CN210515421U - 基于物联网的智能门禁系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于物联网的智能门禁系统，其包括主控芯片、密码锁模块、ID锁模块、实时监控模块、电磁锁和门禁开关，所述主控芯片采用树莓派3B开发板，所述密码锁模块包括薄膜键盘和51单片机，所述ID锁模块包括IC卡和数据采集模块，所述实时监控模块包括树莓派CSI摄像头和热释电传感器，所述薄膜键盘电连接51单片机，所述IC卡电连接数据采集模块，所述51单片机、数据采集模块、树莓派CSI摄像头、热释电传感器、电磁锁和门禁开关均电连接所述主控芯片。本实用新型可实现输入密码开门、IC卡刷卡开门，并可设计多次识别失败启动报警，保证了门禁的安全性，同时还具备视频监控功能，保证了管理的追溯性。
Description
技术领域
本实用新型涉及门禁技术领域，尤其涉及一种基于物联网的智能门禁系统。
背景技术
随着物联网技术和智能家居的发展，门禁系统便得到了跨越式的进步，国内门禁系统已经从最初的认识和使用阶段进入到了现在的成熟期，根据国内门禁系统的发展需要和国内门禁系统的发展，我们可以发现未来的门禁系统将在以下方向发展：(1)RFID技术；(2)指纹识别技术；(3)基于网络APP的应用；(4)人脸识别技术等。
但现有智能门禁系统一般没有监控功能和报警功能，赋予门禁监控功能和报警功能需要重新布置监控系统、报警系统，造成门禁安装成本高，且重新布置还需要人力、物力，进一步提高了安装成本。
实用新型内容
本实用新型旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本实用新型提供一种集密码识别、射频识别、监控、报警功能于一体的基于物联网的智能门禁系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：所述基于物联网的智能门禁系统包括主控芯片、密码锁模块、ID锁模块、实时监控模块、电磁锁和门禁开关，其中：
所述主控芯片采用树莓派3B开发板；
所述密码锁模块包括薄膜键盘和51单片机；
所述ID锁模块包括IC卡和数据采集模块；
所述实时监控模块包括树莓派CSI摄像头和热释电传感器；
所述薄膜键盘电连接51单片机，所述IC卡电连接数据采集模块，所述51单片机、数据采集模块、树莓派CSI摄像头、热释电传感器、电磁锁和门禁开关均电连接所述主控芯片。
在本实用新型提供的基于物联网的智能门禁系统的一种较佳实施例中，还包括报警模块，所述报警模块电连接所述主控芯片。
在本实用新型提供的基于物联网的智能门禁系统的一种较佳实施例中，所述报警模块采用有源蜂鸣器。
在本实用新型提供的基于物联网的智能门禁系统的一种较佳实施例中，所述51单片机包括但不限于型号为STC15F2K60S2的单片机。
在本实用新型提供的基于物联网的智能门禁系统的一种较佳实施例中，所述数据采集模块采用MFRC522芯片。
在本实用新型提供的基于物联网的智能门禁系统的一种较佳实施例中，还包括上位机，所述上位机通信连接所述主控芯片。
在本实用新型提供的基于物联网的智能门禁系统的一种较佳实施例中，所述上位机包括但不限于移动终端。
与现有技术相比，本实用新型提供的基于物联网的智能门禁系统的有益效果是：本实用新型可实现输入密码开门、IC卡刷卡开门，并可设计多次识别失败启动报警，保证了门禁的安全性，同时还具备视频监控功能，保证了管理的追溯性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本实用新型提供的基于物联网的智能门禁系统的结构原理图；
图2是本实用新型提供的密码采集程序流程图；
图3是本实用新型提供的密码验证流程图；
图4是本实用新型提供的ID锁模块验证流程图；
图5是本实用新型提供的拍照流程图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
请参阅图1，本实施例的所述基于物联网的智能门禁系统1包括主控芯片11、密码锁模块、ID锁模块、实时监控模块、报警模块18、电磁锁19和门禁开关20以及上位机21，其中：
所述主控芯片11采用树莓派3B开发板，树莓派(英文名称“Raspberry Pi”，缩写为RPi，或RasPi/RP)的底层是一个完整的Linux操作系统，是一个开源硬件平台，包括支持I/O的板和Broadcom BCM2835片上系统(SoC)ARM芯片，并且拥有一大堆的Linux软件；
所述密码锁模块包括薄膜键盘12和51单片机13；
所述ID锁模块包括IC卡14和数据采集模块15；
所述实时监控模块包括树莓派CSI摄像头16和热释电传感器17；
所述薄膜键盘12电连接51单片机13，所述IC卡14电连接数据采集模块15，所述51单片机13、数据采集模块15、树莓派CSI摄像头16、热释电传感器17、报警模块18、电磁锁19和门禁开关20均电连接所述主控芯片11，所述上位机21通信连接所述主控芯片11。
具体地，本实施例的树莓派3B开发板的5V和GND与51单片机对于相接，为51单片机提供电源；
树莓派3B开发板的RXD极和TXD极与51单片机的RXD极和TXD极交叉相接，以实现两者间的串口通信；
所述门禁开关接树莓派3B开发板的P1.5用作门内快速开门；
热释电传感器模块有三个引脚：VCC，GND和IN，其中VCC和GND连接到树莓派3B开发板的5V和GND；IN连接到树莓派3B开发板的GPIO16，用于传输热释电传感器收集的数据；
树莓派CSI接口摄像头可以直接插入树莓派3B开发板的树莓派CSI接口。
本实用新型可实现输入密码开门、IC卡刷卡开门，并可设计多次识别失败启动报警，保证了门禁的安全性，同时还具备视频监控功能，保证了管理的追溯性。
本实施例的所述报警模块采用有源蜂鸣器，有源蜂鸣器有一个内部振荡源，因此一旦通电就会被调用，参数为：电压：3.5—5.5V，电流：<25mA，频率：2300±500，所述有源蜂鸣器与树莓派3B开发板的接法：将正极接树莓派3B开发板的GPIO18，负极接地。
本实施例的所述51单片机包括但不限于型号为STC15F2K60S2的单片机，STC15F2K60S2 MCU是一款增强型8051MCU，是一种新型的FLASH MCU。它与传统的8051系列MCU兼容，在片上资源，操作性能和运行速度方面取得了很大的进步；STC15F2K60S2微控制器具有两个可编程全双工串行通信接口；每个串行端口由数据缓冲器，移位寄存器，串行控制器和波特率发生器组成；每个串行端口的数据缓冲区在物理上分为两个独立的发送和接收缓冲区，可以同时发送和接收数据；发送缓冲区只能写入数据，接收缓冲区只能读取数据，两个缓冲区共用一个地址。
STC15F2K60S2芯片参数如下：
本实施例的所述薄膜键盘采用4*4薄膜键盘，其由16个薄膜按键组成，可以分别由51单片机P0～P7共8个I/O来控制接收。
本实施例的所述数据采集模块采用MFRC522芯片，MFRC522是一种非接触式通讯的高度集成的读/写卡系列芯片，适用13.56MHz；MFRC522集成了在13.56MHz下所有类型的被动非接触式通信方式和协议，因为MFRC522利用了先进的调制和解调概念；支持ISO14443A的多层应用；其内部发送器部分可驱动读写器天线与ISO 14443A/MIFARE卡和应答机的通信，这意味着它不需要其它的电路；此外，它还支持MIFARE更高速的非接触式通信，双向数据传输速率高达424kbit/s；
所述MFRC522芯片与树莓派3B开发板的接口对应如下：
本实施例的所述树莓派CSI摄像头，兼容任何版本的Raspberry Pi。支持调焦，可根据距物体的远近对进行调整，具体参数如下：
本实施例的所述上位机包括但不限于移动终端，可用于照片管理、人员出入信息管理、用户信息管理、管理员密码修改等。
对本实施例的51单片机控制部分：根据智能密码锁硬件电路的设计要求，需要在系统通电后，进行必要的初始化，包括STC15F2K60S2I/O端口、定时中断、串口中断等模块的初始化。初始化后主程序后不断扫描薄膜键盘，当有按键按下的时候返回key，并通过串口发送key，每按一次键盘BEEP＝1蜂鸣器(该蜂鸣器为薄膜键盘内的蜂鸣器)响应，如果按下门禁开关，OPEN＝0，串口发送“YESOPEN”。
具体的密码采集程序流程请参阅图2。
对本实施例的树莓派3B开发板控制部分：同样初始化串口，进入主函数后监听串口，判断监听到的数据是否与数据库中匹配，若匹配，打开门禁，不匹配则报错。
具体密码验证流程请参阅图3。
本实施例的MFRC-522芯片的Python驱动需要自行下载，并将程序放在驱动根目录下才可以使用。可将整个项目都放在MFRC-522驱动目录下，然后初始化MFRC-522以监控IC卡是否实时关闭。
具体ID锁模块验证流程请参阅图4。
树莓派3B开发板中有很多模块都可以驱动树莓派摄像头，我们先对摄像头初始化，当热释电传感器检测到人的时候进行拍照并存储到本地路径。
具体执行拍照流程请参阅图5。
本实施例的监控照片的管理系统可采用第三方开源插件FileBrowser来管理。
上述的密码采集程序流程、密码验证流程、ID锁模块验证流程以及拍照流程的程序均可通过本领域的技术人员的常规的编程能力能实现。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于物联网的智能门禁系统，其特征在于：包括主控芯片、密码锁模块、ID锁模块、实时监控模块、电磁锁和门禁开关，其中：
所述主控芯片采用树莓派3B开发板；
所述密码锁模块包括薄膜键盘和51单片机；
所述ID锁模块包括IC卡和数据采集模块；
所述实时监控模块包括树莓派CSI摄像头和热释电传感器；
所述薄膜键盘电连接51单片机，所述IC卡电连接数据采集模块，所述51单片机、数据采集模块、树莓派CSI摄像头、热释电传感器、电磁锁和门禁开关均电连接所述主控芯片。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的智能门禁系统，其特征在于：还包括报警模块，所述报警模块电连接所述主控芯片。
3.根据权利要求2所述的基于物联网的智能门禁系统，其特征在于：所述报警模块采用有源蜂鸣器。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的智能门禁系统，其特征在于：所述51单片机包括但不限于型号为STC15F2K60S2的单片机。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的智能门禁系统，其特征在于：所述数据采集模块采用MFRC522芯片。
6.根据权利要求1～5任一所述的基于物联网的智能门禁系统，其特征在于：还包括上位机，所述上位机通信连接所述主控芯片。
7.根据权利要求6所述的基于物联网的智能门禁系统，其特征在于：所述上位机包括但不限于移动终端。
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Cited By (2)
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| CN112144975A (zh) * | 2020-10-19 | 2020-12-29 | 广东科徕尼智能科技有限公司 | 一种智能锁与智能门 |
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