一種低功耗多模式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室門禁系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種低功耗多模式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室門禁系統(tǒng):包括下位機(jī)門禁控制系統(tǒng)、電源管理系統(tǒng)、單鍵開(kāi)關(guān)控制電路、門禁電子鎖、指紋識(shí)別模塊和按鍵密碼輸入。下位機(jī)門禁控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)門禁人機(jī)交互功能，包括采集門禁信息，提交與保存錄入人員信息，控制開(kāi)鎖及單鍵開(kāi)關(guān)通斷；電源管理模塊用于門禁系統(tǒng)前端供電；單鍵開(kāi)關(guān)控制電路完成系統(tǒng)低功耗要求，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可控?cái)嚯?；指紋識(shí)別模塊實(shí)現(xiàn)普通用戶的身份識(shí)別；密碼輸入模塊實(shí)現(xiàn)特殊用戶身份識(shí)別要求，同時(shí)提供顯示識(shí)別過(guò)程。本系統(tǒng)具有低功耗和多模式進(jìn)入的特點(diǎn)，同時(shí)還具有上、下位機(jī)同時(shí)備案進(jìn)入信息的功能。
【專利說(shuō)明】一種低功耗多模式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室門禁系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種低功耗多模式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室門禁系統(tǒng)，主要應(yīng)用于高校開(kāi)放式 實(shí)驗(yàn)室或需要身份鑒別進(jìn)入的辦公室等場(chǎng)所。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，大學(xué)里開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室越來(lái)越多，學(xué)校在給學(xué)生提供便利的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)的同時(shí)也 帶來(lái)了一定的安全隱患。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室進(jìn)出人員頻次較高，若沒(méi)有嚴(yán)格的監(jiān)控管理，很難保證 實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的安全，也不便于實(shí)驗(yàn)室的正常管理。
[0003] 對(duì)于開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室的進(jìn)出管理，很多高校都采用了門禁系統(tǒng)的方案，主要是由于 門禁系統(tǒng)具有成本較低，易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的門禁系統(tǒng)采用的多數(shù)是RFID技術(shù)或指紋 采集技術(shù)，通過(guò)刷卡或指紋驗(yàn)證的方式進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室，這種單模式的門禁系統(tǒng)顯然存在較大 的缺陷，比如學(xué)生忘記帶卡就進(jìn)不去實(shí)驗(yàn)室，或者將卡弄丟也將不能順利進(jìn)出，同時(shí)還有可 能造成實(shí)驗(yàn)室設(shè)備失竊等嚴(yán)重后果；而指紋識(shí)別不能照顧到所有用戶，因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)中有一部 分人沒(méi)有清晰地指紋，這使得他們不能依靠指紋識(shí)別的方式進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室。而且現(xiàn)在幾乎所 有的門禁系統(tǒng)都是長(zhǎng)時(shí)間保持通電狀態(tài)，但實(shí)際上每天進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室的人員有限，且固定在 幾個(gè)特定的時(shí)段。這樣就有相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間，門禁系統(tǒng)處于閑置狀態(tài)，并沒(méi)有得到利用， 同時(shí)又產(chǎn)生了較大的功耗，也不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種低功耗多模式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室門禁系統(tǒng)，該 系統(tǒng)采用下位機(jī)與中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)構(gòu)成的組合式門禁系統(tǒng)，采用指紋與密碼兩種模式進(jìn)行 開(kāi)門，有效的解決了上面刷取RFID及單純指紋識(shí)別的缺陷。同時(shí)設(shè)計(jì)低功耗單鍵開(kāi)關(guān)電 路，可實(shí)現(xiàn)下位機(jī)的低功耗運(yùn)行。
[0005] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種低功耗多模式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室門禁系統(tǒng)，包括電源管 理系統(tǒng)、下位機(jī)門禁控制系統(tǒng)、多模式開(kāi)門方式、門禁電子鎖，其特征在于，還包括自動(dòng)單鍵 開(kāi)關(guān)控制電路。所述自動(dòng)單鍵開(kāi)關(guān)控制電路包括三極管Q2和Q4、電阻R3、R5、Rll、R14和 R19、二極管D1和D2、按鍵K1。二極管D1正極與電源管理模塊輸出相連，負(fù)極與三極管Q2 的E極、電阻R3的一端相接；三極管Q2的B極與電阻R3的另一端及電阻R5的一端相接， 三極管Q2的C極與電阻R14的一端相接；電阻R14的另一端與下位機(jī)門禁控制系統(tǒng)電源輸 入口相接；電阻R5的另一端與二極管D2的正極和三極管Q4的C極相接；三極管Q4的B極 與電阻R11的一端、電阻R19的一端相接，三極管Q4的E極與電阻R19的另一端相接入地； 電阻R11的另一端與下位機(jī)門禁控制系統(tǒng)的低功耗輸出信號(hào)口相接；二極管D2的負(fù)極與按 鍵K1的一端相接；按鍵K1的另一端接入地。
[0006] 所述的電源管理系統(tǒng)采用的時(shí)線性穩(wěn)壓器件與DC-DC模塊同時(shí)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)權(quán)利要 求1所述低功耗多模式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室門禁系統(tǒng)，其特征在于，所述的下位機(jī)門禁控制系統(tǒng)采 用低功耗處理器實(shí)現(xiàn)。
[0007] 所述的多模式開(kāi)門方式為指紋識(shí)別與密碼識(shí)別兩種開(kāi)門方式。
[0008] 所述門禁電子鎖采用磁感控制電子鎖。
[0009] 本實(shí)用新型還提出了將下位機(jī)系統(tǒng)與上位機(jī)中央控制計(jì)算機(jī)組合備案的模式，其 包括如下步驟：
[0010] 1.下位機(jī)通過(guò)刷取指紋及密碼將進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的人員進(jìn)行備案，配備密碼進(jìn)入人員 采用一人一密碼原則，方便身份識(shí)別與管理；
[0011] 2.通過(guò)無(wú)線移動(dòng)自組網(wǎng)模塊將進(jìn)入人員信息傳至上位機(jī)系統(tǒng)；
[0012] 3.上位機(jī)通過(guò)Web網(wǎng)絡(luò)共享給實(shí)驗(yàn)室監(jiān)控系統(tǒng)，將進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室的所有人員進(jìn)行記 錄，保障實(shí)驗(yàn)室安全，同時(shí)也方便管理人員與老師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的監(jiān)控。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0014] 圖2為本實(shí)用新型自動(dòng)單鍵開(kāi)關(guān)控制電路；
[0015] 圖3為本實(shí)用新型低功耗模式時(shí)序波形圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明：
[0017] 如圖1所示，一種低功耗多模式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室門禁系統(tǒng)，包括自動(dòng)單鍵開(kāi)關(guān)控制電 路、電源管理系統(tǒng)、下位機(jī)門禁控制系統(tǒng)、多模式開(kāi)門方式、門禁電子鎖。自動(dòng)單鍵開(kāi)關(guān)控制 電路實(shí)現(xiàn)了下位機(jī)門禁系統(tǒng)的低功耗；電源管理系統(tǒng)完成下位機(jī)門禁系統(tǒng)的3. 3V和5V供 電；下位機(jī)門禁控制系統(tǒng)完成了信息采集與辨識(shí)，提交人員信息及單鍵開(kāi)關(guān)控制；多模式 開(kāi)門方式將指紋識(shí)別與密碼識(shí)別集于一體，考慮所有用戶的使用；門禁電子鎖采用磁感電 子鎖。
[0018] 自動(dòng)單鍵開(kāi)關(guān)控制電路包括三極管Q2和Q4、電阻R3、R5、R11、R14和R19、二極管 D1和D2、按鍵K1。二極管D1正極與電源管理模塊輸出相連，負(fù)極與三極管Q2的E極、電阻 R3的一端相接；三極管Q2的B極與電阻R3的另一端及電阻R5的一端相接，三極管Q2的 C極與電阻R14的一端相接；電阻R14的另一端與下位機(jī)門禁控制系統(tǒng)電源輸入口相接；電 阻R5的另一端與二極管D2的正極和三極管Q4的C極相接；三極管Q4的B極與電阻R11 的一端、電阻R19的一端相接，三極管Q4的E極與電阻R19的另一端相接入地；電阻R11的 另一端與下位機(jī)門禁控制系統(tǒng)的低功耗輸出信號(hào)口相接；二極管D2的負(fù)極與按鍵K1的一 端相接；按鍵K1的另一端接入地。當(dāng)啟動(dòng)按鍵K1時(shí)，按鍵信號(hào)波形如圖3中所示，此時(shí)由 于二極管D2接地使得三極管Q2導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)下位機(jī)系統(tǒng)通電，其信號(hào)波形如圖3中POWER信 號(hào)所不；下位機(jī)系統(tǒng)通電之后，SIGNAL信號(hào)產(chǎn)生高電平，如圖3中SIGNAL信號(hào)波形所不，維 持三極管Q4的導(dǎo)通，這樣就可繼續(xù)保持Q2處于通路狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)供電；當(dāng)完成身份識(shí)別 啟動(dòng)開(kāi)鎖之后，得到電子鎖輸出信號(hào)如圖3電子鎖輸出信號(hào)波形所示；當(dāng)人員進(jìn)入室內(nèi)后， 電子鎖返回關(guān)門信號(hào)，如圖3電子鎖輸出信號(hào)波形所示；系統(tǒng)接收到關(guān)門信號(hào)后啟動(dòng)定時(shí) 延時(shí)與上位機(jī)交互并存儲(chǔ)人員信息，經(jīng)過(guò)短延時(shí)之后輸出SIGNAL信號(hào)如圖3所示，Q4在此 情況下關(guān)閉，使得Q2關(guān)閉，系統(tǒng)進(jìn)入斷電階段，實(shí)現(xiàn)低功耗。
[0019] 電源管理模塊采用微型DC-DC模塊，實(shí)現(xiàn)下位機(jī)系統(tǒng)的供電，其輸出接入自動(dòng)單 鍵開(kāi)關(guān)控制電路的VCC端口，如圖2所示。
[0020] 下位機(jī)門禁系統(tǒng)是下位機(jī)主控單元，完成信息采集與識(shí)別，信息備案與提交，并可 實(shí)現(xiàn)對(duì)單鍵開(kāi)關(guān)控制電路的控制。
[0021] 多模式開(kāi)門方式是將指紋模塊與密碼識(shí)別集于一體，對(duì)于具有指紋信息的人員采 用指紋進(jìn)入，對(duì)于指紋信息不明的人員采用密碼進(jìn)入，并實(shí)行一人一密碼方式，方便人員管 理與信息備案。
[0022] 門禁電子鎖采用磁感電子鎖實(shí)現(xiàn)，能夠方便控制及傳回開(kāi)門信息與關(guān)門信息，下 位機(jī)系統(tǒng)通過(guò)采集電子鎖傳回的開(kāi)門信息與關(guān)門信息進(jìn)行相關(guān)的控制，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)實(shí)時(shí)低 功耗，使得系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。
【權(quán)利要求】
1. 一種低功耗多模式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室門禁系統(tǒng)，包括電源管理系統(tǒng)、下位機(jī)門禁控制系統(tǒng)、 多模式開(kāi)門方式、門禁電子鎖，其特征在于，還包括自動(dòng)單鍵開(kāi)關(guān)控制電路，所述自動(dòng)單鍵 開(kāi)關(guān)控制電路包括三極管Q2和Q4、電阻1?3、1?5、1?11、1?14和1?19、二極管01和02、按鍵1(1， 二極管D1正極與電源管理模塊輸出相連，負(fù)極與三極管Q2的E極、電阻R3的一端相接；三 極管Q2的B極與電阻R3的另一端及電阻R5的一端相接，三極管Q2的C極與電阻R14的 一端相接；電阻R14的另一端與下位機(jī)門禁控制系統(tǒng)電源輸入口相接；電阻R5的另一端與 二極管D2的正極和三極管Q4的C極相接；三極管Q4的B極與電阻R11的一端、電阻R19 的一端相接，三極管Q4的E極與電阻R19的另一端相接入地；電阻R11的另一端與下位機(jī) 門禁控制系統(tǒng)的低功耗輸出信號(hào)口相接；二極管D2的負(fù)極與按鍵K1的一端相接；按鍵K1 的另一端接入地。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述低功耗多模式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室門禁系統(tǒng)，其特征在于，所述的電源 管理系統(tǒng)采用的時(shí)線性穩(wěn)壓器件與DC-DC模塊同時(shí)實(shí)現(xiàn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述低功耗多模式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室門禁系統(tǒng)，其特征在于，所述的下位 機(jī)門禁控制系統(tǒng)采用低功耗處理器實(shí)現(xiàn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述低功耗多模式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室門禁系統(tǒng)，其特征在于，多模式開(kāi)門 方式為指紋識(shí)別與密碼識(shí)別兩種開(kāi)門方式。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述低功耗多模式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室門禁系統(tǒng)，其特征在于，所述門禁電 子鎖采用磁感控制電子鎖。
【文檔編號(hào)】G07C9/00GK203894825SQ201420141607
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】李鑫, 崔勇強(qiáng), 戴梅 申請(qǐng)人:常熟理工學(xué)院