CN213904109U - 智能仓门控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能仓门控制系统，为克服现有装置存在效率低、安全性低的问题，该系统包括微控制单元MCU、蜂鸣器电路、蓝牙模块、RF无线通信模块、锁控电路、指纹采集模块与电源电路；微控制单元MCU的P3.2脚通过PCB走线与蜂鸣器电路中的三极管的基极连接，微控制单元MCU的19脚、20脚与蓝牙通信模块的11脚、12脚连接，微控制单元MCU的17脚、18脚通过PCB走线和RF无线通信模块的2号引脚、3号引脚连接，微控制单元MCU的P5.4脚与锁控电路中的三极管的基极通过一个4.7K电阻连接，微控制单元MCU的5脚、6脚与指纹采集模块4脚、5脚连接，微控制单元MCU的8脚与3.3V电源正极连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种门锁装置，更确切地说，本实用新型涉及一种适用于粮仓的智能仓门控制系统。
背景技术
粮仓门锁的管理对储粮的意义是重大的，对开仓门的人员要进行限制，绝不允许无关人员打开仓门；对仓门的开关动作要进行实时记录，对开仓门、锁仓门的时间要进行记录，对开仓门的人员要进行记录；同时，对仓门的实时状态要时刻掌握，避免由于人为失误忘记关仓门造成的储粮损失。所以，有一个能实现上述功能的仓门锁显得至关重要。
传统的且现行的粮仓仓门上锁方法主要有以下两种：
1.门栓法
这是一种传统又常用的方法，这种方法只需在关门后将门栓放置在锁止位置，开仓门时只需将门栓脱离锁止位置即可。这种方法最大的缺陷是，无法对开仓门的人员进行限制，任何人都可以打开仓门。
2.挂锁法
这种方法是基于门栓法基础上，在门栓末端增加一个挂锁，这样只有有钥匙的人员才可以打开门锁，做到了对开仓门人员进行了限制。但是这种方法的缺点是，相关人员必须随时携带在其管理下的每一个粮仓的门锁钥匙，忘记带钥匙或钥匙丢失将无法打开仓门。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服了现有装置存在的效率低、安全性低的问题，提供了一种适用于粮仓的智能仓门控制系统。
为解决上述技术问题，本实用新型是采用如下技术方案实现的：所述的智能仓门控制系统包括微控制单元MCU、蜂鸣器电路、蓝牙模块、RF无线通信模块、锁控电路、指纹采集模块与电源电路；
微控制单元MCU的P3.2脚通过PCB走线与蜂鸣器电路中的三极管的基极相连接，微控制单元MCU的19脚、20脚与蓝牙通信模块的11脚、12脚相连接，微控制单元MCU的17脚、18脚分别通过PCB走线和RF无线通信模块的2号引脚、3号引脚相连接，微控制单元MCU的P5.4脚与锁控电路中的三极管的基极通过一个4.7K电阻相连接，微控制单元MCU的6脚与指纹采集模块5脚相连接，微控制单元MCU的5脚、6脚与指纹采集模块4脚、5脚相连接，微控制单元MCU 的8脚接3.3V电源正极，10脚接电源负极。
技术方案中所述的微控制单元MCU又称单片机,微控制单元MCU的型号为STC8A8K32S4A12，内部集成高精度时钟,8路高速10位A/D转换,30万次/秒，4 组独立高速异步串行通信接口,工作范围5MHz～30MHz，相当于普通8051的 60MHz～360MHz。
技术方案中所述的蓝牙模块的型号为LB3432，蓝牙模块集成了基带处理器、ARM968E-S MCU和多种外设接口；模块内置160KBytes Flash和20KBytes RAM，内置10bit高精度ADC。
技术方案中所述的RF无线通信模块的型号为L-TR。
技术方案中所述的指纹采集模块的型号为1020SC，型号为1020SC的指纹采集模块是为微控制单元MCU设计的指纹识别二次开发模块，型号为1020SC的指纹采集模块通讯接口为UART。
技术方案中所述的电源电路采用型号为SY8120B1ABC的DC-DC转换芯片，型号为SY8120B1ABC的DC-DC转换芯片的5脚为输入脚，6脚为输出引脚。
与现有技术相比本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型所述的适用于粮仓的智能仓门控制系统通过手机APP与开锁人员的指纹比对，对符合条件的人员给予开锁，以生物识别的方式限制了无关人员的开锁行为；
2.本实用新型所述的适用于粮仓的智能仓门控制系统可实现对每一次开锁行为进行记录，包括开锁人员、开锁时间等信息，并将这些信息发送至通信主机，并通过通信主机上传至云端，通过手机APP可实时查看开锁记录；
3.本实用新型所述的适用于粮仓的智能仓门控制系统工作效率高，可在1 秒钟内识别人员并执行开锁。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：
图1为本实用新型所述的适用于粮仓的智能仓门控制系统的结构组成的示意框图；
图2为本实用新型所述的适用于粮仓的智能仓门控制系统的工作流程框图；
图3-1为本实用新型所述的适用于粮仓的智能仓门控制系统中的MCU的结构原理图；
图3-2为本实用新型所述的适用于粮仓的智能仓门控制系统中的蜂鸣器电路的结构原理图；
图3-3为本实用新型所述的适用于粮仓的智能仓门控制系统中的蓝牙模块的结构原理图；
图3-4为本实用新型所述的适用于粮仓的智能仓门控制系统中的RF无线通信模块的结构原理图；
图3-5为本实用新型所述的适用于粮仓的智能仓门控制系统中的锁控电路的结构原理图；
图3-6为本实用新型所述的适用于粮仓的智能仓门控制系统中的指纹采集模块的结构原理图；
图3-7为本实用新型所述的适用于粮仓的智能仓门控制系统中的电源电路的结构原理图；
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作详细的描述：
参阅图1，本实用新型所述的适用于粮仓的智能仓门控制系统包括微控制单元MCU、蜂鸣器电路、蓝牙模块、RF无线通信模块、锁控电路、指纹采集模块与电源电路。
参阅图3-1，微控制单元MCU
微控制单元MCU(又称单片机)为8位，采用的是STC公司8A8K系列的产品，此系列微控制单元MCU是单时钟/机器周期的单片机，是宽电压、高速、高可靠、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，内部集成高精度时钟；8路高速10位A/D转换(30万次/秒)，4组独立高速异步串行通信接口；工作范围 5MHz～30MHz，相当于普通8051的60MHz～360MHz；微控制单元MCU的型号为 STC8A8K32S4A12，微控制单元MCU的主要功能是实现无线通信、读取温度数据、处理定位数据；参阅图3-1，微控制单元MCU的8脚接3.3V电源正极，10脚接电源负极。
参阅图3-2，蜂鸣器电路
蜂鸣器采用电磁式有源一体蜂鸣器，内置振荡器电路，谐振频率为2300± 400Hz，声压为85dB,当检测温度超过设定值时，蜂鸣器间隔发声报警；参阅图 3-2，蜂鸣器通过三极管开关电路控制，三极管的集电极通过一个4.7KΩ的限流电阻与蜂鸣器的正极相连，蜂鸣器的负极与系统电源负极相连，三极管的基极与微控制单元MCU的13脚通过PCB走线相连；当微控制单元MCU的13脚为高电平时，三极管导通，蜂鸣器响；当微控制单元MCU的13脚为低电平时，三极管截止，蜂鸣器不响。
参阅图3-3，蓝牙模块
本实用新型所述的适用于粮仓的智能仓门控制系统所用的蓝牙模块的型号为LB3432，此模块是一款低功耗蓝牙4.2模块，蓝牙模块集成了基带处理器、 ARM968E-S MCU和多种外设接口；模块内置160KBytes Flash和20KBytes RAM，支持可编程协议，内置10bit高精度ADC，深度睡眠电流仅3uA，可以用引脚使能串口，切换工作状态和睡眠状态，支持指令切换AT指令模式和透传模式，支持AT指令配置参数，0dB发射功率下，通信视距达40m。蓝牙模块的11脚与微控制单元MCU的19脚通过PCB走线相连，蓝牙模块的12脚与微控制单元MCU的20脚通过PCB走线相连。
参阅图3-4，RF无线通信模块
RF无线通信模块采用433MHz频段进行通信，作用是建立仓内局域网络，实现各模块之间的通信，型号为L-TR；参阅图3-4，RF无线通信模块的2、3号引脚分别和微控制单元MCU的17、18脚通过PCB走线相连，通过串口方式进行通信。
参阅图3-5，锁控电路
锁控电路由三极管Q1驱动MOS管MOS1，三极管的基极通过一个4.7K电阻与微控制单元MCU的P5.4脚相连，P5端子的1脚为开锁控制端，当此管脚为高电平时开锁。当P5.4脚为高电平时Q1、MOS1导通，P5端子的1脚输出高电平，仓门锁开。
参阅图3-6，指纹采集模块
本实用新型所述的适用于粮仓的智能仓门控制系统所用的指纹采集模块的型号为1020SC，型号为1020SC的指纹采集模块是为微控制单元MCU设计的指纹识别二次开发模块，具有体积小、功耗低、接口简单、可靠性高、指纹模板小 (193字节)、大容量指纹识别(1000枚指纹识别响应时间小于1秒)等优点，可以非常方便将其嵌入系统，型号为1020SC的指纹采集模块通讯接口为UART, 本模块作为从设备，由主设备发送相关命令对其进行控制。该模块具有可调节的安全等级功能、指纹特征数据的读/写功能和指纹图的读/写功能。主要参数如下：传感器分辨率508DPI，传感器像素160*160，采集面积8mm x 8mm，指纹容量标配150枚(可定制500，1000，2000枚)，指纹特征提取取时间<0.45秒， 1:N比对时间(1000枚满注册时)<0.45秒，认假率<0.0001％，拒真率<0.001％。
指纹采集模块的5脚与微控制单元MCU的6脚相连，指纹采集模块的6脚与微控制单元MCU的5脚相连.
参阅图3-7，电源电路
电源电路采用型号为SY8120B1ABC的DC-DC转换芯片，将输入的12V电源转换为3.3V电源，SY8120B1ABC的6脚通过电感L1与微控制单元MCU的8脚相连。
参阅图2，为本实用新型所述的适用于粮仓的智能仓门控制系统的工作流程，门锁上电后开始等待手机APP发出的开锁命令，当有人走进仓门，打开APP，自动连接门锁，点击开锁按钮后，手机会通过低功耗蓝牙向门锁发出一条开锁命令，之后提示验证指纹，在门锁上验证指纹成功后即可开锁。同时对每一次开左锁的事件进行记录，上传至云端服务器。
Claims (6)
1.一种智能仓门控制系统,其特征在于，所述的智能仓门控制系统包括微控制单元MCU、蜂鸣器电路、蓝牙模块、RF无线通信模块、锁控电路、指纹采集模块与电源电路；
微控制单元MCU的P3.2脚通过PCB走线与蜂鸣器电路中的三极管的基极相连接，微控制单元MCU的19脚、20脚与蓝牙通信模块的11脚、12脚相连接，微控制单元MCU的17脚、18脚分别通过PCB走线和RF无线通信模块的2号引脚、3号引脚相连接，微控制单元MCU的P5.4脚与锁控电路中的三极管的基极通过一个4.7K电阻相连接，微控制单元MCU的6脚与指纹采集模块5脚相连接，微控制单元MCU的5脚、6脚与指纹采集模块4脚、5脚相连接，微控制单元MCU的8脚接3.3V电源正极，10脚接电源负极。
2.按照权利要求1所述的智能仓门控制系统,其特征在于，所述的微控制单元MCU又称单片机,微控制单元MCU的型号为STC8A8K32S4A12，内部集成高精度时钟,8路高速10位A/D转换,30万次/秒，4组独立高速异步串行通信接口,工作范围5MHz～30MHz，相当于普通8051的60MHz～360MHz。
3.按照权利要求1所述的智能仓门控制系统,其特征在于，所述的蓝牙模块的型号为LB3432，蓝牙模块集成了基带处理器、ARM968E-S MCU和多种外设接口；模块内置160KBytesFlash和20KBytes RAM，内置10bit高精度ADC。
4.按照权利要求1所述的智能仓门控制系统,其特征在于，所述的RF无线通信模块的型号为L-TR。
5.按照权利要求1所述的智能仓门控制系统,其特征在于，所述的指纹采集模块的型号为1020SC，型号为1020SC的指纹采集模块是为微控制单元MCU设计的指纹识别二次开发模块，型号为1020SC的指纹采集模块通讯接口为UART。
6.按照权利要求1所述的智能仓门控制系统,其特征在于，所述的电源电路采用型号为SY8120B1ABC的DC-DC转换芯片，型号为SY8120B1ABC的DC-DC转换芯片的5脚为输入脚，6脚为输出引脚。
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2020
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