包括蓝牙控制器以及与该蓝牙控制器连接的手机APP，所述的蓝牙控制器采用YS-BLK，手机APP远程控制蓝牙控制器上的IO口电平。蓝牙控制器将手机APP指令传送给主控制器1，由主控制器1控制门锁模块6，实现门禁开闭操作。蓝牙连接的配对密码可修改，因此可提高系统的使用安全性。手机APP在本实施例中的应用，现有技术中已有不少公开，因此省略具体赘述。所述的上位机8内建立有数据库，用于存储刷卡信息以及由摄像头模块3采集的异常抓拍图像，用户可以通过数据库查看刷卡信息和图像信息，用于对门禁处的通行情况进行分析，实现安全预警的作用，也可用于意外事件发生后的取证。所述的射频读卡器模块2 采用MFRC522，是一款非接触式的读写卡芯片，其与IC卡配合，自动识别开关锁信号。射频读卡器模块2采用人机交互的方式与主控制器1连接，射频读卡器模块2通过SCLK、MOSI、MOSO、NSS四线SPI协议与主控制器1进行串行通信，传送刷卡信息。所述的电源模块9为主控制器1以及门锁模块6提供电源。

请参阅图2，所述的主控制器1包括单片机U1、复位开关RESET1、电阻R1、R2、电容C1～C5、晶振Y1、Y2以及接口P1，其中，所述的单片机U1采用STM32F103ZET6。所述的晶振Y1、电容C2以及电容C3构成一振荡电路；所述的晶振Y2、电阻R2、电容C4以及电容C5构成另一振荡电路，两振荡电路为单片机U1提供系统时钟。所述的电阻R1、复位开关RESET1以及电容C1构成复位电路，实现单片机U1的上电复位，通过复位开关RESET1也可实现人工手动复位。所述的接口P1为miniUSB母口，用于进行程序的烧录和串口通信。所述的主控制器1为本门禁系统的核心控制单元，具有控制简单、操作方便的优点。

请参阅图3，所述的门锁模块6包括电压比较器A1、电阻R3～R8、光耦U2、二极管D1、三极管Q1、继电器K1以及电磁锁S，其中，电压比较器A1采用LM339AD，继电器K1采用SRD-05VDC-SL-C，电磁锁S采用KT-L280。所述的电阻R4～R6以及电压比较器A1构成驱动电路，用于提升单片机U1输出的门禁开关信号，电压比较器A1的7脚连接所述的单片机U1的61脚；电阻R3、R7、R8、光耦U2、二极管D1、三极管Q1以及继电器K1构成光耦隔离继电器电路，继电器K1连接电磁锁S。单片机U1经由驱动电路控制光耦U2的导通或截至，继而控制继电器K1的线圈得电或失电。当继电器K1的1脚与2脚碰触时，电磁锁S得电而将门关闭，当继电器K1的1脚与3脚碰触时，电磁锁S失电而将门打开，过一定时间后重新通电关门。

请参阅图4，所述的电源模块9包括电解电容C6～C9、电容C10～C13、集成稳压芯片U3以及线性稳压器U4，其中，所述的集成稳压芯片U3采用L7805CV，线性稳压器U4采用AMS1117-3.3，集成稳压芯片U3的1脚与电解电容C6的正极以及电容C10的一端共同连接直流电源VCC，集成稳压芯片U3的3脚与电解电容C7的正极以及电容C11的一端连接，并共同输出直流电源VCC5，为所述的主控制器1以及门锁模块6提供电源。线性稳压器U4的3脚与电解电容C8的正极以及电容C12的一端共同连接直流电源VCC5，线性稳压器U4的4脚与电容C13的一端以及电解电容C9的正极连接，并输出直流电源3V3，为主控制器1提供电源。

    请继续参阅图1，并结合图2、图3，对本实用新型的工作原理进行说明。当用户使用与射频读卡器模块2适配的IC卡在门禁处进行刷卡操作时，液晶显示模块5将显示刷卡信息，并将该刷卡信息发送至上位机8，由数据库进行存储，同时，主控制器1向门锁模块6发送开门指令，使电磁锁S打开；当刷卡错误、即该用户没有权限通过该门禁时，主控制器1控制液晶显示模块5显示错刷提示，同时控制摄像头模块3进行异常抓拍, 并将抓拍图像上传给上位机8进行存储，而电磁锁S则保持关闭。触摸传感器41的作用是方便使用者从门禁内开门出去，其替代传统的机械开关，无需配备专门的钥匙，为使用者提供了便利性。当热释电传感器42感知到门外有异常情况，如有不明人员长期逗留时，主控制器1也将控制摄像头模块3进行异常抓拍，并将抓拍图像上传给上位机8进行存储，便于事后查证。在本门禁系统中，还可设置管理者权限模式，管理者通过手机APP对门禁系统进行最高权限控制，可实现远距离操控门禁开闭以及一键自锁门禁的功能，如对某间实验室设置禁止入内，则一键自锁后无论何人刷卡都将无法开启门禁，只有管理者能更改对门禁的设置。

Claims (6)

1.一种电磁式自动识别与监控门禁系统，其特征在于：包括主控制器(1)、射频读卡器模块(2)、摄像头模块(3)、传感器模块(4)、液晶显示模块(5)、门锁模块(6)、手机蓝牙控制模块(7)、上位机(8)以及电源模块(9)，所述的主控制器(1)分别与射频读卡器模块(2)、摄像头模块(3)、传感器模块(4)、液晶显示模块(5)、门锁模块(6)、手机蓝牙控制模块(7)以及上位机(8)连接，所述的电源模块(9)为主控制器(1)和门锁模块(6)提供电源。

2.根据权利要求1所述的电磁式自动识别与监控门禁系统，其特征在于所述的主控制器(1)包括单片机U1、复位开关RESET1、电阻R1、R2、电容C1～C5、晶振Y1、Y2以及接口P1，其中，所述的单片机U1采用STM32F103ZET6，单片机U1的3脚与晶振Y1的一端以及电容C2的一端连接，单片机U1的4脚与晶振Y1的另一端以及电容C3的一端连接，单片机U1的5脚与电阻R2的一端、晶振Y2的一端以及电容C4的一端连接，单片机U1的6脚与电阻R2的另一端、晶振Y2的另一端以及电容C5的一端连接，单片机U1的7脚与电阻R1的一端、复位开关RESET1的一端以及电容C1的一端连接，单片机U1的42脚与接口P1的1脚连接，单片机U1的43脚与接口P1的2脚连接，单片机U1的32、48、64、19、13脚以及电阻R1的另一端共同连接直流电源3V3，接口P1的4脚连接直流电源VCC5，电容C1的另一端、复位开关RESET1的另一端、接口P1的3脚、电容C2的另一端、电容C3的另一端、电容C4的另一端、电容C5的另一端以及单片机U1的31、47、63、18、12脚共同接地。

3.根据权利要求2所述的电磁式自动识别与监控门禁系统，其特征在于所述的射频读卡器模块(2)采用MFRC522，射频读卡器模块(2)通过SCLK、MOSI、MOSO、NSS四线SPI协议与所述的单片机U1进行串行通信。

4.根据权利要求1所述的电磁式自动识别与监控门禁系统，其特征在于所述的传感器模块(4)包括触摸传感器(41)和热释电传感器(42)，所述的触摸传感器(41)和热释电传感器(42)分别与主控制器(1)连接。

5.根据权利要求2所述的电磁式自动识别与监控门禁系统，其特征在于所述的门锁模块(6)包括电压比较器A1、电阻R3～R8、光耦U2、二极管D1、三极管Q1、继电器K1以及电磁锁S，其中，电压比较器A1采用LM339AD，继电器K1采用SRD-05VDC-SL-C，电磁锁S采用KT-L280，电阻R4的一端与电阻R5的一端以及电压比较器A1的6脚连接，电压比较器A1的7脚连接所述的单片机U1的61脚，电压比较器A1的1脚与电阻R6的一端以及光耦U2的一输入端连接，光耦U2的另一输入端与电阻R7的一端连接，光耦U2的一输出端与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端与电阻R3的一端以及三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极与二极管D1的正极以及继电器K1的5脚连接，继电器K1的2脚连接电磁锁S的正电源端，继电器K1的3脚悬空，继电器K1的1脚连接直流电源VCC，电阻R4的另一端、电压比较器A1的3脚、电阻R6的另一端、电阻R7的另一端、光耦U2的另一输出端、二极管D1的负极以及继电器K1的4脚共同接直流电源VCC5，电阻R5的另一端、电压比较器A1的12脚、电阻R3的另一端、三极管Q1的发射极以及电磁锁S的负电源端共同接地。

6.根据权利要求1所述的电磁式自动识别与监控门禁系统，其特征在于所述的电源模块(9)包括电解电容C6～C9、电容C10～C13、集成稳压芯片U3以及线性稳压器U4，其中，所述的集成稳压芯片U3采用L7805CV，线性稳压器U4采用AMS1117-3.3，集成稳压芯片U3的1脚与电解电容C6的正极以及电容C10的一端共同连接直流电源VCC，集成稳压芯片U3的3脚与电解电容C7的正极以及电容C11的一端连接，并共同输出直流电源VCC5，线性稳压器U4的3脚与电解电容C8的正极以及电容C12的一端共同连接直流电源VCC5，线性稳压器U4的4脚与电容C13的一端以及电解电容C9的正极连接，并输出直流电源3V3，电解电容C6的负极、电容C10的另一端、集成稳压芯片U3的2脚、4脚、电解电容C7的负极、电容C11的另一端、电解电容C8的负极、电容C12的另一端、线性稳压器U4的1脚、2脚、电容C13的另一端以及电解电容C9的负极共同接地。