本實用新型屬于門禁系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有電源線載波電路的無線門禁系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，如圖1、6所示，門禁刷卡機是門禁系統(tǒng)的一部分，整套系統(tǒng)包含：刷卡機、按鈕開關(guān)、門鎖、電源變壓器,門禁刷卡機基本原理是：當射頻卡靠近刷卡機時，射頻讀寫器向IC卡發(fā)一組固定頻率的電磁波，卡片內(nèi)有一個IC串聯(lián)協(xié)振電路，其頻率與讀寫器發(fā)射的頻率相同，這樣在電磁波激勵下，LC協(xié)振電路產(chǎn)生共振，從而使電容內(nèi)有了電荷；在這個電荷的另一端，接有一個單向?qū)ǖ碾娮颖?，將電容?nèi)的電荷送到另一個電容內(nèi)存儲，當所積累的電荷達到一定值時，將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射到刷卡機，刷卡機上的集成線圈接收到信號后，通過信號放大處理傳送給主控芯片，經(jīng)處理后通過載波電路傳送給后端設(shè)備，電源載波原理：電源線上有規(guī)律的去擾動電源，然后再通過運算放大器放大擾動的信號，然后再通過比較器獲得所擾動的脈沖時間，然后再通過單片機讀出時間，來確定數(shù)據(jù)，現(xiàn)有技術(shù)存在前端接線復雜，目前門禁普遍采用9線制輸出，實際安裝過程中，接線過于復雜，會增加接線的難度，操作過程中易造成設(shè)備短路，由于接線錯誤造成設(shè)備損壞的，還有現(xiàn)有技術(shù)前端信號線對地會開鎖，從而讓刷卡設(shè)備形同虛設(shè)，即使不帶卡，打開前端面板，通過簡單的方式可以打開門鎖，安裝門鎖反而增加安全隱患，外接線圈，線圈是明裝外漏式，影響整體美觀，通過傳統(tǒng)的繞制線圈，電感量變化不一，感應(yīng)靈敏度大小不一致，由于線圈線徑太細，在安裝操作的過程中容易損壞問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種具有電源線載波電路的無線門禁系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中現(xiàn)有技術(shù)存在前端接線復雜，目前門禁普遍采用9線制輸出，實際安裝過程中，接線過于復雜，會增加接線的難度，操作過程中易造成設(shè)備短路，由于接線錯誤造成設(shè)備損壞的，還有現(xiàn)有技術(shù)前端信號線對地會開鎖，從而讓刷卡設(shè)備形同虛設(shè)，即使不帶卡，打開前端面板，通過簡單的方式可以打開門鎖，安裝門鎖反而增加安全隱患，外接線圈，線圈是明裝外漏式，影響整體美觀，通過傳統(tǒng)的繞制線圈，電感量變化不一，感應(yīng)靈敏度大小不一致，由于線圈線徑太細，在安裝操作的過程中容易損壞問題。

本實用新型所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：本實用新型提供一種具有電源線載波電路的無線門禁系統(tǒng)，包括電源電路，其特征在于，所述門禁系統(tǒng)還包括載波發(fā)送電路和載波解析電路；

所述載波發(fā)送電路用于將數(shù)據(jù)載波信號發(fā)送至電源電路輸出的門禁供電回路；

所述載波解析電路用于接收電源電路輸出的門禁供電回路上的數(shù)據(jù)載波信號。

進一步，所述電源電路的門禁電源輸出端正極經(jīng)一串接的限流電阻(R0)連接于門禁供電回路。

進一步，所述電源電路的輸出端正極連接于限流電阻(R0)的一端，所述限流電阻(R0)的另一端連接于載波發(fā)送電路的電源端和載波解析電路的電源端，所述電源電路的接地端連接于載波發(fā)送電路和載波解析電路的接地端。

進一步，所述載波發(fā)送電路包括三極管驅(qū)動電路，所述三極管驅(qū)動電路包括電阻(R101～R102)、二極管(D101)、三極管(Q101)；

所述數(shù)據(jù)載波信號輸出端(P1)輸出于電阻(R102)的一端和三極管(Q101)的基極，所述電阻(R102)的另一端接電源電路的數(shù)字電源端，所述三極管(Q101)的發(fā)射極連接于電阻(R101)的一端，所述電阻(R101)的另一端連接于二極管(D101)的正極，所述二極管(D101)的負極連接于限流電阻(R0)的一端，所述限流電阻(R0)的另一端連接于門禁電源輸出端正極，所述三極管(Q101)的集電極接地。

進一步，所述載波解析電路包括低通濾波電路、保護電路、放大電路、比較電路，所述門禁電源輸出端正極輸出于電阻(R0)的一端，所述電阻(R0)的另一端輸出于低通濾波電路的輸入端，所述低通濾波電路的輸出端連接于包括電路的輸入端，所述保護電路的輸出端連接于放大電路的輸入端，所述放大電路的的輸出端連接于比較電路的輸入端，所述比較電路的輸出端連接于數(shù)據(jù)載波信號輸出端(P2)。

進一步，所述低通該濾波電路包括電容(C202)和電阻(R202),所述保護電路包括二極管(D201～D202)，所述100倍放大電路包括運放(T201)和電阻(R203～R204),所述比較電路電阻(R205～R211)、比較器(T202)、電容(C204～C205)；

所述門禁電源輸出端正極輸出于電阻(R0)的一端，所述電阻(R0)的另一端輸出于電阻(R201)的一端，所述電阻(R201)的另一端輸出于濾波電容(C201)的一端和隔直電容(C206)的一端，所述濾波電容(C201)的另一端接地，所述隔直電容(C206)的另一端輸出于電阻(R202)的一端、二極管(D201)的負極、二極管(D202)的正極、運放(T201)的正向偏置輸入端，所述電阻(R202)的另一端接地，所述二極管(D201)的正極接地，二極管(D202)的負極接地，所述運放(T201)的負向偏置輸入端連接于電阻(R203)的一端和電阻(R204)的一端，所述電阻(R203)的另一端接地，所述運放(T201)的輸出端輸出于電阻(R204)的另一端和隔直電容(C203)的一端，所述隔直電容(C203)的另一端輸出于電阻(R205)的一端，所述電阻(R205)的另一端輸出于電阻(R206)、比較器(T202)的正輸入端、電阻(R209)的一端、所述電阻(R210)的一端，所述電阻(R209)的另一端接地，所述電阻(R206)的另一端連接于電阻(R207)的一端、電阻(R208)的一端、電容(C204)的一端、電容(C205)的正極、比較器(T202)的負輸入端，所述電阻(R207)的另一端接地，電阻(R208)的另一端接電源電路的數(shù)字電源端，所述電容(C204)的一端接地，所述電容(C205)的負極接地，所述比較器(T202)的輸出端輸出于電阻(R210)的另一端、電阻(R211)的一端、數(shù)據(jù)載波信號輸出端(P2)，電阻(R211)的另一端接地。

進一步，所述限流電阻(R0)的阻值為22歐姆。

進一步，所述門禁系統(tǒng)還包括射頻信號讀取電路，所述射頻信號讀取電路包括一個射頻天線，所述射頻天線環(huán)繞沿印制板邊緣環(huán)繞印制于印制板。

一種電源線載波電路，其特征在于，包括載波發(fā)送電路，所述載波發(fā)送電路用于將數(shù)據(jù)載波信號發(fā)送至電源電路輸出的門禁供電回路；

所述載波發(fā)送電路包括三極管驅(qū)動電路，所述三極管驅(qū)動電路包括電阻(R101～R102)、二極管(D101)、三極管(Q101)；

所述數(shù)據(jù)載波信號輸出端(P1)輸出于電阻(R102)的一端和三極管(Q101)的基極，所述電阻(R102)的另一端接電源電路的數(shù)字電源端，所述三極管(Q101)的發(fā)射極連接于電阻(R101)的一端，所述電阻(R101)的另一端連接于二極管(D101)的正極，所述二極管(D101)的負極連接于限流電阻(R0)的一端，所述限流電阻(R0)的另一端連接于門禁電源輸出端正極，所述三極管(Q101)的集電極接地。

一種電源線載波電路，其特征在于，包括載波解析電路，所述載波解析電路用于接收電源電路輸出的門禁供電回路上的數(shù)據(jù)載波信號；

所述載波解析電路包括低通濾波電路、保護電路、放大電路、比較電路，所述低通該濾波電路包括電容(C202)和電阻(R202),所述保護電路包括二極管(D201～D202)，所述100倍放大電路包括運放(T201)和電阻(R203～R204),所述比較電路電阻(R205～R211)、比較器(T202)、電容(C204～C205)；

所述門禁電源輸出端正極輸出于電阻(R0)的一端，所述電阻(R0)的另一端輸出于電阻(R201)的一端，所述電阻(R201)的另一端輸出于濾波電容(C201)的一端和隔直電容(C206)的一端，所述濾波電容(C201)的另一端接地，所述隔直電容(C206)的另一端輸出于電阻(R202)的一端、二極管(D201)的負極、二極管(D202)的正極、運放(T201)的正向偏置輸入端，所述電阻(R202)的另一端接地，所述二極管(D201)的正極接地，二極管(D202)的負極接地，所述運放(T201)的負向偏置輸入端連接于電阻(R203)的一端和電阻(R204)的一端，所述電阻(R203)的另一端接地，所述運放(T201)的輸出端輸出于電阻(R204)的另一端和隔直電容(C203)的一端，所述隔直電容(C203)的另一端輸出于電阻(R205)的一端，所述電阻(R205)的另一端輸出于電阻(R206)、比較器(T202)的正輸入端、電阻(R209)的一端、所述電阻(R210)的一端，所述電阻(R209)的另一端接地，所述電阻(R206)的另一端連接于電阻(R207)的一端、電阻(R208)的一端、電容(C204)的一端、電容(C205)的正極、比較器(T202)的負輸入端，所述電阻(R207)的另一端接地，電阻(R208)的另一端接電源電路的數(shù)字電源端，所述電容(C204)的一端接地，所述電容(C205)的負極接地，所述比較器(T202)的輸出端輸出于電阻(R210)的另一端、電阻(R211)的一端、數(shù)據(jù)載波信號輸出端(P2)，電阻(R211)的另一端接地。

本實用新型的有益效果為：

1、本實用新型電源載波讓設(shè)備更穩(wěn)定，功能范圍更廣，大大節(jié)省接線線路，使得現(xiàn)有9線接線柱變?yōu)?線接線柱，電源載波解決單機刷卡門禁門外短路設(shè)備易開門現(xiàn)象，使得真正意義上安全門禁系統(tǒng)。

2、刷卡感應(yīng)線圈集成在PCB板上，降低了線圈繞制過程中不統(tǒng)一電感量，更重要的是大大降低了原材料成本，更環(huán)保。

附圖說明

圖1是本實用新型一種具有電源線載波電路的無線門禁系統(tǒng)的系統(tǒng)模塊圖；

圖2是本實用新型一種具有電源線載波電路的電源線載波電路的模塊圖；

圖3是本實用新型一種具有電源線載波電路的電源線載波電路和電源電路的模塊圖；

圖4是本實用新型一種具有電源線載波電路的載波發(fā)送電路的電原理圖；

圖5是本實用新型一種具有電源線載波電路的載波解析電路的電原理圖；

圖6是本實用新型一種具有電源線載波電路的系統(tǒng)功能圖；

圖7是本實用新型一種具有電源線載波電路的射頻信號讀取電路的天線結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步描述：

圖中：1-電源電路，2-載波發(fā)送電路，3-載波解析電路，4-低通濾波電路，5-保護電路，6-放大電路，7-比較電路，8-射頻信號讀取電路，9-天線，R0-限流電阻，R101～R102-電阻，D101-二極管，Q101-三極管，P1-數(shù)據(jù)載波信號輸出端，C202-電容，R202-電阻，D201～D202-二極管，T201-運放，R203～R204-電阻，R205～R211-電阻，T202-比較器，C204～C205-電容。

實施例：

本實施例包括：如圖2所示，一種具有電源線載波電路的無線門禁系統(tǒng)，包括電源電路1，所述門禁系統(tǒng)還包括載波發(fā)送電路2和載波解析電路3；

所述載波發(fā)送電路2用于將數(shù)據(jù)載波信號發(fā)送至電源電路1輸出的門禁供電回路；

所述載波解析電路3用于接收電源電路1輸出的門禁供電回路上的數(shù)據(jù)載波信號。

如圖3所示，所述電源電路1的門禁電源輸出端正極經(jīng)一串接的限流電阻R0連接于門禁供電回路。

所述電源電路1的輸出端正極連接于限流電阻R0的一端，所述限流電阻R0的另一端連接于載波發(fā)送電路2的電源端和載波解析電路3的電源端，所述電源電路1的接地端連接于載波發(fā)送電路2和載波解析電路3的接地端。

如圖4所示，所述載波發(fā)送電路2包括三極管驅(qū)動電路，所述三極管驅(qū)動電路包括電阻R101～R102、二極管D101、三極管Q101；

所述數(shù)據(jù)載波信號輸出端P1輸出于電阻R102的一端和三極管Q101的基極，所述電阻R102的另一端接電源電路1的數(shù)字電源端，所述三極管Q101的發(fā)射極連接于電阻R101的一端，所述電阻R101的另一端連接于二極管D101的正極，所述二極管D101的負極連接于限流電阻R0的一端，所述限流電阻R0的另一端連接于門禁電源輸出端正極，所述三極管Q101的集電極接地。

單片機內(nèi)部通過定時器輸出不同時間的脈沖到三極管Q101的基級，當高脈沖的時候Q101導通產(chǎn)生電流，此電流信號經(jīng)過R101耦合到+12V電源線上，當脈沖為低電平的時候Q101停止導通，瞬間會有一個截止電流信號經(jīng)過R101耦合到+12V電源線上，所以只要通過開關(guān)Q101產(chǎn)生電流就能對+12V電源電壓產(chǎn)生微弱的擾動信號，此信號還原后就是Q101基級的輸入信號+12V是電源輸入，任何輸出功率不小于5W電壓+12V的電源都可以，R0是載波發(fā)送模塊和載波解析模塊的限流電阻，D101是防止電源正負級接反的保險，C101，C103為濾波電容，C102為+5V輸出儲能電容，T1為+5V輸出的三端穩(wěn)壓器，Q101為NPN型的開關(guān)三極管，R102是上拉電阻為三極管充分導通提供能量，R101為限流電阻同時也是信號耦合電阻。

如圖5所示，所述載波解析電路3包括低通濾波電路4、保護電路5、放大電路6、比較電路7，所述門禁電源輸出端正極輸出于電阻R0的一端，所述電阻R0的另一端輸出于的低通濾波電路4輸入端，所述低通濾波電路4的輸出端連接于包括電路的輸入端，所述保護電路5的輸出端連接于放大電路6的輸入端，所述放大電路6的的輸出端連接于比較電路7的輸入端，所述比較電路7的輸出端連接于數(shù)據(jù)載波信號輸出端P2。

如圖5所示，所述低通該濾波電路包括電容C202和電阻R202,所述保護電路5包括二極管D201～D202，所述100倍放大電路6包括運放T201和電阻R203～R204,所述比較電路7電阻R205～R211、比較器T202、電容C204～C205；

所述門禁電源輸出端正極輸出于電阻R0的一端，所述電阻R0的另一端輸出于電阻R201的一端，所述電阻R201的另一端輸出于濾波電容C201的一端和隔直電容C206的一端，所述濾波電容C201的另一端接地，所述隔直電容C206的另一端輸出于電阻R202的一端、二極管D201的負極、二極管D202的正極、運放T201的正向偏置輸入端，所述電阻R202的另一端接地，所述二極管D201的正極接地，二極管D202的負極接地，所述運放T201的負向偏置輸入端連接于電阻R203的一端和電阻R204的一端，所述電阻R203的另一端接地，所述運放T201的輸出端輸出于電阻R204的另一端和隔直電容C203的一端，所述隔直電容C203的另一端輸出于電阻R205的一端，所述電阻R205的另一端輸出于電阻R206、比較器T202的正輸入端、電阻R209的一端、所述電阻R210的一端，所述電阻R209的另一端接地，所述電阻R206的另一端連接于電阻R207的一端、電阻R208的一端、電容C204的一端、電容C205的正極、比較器T202的負輸入端，所述電阻R207的另一端接地，電阻R208的另一端接電源電路1的數(shù)字電源端，所述電容C204的一端接地，所述電容C205的負極接地，所述比較器T202的輸出端輸出于電阻R210的另一端、電阻R211的一端、數(shù)據(jù)載波信號輸出端P2，電阻R211的另一端接地。

R0是載波發(fā)送模塊和載波解析模塊的限流電阻，R201輸入電流電阻，C201(2.2nf)濾波電容，C206為交流耦合電容，C202，R202組成一個低通濾波器，D201，D202為保護二極管，T201(LM358-U1B)為100倍的放大器，將微弱的電源電壓擾動信號進行放大，C203為交流信號耦合電容，T201(LM358-U1A)為比較器R207，R208,C204，C205給比較器第2腳提供穩(wěn)定的直流偏置電壓，R206，R209給第3腳提供一個小于2腳的靜態(tài)電壓，當放大器有交流輸入的時候輸出就會有比例放大的信號通過C203，R205疊加到比較器的第3腳，比較器會根據(jù)3腳電壓的大小與2腳進行比較，從而輸出高低的脈沖，此脈沖信號就是載波發(fā)送模塊的脈沖信號，R209，R210組成一個正反饋電路，在比較器0和1翻轉(zhuǎn)的時候有較大的回差翻轉(zhuǎn)電平(即0等于地，1等于VCC)。

所述限流電阻R0的阻值為22歐姆。

本實用新型電源載波讓設(shè)備更穩(wěn)定，功能范圍更廣，大大節(jié)省接線線路，使得現(xiàn)有9線接線柱變?yōu)?線接線柱，電源載波解決單機刷卡門禁門外短路設(shè)備易開門現(xiàn)象，使得真正意義上安全門禁系統(tǒng)。

同時解決了前端接線復雜，目前門禁普遍采用9線制輸出，實際安裝過程中，接線過于復雜，會增加接線的難度，操作過程中易造成設(shè)備短路，由于接線錯誤造成設(shè)備損壞的問題。

如圖7所示，所述門禁系統(tǒng)還包括射頻信號讀取電路8，所述射頻信號讀取電路8包括一個射頻天線9，所述射頻天線9環(huán)繞沿印制板邊緣環(huán)繞印制于印制板。

刷卡感應(yīng)線圈集成在PCB板上，降低了線圈繞制過程中不統(tǒng)一電感量，更重要的是大大降低了原材料成本，更環(huán)保。

同時解決了前端信號線對地會開鎖，從而讓刷卡設(shè)備形同虛設(shè)，即使不帶卡，打開前端面板，通過簡單的方式可以打開門鎖，安裝門鎖反而增加安全隱患。

如圖4所示，一種電源線載波電路，其特征在于，包括載波發(fā)送電路2，所述載波發(fā)送電路2用于將數(shù)據(jù)載波信號發(fā)送至電源電路1輸出的門禁供電回路；

所述載波發(fā)送電路2包括三極管驅(qū)動電路，所述三極管驅(qū)動電路包括電阻R101～R102、二極管D101、三極管Q101；

所述數(shù)據(jù)載波信號輸出端P1輸出于電阻R102的一端和三極管Q101的基極，所述電阻R102的另一端接電源電路1的數(shù)字電源端，所述三極管Q101的發(fā)射極連接于電阻R101的一端，所述電阻R101的另一端連接于二極管D101的正極，所述二極管D101的負極連接于限流電阻R0的一端，所述限流電阻R0的另一端連接于門禁電源輸出端正極，所述三極管Q101的集電極接地。

如圖5所示，一種電源線載波電路，其特征在于，包括載波解析電路3，所述載波解析電路3用于接收電源電路1輸出的門禁供電回路上的數(shù)據(jù)載波信號；

所述載波解析電路3包括低通濾波電路4、保護電路5、放大電路6、比較電路7，所述低通該濾波電路包括電容C202和電阻R202,所述保護電路5包括二極管D201～D202，所述100倍放大電路6包括運放T201和電阻R203～R204,所述比較電路7電阻R205～R211、比較器T202、電容C204～C205；

所述門禁電源輸出端正極輸出于電阻R0的一端，所述電阻R0的另一端輸出于電阻R201的一端，所述電阻R201的另一端輸出于濾波電容C201的一端和隔直電容C206的一端，所述濾波電容C201的另一端接地，所述隔直電容C206的另一端輸出于電阻R202的一端、二極管D201的負極、二極管D202的正極、運放T201的正向偏置輸入端，所述電阻R202的另一端接地，所述二極管D201的正極接地，二極管D202的負極接地，所述運放T201的負向偏置輸入端連接于電阻R203的一端和電阻R204的一端，所述電阻R203的另一端接地，所述運放T201的輸出端輸出于電阻R204的另一端和隔直電容C203的一端，所述隔直電容C203的另一端輸出于電阻R205的一端，所述電阻R205的另一端輸出于電阻R206、比較器T202的正輸入端、電阻R209的一端、所述電阻R210的一端，所述電阻R209的另一端接地，所述電阻R206的另一端連接于電阻R207的一端、電阻R208的一端、電容C204的一端、電容C205的正極、比較器T202的負輸入端，所述電阻R207的另一端接地，電阻R208的另一端接電源電路1的數(shù)字電源端，所述電容C204的一端接地，所述電容C205的負極接地，所述比較器T202的輸出端輸出于電阻R210的另一端、電阻R211的一端、數(shù)據(jù)載波信號輸出端P2，電阻R211的另一端接地。

工作原理：本實用新型通過發(fā)送端通過單片機發(fā)送有規(guī)律的時間脈沖(如：100us低電平+50us高電平+100us低電平代表邏輯1，50us低電平+100us高電平+50us低電平代表邏輯0)，然后通過三極管+電阻(電阻一端接到電源正端，一端通過三極管區(qū)開關(guān)電阻對地)，這樣勢必會有電源有微弱的擾動信號傳輸?shù)诫娫淳€上，接收端通過運算放大器將微弱的擾動信號進行放大，然后再通過比較器獲得有規(guī)律的擾動脈沖信號，然后通過單片機去接收這個脈沖信號，單片機內(nèi)部通過程序計算出邏輯1和0從而就可以組成N多數(shù)據(jù)，然后通過接收到的數(shù)據(jù)來判斷所需要執(zhí)行的功能，從整體上說，本實用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)存在前端接線復雜，目前門禁普遍采用9線制輸出，實際安裝過程中，接線過于復雜，會增加接線的難度，操作過程中易造成設(shè)備短路，由于接線錯誤造成設(shè)備損壞的，還有現(xiàn)有技術(shù)前端信號線對地會開鎖，從而讓刷卡設(shè)備形同虛設(shè)，即使不帶卡，打開前端面板，通過簡單的方式可以打開門鎖，安裝門鎖反而增加安全隱患，外接線圈，線圈是明裝外漏式，影響整體美觀，通過傳統(tǒng)的繞制線圈，電感量變化不一，感應(yīng)靈敏度大小不一致，由于線圈線徑太細，在安裝操作的過程中容易損壞問題，具有電源載波讓設(shè)備更穩(wěn)定，功能范圍更廣，大大節(jié)省接線線路，使得現(xiàn)有9線接線柱變?yōu)?線接線柱，電源載波解決單機刷卡門禁門外短路設(shè)備易開門現(xiàn)象，使得真正意義上安全門禁系統(tǒng)，刷卡感應(yīng)線圈集成在PCB板上，降低了線圈繞制過程中不統(tǒng)一電感量，更重要的是大大降低了原材料成本，更環(huán)保的有益技術(shù)效果。

同時本實用新型基于同一設(shè)計構(gòu)想下，涉及一種電源線載波電路的載波解析電路和一種電源線載波電路的載波發(fā)送電路。

利用本實用新型的技術(shù)方案，或本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型技術(shù)方案的啟發(fā)下，設(shè)計出類似的技術(shù)方案，而達到上述技術(shù)效果的，均是落入本實用新型的保護范圍。