CN207490925U - 一种门锁的自动检卡设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种门锁的自动检卡设备，包括：近距离无线通讯技术NFC接收天线、整流电路、电压提取电路、微处理器及NFC读卡前端电路；其中，整流电路接收NFC接收天线中产生的感应电流；电压提取电路接收来自整流电路的感应电流，并将预设电压输出至微处理器；微处理器接收预设电压，向NFC读卡前端电路发送启动信号。本实用新型在存在感应电流时，通过电压提取电路产生预设大小的电压，以通知微处理器存在门卡，进而启动NFC读卡前端电路进行快速的读卡响应，使检测是否存在门卡的过程不需要NFC读卡前端电路进行，只要产生感应电流即可判断存在门卡，进行有卡响应，解决了现有技术的门锁的响应速度慢，甚至是没有响应的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能门锁领域，特别是涉及一种门锁的自动检卡设备。
背景技术
目前市面上支持刷卡开门的智能门锁和智能电子锁，有些锁会出现将感应门卡放到读卡装置上面后，门锁的响应速度慢，甚至是没有响应的情况，经常需要用户进行重新刷卡，甚至多次重复刷卡的操作，容易影响用户的使用体验。同时，智能门锁的灵敏度低，容易让用户对智能门锁的质量产生质疑，进而影响到门锁生产厂商的信誉和效益。
实用新型内容
本实用新型提供一种门锁的自动检卡设备，用以解决现有技术的门锁的响应速度慢，甚至是没有响应的问题。
为解决上述技术问题，一方面，本实用新型提供一种门锁的自动检卡设备，包括：近距离无线通讯技术(NFC，Near Field Communication)接收天线、整流电路、电压提取电路、微处理器(MCU，Microcontroller Unit)以及NFC读卡前端电路；其中，所述整流电路接收所述NFC接收天线中产生的感应电流；所述电压提取电路接收来自所述整流电路的感应电流，并将预设电压输出至所述微处理器；所述微处理器接收所述预设电压，向所述NFC读卡前端电路发送启动信号。
进一步，还包括：天线匹配电路，其中，所述天线匹配电路连接在所述NFC接收天线和所述NFC读卡前端电路之间。
进一步，还包括：电磁兼容(EMC，Electro Magnetic Compatibility)滤波电路，其中，所述EMC滤波电路接在所述天线匹配电路和所述NFC读卡前端电路之间。
进一步，还包括：灵敏度探测电路，其中，所述灵敏度探测电路连接在所述天线匹配电路和所述NFC读卡前端电路之间。
进一步，还包括：用于为所述NFC读卡前端电路提供晶振信号的晶振电路。
进一步，还包括：用于供电的电源电路。
进一步，所述微处理器上设置有模数转换端口。
本实用新型在存在感应电流时，通过电压提取电路产生预设大小的电压，以通知微处理器存在门卡，进而启动NFC读卡前端电路进行快速的读卡响应，使检测是否存在门卡的过程不需要NFC读卡前端电路进行，只要产生感应电流即可判断存在门卡，进行有卡响应，解决了现有技术的门锁的响应速度慢，甚至是没有响应的问题。
附图说明
图1是本实用新型第一实施例中自动检卡设备的电路原理图；
图2是本实用新型第二实施例中自动检卡设备的电路原理图；
图3是本实用新型第三实施例中自动检卡设备的电路原理图；
图4是本实用新型第四实施例中自动检卡设备的电路原理图；
图5是本实用新型第五实施例中自动检卡设备的工作流程图。
具体实施方式
为了解决现有技术门锁的响应速度慢，甚至是没有响应的问题，本实用新型提供了一种门锁的自动检卡设备，以下结合附图以及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型。
本实用新型的第一实施例提供了一种门锁的自动检卡设备，其电路原理图如图1所示，该自动检卡设备主要包括：NFC接收天线、整流电路、电压提取电路MCU以及NFC读卡前端电路。其中，感应门卡在与NFC接收天线接触的过程中，切割NFC接收天线的磁场，产生感应电流；整流电路接收NFC接收天线中产生的感应电流之后，将其由交流电流转化为直流电流输出；电压提取电路接收到来自整流电路的感应电流后，输出一个预设电压，并将该预设电压输出至MCU；MCU接收预设电压后，向NFC读卡前端电路发送启动信号；NFC读卡前端电路启动后通过NFC接收天线读取感应门卡中的信息。
应当了解的是，NFC工作在13.56MHz国际开放频段，其数据传输速率可为106kbps、212kbps或424kbps。感应门卡为用户随身携带的NFC标签门卡，其内部无需内置电源，在进行开门操作时，感应门卡靠近NFC接收天线，由于线圈的电磁感应作用，NFC接收天线内会迅速产生感应电流。进一步地，电压提取电路输出得预设电压的大小为1V，即无论电压提取电路输入的感应电流的大小为多少，只要在存在感应电流的情况下，电压提取电路输出的预设电压均为1V。MCU上设有模数转换(AD，analogue-to-digital)端口，电压提取电路输出的预设电压通过AD端口由模拟信号转化为数字信号，MCU接收到该数字信号时，向NFC读卡前端电路发送启动指令。应当了解的是，预设电压的大小可以根据实际设备中使用元件参数的不同或需求的不同设置成不同的大小，本实施例提出的预设电压大小为1V是一个通用的电压值。
NFC读卡前端电路启动后，由于设备已经做出有卡判断，此时NFC读卡前端电路读取由NFC接收天线传送过来的门卡信号，其中，门卡信号中包括感应门卡的信息。NFC读卡前端电路对该门卡信号进行降噪、放大、采样等处理，从该门卡信号中解调出有效的感应卡信息，根据其使用的NFC通讯协议编码后发送至MCU。MCU接收到编码后的有效的感应卡信息后，根据相应的NFC通讯协议进行解码，提取出有效的感应卡信息，与预先存储的正确的感应卡信息进行对比，当对比结果一致时，MCU认定该感应门卡为与门锁匹配的正确的门卡，可以打开门锁，此时，由MCU输出开门信号，门锁的开锁装置将根据该开门信号打开门锁。
本实用新型在存在感应电流时，通过电压提取电路产生预设大小的电压，以通知MCU存在门卡，进而启动NFC读卡前端电路进行快速的读卡响应，使检测是否存在门卡的过程不需要NFC读卡前端电路进行，只要产生感应电流即可判断存在门卡，进行有卡响应，解决了现有技术的门锁的响应速度慢，甚至是没有响应的问题。并且，本实用新型在判断有卡的情况下，再启动NFC读卡前端电路，使NFC读卡前端电路处于中断式的工作状态，减小了NFC读卡前端电路的能耗，进一步减小了设备的能耗。
本实用新型的第二实施例提供了另一种门锁的自动检卡设备，该自动检卡设备还包括：天线匹配电路。
如图2所示，天线匹配电路连接在NFC接收天线和NFC读卡前端电路之间，主要用于匹配NFC接收天线，消除NFC接收天线输入阻抗中的电抗分量，使其输出功率最大。
进一步地，该实施例提供的自动检卡设备还包括：与天线匹配电路匹配使用的EMC滤波电路，如图3所示，EMC滤波电路连接在天线匹配电路和NFC读卡前端电路之间，NFC读卡前端电路在读取门卡信号时，该门卡信号中可能包括其他频段的电磁干扰，在NFC读卡前端电路之前，将该门卡信号经过EMC滤波电路以消除门卡信号中的电磁干扰。
本实用新型的第三实施例提供了另一种门锁的自动检卡设备，该自动检卡设备在本实用新型的第二实施例的基础上，还包括：灵敏度探测电路。
如图3所示，灵敏度探测电路连接在天线匹配电路和NFC读卡前端电路之间，主要通过调整自身的电阻及电容的参数，进而调整自动检卡设备读卡的灵敏度，以保证不会出现有卡但是不识别的情况。应当了解的是，在实际使用时，灵敏度探测电路通常会在自动检卡设备安装在门锁上之前，调整好自身的电阻及电容的参数，以保证自动检卡设备读卡的灵敏度。进一步地，当自动检卡设备使用一定时间后，可能会存在灵敏度降低的情况，此时，需要通过专业的检测和调整设备调整灵敏度探测电路以恢复自动检卡设备读卡的灵敏度。
本实用新型的第四实施例提供了另一种门锁的自动检卡设备，该自动检卡设备在本实用新型的第三实施例的基础上，还包括：晶振电路和电源电路(图4中并未示出电源电路与其他电路的连接关系)。如图4所示，晶振电路与NFC读卡前端电路连接，用于向NFC读卡前端电路提供工作所需的晶振信号；电源电路可以与市电相连，也可以与门锁的供电系统相连，其主要作用是向自动检卡设备进行供电，保证设备的正常运行和使用。
下面结合图5对本实用新型提供的门锁的自动检卡设备的工作流程进行说明。
步骤S501，由NFC接收天线向外发射射频信号，等待感应卡靠近；
步骤S502，感应卡靠近NFC接收天线时，切割磁场，NFC接收天线内部产生感应电流；
步骤S503，感应电流经过整流电路，由交流电流转化为直流电流；
步骤S504，电压提取电路接收感应电流，并输出预设电压；
步骤S505，预设电压输出至MCU，MCU做出有卡判断，输出启动指令；
步骤S506，NFC读卡前端电路接收到启动指令后与MCU建立通讯，进行读卡操作。
进一步地，NFC读卡前端电路进行读卡操作为经由NFC接收天线、天线匹配线路以及EMC滤波电路传送的门卡信号，并对该门卡信号进行降噪、放大、采样等处理，从该门卡信号中解调出有效的感应卡信息，根据其使用的NFC通讯协议编码后发送至MCU。应当了解的是，NFC读卡前端电路支持包括ISO/IEC 14443的TypeA协议和串行读取(MIFARE)协议在内的非接触式IC卡的通信协议，其读写距离主要取决于天线的大小和调制情况，一般为100mm，并且支持10Mbit/s的串行外设接口(SPI，Serial Peripheral Interface)。
应当了解的是，NFC读卡前端电路可以读取感应卡中信息，相反的，用户也可以通过NFC读卡前端电路向感应卡中写入信息。
值得一提的是，本实用新型中，整流电路以及电压提取电路是两个独立的电路，本领域技术人员也可以将两个电路合为一个电路，使其具备整流以及输出预设电压的功能即可。
尽管为示例目的，已经公开了本实用新型的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本实用新型的范围应当不限于上述实施例。
Claims (7)
1.一种门锁的自动检卡设备，其特征在于，包括：近距离无线通讯技术NFC接收天线、整流电路、电压提取电路、微处理器以及NFC读卡前端电路；
其中，所述整流电路接收所述NFC接收天线中产生的感应电流；所述电压提取电路接收来自所述整流电路的感应电流，并将预设电压输出至所述微处理器；所述微处理器接收所述预设电压，向所述NFC读卡前端电路发送启动信号。
2.如权利要求1所述的自动检卡设备，其特征在于，还包括：天线匹配电路，其中，所述天线匹配电路连接在所述NFC接收天线和所述NFC读卡前端电路之间。
3.如权利要求2所述的自动检卡设备，其特征在于，还包括：电磁兼容滤波电路，其中，所述电磁兼容滤波电路接在所述天线匹配电路和所述NFC读卡前端电路之间。
4.如权利要求2所述的自动检卡设备，其特征在于，还包括：灵敏度探测电路，其中，所述灵敏度探测电路连接在所述天线匹配电路和所述NFC读卡前端电路之间。
5.如权利要求1所述的自动检卡设备，其特征在于，还包括：用于为所述NFC读卡前端电路提供晶振信号的晶振电路。
6.如权利要求1至5中任一项所述的自动检卡设备，其特征在于，还包括：用于供电的电源电路。
7.如权利要求6所述的自动检卡设备，其特征在于，所述微处理器上设置有模数转换端口。
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| CN201721624766.2U CN207490925U (zh) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | 一种门锁的自动检卡设备 |
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