專(zhuān)利名稱(chēng)：信號(hào)接收性能好的光控門(mén)鎖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光控門(mén)鎖，尤其涉及一種信號(hào)接收性能好的光控門(mén)鎖。
背景技術(shù)：
可見(jiàn)光通信是一種以光波為傳輸媒質(zhì)的通信方式，其利用熒光燈或發(fā)光二極管等發(fā)出的肉眼看不到的高速明暗閃爍信號(hào)來(lái)傳輸信息?？梢?jiàn)光通信具有以下突出優(yōu)點(diǎn)①可見(jiàn)光通信是綠色資源，不存在電磁輻射；②有光就可以進(jìn)行通信，無(wú)通信盲區(qū)，方便快捷；③可見(jiàn)光通信發(fā)射功率高無(wú)需無(wú)線(xiàn)電頻譜認(rèn)證、傳輸頻帶寬、通信容量大、保密性好和抗電磁干擾能力強(qiáng)。因而，可見(jiàn)光通信在數(shù)據(jù)傳輸、門(mén)禁系統(tǒng)等領(lǐng)域逐漸得到推廣應(yīng)用。門(mén)禁系統(tǒng)屬于公共安全系統(tǒng)的范疇，是廣泛使用的一種高科技安全設(shè)施。光信號(hào) 不容易被破譯，安全性高，因而在門(mén)禁系統(tǒng)中較為被青睞?，F(xiàn)有用光信號(hào)傳輸信息的門(mén)禁系統(tǒng)包括光子鑰匙及與所述光子鑰匙配合的光控門(mén)鎖，所述光子鑰匙通過(guò)發(fā)射不斷閃滅的含有信息的光信號(hào)，所述光控門(mén)鎖解析所述光信號(hào)，從而進(jìn)行開(kāi)門(mén)或關(guān)門(mén)動(dòng)作。所述光子鑰匙設(shè)置有用于發(fā)射所述光信號(hào)的光電二極管，所述光電二極管的一側(cè)設(shè)置有用于保護(hù)所述光電二極管的透明保護(hù)板。然而，所述透明保護(hù)板對(duì)光信號(hào)具有一定的衰減，因而容易使光控門(mén)鎖產(chǎn)生誤判。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種信號(hào)接收性能好的光控門(mén)鎖。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是，提出一種光控門(mén)鎖，其包括光信號(hào)接收模塊、微處理器模塊及電控鎖主體，所述光信號(hào)接收模塊的一側(cè)設(shè)置有菲涅爾聚光透鏡結(jié)構(gòu)，所述菲涅爾聚光透鏡結(jié)構(gòu)用于將光子鑰匙發(fā)射過(guò)來(lái)的光信號(hào)聚焦到所述光信號(hào)接收模塊上；所述光信號(hào)接收模塊用于將光子鑰匙發(fā)射過(guò)來(lái)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；所述微處理器模塊用于根據(jù)所述電信號(hào)控制所述電控鎖主體開(kāi)啟或關(guān)閉。進(jìn)一步地，所述光信號(hào)接收模塊一側(cè)設(shè)置有保護(hù)板，所述保護(hù)板設(shè)置有用于穿透所述光信號(hào)的透光孔，所述菲涅爾聚光透鏡結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述透光孔上。進(jìn)一步地，所述光信號(hào)接收模塊包括光電二極管，所述菲涅爾聚光透鏡結(jié)構(gòu)用于將光信號(hào)光聚焦到光電二級(jí)管的光接收面處。進(jìn)一步地，所述光控門(mén)鎖還包括譯碼模塊，所述譯碼模塊用于將光信號(hào)接收模塊傳過(guò)來(lái)的CMI碼的數(shù)字信號(hào)譯成NRZ碼的數(shù)字信號(hào)。進(jìn)一步地，所述譯碼模塊包括高低位分離電路及譯碼運(yùn)算電路，所述高低位分離電路用于將接收到的CMI碼的高低位進(jìn)行分離，所述譯碼運(yùn)算電路用于對(duì)所述CMI碼分離后的高低位進(jìn)行同或運(yùn)算。進(jìn)一步地，所述光控門(mén)鎖還包括均衡整形模塊，所述均衡整形模塊用于對(duì)光信號(hào)接收模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行消除碼間干擾并糾正脈沖波形。進(jìn)一步地，所述均衡整形模塊包括相互電連接的運(yùn)算放大器及比較器，所述運(yùn)算放大器的輸入端及所述比較器的一輸入端均與所述光信號(hào)接收模塊的輸出端電連接，所述比較器的輸出端與所述譯碼模塊電連接。進(jìn)一步地，所述光信號(hào)接收模塊包括光電二極管、信號(hào)放大器及帶通濾波器，所述光電二極管及所述帶通濾波器均分別與所述信號(hào)放大器電連接。進(jìn)一步地，所述光電二極管是PIN光電二極管或雪崩光電二極管。進(jìn)一步地，所述信號(hào)放大器是對(duì)數(shù)放大器或跨阻放大器。綜上所述，本發(fā)明光控門(mén)鎖通過(guò)在所述光信號(hào)接收模塊的一側(cè)設(shè)置有所述菲涅爾 聚光透鏡結(jié)構(gòu)，所述菲涅爾聚光透鏡結(jié)構(gòu)可將光子鑰匙發(fā)射過(guò)來(lái)的光信號(hào)聚焦到所述光信號(hào)接收模塊上，因而使所述光信號(hào)接收模塊可接收到較強(qiáng)的光信號(hào)，不容易使光控門(mén)鎖產(chǎn)生誤判，提高了光信號(hào)接收性能。


圖I是本發(fā)明一種實(shí)施例的原理框圖。圖2是圖I所示本發(fā)明光信號(hào)接收模塊與保護(hù)板及菲涅爾聚光透鏡結(jié)構(gòu)配合時(shí)的示意圖。圖3是圖I所示本發(fā)明均衡整形模塊的原理框圖。圖4是圖I所示本發(fā)明譯碼模塊的原理框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述請(qǐng)參閱圖I及圖2，本發(fā)明信號(hào)接收性能好的光控門(mén)鎖包括光信號(hào)接收模塊I、均衡整形模塊2、譯碼模塊3、微處理器模塊4及電控鎖主體5。所述光信號(hào)接收模塊I用于將光子鑰匙發(fā)射過(guò)來(lái)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，所述光子鑰匙發(fā)射的光信號(hào)的碼型是CMI碼。所述光信號(hào)接收模塊I包括光電二極管11、信號(hào)放大器12及帶通濾波器13，所述光電二極管11及所述帶通濾波器13均分別與所述信號(hào)放大器12電連接。在本實(shí)施例中，所述光電二極管11是雪崩光電二極管，所述信號(hào)放大器12是跨阻放大器。所述雪崩光電二極管是一種p-n結(jié)型的光檢測(cè)二極管，其利用了載流子的雪崩倍增效應(yīng)來(lái)放大光電信號(hào)以提高檢測(cè)的靈敏度。因而，雪崩光電二極管與真空光電倍增管相t匕，所述雪崩光電二極管具有小型、不需要高壓電源等優(yōu)點(diǎn)，更適于實(shí)際應(yīng)用；與一般的半導(dǎo)體光電二極管相比，所述雪崩光電二極管具有靈敏度高、速度快等優(yōu)點(diǎn)。所述跨阻放大器具有增益穩(wěn)定、動(dòng)態(tài)范圍大、頻帶寬等優(yōu)點(diǎn)。所述光信號(hào)接收模塊I的一側(cè)設(shè)置有保護(hù)板6，所述保護(hù)板6設(shè)置有用于穿透所述光信號(hào)的透光孔(圖中未標(biāo)號(hào))，所述透光孔上設(shè)置有菲涅爾聚光透鏡結(jié)構(gòu)7，所述菲涅爾聚光透鏡結(jié)構(gòu)7用于將光子鑰匙發(fā)射過(guò)來(lái)的光信號(hào)聚焦到光電二級(jí)管11的光接收面處。所述菲涅爾聚光透鏡結(jié)構(gòu)7可通過(guò)模壓技術(shù)或者刻蝕等制作到保護(hù)板6的所述透光孔上。在本實(shí)施例中，所述保護(hù)板6為所述光控門(mén)鎖外殼的一部分，所述菲涅爾聚光透鏡結(jié)構(gòu)7為通過(guò)模壓技術(shù)制作到所述透光孔上。所述菲涅爾聚光透鏡結(jié)構(gòu)7為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
請(qǐng)參閱圖3，所述均衡整形模塊2用于對(duì)光信號(hào)接收模塊I輸出的信號(hào)進(jìn)行消除碼間干擾并糾正脈沖波形，其包括相互電連接的運(yùn)算放大器21及比較器22，所述運(yùn)算放大器21的輸入端及所述比較器22的一輸入端均與所述光信號(hào)接收模塊I的信號(hào)放大器12輸出端電連接，所述比較器22的輸出端與所述譯碼模塊3電連接。請(qǐng)參閱圖4，所述譯碼模塊3用于將光信號(hào)接收模塊I經(jīng)整形后傳過(guò)來(lái)的CMI碼的數(shù)字信號(hào)譯成NRZ碼的數(shù)字信號(hào)，其包括高低位分離電路31及譯碼運(yùn)算電路32，所述高低位分離電路31用于將接收到的CMI碼的高低位進(jìn)行分離，所述譯碼運(yùn)算電路32用于對(duì)所述CMI碼分離后的高低位進(jìn)行同或運(yùn)算。所述高低位分離電路32設(shè)置有若干D觸發(fā)器，所述D觸發(fā)器設(shè)置有數(shù)據(jù)輸入端D，時(shí)鐘輸入端CLK、反相置位端SD及數(shù)據(jù)輸出端Q。輸入的CMI碼在時(shí)鐘CP的作用下被各個(gè)D觸發(fā)器鎖存。當(dāng)時(shí)鐘CP下降沿達(dá)到時(shí)(此時(shí)對(duì)應(yīng)第一位CMI碼的中點(diǎn)時(shí)刻)，經(jīng)過(guò)反相器成為上升沿，此刻D觸發(fā)器輸出第一位CMI碼的值，并處于保存狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)第一位CMI碼值的鎖存。經(jīng)過(guò)一個(gè)CMI碼元寬度時(shí)間，時(shí)鐘CP的上升沿到達(dá)(此時(shí)對(duì)應(yīng)第二位CMI碼中點(diǎn)時(shí)刻)，D觸發(fā)器輸出第二位的CMI碼值，與此同時(shí)，第一位被鎖存的CMI碼進(jìn)入第二個(gè)D觸發(fā)器，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)CMI碼的分離。所述譯碼運(yùn)算電路32包括一個(gè)異或門(mén)和一個(gè)D觸發(fā)器，其中，異或門(mén)分別接碼位分離電路的第一、第二位CMI碼輸出，NRZ為譯碼輸出。由CMI譯碼原理可知，只要將CMI碼的第一、第二位進(jìn)行同或運(yùn)算，就得其對(duì)應(yīng)的NRZ碼，所以，本實(shí)施例將CMI碼第一、第二位 先經(jīng)過(guò)異或門(mén)再做反相運(yùn)算，即得譯碼輸出。所述微處理器模塊4用于對(duì)接收到的NRZ碼數(shù)字信號(hào)進(jìn)行解密，并控制所述電控鎖主體5開(kāi)啟或關(guān)閉。所述微處理器模塊4設(shè)置有微處理器，所述微處理器可以是單片機(jī)、FPGA或DSP。在本實(shí)施例中，所述微處理器是單片機(jī)。所述電控鎖主體5包括繼電器、電機(jī)及與電機(jī)傳動(dòng)連接的鎖舌等部件，其是現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。本發(fā)明光控門(mén)鎖通過(guò)設(shè)置有所述譯碼模塊3，所述譯碼模塊3用于將光信號(hào)接收模塊I傳過(guò)來(lái)的CMI碼的數(shù)字信號(hào)譯成NRZ碼的數(shù)字信號(hào)，因而本發(fā)明可與傳輸CMI碼信號(hào)的光子鑰匙相配合，所述CMI碼具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)不存在直流分量，且低頻分量較??；(2)信息碼流中具有很強(qiáng)的時(shí)鐘分量，便于從信號(hào)中提取時(shí)鐘信息；(3)具有一定的糾錯(cuò)能力。因而，可降低信號(hào)傳輸?shù)恼`碼率。綜上所述，本發(fā)明光控門(mén)鎖通過(guò)在所述光信號(hào)接收模塊I的一側(cè)設(shè)置有所述菲涅爾聚光透鏡結(jié)構(gòu)7，所述菲涅爾聚光透鏡結(jié)構(gòu)7可將光子鑰匙發(fā)射過(guò)來(lái)的光信號(hào)聚焦到所述光信號(hào)接收模塊I上，因而使所述光信號(hào)接收模塊I可接收到較強(qiáng)的光信號(hào)，不容易使光控門(mén)鎖產(chǎn)生誤判，提高了光信號(hào)接收性能上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，例如，所述光電二極管11是PIN光電二極管11，所述信號(hào)放大器12是對(duì)數(shù)放大器等這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種信號(hào)接收性能好的光控門(mén)鎖，其包括光信號(hào)接收模塊、微處理器模塊及電控鎖主體，所述光信號(hào)接收模塊用于將光子鑰匙發(fā)射過(guò)來(lái)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；所述微處理器模塊用于根據(jù)所述電信號(hào)控制所述電控鎖主體開(kāi)啟或關(guān)閉；其特征在于所述光信號(hào)接收模塊的一側(cè)設(shè)置有菲涅爾聚光透鏡結(jié)構(gòu)，所述菲涅爾聚光透鏡結(jié)構(gòu)用于將光子鑰匙發(fā)射過(guò)來(lái)的光信號(hào)聚焦到所述光信號(hào)接收模塊上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信號(hào)接收性能好的光控門(mén)鎖，其特征在于所述光信號(hào)接收模塊ー側(cè)設(shè)置有保護(hù)板，所述保護(hù)板設(shè)置有用于穿透所述光信號(hào)的透光孔，所述菲涅爾聚光透鏡結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述透光孔上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的信號(hào)接收性能好的光控門(mén)鎖，其特征在于所述光信號(hào)接收模塊包括光電ニ極管，所述菲涅爾聚光透鏡結(jié)構(gòu)用于將光信號(hào)光聚焦到光電ニ級(jí)管的光接收面處。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的信號(hào)接收性能好的光控門(mén)鎖，其特征在于所述光控門(mén)鎖還包括譯碼模塊，所述譯碼模塊用于將光信號(hào)接收模塊傳過(guò)來(lái)的CMI碼的數(shù)字信號(hào)譯成NRZ碼的數(shù)字信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號(hào)接收性能好的光控門(mén)鎖，其特征在于所述譯碼模塊包括高低位分離電路及譯碼運(yùn)算電路，所述高低位分離電路用于將接收到的CMI碼的高低位進(jìn)行分離，所述譯碼運(yùn)算電路用于對(duì)所述CMI碼分離后的高低位進(jìn)行同或運(yùn)算。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號(hào)接收性能好的光控門(mén)鎖，其特征在于所述光控門(mén)鎖還包括均衡整形模塊，所述均衡整形模塊用于對(duì)光信號(hào)接收模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行消除碼間干擾并糾正脈沖波形。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的信號(hào)接收性能好的光控門(mén)鎖，其特征在于所述均衡整形模塊包括相互電連接的運(yùn)算放大器及比較器，所述運(yùn)算放大器的輸入端及所述比較器的ー輸入端均與所述光信號(hào)接收模塊的輸出端電連接，所述比較器的輸出端與所述譯碼模塊電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的信號(hào)接收性能好的光控門(mén)鎖，其特征在于所述光信號(hào)接收模塊包括光電ニ極管、信號(hào)放大器及帶通濾波器，所述光電ニ極管及所述帶通濾波器均分別與所述信號(hào)放大器電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的信號(hào)接收性能好的光控門(mén)鎖，其特征在于所述光電ニ極管是PIN光電ニ極管或雪崩光電ニ極管。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的信號(hào)接收性能好的光控門(mén)鎖，其特征在于所述信號(hào)放大器是對(duì)數(shù)放大器或跨阻放大器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種信號(hào)接收性能好的光控門(mén)鎖，其包括光信號(hào)接收模塊、微處理器模塊及電控鎖主體，所述光信號(hào)接收模塊的一側(cè)設(shè)置有菲涅爾聚光透鏡結(jié)構(gòu)，所述菲涅爾聚光透鏡結(jié)構(gòu)用于將光子鑰匙發(fā)射過(guò)來(lái)的光信號(hào)聚焦到所述光信號(hào)接收模塊上；所述光信號(hào)接收模塊用于將光子鑰匙發(fā)射過(guò)來(lái)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；所述微處理器模塊用于根據(jù)所述電信號(hào)控制所述電控鎖主體開(kāi)啟或關(guān)閉。本發(fā)明光控門(mén)鎖通過(guò)在所述光信號(hào)接收模塊的一側(cè)設(shè)置有所述菲涅爾聚光透鏡結(jié)構(gòu)，所述菲涅爾聚光透鏡結(jié)構(gòu)可將光子鑰匙發(fā)射過(guò)來(lái)的光信號(hào)聚焦到所述光信號(hào)接收模塊上，因而使所述光信號(hào)接收模塊可接收到較強(qiáng)的光信號(hào)，不容易使光控門(mén)鎖產(chǎn)生誤判，提高了光信號(hào)接收性能。
文檔編號(hào)G07C9/00GK102760315SQ201210220539
公開(kāi)日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者劉若鵬, 李春來(lái), 欒琳, 馬偉濤 申請(qǐng)人:深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司