CN206388256U - 一种门禁控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种门禁控制装置，包括核心端、钥匙端和后台端，所述的钥匙端包括钥匙主控芯片、2.4GHz无线发送芯片、125KHz无线接收芯片和PKE强制按键，2.4GHz无线发送芯片、125KHz无线接收芯片和PKE强制按键分别与钥匙主控芯片连接；所述的核心端包括核心主控芯片、2.4GHz无线接收芯片、第一125KHz无线发射芯片、第二125KHz无线发射芯片、第三125KHz无线发射芯片、第一天线、第二天线和第三天线；核心端设置有串口模块，后台端也设置串口模块，核心端通过串口模块与后台端的串口模块连接。本实用新型的门禁控制装置，采用无线双向通信的方式，安全系数高，不存在磨损，设备使用寿命高。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车电子系统技术领域，具体涉及一种门禁控制装置。
背景技术
门禁系统在智能建筑领域，意为Access Control System，简称ACS。例如，小区门禁，停车场门禁，酒店门禁等都属于门禁系统。
目前市面上存在的大多数门禁系统主要居于磁卡识别的技术。
磁卡门禁系统主要包含磁卡发行管理系统以及磁卡门锁系统。磁卡发行管理系统的主要功能是在空白词条上写入所需的信息，如ID、起止日期等，使卡片成为一种钥匙。磁卡门锁系统的主要功能是读取卡片的信息并与自身存储的信息进行比较，然后控制外部设备。
该系统是以手动刷卡为前提的，出入都需要人为刷卡，并且这种操作方式容易使卡片及设备磨损，影响使用寿命。
磁卡容易复制，不利于双向的控制，安全系数比较低。
磁卡信息容易因外界磁场丢失，使磁卡无效。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对现有技术中存在的问题，提供一种门禁控制装置，采用无线双向通信的方式，安全系数高，不存在磨损，设备使用寿命高。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种门禁控制装置，包括核心端、钥匙端和后台端，所述的钥匙端包括钥匙主控芯片、2.4GHz无线发送芯片、125KHz无线接收芯片和PKE强制按键，2.4GHz无线发送芯片、125KHz无线接收芯片和PKE强制按键分别与钥匙主控芯片连接；所述的核心端包括核心主控芯片、2.4GHz无线接收芯片、第一125KHz无线发射芯片、第二125KHz无线发射芯片、第三125KHz无线发射芯片、第一天线、第二天线和第三天线，2.4GHz无线接收芯片与核心主控芯片连接，第一125KHz无线发射芯片、第二125KHz无线发射芯片、第三125KHz无线发射芯片分别连接核心主控芯片，第一125KHz无线发射芯片与第一天线连接、第二125KHz无线发射芯片与第二天线连接、第三125KHz无线发射芯片与第三天线连接，第一天线、第二天线和第三天线与125KHz无线接收芯片采用无线连接，2.4GHz无线接收芯片与2.4GHz无线发送芯片采用无线连接；核心端设置有串口模块，后台端也设置串口模块，核心端通过串口模块与后台端的串口模块连接。
优选地，所述的钥匙主控芯片采用STM8L101。
优选地，所述的2.4GHz无线发送芯片采用NRF24L01P。
优选地，所述的125KHz无线接收芯片采用MCP2030A。
优选地，所述的核心主控芯片采用STM8L151。
优选地，所述的2.4GHz无线接收芯片采用NRF24L01P。
由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
本系统使用2.4GHz无线收发芯片进行数据传输，传输速度更快，传输时间更短，降低了钥匙端功耗；本系统使用的核心端包括3根天线，3根天线可以同时使用，也可单独使用，可自由的扩展感应范围。
附图说明
图1是本实用新型的门禁控制装置结构原理框图。
图2是本实用新型的门禁控制装置通信示意图。
图3是本实用新型的门禁控制装置钥匙端钥匙主控芯片部分电路图。
图4是本实用新型的门禁控制装置钥匙端高频部分电路图。
图5是本实用新型的门禁控制装置钥匙端低频部分电路图。
图6是本实用新型的门禁控制装置核心端核心主控芯片部分电路图。
图7是本实用新型的门禁控制装置核心端高频部分电路图。
图8是本实用新型的门禁控制装置核心端低频部分电路图。
附图标记：1-钥匙端，11-钥匙主控芯片，12-2.4GHz无线发送芯片，13-125KHz无线接收芯片，14-PKE强制按键，2-核心端，21-核心主控芯片，22-2.4GHz无线接收芯片，23-第一125KHz无线发射芯片，24-第二125KHz无线发射芯片，25-第三125KHz无线发射芯片，26-第一天线，27-第二天线，28-第三天线，29-串口模块，3-后台端，31-串口模块。
具体实施方式
参照图1-7，一种门禁控制装置，包括核心端2、钥匙端1和后台端3，核心端2设置在开关门中，所述的钥匙端1包括钥匙主控芯片11、2.4GHz无线发送芯片12、125KHz无线接收芯片13和PKE强制按键14，2.4GHz无线发送芯片12、125KHz无线接收芯片13和PKE强制按键14分别与钥匙主控芯片11连接；所述的核心端2包括核心主控芯片21、2.4GHz无线接收芯片22、第一125KHz无线发射芯片23、第二125KHz无线发射芯片24、第三125KHz无线发射芯片25、第一天线26、第二天线27和第三天线28，2.4GHz无线接收芯片22与核心主控芯片21连接，第一125KHz无线发射芯片23、第二125KHz无线发射芯片24、第三125KHz无线发射芯片25分别连接核心主控芯片21，第一125KHz无线发射芯片23与第一天线26连接、第二125KHz无线发射芯片24与第二天线27连接、第三125KHz无线发射芯片25与第三天线28连接，第一天线26、第二天线27和第三天线28与125KHz无线接收芯片13采用无线连接，2.4GHz无线接收芯片22与2.4GHz无线发送芯片12采用无线连接；核心端2设置有串口模块29，后台端3也设置串口模块31，核心端2通过串口模块29与后台端3的串口模块31连接。
本实用新型的钥匙端1采用低功耗单片机STM8L101作为钥匙主控芯片11，搭配NRF24L01P的2.4GHz无线发送芯片12和低功耗MCP2030A的125KHz无线接收芯片13实现上述钥匙端1功能。
钥匙主控芯片11实现数据加密、解密、存储数据、控制收发的功能。NRF24L01P作为与核心端2交互的双向数据链路，MCP2030A作为125KHz接收，用于检测核心端2周期发送的触发信号，实现靠近感应功能。
当钥匙端1上电后，首先执行初始化，打开按键中断和低频感应中断，然后进入深度休眠。此时钥匙端1功耗很低，小于10uA。当有用户按开锁或关锁键时，产生按键中断唤醒单片机。当用户持钥匙端1进入核心端2感应范围时，触发低频通信中断唤醒单片机。单片机被唤醒后主动通过2.4GHz高频通信向核心端2发送自身ID和控制命令等数据。
本实用新型核心端2使用单片机STM8L151作为核心主控芯片21，搭配2.4GHz无线接收芯片22NRF24L01P和125KHz发射芯片实现上述PKE核心端2功能。核心端2分为连接状态和非连接状态，当核心端2感应范围内有已匹配的钥匙端1时，核心端2进入连接状态。当核心端2附近没有钥匙端1时，核心端2处于非连接状态。当核心端2附近有多把钥匙时，所有匹配钥匙均离开核心端2感应范围时核心端2才进入非连接状态。
核心端2支持3个天线同时运行，当钥匙端1进入任意一个天线感应范围时，均可触发核心端2进入连接状态。
核心主控芯片21实现数据加密、解密、存储数据、控制收发功能。
核心端2包含三个125KHz发射芯片，周期性使能三个发射芯片用于分别触发三根天线，125KHz低频感应系统的触发距离约为2米。当携带钥匙接近门禁，到达感应范围2m内，核心端2自动感应到钥匙，若通过识别，则则核心端2向后台端3通过串口模块21和串口模块31传输信息，这个信息包含进入指令以及钥匙的ID。当钥匙离开感应范围4-7s后，核心端再次通过串口向后台传输信息，这个信息包含离开指令以及钥匙的ID。整个过程无需对钥匙进行任何的操作，均自动完成。
钥匙功耗极低，长时期处于待机状态，待机电流仅7uA。同时也可以进行RKE强制操作，短按钥匙的PKE强制按键14，则钥匙端1和核心端2按照上述高频通信进行识别，若通过识别，则核心端2向后台端3通过串口模块21和串口模块31传输进入指令以及钥匙的ID，4-7s后核心端2向后台端3传输离开指令以及钥匙的ID。
核心端2采用NRF24L01P芯片作为高频接收芯片，用于接收钥匙端1发送的2.4GHz高频信号。信号中包含控制命令、钥匙ID等信息。核心端2接收到信号后首先核对该钥匙ID是否已经与核心端2匹配，若已匹配则执行相应指令，实现开门功能。
Claims (6)
1.一种门禁控制装置，其特征在于，包括核心端(2)、钥匙端(1)和后台端(3)，所述的钥匙端(1)包括钥匙主控芯片(11)、2.4GHz无线发送芯片(12)、125KHz无线接收芯片(13)和PKE强制按键(14)，2.4GHz无线发送芯片(12)、125KHz无线接收芯片(13)和PKE强制按键(14)分别与钥匙主控芯片(11)连接；所述的核心端(2)包括核心主控芯片(21)、2.4GHz无线接收芯片(22)、第一125KHz无线发射芯片(23)、第二125KHz无线发射芯片(24)、第三125KHz无线发射芯片(25)、第一天线(26)、第二天线(27)和第三天线(28)，2.4GHz无线接收芯片(22)与核心主控芯片(21)连接，第一125KHz无线发射芯片(23)、第二125KHz无线发射芯片(24)、第三125KHz无线发射芯片(25)分别连接核心主控芯片(21)，第一125KHz无线发射芯片(23)与第一天线(26)连接、第二125KHz无线发射芯片(24)与第二天线(27)连接、第三125KHz无线发射芯片(25)与第三天线(28)连接，第一天线(26)、第二天线(27)和第三天线(28)与125KHz无线接收芯片采用无线连接，2.4GHz无线接收芯片(22)与2.4GHz无线发送芯片(12)采用无线连接；核心端(2)设置有串口模块(29)，后台端(3)也设置串口模块(31)，核心端(2)通过串口模块(29)与后台端(3)的串口模块(31)连接。
2.根据权利要求1所述的门禁控制装置，其特征在于，所述的钥匙主控芯片(11)采用STM8L101。
3.根据权利要求1所述的门禁控制装置，其特征在于，所述的2.4GHz无线发送芯片(12)采用NRF24L01P。
4.根据权利要求1所述的门禁控制装置，其特征在于，所述的125KHz无线接收芯片(13)采用MCP2030A。
5.根据权利要求1所述的门禁控制装置，其特征在于，所述的核心主控芯片(21)采用STM8L151。
6.根据权利要求1所述的门禁控制装置，其特征在于，所述的2.4GHz无线接收芯片(22)采用NRF24L01P。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10997836B2 (en) | 2018-08-27 | 2021-05-04 | Artificial Intelligence Co., Ltd. | Security device and security system |
| CN112927402A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-06-08 | 上海中梁地产集团有限公司 | 一种无感通行钥匙门禁系统 |
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| US10997836B2 (en) | 2018-08-27 | 2021-05-04 | Artificial Intelligence Co., Ltd. | Security device and security system |
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