一种基于树莓派的智能门锁控制系统

1.本发明涉及智能控制技术领域，具体涉及一种基于树莓派的智能门锁控制系统。


背景技术：

2.随着互联网技术、智能传感与控制技术以及嵌入式计算机技术的发展，智能化家居开始步入人们的生活，这大大提高了用户舒适度及体验的满意度。近年来，智能门锁在各类企业单位和家庭等方面有着巨大的应用需求，传统智能门锁往往需要输入数字密码来进行身份验证，效率较为低下；并且用户无法通过其他移动联网设备对传统智能门锁进行远程控制，在物联网技术高速发展的今天缺乏便利性。因此，设计一种在身份验证环节能够与人智能交互并且可以实现用户远程控制的基于树莓派的智能门锁控制系统具有较大的意义。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于树莓派的智能门锁控制系统，该智能门锁控制系统拥有多种智能身份验证方式，解决了传统智能门锁身份验证效率低下的问题；该智能门锁控制系统能够记录访客的来访信息，实现安全监控；智能门锁所保护房间的户主还可以使用配套的移动端app进行开锁，实现门锁的智能化控制。
4.本发明的技术方案如下：
5.一种基于树莓派的智能门锁控制系统，包括门锁开闭模块、小型摄像头、指纹识别模块、扬声器、门铃开关、树莓派主控模块和配套的移动端app。所述门锁开闭模块安装在需要安全防护的门上，通过gpio接口与所述树莓派主控模块相连，负责实现门锁开闭的基本功能；所述小型摄像头通过csi接口连接到树莓派主控模块信号输入端，负责对来访者进行人脸图像采集，并将采集到的图像传送至树莓派主控模块进行人脸识别验证；所述指纹识别模块安装于门外侧，通过gpio接口与树莓派主控模块相连，负责采集来访者的指纹信息并进行指纹权限验证；所述扬声器通过音频传输线连接到树莓派模块音频信号输出端，当身份验证通过时，树莓派主控模块驱动扬声器发出开锁提示音；所述门铃开关安装于门外侧，通过gpio接口连接到树莓派模块信号输入端，用于来访者向房间户主发出开门请求；所述移动端app以无线网络的方式与智能门锁控制系统的树莓派主控模块进行连接，用户可通过移动端app对访客记录数据和来访者开门请求信息进行查看，也可使用此app远程打开门锁。
6.进一步的，所述门锁开闭模块包括连接树莓派主控模块的继电器和连接于继电器的电控锁，当系统身份验证成功后，树莓派主控模块驱动继电器吸合，接通电控锁的电源，打开门锁。
7.进一步的，所述树莓派主控模块集合了指纹识别验证和人脸识别验证两种身份验证方式。所述指纹识别验证是指用户将手指置于指纹识别模块的指纹采集区域上，指纹识别模块根据内部存储的事先录入的指纹库对采集到的指纹进行匹配，从而判断该用户是否
具有开锁的身份权限；所述人脸识别验证是指用户将脸对准小型摄像头进行人脸图像采集，采集到的图像会传送至树莓派主控模块使用已有的人脸识别算法转换为数字特征向量进行表征，然后与树莓派主控模块内部存储的事先录入的人脸特征数据进行匹配，从而判断该用户是否具有开锁的身份权限。
8.进一步的，所述门铃开关具有发送开门请求的功能。来访者在按下门铃开关后，门铃开关产生的高电平会传送至树莓派主控模块。在接收到来自门铃开关的高电平后，树莓派主控模块会驱动扬声器发出提示铃声，同时树莓派主控模块也会通过无线网络向移动端智能门锁app传送开门请求的提示信息。
9.进一步的，所述移动端app具有查看访客记录数据和来访者开门请求信息、远程打开门锁的功能。每当智能门锁打开时，智能门锁控制系统会启动小型摄像头进行访客图像拍摄，拍摄到的图像会结合拍摄时间日期等信息整理成为一条访客记录数据存储在树莓派主控模块内，当用户在移动端app使用查看访客记录数据的功能时，树莓派主控模块会将内部存储的访客记录数据通过无线网络传送至移动端app进行显示；当有来访者按下门铃开关时，树莓派主控模块会生成开门请求信息并将其传送至移动端app进行显示；用户还可以使用移动端app远程为来访者打开门锁。
10.本发明的有益效果在于：
11.1)本发明利用树莓派微型计算机模块，在门锁上集成指纹识别验证、人脸识别验证等多种智能身份验证功能，使得用户能够使用指纹或人脸进行开锁，实现了智能化开锁，给用户带来了极大的便利。
12.2)本发明利用小型摄像头对每一位成功开门的访客进行人像采集，将其整理成为访客记录数据，供用户在移动端app上查阅，提升了智能门锁防护的安全度。
13.3)本发明搭配了移动端app，用户可以使用移动手机对访客记录数据和来访者开门请求信息进行查看进行查阅。还可以使用此app远程为来访者打开门锁，做到了万物互联，进一步提升了用户的便利感。
附图说明
14.图1是本发明的系统框架示意图；
15.图2是本发明的功能流程示意图。
具体实施方式
16.以下结合说明书附图，对本发明作进一步说明：
17.如图1
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2所示，一种基于树莓派的智能门锁控制系统，包括门锁开闭模块、小型摄像头、指纹识别模块、扬声器、门铃开关、树莓派主控模块和配套的移动端智能门锁app。
18.具体的，门锁开闭模块安装在需要安全防护的门上，通过gpio接口与所述树莓派主控模块相连，负责实现门锁开闭的基本功能。
19.具体的，小型摄像头安装于门外侧，通过csi接口连接到树莓派主控模块信号输入端，负责对来访者进行人脸图像采集，并将采集到的图像传送至树莓派主控模块进行人脸识别验证。
20.具体的，指纹识别模块安装于门外侧，通过gpio接口与树莓派主控模块相连，负责
采集来访者的指纹信息并进行指纹权限验证。
21.具体的，扬声器安装于门上，扬声器通过音频传输线连接到树莓派模块音频信号输出端，当身份验证通过时，树莓派主控模块驱动扬声器发出开锁提示音。
22.具体的，门铃开关安装于门外侧，通过gpio接口连接到树莓派模块信号输入端，用于来访者向房间户主发出开门请求。
23.具体的，移动端智能门锁app以无线网络的方式与智能门锁控制系统的树莓派主控模块进行连接，用户可通过移动端智能门锁app对访客记录数据和来访者开门请求信息进行查看，也可使用此app远程打开门锁。
24.具体的，门锁开闭模块包括连接树莓派主控模块的继电器和连接于继电器的电控锁，当系统身份验证成功后，树莓派主控模块驱动继电器吸合，接通电控锁的电源，打开门锁。
25.具体的，树莓派主控模块集合了指纹识别验证和人脸识别验证两种身份验证方式。所述指纹识别验证是指用户将手指置于指纹识别模块的指纹采集区域上，指纹识别模块根据内部存储的事先录入的指纹库对采集到的指纹进行匹配，从而判断该用户是否具有开锁的身份权限；所述人脸识别验证是指用户将脸对准小型摄像头进行人脸图像采集，采集到的图像会传送至树莓派主控模块使用已有的人脸识别算法转换为数字特征向量进行表征，然后与树莓派主控模块内部存储的事先录入的人脸特征数据进行匹配，从而判断该用户是否具有开锁的身份权限。
26.具体的，门铃开关具有发送开门请求的功能。来访者在按下门铃开关后，门铃开关产生的高电平会传送至树莓派主控模块。在接收到来自门铃开关的高电平后，树莓派主控模块会驱动扬声器发出提示铃声，同时树莓派主控模块也会通过无线网络向移动端智能门锁app传送开门请求的提示信息。
27.具体的，移动端智能门锁app具有查看访客记录数据和来访者开门请求信息、远程打开门锁的功能。每当智能门锁打开时，智能门锁控制系统会启动小型摄像头进行访客图像拍摄，拍摄到的图像会结合拍摄时间日期等信息整理成为一条访客记录数据存储在树莓派主控模块内，当用户在移动端智能门锁app使用查看访客记录数据的功能时，树莓派主控模块会将内部存储的访客记录数据通过无线网络传送至移动端智能门锁app进行显示；当有来访者按下门铃开关时，树莓派主控模块会生成开门请求信息并将其传送至移动端智能门锁app进行显示；用户还可以使用移动端智能门锁app远程为来访者打开门锁。
28.上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。