CN208040056U - 一种基于gsm的电子锁芯报警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于GSM的电子锁芯报警系统包括主控芯片、电插锁模块、GSM模块、用户终端、人体红外热释电传感器；所述电插锁模块、GSM模块、人体红外热释电传感器分别与主控芯片相连；所述用户终端通过GSM网络与GSM模块相连。本实用新型通过GSM模块有效实现用户对布防、撤防操作以及开关、锁动作的远程控制，并利用人体红外热释电传感器进行布防检测，报警信号由主控芯片通过GSM模块实时快速地发送报警信号至用户终端，能有效实现异常状况的实时报警。

Description

一种基于GSM的电子锁芯报警系统

技术领域

本实用新型属于安全技术防范领域，具体涉及通过无线通信控制电子锁以及非法开锁实时报警。

背景技术

随着世界科技快速发展，人们的生活越来越智能化，传统的机械锁已经慢慢地演变成现在的各种智能化电子锁，在酒店、医院、银行、学校、等各行各业，都需要用到智能电子锁。锁现在不仅仅是一个用来关门的东西，还可以起到监控、定位和实时报警的功能，可以全天候对周围环境进行监控，在有异常情况时将报警信息发送到手机上，将定位信息实时发送到手机上，极大的提高人们的财产和人身安全。

对于电子锁报警系统，有很多种方法。重庆泽清巨科技发展有限公司的常小燕发明了一种自动报警系统。该系统只对电子锁开锁后通过信号传感器启动针孔摄像，将采集信号通过无线路由器传输到手机上，实现实时监测。该系统只实现了电子锁开锁动作周围环境实时采集功能，获取图片证据，无线路由器通信距离不够远，且采集图片受地形和环境影响，需要针孔摄像，成本高，结构复杂。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种成本低、且能远程布防、有效进行实时监控的电子锁报警系统。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种基于GSM的电子锁芯报警系统包括主控芯片、电插锁模块、GSM模块、用户终端、人体红外热释电传感器；所述电插锁模块、GSM模块、人体红外热释电传感器分别与主控芯片相连；所述用户终端通过GSM网络与GSM模块相连。用户终端通过GSM网络能够有效进行布防、撤防操作以及开关、锁动作，并在布防状态下，由人体红外热释电传感器检测有效范围内的锁体附近的人员活动，将报警信号实时发送给用户终端，实现实时监控的目的。用户终端可采用短信或者手机APP来进行远程控制。

进一步的，电子锁芯报警系统还包括报警模块；所述报警模块与主控芯片相连。可在电子锁附近同时进行声光报警。

进一步的，报警模块采用声光报警电路，包括蜂鸣器和LED灯。

进一步的，报警模块还包括放大电路；所述主控芯片通过放大电路与蜂鸣器相连。

进一步的，报警模块还包括二极管；所述二极管与蜂鸣器并联。

进一步的，本实用新型电子锁芯报警系统还包括GPS模块；所述GPS模块与主控芯片相连。通过GPS模块进行全球定位。

进一步的，电子锁芯报警系统还包括触摸电阻屏模块；所述触摸电阻屏模块包括液晶触摸屏、ILI9341芯片和XPT2046芯片；所述主控芯片分别通过ILI9341芯片、XPT2046芯片与液晶触摸屏的液晶显示接口和触屏接口相连。通过触摸电阻屏更好的实现人机交互。

进一步的，电插锁模块包括继电器和电插锁锁体；所述主控芯片通过继电器与电插锁锁体相连。主控芯片通过继电器控制电插锁锁体的通、断电。

进一步的，GPS模块包括U-BLOX NEO-6M芯片和EEPROM芯片；所述EEPROM芯片采用AT24C32型号。

进一步的，主控芯片采用STM32F103VE；所述GSM模块采用SIM900A。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：

本实用新型通过GSM模块有效实现用户对布防、撤防操作以及开关、锁动作的远程控制，并利用人体红外热释电传感器进行布防检测，同时采用STM32F103VE作为处理芯片，实时快速地发送报警信号至用户终端，能有效实现异常状况的实时报警。

本系统成本低、易实现，通信距离远，受地形条件的影响不大。

附图说明

图1为本实用新型电子锁芯报警系统的结构框图；

图2为图1中主控芯片的复位电路图；

图3为图1中主控芯片的BOOT设置电路图；

图4为图1中主控芯片的主频晶振电路图；

图5为图1中主控芯片的时钟晶振电路图；

图6为图1中GSM模块与主控芯片管脚连接示意图；

图7为图1中GPS模块与主控芯片管脚连接示意图；

图8为图1中人体红外热释电传感器与主控芯片管脚连接示意图；

图9为图1中电插锁模块与与主控芯片管脚连接示意图；

图10为触摸电阻屏模块中XPT2046芯片与液晶屏的管脚连接示意图；

图11为触摸电阻屏模块中ILI9341芯片与液晶屏的管脚连接示意图；

图12为图1中报警模块的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

本实用新型基于GSM的电子锁芯报警系统，采用意法半导体（中国）投资有限公司的STM32F103VE为主体控制核心，GSM模块采用SIM900A来实现无线通信控制，感应模块采用人体红外热释电传感器，锁体用的是电插锁，人机交互采用触摸电阻屏模块，通过触屏的方式来设置布防、撤防、开锁、关锁，用户终端通过短信或者手机APP来远程控制系统是处于布防还是撤防的状态以及控制锁的开关状态，GPS模块采用U-Blox NEO-6M芯片来实现GPS全球定位功能。

如图1所示，本实用新型一种基于GSM的电子锁芯报警系统，包括主控芯片STM32F103VE、人体红外热释电传感器、触摸电阻屏模块、继电器、电插锁锁体、GPS模块、报警模块以及GSM通信模块。其中主控芯片STM32F103VE、人体红外热释电传感器、报警模块构成报警系统，在布防状态下，人体红外热释电传感器检测到有人在检测范围内活动，这时报警模块的蜂鸣器就会响，主控芯片立即回发报警短信到设置的手机（用户终端）上，如此便可实现实时监控的目的。主控芯片STM32F103VE、GPS模块构成定位系统，实现实时定位的功能。主控芯片STM32F103VE、触摸电阻屏模块、继电器、电插锁锁体构成电子锁系统，实现开、关锁的动作以及完成布防或者撤防状态。主控芯片STM32F103VE、GSM模块构成通信模块。通过GSM安防APP或者发送相应的短信就方便的电子锁报警控制系统。

本实用新型基于GSM的电子锁芯报警系统采用的主控芯片STM32F103VE，内部集成了高速存储器以及丰富的I/O接口。内部包括多路ADC接口、串口、定时器、硬件SPI、CAN通信、硬件IIC以及外部中断等多种资源接口。图2为主控芯片的复位电路，按下RESET即可复位；图3为启动方式设置，设置BOOT0和BOOT1的引脚状态决定了芯片复位后从哪个区域开始执行程序。图4、图5为主控芯片的主频晶振和时钟晶振电路。

本实用新型基于GSM的电子锁芯报警系统利用GSM模块可以进行许多产品开发，可以很方便的应用于各种无线通信控制的产品上，主控芯片通过串口通信方式就可以连接此模块。该模块上主芯片是SIM900A，通过向SIM900A发送AT指令就可以实现对GSM模块的控制。如：发短信打电话的功能，同时SIM900A还支持TCP/IP协议，可以实现网络通信GPRS功能。模块启动后，如信号指示灯1秒亮灭多次，则代表正在搜索信号或者信号不稳定，等待信号指示灯3秒亮一次就说明GSM模块能正常工作了。在本设计中使用到了GSM模块上的四个引脚，分别是:RXD、TXD、VCC、GND。前两个引脚用来连接到主控芯片上进行串口通信，后两个引脚用来对GSM模块供电，供电电压是5V。图6是GSM模块与主控芯片的管脚连接图。

本实用新型基于GSM的电子锁芯报警系统采用的GPS模块是U-BLOX NEO-6M，NEO-6M芯片是由U-BLOX 公司设计的GPS 定位标准以及解决方案，是该GPS模块的主芯片。本模块自带了一个EEPROM芯片，可以掉电存储GPS模块的配置等信息，其型号为AT24C32，在GPS模块掉电重启之后，就会把存储在AT24C32里的配置信息加载到GPS模块中，如此便可实现断电也不丢失的功能，为系统的正常运作提供了保障。该GPS模块供电电压兼容3.3V与5V，使用该模块也是用到了四个引脚，分别是:RXD、TXD、VCC、GND。GPS模块总电路图可见附录，图7是GPS模块与主控芯片的管脚连接图。

本实用新型基于GSM的电子锁芯报警系统的人体红外热释电感应器可以检测人或动物辐射出的红外线，并输出电信号的传感器。当人体进入检测区后，此模块就会输出高电平，人离开传感器的范围内就会延时我们设定的时间，然后输出低电平信号。若人体进入检测区后保持不动，传感器不会有信号输出。此模块的供电电源是5V，模块上引出了三个引脚，分别是：OUT、VCC、GND。只需要把OUT引脚接到主控芯片引脚上就可以应用此模块了。图8是人体红外热释电感应器与主控芯片的管脚连接图。

本实用新型基于GSM的电子锁芯报警系统采用的电插锁模块有两部分，一部分是继电器模块，另一部分电插锁锁体，通过使用继电器来控制电插锁。此电插锁之所以能实现开锁和关锁的功能，是因为电插锁在通电的时候，根据电生磁现象，锁体内产生磁性，把锁舌给吸合进去，所以这时候锁是打开的。当锁断电时，由于没有电，所以没有磁产生，锁舌就会自动吐出来，这时候锁就是关闭的。继电器模块带光耦隔离，具有更好的抗干扰能力，可以设置成高电平或低电平触发。在本设计中继电器和电插锁是用常开端的接法来连线的，因为只有在需要开锁的时候才对电插锁通电。在有高电平或低电平触发的时候，继电器吸合则电路接通，电插锁就会通电。继电器模块工作电压选择5V，电插锁工作电压是12V。图9是电插锁模块与主控芯片的管脚连接图。

本实用新型基于GSM的电子锁芯报警系统的触屏电阻屏模块采用的是3.2寸的液晶触摸屏，它使用ILI9341芯片控制液晶显示接口，通过XPT2046芯片控制触屏接口。图10是XPT2046芯片与液晶屏的管脚连接图，图11是ILI9341芯片与液晶屏的管脚连接图。

如图12所示，本实用新型基于GSM的电子锁芯报警系统的报警模块采用声光报警电路。本设计采用的报警方式是蜂鸣器发声以及红色的LED灯亮来达到声光报警的目的。因为蜂鸣器的工作电流比较大，所以无法直接通过STM32芯片的IO口进行驱动，一般需要通过放大电路才能驱动蜂鸣器发出声响。与蜂鸣器并联的二极管作用是起保护作用，当蜂鸣器突然断电时会产生较大的感应电动势，利用二极管的单向导电性，就会把此感应电动势消耗掉，从而保护蜂鸣器不被此反向电压烧毁。

Claims (10)

1.一种基于GSM的电子锁芯报警系统，其特征在于：包括主控芯片、电插锁模块、GSM模块、用户终端、人体红外热释电传感器；所述电插锁模块、GSM模块、人体红外热释电传感器分别与主控芯片相连；所述用户终端通过GSM网络与GSM模块相连。

2.根据权利要求1所述的电子锁芯报警系统，其特征在于：所述电子锁芯报警系统还包括报警模块；所述报警模块与主控芯片相连。

3.根据权利要求2所述的电子锁芯报警系统，其特征在于：所述报警模块采用声光报警电路，包括蜂鸣器和LED灯。

4.根据权利要求3所述的电子锁芯报警系统，其特征在于：所述报警模块还包括放大电路；所述主控芯片通过放大电路与蜂鸣器相连。

5.根据权利要求4所述的电子锁芯报警系统，其特征在于：所述报警模块还包括二极管；所述二极管与蜂鸣器并联。

6.根据权利要求2所述的电子锁芯报警系统，其特征在于：所述电子锁芯报警系统还包括GPS模块；所述GPS模块与主控芯片相连。

7.根据权利要求6所述的电子锁芯报警系统，其特征在于：所述电子锁芯报警系统还包括触摸电阻屏模块；所述触摸电阻屏模块包括液晶触摸屏、ILI9341芯片和XPT2046芯片；所述主控芯片分别通过ILI9341芯片、XPT2046芯片与液晶触摸屏的液晶显示接口和触屏接口相连。

8.根据权利要求7所述的电子锁芯报警系统，其特征在于：所述电插锁模块包括继电器和电插锁锁体；所述主控芯片通过继电器与电插锁锁体相连。

9.根据权利要求8所述的电子锁芯报警系统，其特征在于：所述GPS模块包括U-BLOXNEO-6M芯片和EEPROM芯片；所述EEPROM芯片采用AT24C32型号。

10.根据权利要求1所述的电子锁芯报警系统，其特征在于：所述主控芯片采用STM32F103VE；所述GSM模块采用SIM900A。