基于ZigBee技術(shù)的門禁裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于門禁系統(tǒng)領(lǐng)域，涉及一種基于ZigBee技術(shù)的門禁裝置，包括門體、紅外感應(yīng)器、ZigBee模塊、電控鎖以及控制器，其特征在于門體的把手內(nèi)置有紅外感應(yīng)器及ZigBee模塊，紅外感應(yīng)器通過信號線與ZigBee模塊連接，所述ZigBee模塊與控制器無線連接，所述門體上還設(shè)有電控鎖，所述電控鎖通過信號線與控制器相連。本實用新型采用的是ZigBee無線通信協(xié)議，可以免去繁冗的工程布線工作，降低出現(xiàn)問題時的排查難度；還采用了近距離無接觸的發(fā)射式紅外感應(yīng)開關(guān)原理，省去了先按開關(guān)再將門禁打開的操作，節(jié)省了開門時間，同時由于不需要按壓出門開關(guān)，也提高了出門系統(tǒng)的使用壽命；且采用了低成本的ZigBee無線通信協(xié)議和反射式紅外感應(yīng)光電開關(guān)硬件，在成本上也不會有明顯的增加。
【專利說明】基于ZigBee技術(shù)的門禁裝置
[【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0001]本實用新型屬于門禁系統(tǒng)領(lǐng)域，涉及一種基于ZigBee技術(shù)的無線紅外感應(yīng)門禁出門裝置。
[【背景技術(shù)】]
[0002]出入口門禁系統(tǒng)，顧名思義就是對出入口通道進行管制的系統(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。目前門禁系統(tǒng)的進和出一般都是分兩種機制來管理，進門系統(tǒng)一般連接有讀卡器，電控鎖則作為門禁系統(tǒng)的動作執(zhí)行部件，進門需要采用設(shè)置權(quán)限式的刷卡方式，而出門一般沒有權(quán)限要求。門禁系統(tǒng)的出門方案一般有兩種實現(xiàn)方式:
[0003]一種是只需要按一下墻壁上的出門開關(guān)，就可以觸發(fā)電控鎖將門打開。如圖1所示，主要包括以下幾部分:電源，讀卡器，出門開關(guān)，電控鎖，控制器，管理終端，控制器通過485總線和PC管理終端相連接，讀卡器，出門按鈕，電控鎖都連接到控制器，控制器內(nèi)部使用單片機來做系統(tǒng)的核心控制芯片，控制器通過接收讀卡器和出門按鈕的信號，從而對電控鎖發(fā)出相應(yīng)的開門指令。在門兩側(cè)的墻壁上安裝有一個出門開關(guān)，該出門開關(guān)會用兩根線連接到門禁上方的控制器上，當需要出門的時候，只需要用手按一下門側(cè)邊的出門開關(guān)，門禁就會打開，之后用手去拉門的把手，就可以出門了。
[0004]首先，出門開關(guān)通常分布在門的兩側(cè)，用兩PIN線把出門開關(guān)直接連接到門禁控制系統(tǒng)的電控鎖的正負極上，該種出門方式，需要將墻壁鑿開，將出門開關(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時費力，同時由于連接線是走在墻壁里面的，出問題的時候排查問題也比較困難，而且機械連線的方式，必然造成出門開關(guān)的使用壽命減短；
[0005]其次，每次出門的時候，都需要先在門的側(cè)邊墻壁上按一下出門開關(guān)，然后再拉門的把手，才能出門，有一點麻煩。此種出門方式還有一個問題，就是當出門人員手上拿滿東西，沒法空出一只手來按出門開關(guān)的話，就需要將手里的東西放下來，將門打開后，再將東西分步的拿出去，或者找別人幫忙將門打開，再出門，造成出門的不方便。
[0006]另一種出門方式就是采用人體熱釋電紅外傳感器，當有人出現(xiàn)在門的傳感器感應(yīng)范圍內(nèi)，門禁將會自動打開。該種方式的門禁出門系統(tǒng)不僅在成本上比較高，而且經(jīng)常會出現(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系統(tǒng)只適合用于雙開門，不適用于一些辦公室的單扇門。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0007]本實用新型的目的在于解決上述需要先按出門開關(guān)，之后才能打開門的不便，提出一種不需要復(fù)雜的墻壁布線工程和手動按開關(guān)，將近距離的紅外感應(yīng)光電技術(shù)與ZigBee無線技術(shù)進行結(jié)合，實現(xiàn)直接用手去拉門的把手，即可打開門禁的方法，從而提升用戶體驗。[0008]為了實現(xiàn)上述目的，設(shè)計一種基于ZigBee技術(shù)的門禁裝置，包括門體、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)器通過信號線與ZigBee模塊連接,所述ZigBee模塊與控制器無線連接，所述門體上還設(shè)有電控鎖，所述電控鎖通過信號線與控制器相連。當人需要出門的時候，只需要用手去拉門的把手，在手還沒有接觸到門把手的時候，紅外感應(yīng)器感應(yīng)到手的靠近，這個時候門上方的電控鎖就會自動打開，當手接觸到門把手的時候，就可以直接拉開門了 ；當需要出門的人手里拿滿東西的時候，只需要讓自己的皮膚或者非黑色的衣物等靠近門的把手，之后就能聽到電控鎖打開的聲音，這樣一個人也可以靠身體推開門，不需要旁人的幫助。
[0009]上述紅外感應(yīng)器是通過內(nèi)設(shè)的發(fā)射端和接收端實現(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信號線與ZigBee模塊信號接收端相連，所述發(fā)射端與接收端及ZigBee模塊分別通過穩(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，所述單片機上分別設(shè)有ZigBee模塊、鎖控輸出模塊以及電源輸入模塊，所述ZigBee模塊的信號接收端與門把手內(nèi)置的ZigBee模塊的信號發(fā)射端進行無線通信連接，所述ZigBee模塊的信號發(fā)射端通過信號線連接與鎖控輸出模塊的信號輸入端相連，所述鎖控輸出模塊的信號輸出端通過信號線與電控鎖的信號輸入端相連；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]在單片機上還設(shè)有讀卡輸入模塊，所述讀卡輸入模塊的信號輸入端與外部RFID讀卡器相連接，所述讀卡輸入模塊的信號輸出端與鎖控輸出模塊的信號輸入端相連，與ZigBee模塊紅外感應(yīng)結(jié)合，實現(xiàn)雙重開門模式。
[0012]所述控制器內(nèi)還設(shè)有RS485接口，通過所述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，本實用新型采用的是ZigBee無線通信協(xié)議，可以免去繁冗的工程布線工作，降低出現(xiàn)問題時的排查難度；本實用新型還采用了近距離無接觸的發(fā)射式紅外感應(yīng)開關(guān)原理，省去了先按開關(guān)再將門禁打開的操作，節(jié)省了開門時間，同時由于不需要按壓出門開關(guān)，也提高了出門系統(tǒng)的使用壽命。另外，ZigBee是一種低功耗，低成本的無線通信協(xié)議，而反射式紅外感應(yīng)光電開關(guān)的硬件成本也是很低的，因此在成本上也不會有明顯的增加。
[【專利附圖】

【附圖說明】]
[0015]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的門禁出門裝置圖示。
[0016]圖2為本實用新型的門禁出門感應(yīng)端結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為感應(yīng)端內(nèi)部細節(jié)圖示。
[0018]圖4為控制器內(nèi)部模塊圖示。[【具體實施方式】]
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的技術(shù)方案做進一步詳細說明。
[0020]本實用新型中的門禁裝置是基于ZigBee技術(shù)以及紅外感應(yīng)技術(shù)而開發(fā)的，從其硬件結(jié)構(gòu)上看，如圖2-4所示，包括門體、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)置在門體的把手內(nèi)，ZigBee模塊與控制器無線連接，電控鎖安裝于門體的上方，并通過信號線與控制器相連。其中:
[0021]門體把手內(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)，利用被檢測物體對紅外光束的反射，由同步回路選通而檢測物體的有無，該檢測對所有能反射光線的物體均可適用，因此不會限制只有人的手掌才能打開出門的門禁。當有被檢測物體經(jīng)過時，將光電開關(guān)發(fā)射器發(fā)射的足夠量的光線反射到接收器，于是光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)信號，當紅外信號經(jīng)接收頭解調(diào)后，數(shù)據(jù)“O”和“I”的區(qū)別通常體現(xiàn)在高低電平的時間長短或信號周期上。
[0022]紅外感應(yīng)器的使用需結(jié)合門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，并能準確的被檢測物反射回去，從而被紅外接收端接收。
[0023]再將所述接收端的輸出腳通過信號線與ZigBee模塊信號接收端相連，實現(xiàn)紅外感應(yīng)器與ZigBee模塊的連接；當紅外感應(yīng)器一旦收到有人準備去觸摸門把手開門的時候，就會觸發(fā)一個開關(guān)信號給ZigBee模塊，ZigBee模塊收到信號后會將信息通過無線傳輸給控制器。
[0024]最后，所述發(fā)射端、接收端以及ZigBee模塊分別通過穩(wěn)壓電路與供電電池連接，進行供電如圖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，所述單片機上分別設(shè)有ZigBee模塊、鎖控輸出模塊以及電源輸入模塊,所述ZigBee模塊的信號接收端與門把手內(nèi)置的ZigBee模塊的信號發(fā)射端進行無線通信連接，所述ZigBee模塊的信號發(fā)射端通過信號線連接與鎖控輸出模塊的信號輸入端相連，所述鎖控輸出模塊的信號輸出端通過信號線與電控鎖的信號輸入端相連；當門把手里面的ZigBee模塊接收到開關(guān)信號，ZigBee模塊就會通過無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，會給鎖控輸出模塊一個控制信號，從而將電控鎖打開。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，需要的電源一般是5V和3.3V。
[0026]作為優(yōu)化，在控制器的單片機上還設(shè)有讀卡輸入模塊，將讀卡輸入模塊的信號輸入端與外部RFID讀卡器相連接，所述讀卡輸入模塊的信號輸出端與鎖控輸出模塊的信號輸入端相連。當用戶使用門禁卡去刷讀卡器的時候，讀卡器會將讀取到的數(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)過的門禁卡，那么讀卡輸入模塊就會給鎖控輸出模塊一個打開電控鎖的指令，這樣外面的人就可以通過讀卡器刷卡方式進入到室內(nèi)。
[0027]所述控制器內(nèi)安裝RS485接口，通過所述RS485接口連接到電腦PC端構(gòu)成管理終端，用于查看所有打開門禁的用戶信息。
【權(quán)利要求】
1.一種基于ZigBee技術(shù)的門禁裝置，包括門體、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)器通過信號線與ZigBee模塊連接，所述ZigBee模塊與控制器無線連接，所述門體上還設(shè)有電控鎖，所述電控鎖通過信號線與控制器相連。
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信號線與ZigBee模塊信號接收端相連，所述發(fā)射端與接收端及ZigBee模塊分別通過穩(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)的門禁裝置，其特征在于所述控制器內(nèi)部核心模塊為單片機，所述單片機上分別設(shè)有ZigBee模塊、鎖控輸出模塊以及電源輸入模塊，所述ZigBee模塊的信號接收端與門把手內(nèi)置的ZigBee模塊的信號發(fā)射端進行無線通信連接，所述ZigBee模塊的信號發(fā)射端通過信號線連接與鎖控輸出模塊的信號輸入端相連，所述鎖控輸出模塊的信號輸出端通過信號線與電控鎖的信號輸入端相連；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)的門禁裝置，其特征在于所述單片機上還設(shè)有讀卡輸入模塊，所述讀卡輸入模塊的信號輸入端與外部RFID讀卡器相連接，所述讀卡輸入模塊的信號輸出端與鎖控輸出模塊的信號輸入端相連。
5.如權(quán)利要求1所述的一種基于ZigBee技術(shù)的門禁裝置，其特征在于所述控制器內(nèi)還設(shè)有RS485接口，通過所述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)的門禁裝置，其特征在于所述門體的把手外層包覆有高透光率材料層。
【文檔編號】G07C9/00GK203433573SQ201320573822
【公開日】2014年2月12日 申請日期: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 申請人:上海光勛物聯(lián)網(wǎng)有限公司