基于ZigBee技術(shù)的門(mén)禁裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于門(mén)禁系統(tǒng)領(lǐng)域，涉及一種基于ZigBee技術(shù)的門(mén)禁裝置，包括門(mén)體、紅外感應(yīng)器、ZigBee模塊、電控鎖以及控制器，其特征在于門(mén)體的把手內(nèi)置有紅外感應(yīng)器及ZigBee模塊，紅外感應(yīng)器通過(guò)信號(hào)線與ZigBee模塊連接，所述ZigBee模塊與控制器無(wú)線連接，所述門(mén)體上還設(shè)有電控鎖，所述電控鎖通過(guò)信號(hào)線與控制器相連。本實(shí)用新型采用的是ZigBee無(wú)線通信協(xié)議，可以免去繁冗的工程布線工作，降低出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)的排查難度；還采用了近距離無(wú)接觸的發(fā)射式紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)原理，省去了先按開(kāi)關(guān)再將門(mén)禁打開(kāi)的操作，節(jié)省了開(kāi)門(mén)時(shí)間，同時(shí)由于不需要按壓出門(mén)開(kāi)關(guān)，也提高了出門(mén)系統(tǒng)的使用壽命；且采用了低成本的ZigBee無(wú)線通信協(xié)議和反射式紅外感應(yīng)光電開(kāi)關(guān)硬件，在成本上也不會(huì)有明顯的增加。
【專利說(shuō)明】基于ZigBee技術(shù)的門(mén)禁裝置
[【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0001]本實(shí)用新型屬于門(mén)禁系統(tǒng)領(lǐng)域，涉及一種基于ZigBee技術(shù)的無(wú)線紅外感應(yīng)門(mén)禁出門(mén)裝置。
[【背景技術(shù)】]
[0002]出入口門(mén)禁系統(tǒng)，顧名思義就是對(duì)出入口通道進(jìn)行管制的系統(tǒng)，它在工作環(huán)境安全、人事考勤管理等行政管理工作中發(fā)揮著巨大的作用。目前門(mén)禁系統(tǒng)的進(jìn)和出一般都是分兩種機(jī)制來(lái)管理，進(jìn)門(mén)系統(tǒng)一般連接有讀卡器，電控鎖則作為門(mén)禁系統(tǒng)的動(dòng)作執(zhí)行部件，進(jìn)門(mén)需要采用設(shè)置權(quán)限式的刷卡方式，而出門(mén)一般沒(méi)有權(quán)限要求。門(mén)禁系統(tǒng)的出門(mén)方案一般有兩種實(shí)現(xiàn)方式:
[0003]一種是只需要按一下墻壁上的出門(mén)開(kāi)關(guān)，就可以觸發(fā)電控鎖將門(mén)打開(kāi)。如圖1所示，主要包括以下幾部分:電源，讀卡器，出門(mén)開(kāi)關(guān)，電控鎖，控制器，管理終端，控制器通過(guò)485總線和PC管理終端相連接，讀卡器，出門(mén)按鈕，電控鎖都連接到控制器，控制器內(nèi)部使用單片機(jī)來(lái)做系統(tǒng)的核心控制芯片，控制器通過(guò)接收讀卡器和出門(mén)按鈕的信號(hào)，從而對(duì)電控鎖發(fā)出相應(yīng)的開(kāi)門(mén)指令。在門(mén)兩側(cè)的墻壁上安裝有一個(gè)出門(mén)開(kāi)關(guān)，該出門(mén)開(kāi)關(guān)會(huì)用兩根線連接到門(mén)禁上方的控制器上，當(dāng)需要出門(mén)的時(shí)候，只需要用手按一下門(mén)側(cè)邊的出門(mén)開(kāi)關(guān)，門(mén)禁就會(huì)打開(kāi)，之后用手去拉門(mén)的把手，就可以出門(mén)了。
[0004]首先，出門(mén)開(kāi)關(guān)通常分布在門(mén)的兩側(cè)，用兩PIN線把出門(mén)開(kāi)關(guān)直接連接到門(mén)禁控制系統(tǒng)的電控鎖的正負(fù)極上，該種出門(mén)方式，需要將墻壁鑿開(kāi)，將出門(mén)開(kāi)關(guān)的接線布置到墻壁里面，所以這種方式的布線工作很是費(fèi)時(shí)費(fèi)力，同時(shí)由于連接線是走在墻壁里面的，出問(wèn)題的時(shí)候排查問(wèn)題也比較困難，而且機(jī)械連線的方式，必然造成出門(mén)開(kāi)關(guān)的使用壽命減短；
[0005]其次，每次出門(mén)的時(shí)候，都需要先在門(mén)的側(cè)邊墻壁上按一下出門(mén)開(kāi)關(guān)，然后再拉門(mén)的把手，才能出門(mén)，有一點(diǎn)麻煩。此種出門(mén)方式還有一個(gè)問(wèn)題，就是當(dāng)出門(mén)人員手上拿滿東西，沒(méi)法空出一只手來(lái)按出門(mén)開(kāi)關(guān)的話，就需要將手里的東西放下來(lái)，將門(mén)打開(kāi)后，再將東西分步的拿出去，或者找別人幫忙將門(mén)打開(kāi)，再出門(mén)，造成出門(mén)的不方便。
[0006]另一種出門(mén)方式就是采用人體熱釋電紅外傳感器，當(dāng)有人出現(xiàn)在門(mén)的傳感器感應(yīng)范圍內(nèi)，門(mén)禁將會(huì)自動(dòng)打開(kāi)。該種方式的門(mén)禁出門(mén)系統(tǒng)不僅在成本上比較高，而且經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)不靈敏的現(xiàn)象，甚至造成夾人事件。而且該種方式的出門(mén)系統(tǒng)只適合用于雙開(kāi)門(mén)，不適用于一些辦公室的單扇門(mén)。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0007]本實(shí)用新型的目的在于解決上述需要先按出門(mén)開(kāi)關(guān)，之后才能打開(kāi)門(mén)的不便，提出一種不需要復(fù)雜的墻壁布線工程和手動(dòng)按開(kāi)關(guān)，將近距離的紅外感應(yīng)光電技術(shù)與ZigBee無(wú)線技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)直接用手去拉門(mén)的把手，即可打開(kāi)門(mén)禁的方法，從而提升用戶體驗(yàn)。[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種基于ZigBee技術(shù)的門(mén)禁裝置，包括門(mén)體、紅外感應(yīng)器、ZigBee模塊、電控鎖以及控制器，其特征在于所述門(mén)體的把手內(nèi)置有紅外感應(yīng)器及ZigBee模塊,所述紅外感應(yīng)器通過(guò)信號(hào)線與ZigBee模塊連接,所述ZigBee模塊與控制器無(wú)線連接，所述門(mén)體上還設(shè)有電控鎖，所述電控鎖通過(guò)信號(hào)線與控制器相連。當(dāng)人需要出門(mén)的時(shí)候，只需要用手去拉門(mén)的把手，在手還沒(méi)有接觸到門(mén)把手的時(shí)候，紅外感應(yīng)器感應(yīng)到手的靠近，這個(gè)時(shí)候門(mén)上方的電控鎖就會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，當(dāng)手接觸到門(mén)把手的時(shí)候，就可以直接拉開(kāi)門(mén)了 ；當(dāng)需要出門(mén)的人手里拿滿東西的時(shí)候，只需要讓自己的皮膚或者非黑色的衣物等靠近門(mén)的把手，之后就能聽(tīng)到電控鎖打開(kāi)的聲音，這樣一個(gè)人也可以靠身體推開(kāi)門(mén)，不需要旁人的幫助。
[0009]上述紅外感應(yīng)器是通過(guò)內(nèi)設(shè)的發(fā)射端和接收端實(shí)現(xiàn)紅外感應(yīng)操作的，所述發(fā)射端采用由紅外發(fā)射二極管與調(diào)制器相串聯(lián)構(gòu)成的調(diào)制和發(fā)射一體結(jié)構(gòu)，接收端采用由光電三極管、放大器及解調(diào)器相串聯(lián)構(gòu)成的接收、放大、解調(diào)一體結(jié)構(gòu)，所述接收端的輸出腳通過(guò)信號(hào)線與ZigBee模塊信號(hào)接收端相連，所述發(fā)射端與接收端及ZigBee模塊分別通過(guò)穩(wěn)壓電路與供電電池連接。
[0010]所述控制器內(nèi)部核心模塊為單片機(jī)，所述單片機(jī)上分別設(shè)有ZigBee模塊、鎖控輸出模塊以及電源輸入模塊，所述ZigBee模塊的信號(hào)接收端與門(mén)把手內(nèi)置的ZigBee模塊的信號(hào)發(fā)射端進(jìn)行無(wú)線通信連接，所述ZigBee模塊的信號(hào)發(fā)射端通過(guò)信號(hào)線連接與鎖控輸出模塊的信號(hào)輸入端相連，所述鎖控輸出模塊的信號(hào)輸出端通過(guò)信號(hào)線與電控鎖的信號(hào)輸入端相連；所述電源輸入模塊包括控制器電源輸入和鎖控電源輸入模塊，分別于外部電源連接。
[0011]在單片機(jī)上還設(shè)有讀卡輸入模塊，所述讀卡輸入模塊的信號(hào)輸入端與外部RFID讀卡器相連接，所述讀卡輸入模塊的信號(hào)輸出端與鎖控輸出模塊的信號(hào)輸入端相連，與ZigBee模塊紅外感應(yīng)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)雙重開(kāi)門(mén)模式。
[0012]所述控制器內(nèi)還設(shè)有RS485接口，通過(guò)所述RS485接口連接到電腦PC端構(gòu)成管理終端。
[0013]為提高紅外感應(yīng)器的靈敏度，還可在門(mén)體的把手外層包覆有高透光率材料層。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用的是ZigBee無(wú)線通信協(xié)議，可以免去繁冗的工程布線工作，降低出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)的排查難度；本實(shí)用新型還采用了近距離無(wú)接觸的發(fā)射式紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)原理，省去了先按開(kāi)關(guān)再將門(mén)禁打開(kāi)的操作，節(jié)省了開(kāi)門(mén)時(shí)間，同時(shí)由于不需要按壓出門(mén)開(kāi)關(guān)，也提高了出門(mén)系統(tǒng)的使用壽命。另外，ZigBee是一種低功耗，低成本的無(wú)線通信協(xié)議，而反射式紅外感應(yīng)光電開(kāi)關(guān)的硬件成本也是很低的，因此在成本上也不會(huì)有明顯的增加。
[【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】]
[0015]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的門(mén)禁出門(mén)裝置圖示。
[0016]圖2為本實(shí)用新型的門(mén)禁出門(mén)感應(yīng)端結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為感應(yīng)端內(nèi)部細(xì)節(jié)圖示。
[0018]圖4為控制器內(nèi)部模塊圖示。[【具體實(shí)施方式】]
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0020]本實(shí)用新型中的門(mén)禁裝置是基于ZigBee技術(shù)以及紅外感應(yīng)技術(shù)而開(kāi)發(fā)的，從其硬件結(jié)構(gòu)上看，如圖2-4所示，包括門(mén)體、紅外感應(yīng)器、ZigBee模塊、電控鎖以及控制器，其中紅外感應(yīng)器及ZigBee模塊內(nèi)置在門(mén)體的把手內(nèi)，ZigBee模塊與控制器無(wú)線連接，電控鎖安裝于門(mén)體的上方，并通過(guò)信號(hào)線與控制器相連。其中:
[0021]門(mén)體把手內(nèi)的結(jié)構(gòu)如圖3所示。首先，紅外感應(yīng)器內(nèi)設(shè)有發(fā)射端和接收端，所述發(fā)射端采用由紅外發(fā)射二極管與調(diào)制器相串聯(lián)構(gòu)成的調(diào)制和發(fā)射一體結(jié)構(gòu)，接收端采用由光電三極管、放大器及解調(diào)器相串聯(lián)構(gòu)成的接收、放大、解調(diào)一體結(jié)構(gòu)，利用被檢測(cè)物體對(duì)紅外光束的反射，由同步回路選通而檢測(cè)物體的有無(wú)，該檢測(cè)對(duì)所有能反射光線的物體均可適用，因此不會(huì)限制只有人的手掌才能打開(kāi)出門(mén)的門(mén)禁。當(dāng)有被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)時(shí)，將光電開(kāi)關(guān)發(fā)射器發(fā)射的足夠量的光線反射到接收器，于是光電開(kāi)關(guān)就產(chǎn)生了開(kāi)關(guān)信號(hào)，當(dāng)紅外信號(hào)經(jīng)接收頭解調(diào)后，數(shù)據(jù)“O”和“I”的區(qū)別通常體現(xiàn)在高低電平的時(shí)間長(zhǎng)短或信號(hào)周期上。
[0022]紅外感應(yīng)器的使用需結(jié)合門(mén)體的把手外層包覆的高透光率材料層，這樣才能使紅外線發(fā)射出來(lái)，并能準(zhǔn)確的被檢測(cè)物反射回去，從而被紅外接收端接收。
[0023]再將所述接收端的輸出腳通過(guò)信號(hào)線與ZigBee模塊信號(hào)接收端相連，實(shí)現(xiàn)紅外感應(yīng)器與ZigBee模塊的連接；當(dāng)紅外感應(yīng)器一旦收到有人準(zhǔn)備去觸摸門(mén)把手開(kāi)門(mén)的時(shí)候，就會(huì)觸發(fā)一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)給ZigBee模塊，ZigBee模塊收到信號(hào)后會(huì)將信息通過(guò)無(wú)線傳輸給控制器。
[0024]最后，所述發(fā)射端、接收端以及ZigBee模塊分別通過(guò)穩(wěn)壓電路與供電電池連接，進(jìn)行供電如圖2所示。
[0025]控制器的內(nèi)部模塊圖如圖4所示，所述控制器內(nèi)部核心模塊為單片機(jī)，所述單片機(jī)上分別設(shè)有ZigBee模塊、鎖控輸出模塊以及電源輸入模塊,所述ZigBee模塊的信號(hào)接收端與門(mén)把手內(nèi)置的ZigBee模塊的信號(hào)發(fā)射端進(jìn)行無(wú)線通信連接，所述ZigBee模塊的信號(hào)發(fā)射端通過(guò)信號(hào)線連接與鎖控輸出模塊的信號(hào)輸入端相連，所述鎖控輸出模塊的信號(hào)輸出端通過(guò)信號(hào)線與電控鎖的信號(hào)輸入端相連；當(dāng)門(mén)把手里面的ZigBee模塊接收到開(kāi)關(guān)信號(hào)，ZigBee模塊就會(huì)通過(guò)無(wú)線方式告知控制器里面的ZigBee模塊，控制器里面的ZigBee模塊在收到信息后，會(huì)給鎖控輸出模塊一個(gè)控制信號(hào)，從而將電控鎖打開(kāi)。所述電源輸入模塊包括控制器電源輸入和鎖控電源輸入模塊，分別于外部電源連接，其中鎖控電源是12V，控制器使用的是單片機(jī)，需要的電源一般是5V和3.3V。
[0026]作為優(yōu)化，在控制器的單片機(jī)上還設(shè)有讀卡輸入模塊，將讀卡輸入模塊的信號(hào)輸入端與外部RFID讀卡器相連接，所述讀卡輸入模塊的信號(hào)輸出端與鎖控輸出模塊的信號(hào)輸入端相連。當(dāng)用戶使用門(mén)禁卡去刷讀卡器的時(shí)候，讀卡器會(huì)將讀取到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶x卡輸入模塊，和系統(tǒng)設(shè)置的用戶權(quán)限匹配，如果是授權(quán)過(guò)的門(mén)禁卡，那么讀卡輸入模塊就會(huì)給鎖控輸出模塊一個(gè)打開(kāi)電控鎖的指令，這樣外面的人就可以通過(guò)讀卡器刷卡方式進(jìn)入到室內(nèi)。
[0027]所述控制器內(nèi)安裝RS485接口，通過(guò)所述RS485接口連接到電腦PC端構(gòu)成管理終端，用于查看所有打開(kāi)門(mén)禁的用戶信息。
【權(quán)利要求】
1.一種基于ZigBee技術(shù)的門(mén)禁裝置，包括門(mén)體、紅外感應(yīng)器、ZigBee模塊、電控鎖以及控制器，其特征在于所述門(mén)體的把手內(nèi)置有紅外感應(yīng)器及ZigBee模塊，所述紅外感應(yīng)器通過(guò)信號(hào)線與ZigBee模塊連接，所述ZigBee模塊與控制器無(wú)線連接，所述門(mén)體上還設(shè)有電控鎖，所述電控鎖通過(guò)信號(hào)線與控制器相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于ZigBee技術(shù)的門(mén)禁裝置，其特征在于所述紅外感應(yīng)器內(nèi)設(shè)有發(fā)射端和接收端，所述發(fā)射端采用由紅外發(fā)射二極管與調(diào)制器相串聯(lián)構(gòu)成的調(diào)制和發(fā)射一體結(jié)構(gòu)，接收端采用由光電三極管、放大器及解調(diào)器相串聯(lián)構(gòu)成的接收、放大、解調(diào)一體結(jié)構(gòu)，所述接收端的輸出腳通過(guò)信號(hào)線與ZigBee模塊信號(hào)接收端相連，所述發(fā)射端與接收端及ZigBee模塊分別通過(guò)穩(wěn)壓電路與供電電池連接。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于ZigBee技術(shù)的門(mén)禁裝置，其特征在于所述控制器內(nèi)部核心模塊為單片機(jī)，所述單片機(jī)上分別設(shè)有ZigBee模塊、鎖控輸出模塊以及電源輸入模塊，所述ZigBee模塊的信號(hào)接收端與門(mén)把手內(nèi)置的ZigBee模塊的信號(hào)發(fā)射端進(jìn)行無(wú)線通信連接，所述ZigBee模塊的信號(hào)發(fā)射端通過(guò)信號(hào)線連接與鎖控輸出模塊的信號(hào)輸入端相連，所述鎖控輸出模塊的信號(hào)輸出端通過(guò)信號(hào)線與電控鎖的信號(hào)輸入端相連；所述電源輸入模塊包括控制器電源輸入和鎖控電源輸入模塊，分別于外部電源連接。
4.如權(quán)利要求3所述的一種基于ZigBee技術(shù)的門(mén)禁裝置，其特征在于所述單片機(jī)上還設(shè)有讀卡輸入模塊，所述讀卡輸入模塊的信號(hào)輸入端與外部RFID讀卡器相連接，所述讀卡輸入模塊的信號(hào)輸出端與鎖控輸出模塊的信號(hào)輸入端相連。
5.如權(quán)利要求1所述的一種基于ZigBee技術(shù)的門(mén)禁裝置，其特征在于所述控制器內(nèi)還設(shè)有RS485接口，通過(guò)所述RS485接口連接到電腦PC端構(gòu)成管理終端。
6.如權(quán)利要求1所述的一種基于ZigBee技術(shù)的門(mén)禁裝置，其特征在于所述門(mén)體的把手外層包覆有高透光率材料層。
【文檔編號(hào)】G07C9/00GK203433573SQ201320573822
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月16日
【發(fā)明者】徐曉青 申請(qǐng)人:上海光勛物聯(lián)網(wǎng)有限公司