基于ZigBee的门禁系统的制作方法

本发明涉及一种门禁系统，尤其涉及一种基于ZigBee的门禁系统。

背景技术：

随着通信网络技术的发展，门禁系统被广泛应用在居室、办公室和仓库等场所，在门禁系统中采用的门禁方法通常有门禁卡、门禁密码和指纹识别等，RFID技术在门禁系统中得到了广泛的应用。一方面，公知的门禁系统通常有一台监控主机用于对系统的管理，监控主机是系统管理的核心，当监控主机出现故障时，将会对门禁系统的正常使用带来影响。另一方面，公知的门禁系统通常一台监控主机用于对一个门禁控制器的管理，而且监控主机与系统的连接通常采用串口线或其它总线，布线较麻烦，而且连接距离也会受到一定的限制，同时也不便于以后对系统的级联和扩展。

技术实现要素：

为了克服现有门禁系统的不足，本发明提供了一种基于ZigBee的门禁系统，该系统结构简单，操作方便，能通过ZigBee无线网络或GSM网络来实现对门禁系统的管理和操作。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种基于ZigBee的门禁系统由门禁控制器、ZigBee模块(终端节点)、ZigBee模块(路由器)、ZigBee模块(协调器)和监控终端组成。

所述的门禁控制器由S3C44B0X微处理器、键盘、读卡器、存储器、GSM模块、LCD显示器、报警电路和门控模块组成。

其中，键盘为5X5的矩阵键盘，键盘分别与S3C44B0X微处理器的10个I/O口连接。用户可以通过键盘输入门禁密码来控制门锁的开/关，同时，管理员也可以通过键盘对门禁控制器进行管理。一方面，管理员可以通过监控终端和ZigBee无线传输网络对各门禁控制器进行远程管理和操作，例如，管理员可以通过监控终端和ZigBee无线传输网络修改门禁控制器的门禁密码，为门禁控制器添加新的门禁卡信息或删除原有的门禁卡信息等。另一方面，当监控终端出现故障或ZigBee无线传输网络出现故障或出现其它的一些特殊情况时，管理员可以通过门禁控制器中的键盘、读卡器和LCD显示器对门禁控制器进行管理和操作，例如，管理员通过了身份验证后，可以通过门禁控制器中的键盘、读卡器和LCD显示器修改门禁控制器的门禁密码，为门禁控制器添加新的门禁卡信息或删除原有的门禁卡信息和设置门禁控制器的工作模式等。

读卡器用于读取门禁卡的信息，读卡器通过串口与S3C44B0X微处理器连接。用户可以使用门禁卡来控制门锁的开/关，管理员可以通过读卡器对门禁控制器中的门禁卡信息进行管理。管理员可以通过监控终端和ZigBee无线传输网络为门禁控制器添加新的门禁卡信息或删除原有的门禁卡信息，当监控终端出现故障或ZigBee无线传输网络出现故障或出现其它的一些特殊情况时，管理员可以通过门禁控制器中的键盘、读卡器和LCD显示器为门禁控制器添加新的门禁卡信息或删除原有的门禁卡信息。

存储器用于存放门禁控制器的门禁密码、门禁卡信息、用户和管理员的手机号码、门禁控制器的工作模式和管理员的登录密码等系统信息。

GSM模块通过串口与S3C44B0X微处理器进行连接和通信。用户可以使用手机给门禁控制器发送控制信息对门禁控制器中的门锁进行远程开/关控制。管理员可以使用手机给门禁控制器发送查询信息或控制信息分别去查询门禁控制器的工作状态或对门禁控制器进行远程管理和操作，例如，管理员可以使用手机以管理员的身份登录门禁控制器，成功登录后即可对门禁控制器的门禁密码进行修改等。

LCD显示器用于显示系统数据，同时也给用户提供了一个友好的人机交互界面，LCD显示器通过S3C44B0X微处理器的I/O口与S3C44B0X微处理器连接。

报警电路由发光二极管、蜂鸣器和其它的外围电路组成，发光二极管和蜂鸣器通过S3C44B0X微处理器的I/O口与S3C44B0X微处理器连接。报警电路用于发出报警信号，例如，当用户多次输入门禁密码有误或用户的门禁卡信息无效时，门禁控制器通过报警电路发出报警信号。

门控模块包含继电器、电锁、电机驱动模块和电机4个组成部分，电锁安装在门上。继电器通过S3C44B0X 微处理器的I/O口与S3C44B0X微处理器连接，S3C44B0X微处理器通过控制继电器的通断电来控制电锁的启闭。电机驱动模块通过S3C44B0X微处理器的I/O口与S3C44B0X微处理器连接，S3C44B0X微处理器通过电机驱动模块控制电机的正反转来控制门的开/关。

所述的ZigBee模块(终端节点)通过串口与门禁控制器进行连接和通信，ZigBee模块(终端节点)采用CC2530芯片。

所述的ZigBee模块(路由器)通过ZigBee无线传输网络与ZigBee模块(终端节点)和ZigBee模块(协调器)进行连接和通信，ZigBee模块(路由器)采用CC2530芯片。

所述的ZigBee模块(协调器)通过串口与监控终端进行连接和通信，ZigBee模块(协调器)采用CC2530芯片。

所述的监控终端为PC机，监控终端通过串口与ZigBee模块(协调器)进行连接和通信。监控终端通过串口接收ZigBee模块(协调器)传送过来的数据并对数据进行分析和存储，同时，监控终端也可以通过串口和ZigBee模块(协调器)将数据传送给各个门禁控制器。管理员可以通过监控终端的监控界面对门禁控制器进行远程管理和操作，例如，管理员可以通过监控终端的监控界面修改门禁控制器的门禁密码，设置门禁控制器的工作模式，为门禁控制器添加新的门禁卡信息或删除原有的门禁卡信息等。

本发明的有益效果是：管理员可以通过监控终端或手机或门禁控制器设置门禁控制器的工作模式和门禁密码等。门禁控制器支持三种工作模式，可根据实际需要和不同的安全门禁级别对门禁控制器的工作模式进行设置，当门禁控制器工作在工作模式1时，用户可以使用门禁密码或门禁卡或手机短信三种方式中的任何一种方式对门禁控制器的门锁进行开/关控制，当门禁控制器工作在工作模式2时，用户必须要同时使用门禁密码和门禁卡才能对门禁控制器中的门锁进行开/关控制，即只有当用户的门禁密码和门禁卡都同时有效时，门锁才会打开，当门禁控制器工作在工作模式3时，用户必须要同时使用门禁密码、门禁卡和手机短信才能对门禁控制器中的门锁进行开/关控制，即只有当用户的门禁密码、门禁卡和手机号码及短信内容都同时有效时，门锁才会打开；各个门禁控制器均能独立运行，当监控终端出现故障或ZigBee无线传输网络出现故障或出现其它的一些特殊情况时，管理员可以直接通过门禁控制器对其进行管理和操作，例如，管理员可以直接通过门禁控制器修改门禁控制器的门禁密码、设置门禁控制器的工作模式，为门禁控制器添加新的门禁卡信息或删除原有的门禁卡信息等，有效的提高了系统的稳定性；根据实际需要，可单独对某个门禁控制器进行安装和使用，不使用ZigBee无线传输网络对其组网，同时，也可以安装多个门禁控制器，各门禁控制器通过ZigBee无线传输网络进行组网，布线方便，同时也便于以后对系统的扩展和级联；当监控终端出现故障或者ZigBee无线传输网络出现故障或者出现其它的特殊情况时，管理员可以使用手机以管理员的身份登录门禁控制器，成功登录后即可对门禁控制器进行远程管理和操作。

附图说明

附图1是本发明的系统监控结构框图。

附图2是本发明的门禁控制器硬件结构框图。

具体实施方式

下面结合附图1、附图2和具体实施例对本发明做进一步的说明：

如附图1所示，基于ZigBee的门禁系统包括门禁控制器、ZigBee模块(终端节点)、ZigBee模块(路由器)、ZigBee模块(协调器)和监控终端。门禁控制器通过串口与ZigBee模块(终端节点)进行连接和通信，ZigBee模块(路由器)通过ZigBee无线传输网络与ZigBee模块(终端节点)和ZigBee模块(协调器)进行连接和通信，ZigBee模块(终端节点)通过串口与监控终端进行连接和通信，监控终端为PC机，监控终端通过ZigBee无线传输网络对各个门禁控制器进行远程管理和操作。

如附图2所示，门禁控制器包括S3C44B0X微处理器、键盘、读卡器、存储器、GSM模块、LCD显示器、报警电路和门控模块。键盘通过S3C44B0X微处理器的I/O口与S3C44B0X微处理器连接，读卡器通过串口与S3C44B0X微处理器连接，GSM模块通过串口与S3C44B0X微处理器连接，LCD显示器、报警电路和门控模块分别通过S3C44B0X微处理器的I/O口与S3C44B0X微处理器连接。

工作过程为：根据实际需要和不同的安全门禁级别，管理员可以通过监控终端或手机或门禁控制器设 置门禁控制器的工作模式和门禁密码等，门禁控制器支持三种工作模式。一方面，监控终端通过ZigBee无线传输网络和ZigBee模块(协调器)接收各门禁控制器传送给它的信息并对信息进行分析、更新和存储，并将相应的信息显示到监控终端的监控界面。另一方面，监控终端可以通过ZigBee无线传输网络和ZigBee模块(协调器)给各门禁控制器发送查询信息对各门禁控制器执行相应的查询操作，门禁控制器接收到监控终端发送的查询信息后，对查询信息进行分析并将查询结果通过ZigBee无线传输网络传送给监控终端，例如，监控终端可以给门禁控制器发送查询信息，对门禁控制器的门禁密码、门锁的开/关状态、门禁控制器的工作模式和有效的门禁卡信息等进行查询；监控终端也可以通过ZigBee无线传输网络和ZigBee模块(协调器)给各门禁控制器发送控制信息对门禁控制器执行相应的控制操作，门禁控制器接收监控终端发送的控制信息并对信息进行分析，然后根据分析结果对门禁控制器执行相应的控制操作，例如，监控终端可以给门禁控制器发送开门的控制信息，门禁控制器接收信息并对信息进行分析，然后根据分析结果控制门禁控制器中的门锁将其打开。管理员可以通过监控终端的监控界面设置各门禁控制器的工作模式，设置各门禁控制器的门禁密码，为门禁控制器添加新的门禁卡信息或删除原有的门禁卡信息等，同时，管理员也可以通过监控终端的监控界面对各门禁控制器中的门锁进行远程开/关控制等。通过监控终端的监控界面，管理员可以实时查看到各门禁控制器中门锁的开/关状态和各门禁控制器的工作模式等信息。在监控终端和门禁控制器中均保存有门禁控制器的门禁密码、有效的门禁卡信息、门禁控制器的工作模式等信息，当管理员通过监控终端对门禁控制器的门禁密码进行了修改或通过监控终端添加了新的门禁卡信息或删除了原有的门禁卡信息等，则监控终端会及时的将发生了变动的信息通过ZigBee无线传输网络传送给门禁控制器，门禁控制器接收信息并将保存在门禁控制器中的相应信息进行更新和存储，同时，当管理员通过门禁控制器对门禁控制器中的门禁密码做了修改或通过门禁控制器添加了新的门禁卡信息或删除了原有的门禁卡信息等，若门禁控制器通过ZigBee无线传输网络与系统进行了组网和联网，则门禁控制器也会及时的将发生了变动的信息通过ZigBee无线传输网络传送给监控终端，监控终端接收信息并将门禁控制器保存在监控终端中的相应信息进行更新和存储。

门禁控制器支持三种工作模式，可根据实际需要和不同的安全门禁级别对门禁控制器的工作模式进行设置。当门禁控制器工作在工作模式1时，用户可以通过门禁控制器中的键盘输入门禁密码，门禁控制器对用户输入的门禁密码进行判断，当门禁密码正确时，门禁控制器控制门锁将其打开；用户也可以通过读卡器读取用户的门禁卡信息，门禁控制器对读取到的门禁卡信息进行判断，当门禁卡信息有效时，门禁控制器控制门锁将其打开；同时，用户也可以使用手机给门禁控制器发送短信，门禁控制器接收短信并对短信内容和用户手机号码的有效性进行判断，当短信内容和用户的手机号码均有效时，门禁控制器控制门锁将其打开。当门禁控制器工作在工作模式2时，用户需要通过门禁控制器中的键盘输入门禁密码，同时通过读卡器读取用户的门禁卡信息，门禁控制器对用户输入的门禁密码和用户的门禁卡信息进行分析，当用户输入的门禁密码和读取到的用户的门禁卡信息都同时有效时，门禁控制器控制门锁将其打开。当门禁控制器工作在工作模式3时，用户需要通过门禁控制器中的键盘输入门禁密码，通过读卡器读取用户的门禁卡信息，同时，通过手机给门禁控制器发送短信，门禁控制器对用户输入的门禁密码、读取到的用户门禁卡信息和用户的手机号码及短信内容进行分析，当用户输入的门禁密码、用户的门禁卡信息和用户的手机号码及短信内容都正确有效时，门禁控制器控制门锁将其打开。

根据实际需要，可单独对某个门禁控制器进行安装和使用，不使用ZigBee无线传输网络对其组网和联网，同时，也可以安装多个门禁控制器，各门禁控制器通过ZigBee无线传输网络进行组网和联网。每个门禁控制器都是一个独立的功能整体，当监控终端出现故障或ZigBee无线传输网络出现故障或出现其它的一些特殊情况时，各门禁控制器均能独立运行。

管理员可以通过监控终端和ZigBee无线传输网络远程对各门禁控制器进行管理和操作。当监控终端出现故障或ZigBee无线传输网络出现故障或出现其它的一些特殊情况时，管理员也可以直接对门禁控制器进行管理和操作。首先，管理员需要通过门禁控制器中的键盘输入管理员密码，然后，门禁控制器对管理员的身份进行验证，当管理员的身份验证通过之后，管理员即可直接对门禁控制器执行相应的管理和操作了，例如，管理员的身份验证通过之后，管理员可以通过门禁控制器中的键盘、读卡器和LCD显示器重新设置或更改门禁控制器的门禁密码和设置门禁控制器的工作模式等，同时，管理员也可以通过门禁控制器中的键盘、读卡器和LCD显示器为门禁控制器添加新的门禁卡信息或删除门禁控制器中原有的门禁卡信 息等。当管理员直接通过门禁控制器对门禁控制器中的相关信息进行了重新设置或更改时，若门禁控制器通过ZigBee无线传输网络与系统进行了组网和联网，则门禁控制器需及时的将重新设置或更改的信息通过ZigBee无线传输网络传送给监控终端，监控终端接收信息并及时的将门禁控制器保存在监控终端中的相关信息进行更新。

各门禁控制器均带有GSM模块，用户可以使用手机给门禁控制器发送短信对门禁控制器中的门锁进行远程开/关控制。当监控终端出现故障或ZigBee无线传输网络出现故障或者出现其它的一些特殊情况时，管理员可以使用手机以管理员的身份登录门禁控制器，成功登录门禁控制器后，管理员即可使用手机对门禁控制器进行远程管理和操作了，例如，管理员使用手机成功登录门禁控制器后，管理员可以使用手机给门禁控制器发送短信远程修改门禁控制器的门禁密码、重新设置门禁控制器的工作模式、为门禁控制器添加新的门禁卡信息或删除门禁控制器中保存的原有的门禁卡信息等。