CN208061297U - 一种适于家用的多重认证门禁系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适于家用的多重认证门禁系统，主要由微型控制器、液晶显示器、RFID射频识别模块、电容指纹模块、键盘、蓝牙模块、人体红外感应模块、警报模块、EEPROM存储器模块组成。系统分为室外机和室内机两部分，分别用于进行信息管理和身份认证操作，身份认证包括无线射频识别、指纹识别、密码认证，其中密码可通过键盘输入或蓝牙发送。系统结合了人体红外感应技术，可有效防止因恶作剧引发的警报打扰到周围居民。整体设计切合实际，制作工艺简单，提高了设备一体化程度，为生产者和使用者提供了极大地便利。本实用新型的优点是：造价便宜，安全系数高，用户信息管理方便，有较强的推广价值和实用价值。

Description

一种适于家用的多重认证门禁系统

技术领域

本实用新型涉及一种适于家用的多重认证门禁系统，特别是涉及一种适合在普通家庭推广的多重认证门禁系统，具体涉及无线射频识别技术、指纹识别技术、蓝牙无线通信技术、I2C通信协议及人体红外感应模块的研究与设计。

背景技术

近年来，人们的安全意识普遍提高，门禁系统不应只局限于银行、办公楼、学校等大型场所使用，普通百姓同样需要一个安全系数高的门禁系统，而现有的大多门禁系统要么成本低，但安全系数偏低；要么安全系数够高，但价格昂贵，而且用户信息管理方面较为复杂，信息量及耗资巨大，完全不适合普通家庭使用，令无数普通家庭对门禁系统的购买望而却步。所以门禁系统最大的市场潜力还是在于中等收入家庭，而要将这种市场潜力挖掘出来，就必须研究出一种安全系数高、成本低、操作简单、符合普通家庭各项要求的门禁系统，而本实用新型正是以此为出发点，设计出一种有以上优点的、适于家用的多重门禁系统。

现有的多重门禁系统几乎所有数据信息都由后台管理，系统复杂，操作复杂，完全不适合家用，这就决定了很难将其推广到国内，门禁系统的巨大市场潜力就难以被挖掘出来。

本实用新型基于这种背景，提出了一种结合无线射频识别、指纹识别及可通过手机蓝牙输入密码的复合系统方案，该实用新型为解决单门禁系统所固有的缺陷而充分结合了射频识别技术、指纹识别技术以及通过手机蓝牙输入密码隐蔽性好的优点，结合多种识别手段，增加了认证程序基本杜绝了有可能发生的安全隐患，大大提高了门禁系统的安全性能。而且用户信息管理方面不像传统安全系数高的门禁系统信息量及耗资巨大，完全适于家用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种适于家用的多重认证门禁系统，以满足普通家庭对一款具有安全系数高、信息管理简便等优点的门禁系统的需求为立足点，为了发明了一种安全系数高、成本低、信息管理简便、操作简单、符合普通家庭各项要求的家用门禁系统。

本实用新型采用的技术方案是：一种适于家用的多重认证门禁系统，主要包括：微型控制器、液晶显示器、RFID射频识别模块、电容指纹模块、键盘、蓝牙模块、人体红外感应模块、警报模块、EEPROM存储器模块；其特征在于：电容指纹模块包括指纹识别模块和两个指纹采集区，系统分为室内机和室外机两部分，其中：指纹识别模块、EEPROM存储器模块和微型控制器分别置于室内机内部的右下方、左下方和左上方，外部不可见；室内机左上方、左下方分别为为液晶显示器和键盘，右上方、右下方分别为RFID射频识别模块和指纹采集区；室外机左上方、左下方分别为为液晶显示器和键盘，右上方、右中方分别为警报模块和RFID射频识别模块，右下方偏左区域为人体红外感应模块和蓝牙模块，右下方偏右区域为指纹采集区。

进一步，所述液晶显示器在室内机和室外机各有一个，都与微型控制器的控制端口相连接。

进一步，所述RFID射频识别模块在室内机和室外机各有一个，主要包括读卡区、主控模块和发射天线，其中主控模块与微型控制器的控制端口相连接。

进一步，所述电容指纹模块主要包括指纹采集区和指纹识别模块，设计成一个指纹识别模块并联接出两个指纹采集区，分别置于室内机与室外机，指纹识别模块与微型控制器的控制端口相连接。

进一步，所述键盘在室内机和室外机各有一个，都与微型控制器的控制端口相连接，其中室内键盘包括数字键0-9、字母键A（选择进入管理员模式）、B（确认键）、C（删除键）、D（返回键）和符号键#（开门键）、*（关门键），共16个按键，呈4乘4方阵排列；室外键盘包括数字键0-9，字母键A（开始进行身份认证）、B（确认键）、C（删除键）、D（进行下一步认证）和符号键#（打开系统的蓝牙）、*（关门键），共16个按键，呈4乘4方阵排列。

进一步，所述蓝牙模块在室外机内部与微型控制器的控制端口相连接，只露出指示灯部分。

进一步，所述人体红外感应模块包括主控模块和感应透镜，主控模块在室外机内部与微型控制器的控制端口相连接，只露出感应透镜部分。

进一步，所述警报模块在室外机内部与微型控制器的控制端口相连接。

进一步，所述EEPROM存储器模块为AT24C02模块，与微型控制器的控制端口相连接。

进一步，所述室外机中的所有模块均是通过侧面偏下的接线口，再由导线经过室内机侧面偏下的接线口与室内机中的微型控制器的控制端口连接。

本实用新型的技术效果是：该门禁系统制作成本低，安全性高，而且实现了身份认证和信息管理一体化，操作简便，用户信息管理方便，设计合理，使用起来极易上手，既满足群众日益增长的安全需求，又符合普通家庭对成本低和操作简单的要求。技术上将无线射频识别、指纹识别和密码识别的优势结合在一起，并且加入了无线蓝牙技术，极大限度的降低了出现安全隐患的可能性，另外考虑到主要为家用设计，结合了人体红外感应技术，这样不用担心因为他人的恶作剧引起的系统警报声会打扰到周围居民，极具人性化。操作上只需借助室内机就可以进行所有用户信息的管理和更新，不需要借助任何管理软件，就可以快速精准的找到所有有效用户的信息进行操作，在增加认证程序提高安全性的同时，并没有增加系统操作的复杂程度，真正实现了身份认证和信息管理一体。安全性、使用方法和成本等方面符合普通家庭的要求，完全适于家用，因此在人们安全意识不断提高的现今，本实用新型能够极大的挖掘出门禁系统的市场潜力，具有很高的市场前景。

附图说明

图1为本实用新型的室内机立体图。

图2为本实用新型的室外机立体图。

图3为本实用新型的室内机主视图。

图4为本实用新型的室外机主视图。

图5为本实用新型的室内机右视图。

图6为本实用新型的室外机左视图。

附：图中各部件的标记如下：1、室内机，2、室内液晶显示器, 3、室内键盘, 4、室内指纹采集区，5、室内RFID射频识别模块，6、室外机，7、室外液晶显示器, 8、室外键盘, 9、蓝牙模块，10、室外指纹采集区, 11、人体红外感应模块，12、室外RFID射频识别模块, 13、警报模块，14、室内机接线口1，15、室内机接线口2，16、室外机接线口1，17、室外机接线口2。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围作出更为清楚明确的界定。

请参阅图1-6，本实用新型实施例包括：一种适于家用的多重认证门禁系统，主要包括：微型控制器、液晶显示器（2和7）、RFID射频识别模块（5和12）、电容指纹模块、键盘（3和8）、蓝牙模块（9）、人体红外感应模块（11）、警报模块（13）、EEPROM存储器模块；其特征在于：电容指纹模块包括指纹识别模块和两个指纹采集区（4和10），系统分为室内机（1）和室外机（6）两部分，其中：EEPROM存储器模块和微型控制器分别置于室内机内部的左下方和左上方，外部不可见；室内机（1）正面左上方、左下方分别为为液晶显示器（2）和键盘（3），右上方为RFID射频识别模块（5）；室内机（1）和室外机（6）侧面都有两个接线口（14、15、16和17），指纹识别模块置于室内机内部右下方，外部不可见，其并联接出两个指纹采集区（4和10），一个接在室内机（1）右下方区域（4），另一个通过室内机（1）和室外机（6）侧面偏上的两个接线口（14和16）接到室外机（6）的右下方偏右区域（10）；室外机（6）左上方、左下方分别为为液晶显示器（7）和键盘（8），右上方、右中方分别为警报模块（13）和RFID射频识别模块（12），右下方偏左区域为人体红外感应模块（11）和蓝牙模块（9）；室外机（6）中的所有模块均是通过侧面偏下的接线口（17），再由导线经过室内机侧面偏下的接线口（15）与室内机（1）中的微型控制器的控制端口连接。

室内机（1）主要用于信息管理，室外机（6）主要用于身份认证，实现了信息管理和身份认证一体化，操作简单，更符合普通家庭的需求。

室内机（1）包括室内RFID-RC522模块（5）、室内指纹采集区（4）和室内键盘（3），用于管理可通过身份认证的射频卡和指纹以及进行密码的修改。

室内机（1）内部包括EEPROM存储器模块，用于存储射频卡号和修改后的认证密码，实现了卡号和密码掉电保存。

室外机（6）包括室外RFID-RC522模块（12）、室外指纹采集区（10）和室外键盘（8），分别对应无线射频识别（RFID）、指纹识别和密码三重认证，首先需进行无线射频识别（RFID）认证，成功后可进行指纹识别认证，最后进行密码认证，采用多重认证能最大限度的降低风险，每一种认证方式都有三次机会，其中任意一种方式失败三次后门禁系统便会自行锁死一段时间并触发警报，大大提高了安全性，更能满足群众日益增长的安全需求。

室外机（6）包括警报模块（13）和人体红外感应模块（11），两个模块共同作用，在三次认证失败后系统锁死并发出警报，同时通过人体红外感应模块（11）判断周围是否有人，当没有感应到有人在附近时，警报声会解除，但系统在规定时间内依旧锁死，无法人为操作，不仅可防止别人强行开门，还可有效防止因恶作剧造成警报声不断而打扰到周围居民。

室外机（6）包括蓝牙模块（9），带有蓝牙发送密码功能，若输入密码时担心别人偷看便可通过手机蓝牙连接系统后发送密码。

指纹模块设计成并连接出两个指纹采集区，分别置于室内机（1）与室外机（6），称作室内采集区（4）与室外采集区（10），在室内与室外操作时分别激活不同的指纹采集区，激活任何一个，另外一个则自动关闭，两者互不干扰。

键盘分为室内键盘（3）和室外键盘（8），两个键盘外形一样，但各按键对应的功能不同，其中室内键盘（3）包括数字键0-9、字母键A（选择进入管理员模式）、B（确认键）、C（删除键）、D（返回键）和符号键#（开门键）、*（关门键），共16个按键，呈4乘4方阵排列；室外键盘（8）包括数字键0-9，字母键A（开始进行身份认证）、B（确认键）、C（删除键）、D（进行下一步认证）和符号键#（打开系统的蓝牙）、*（关门键），共16个按键，呈4乘4方阵排列。

液晶显示器分为室内液晶显示器（2）和室外液晶显示器（7），用于显示相关操作提示及操作结果。

本实用新型的操作方法是：

室内机操作：室内机最初显示系统初始界面，通过按A键并输入正确的管理员密码进入管理员模式，输入完毕按B键确认，若密码正确则成功进入管理员模式可进行用户信息管理和密码修改，若输入密码错误则提示重新输入，若输入错误超过三次，系统锁死5分钟，期间无法操作系统，在输入过程中输入失误可按C键删除重新输入。进入管理员模式后按1添加卡号，按2删除卡号，按3添加指纹，按4删除指纹，按5修改密码（管理员密码不可修改，只能修改用于室外身份认证时的密码）。添加卡号时将射频卡放在室内刷卡区，系统检测到后输入要存放卡号的编号，输入编号后可选择按B键确认，该卡号则保存到系统中，或按C键取消保存，完成操作后或者检测卡失败时，按任意键回到管理员模式初始功能界面；删除卡号时直接输入要删除卡号的对应编号，输入编号后可选择按B键确认，该卡号则从系统中删除，或按C键取消删除，完成操作后按任意键回到管理员模式初始功能界面；添加指纹时先输入要存放指纹的编号，然后在室内指纹采集区按下手指，指纹录入时对每一枚指纹录入两次，将两次录入的图像进行处理，合成模板后自动存储于系统中，完成操作后或者存储指纹失败时，按任意键回到管理员模式初始功能界面；删除指纹时直接输入要删除指纹的对应编号，按B键确认删除，按C键取消删除，完成操作后按任意键回到管理员模式初始功能界面；修改密码时要输入所要修改的密码两次，只有两次输入的密码一致，修改才成功，修改成功后或者两次输入密码不一致时，按任意键回到管理员模式初始功能界面；在进行管理员操作中途想放弃时，按D键直接返回到系统初始界面。另外在室内可直接通过按室内机的#键（*键）实现一键开门（关门）。所有操作步骤提示都会在室内液晶显示器上显示。

室外机操作：室外机机最初显示系统初始界面，用户按A键开始认证身份，首先进行射频认证，将射频卡放在室外刷卡区，系统将读取射频卡号，并将之与系统中存有的卡号相对比，匹配到相同的卡号则认证成功，否则失败，成功后按D键进行指纹认证，此时激活室外指纹采集区，将手指按在室外指纹采集区，系统录入要验证指纹的图像并进行处理生成模板，然后通过指纹搜索方式让其与系统中存有的指纹模板进行匹配比较，指纹匹配成功则认证成功，否则失败，成功后按D键进行密码认证，此时若按下#键可打开系统的蓝牙，手机连接系统蓝牙后可通过手机发送密码，可防止用户在输入密码过程中被外人偷看，也可以直接通过键盘输入密码，密码认证成功后则门打开，否则失败，门不打开。每个认证环节都有三次机会，任何一个环节失败三次后系统立即发出警报并锁死10分钟，同时通过人体红外感应模块判断周围是否有人，以此来决定是继续发出警报还是关闭警报，但在这10分钟内系统一直锁死，无法人为操作，不仅可防止别人强行开门，还可避免因有人恶作剧而导致系统发出警报声。如果前一步认证成功后两分钟内没有进行下一步认证则系统自动回到系统初始界面，此时需要重新认证。另外在室外可通过按*键实现一键关门。所有操作步骤都会在室外液晶显示器上显示。

Claims (10)

1.一种适于家用的多重认证门禁系统，主要包括：微型控制器、液晶显示器、RFID射频识别模块、电容指纹模块、键盘、蓝牙模块、人体红外感应模块、警报模块、EEPROM存储器模块；其特征在于：电容指纹模块包括指纹识别模块和两个指纹采集区，系统分为室内机和室外机两部分，其中：EEPROM存储器模块和微型控制器分别置于室内机内部的左下方和左上方，外部不可见；室内机正面左上方、左下方分别为为液晶显示器和键盘，右上方为RFID射频识别模块；室内机和室外机侧面都有两个接线口，指纹识别模块置于室内机内部右下方，外部不可见，其并联接出两个指纹采集区，一个接在室内机右下方，另一个通过室内机和室外机侧面偏上的两个接线口接到室外机的右下方偏右区域；室外机左上方、左下方分别为为液晶显示器和键盘，右上方、右中方分别为警报模块和RFID射频识别模块，右下方偏左区域为人体红外感应模块和蓝牙模块。

2.根据权利要求1所述的一种适于家用的多重认证门禁系统，其特征在于：液晶显示器在室内机和室外机各有一个，都与微型控制器的控制端口相连接。

3.根据权利要求1所述的一种适于家用的多重认证门禁系统，其特征在于：RFID射频识别模块在室内机和室外机各有一个，主要包括读卡区、主控模块和发射天线，其中主控模块与微型控制器的控制端口相连接。

4.根据权利要求1所述的一种适于家用的多重认证门禁系统，其特征在于：电容指纹模块主要包括指纹采集区和指纹识别模块，设计成一个指纹识别模块并联接出两个指纹采集区，分别接在室内机与室外机，指纹识别模块与微型控制器的控制端口相连接。

5.根据权利要求1所述的一种适于家用的多重认证门禁系统，其特征在于：键盘在室内机和室外机各有一个，都与微型控制器的控制端口相连接，两个键盘都包括数字键0-9、字母键A、B、C、D和符号键#、*，各16个按键，都呈4乘4方阵排列。

6.根据权利要求1所述的一种适于家用的多重认证门禁系统，其特征在于：蓝牙模块在室外机内部与微型控制器的控制端口相连接，只露出指示灯部分。

7.根据权利要求1所述的一种适于家用的多重认证门禁系统，其特征在于：人体红外感应模块包括主控模块和感应透镜，主控模块在室外机内部与微型控制器的控制端口相连接，只露出感应透镜部分。

8.根据权利要求1所述的一种适于家用的多重认证门禁系统，其特征在于：警报模块在室外机内部与微型控制器的控制端口相连接。

9.根据权利要求1所述的一种适于家用的多重认证门禁系统，其特征在于：EEPROM存储器模块为AT24C02模块，与微型控制器的控制端口相连接。

10.根据权利要求1所述的一种适于家用的多重认证门禁系统，其特征在于：室外机中的所有模块均是通过侧面偏下的接线口，再由导线经过室内机侧面偏下的接线口与室内机中的微型控制器的控制端口连接。