用于识别用户离开时门禁未关闭的自动报警智能锁系统的制作方法

1.本实用新型涉及智能锁系统技术领域，特别涉及一种用于识别用户离开时门禁未关闭的自动报警智能锁系统，本实用新型中的用户包括人以及车辆，本实用新型中的门禁包括人的通行门，以及车的通行挡杆。


背景技术：

2.在日常生活以及家庭中，在居民的入户处都有一种智能门禁系统，当用户符合要求时，门禁会自动打开；在许多公司的出入口、停车场都有一种智能门禁系统，当有符合要求的车辆进出时门会自动打开和关闭，停车场的栏杆能够自动抬起和落下；
3.智能门禁给人们日常生活提供了很大便利，同时也在不经意间对用户带来了某种心理暗示，即门禁会自动关闭，无需查看是否已经关好，经调查，现有的智能门禁系统存在因用户以为关闭但实际未关闭而导致财产损失的风险。
4.有鉴于此，如何设计一种能够及时提醒用户离开时门禁未关闭的智能锁来克服上述不足是本实用新型研究的课题。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种用于识别用户离开时门禁未关闭的自动报警智能锁系统。
6.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于识别用户离开时门禁未关闭的自动报警智能锁系统，包括中央处理单元、驱动模块、执行及反馈模块、报警模块、识别模块和上位机；
7.所述识别模块与所述中央处理单元通信连接，所述识别模块包括第一识别装置以及第二识别装置，所述第一识别装置为蓝牙识别装置；
8.所述上位机与所述中央处理单元通信连接；
9.所述中央处理单元电性连接所述驱动模块和所述执行及反馈模块，并且所述驱动模块电性连接所述执行及反馈模块；
10.所述中央处理单元电性连接所述报警模块。
11.上述技术方案中的有关内容解释如下：
12.1. 上述方案中，所采用的通信连接包括有线或无线的通信连接方式，具体可由本领域技术人员根据实际需要选择实施，为现有技术，且并非本案发明点，故本案不做赘述。
13.2. 上述方案中，所述中央处理单元包括电源、主芯片、时钟电路、复位电路和滤波电路，所述主芯片上设置有引脚1到48。
14.3. 上述方案中，所述时钟电路包括晶振y1、第一电容和第二电容，所述晶振y1的两端连接主芯片的引脚5和引脚6，所述第一电容一端连接到主芯片的引脚5，另外一端接地，第二电容c16一端连接到u4的引脚6，另外一端接地。
15.4. 上述方案中，所述复位电路包括第一电阻、第二电阻和第三电容，所述第一电阻一端连接到电源,另外一端连接到主芯片的引脚7，第三电容一端接地，另外一端连接到
主芯片的引脚7，第二电阻并联在第三电容两端。
16.5. 上述方案中，所述滤波电路包括第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容和第九电容，所述第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容和第九电容分别连接于主芯片的引脚9、引脚24、引脚36和引脚48处。
17.6. 上述方案中，所述驱动模块包括开关sw1、连接器j1、第一mos管和第二mos管、第三电阻和第十电容，所述第三电阻和第十电容并联与电源与第一mos管的栅极处，所述连接器j1上设置有引脚3和4，所述连接器j1的引脚3和主芯片的引脚20连接，其中连接器j1的引脚4和主芯片的引脚25连接。
18.7. 上述方案中，所述报警模块包括蜂鸣器和指示灯。
19.8. 上述方案中，所述主芯片的型号为stm32f103c8t6。
20.9. 上述方案中，所述第二识别装置可采用刷卡的方式，并采用125khz低频卡解锁，所述刷卡的解锁方式为现有技术，其具体的工作原理均为本领域技术人员所熟知，且并非本案发明点，故本案不做赘述。
21.10. 上述方案中，所述蓝牙识别装置采用的蓝牙芯片型号是nrf52832，所述蓝牙识别装置为现有技术，其具体的工作原理均为本领域技术人员所熟知，且并非本案发明点，故本案不做赘述。
22.本实用新型的设计原理和效果：本实用新型同时采用第一识别装置以及第二识别装置，在用户以及车辆离开门禁未关闭时能自动报警的智能户外锁系统，通过中央处理单元、驱动模块、执行及反馈模块、报警模块、第一识别装置以及第二识别装置以及上位机各个模块的配合，通过蓝牙信号强度与人远离门的距离关系判断门是否关上，并通过报警模块来提醒客户门禁是否关闭，解决了现有智能锁经常出现由于门禁未关闭而导致财产损失风险的问题。
附图说明
23.附图1 为本实用新型实施例整体结构框图；
24.附图2为本实用新型实施例中央处理单元工作电路图；
25.附图3为本实用新型实施例中驱动模块工作电路图；
26.附图4为本实用新型实施例芯片驱动负载正反向工作电路图；
27.附图5为本实用新型实施例驱动芯片真值表示意图；
28.附图6为本实用新型实施例负载下接电路图；
29.附图7为本实用新型实施例负载上接电路图。
30.以上附图中：3v3、电源；u4、主芯片；c15、第一电容；c16、第二电容；c17、第三电容；c18、第四电容；c19、第五电容；c20、第六电容；c21、第七电容；c22、第八电容；c23、第九电容；c1、第十电容；r18、第一电阻；r19、第二电阻；q1、第一mos管；q2、第二mos管；y1、晶振；sw1、开关；j1、连接器。
具体实施方式
31.下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
32.实施例：用于识别用户离开时门禁未关闭的自动报警智能锁系统
33.如图1所示，一种用于识别用户离开时门禁未关闭的自动报警智能锁系统，包括中央处理单元、驱动模块、执行及反馈模块、报警模块、识别模块和上位机。
34.所述识别模块与所述中央处理单元通信连接，所述识别模块包括第一识别装置以及第二识别装置，所述第一识别装置为蓝牙识别装置。
35.所述上位机与所述中央处理单元通信连接。
36.所述中央处理单元电性连接所述驱动模块和所述执行及反馈模块，并且所述驱动模块电性连接所述执行及反馈模块。
37.所述中央处理单元电性连接所述报警模块。（所述蓝牙识别装置也可为第二识别装置）。
38.本系统中涉及到的工作原理中的蓝牙信号强度与距离的关系属于现有技术。
39.本实用新型的的工作原理:
40.当用户接近门禁时，所述蓝牙识别装置识别该用户随身携带的蓝牙钥匙是否符合蓝牙解锁要求；所述蓝牙解锁要求包括个人身份信息匹配（即，拥有开门的权限）和达到设定信号强度（即，用户位移至有效距离，如5~8m）。
41.蓝牙解锁要求中涉及的个人身份信息以及信号强度要求可根据需要进行设置，个人身份信息包括用户的姓名、性别、地址，信号强度要求设置有效距离。
42.当不所述用户符合所述蓝牙解锁要求时，系统拒绝该用户，门禁不打开。
43.当所述用户符合所述蓝牙解锁要求时，继续进行身份识别。
44.通过所述第二识别装置对用户继续进行身份识别，当符合通行要求时，所述中央处理单元发送打开信号至所述执行模块，将门禁打开。
45.若用户符合通行要求，已经通过门禁，若此时所述反馈模块监测到门禁未关时，系统通过所述蓝牙识别装置检测蓝牙信号的强弱来判断用户是否正在远离，若远离至一设定距离时，系统发出报警。
46.由于用户的移动有一过程，因此距离为逐渐变化，用户的蓝牙信号强度也随之逐渐变化。
47.当识别到蓝牙信号强度变大至一设定值时，判定用户为接近门禁的状态，此时蓝牙信号强度符合第一识别装置的蓝牙解锁要求。
48.当识别到蓝牙信号强度减小至低于所述设定值时，判定用户为远离门禁的状态，此时系统发出报警提示。
49.在此基础上，如图2所示，所述中央处理单元包括电源3v3、主芯片u4、时钟电路、复位电路和滤波电路，所述主芯片u4上设置有引脚1至引脚48（引脚不限于1至48）；所述时钟电路包括晶振y1、第一电容c15和第二电容c16，所述晶振y1的两端连接主芯片u4的引脚5和引脚6，所述第一电容c15一端连接到主芯片u4的引脚5，另外一端接地，第二电容c16一端连接到u4的引脚6，另外一端接地，所述时钟电路为主芯片u4提供了时钟基础；所述复位电路包括第一电阻r18、第二电阻r19和第三电容c17，所述第一电阻r18一端连接到电源3v3,另外一端连接到主芯片u4的引脚7，第三电容c17一端接地，另外一端连接到主芯片u4的引脚7，第二电阻r19并联在第三电容c17两端，所述复位电路可以将电路恢复到起始状态；所述滤波电路包括第四电容c18、第五电容c19、第六电容c20、第七电容c21、第八电容c22和第九电容c23，所述第四电容c18、第五电容c19、第六电容c20、第七电容c21、第八电容c22和第九
电容c23分别连接于主芯片u4的引脚9、引脚24、引脚36和引脚48处，所述滤波电路是在芯片u4的电源输入处加电容用于滤除高频信号，达到稳定电源的目的；所述中央处理单元用于获取解锁的信号（所述识别模块上设置有与中央处理单元通信的端口，常见的有普通i/o口直接通信，通过通信协议进行通信，常见的有iic/spi/uasrt这些方式，第一方面，获取解锁的信号，这部分的信号可以是直接的开锁指令，也可以是需要中央处理单元进一步处理后确认是否符合要求的开锁信号）、和上位机沟通（所述中央处理单元上与上位机电性连接并进行通信，通过与上位机的沟通来决定是否驱动驱动模块工作，当接收到合法的识别信号时，传送给驱动模块，驱动模块将信号传送给执行模块，执行模块进行开锁操作，反馈模块将是否执行到位的信号传送给中央处理单元，当收到不合法识别信号时，驱动模块不工作，反馈模块将不执行的信号传送给中央处理单元）。
50.在此基础上，如图3所示，所述驱动模块包括开关sw1、连接器j1、第一mos管q1和第二mos管q2、第三电阻r1和第十电容c1，所述第三电阻r1和第十电容c1并联与电源与第一mos管q1的栅极处，所述连接器j1上设置有引脚3和4，所述连接器j1的引脚3和主芯片u4的引脚20连接，其中连接器j1的引脚4和主芯片u4的引脚25连接；所述驱动模块根据负载特性进行选择，如果需要负载两端电压的极性变更，采用电机驱动芯片at8870来执行，该芯片根据需要实现电机两端电压的极性变更；如果负载是极性不需要变更，只需要控制是否通电，也可以通过驱动芯片来实现，图4展示的是通过at8870专用的集成芯片来驱动负载正反向动作，图4中的c1,c2是用来滤波和稳压，r1,r2用于给芯片提供一个外部的参考电压，eiron1和eiron2用于设定out1和out2的极性，当eiron1输出高电平，eiron2输出低电平时，out1为高电平，out2为低电平，当eiron1输出低电平，eiron2输出高电平时，out1为低电平，out2为高电平，通过控制eiron1和eiron2的高低实现输出极性的翻转，具体的真值表见图5。图6和图7是用于不用极性翻转的负载驱动，可以根据负载和开关的相对位置分为上接式和下接式，其中上接式是指电源先经过负载然后再经过开关到地，下接式是指电源先经过开关再经过负载到地，由于负载特性，本实施例采用了下接式驱动电路，电路中q2用于控制q1的开关，q1用于控制负载是否通电。
51.在此基础上，所述报警模块包括蜂鸣器和指示灯；所述指示灯为三色灯，蜂鸣器在第一识别装置匹配合适时会短响一声，第二识别装置匹配合适时会常响1声，异常状态（多次识别到不合格，即人离开后门禁未关闭）常响，待机时不响，三色灯在第一识别装置匹配合适时显示黄色，第二识别装置匹配合适时显色绿色，解锁后一段时间人未在门附近且门未锁则显示红色。
52.在此基础上，所述第二识别装置采用刷卡方式，采用125khz低频卡解锁，采用485的通信方式和上位机进行沟通。
53.在此基础上，所述主芯片u4的型号为stm32f103c8t6。
54.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
55.本文的用语只为描述特定实施例，而无意为本案的限制。单数形式如“一”、“这”、“此”、“本”以及“该”，如本文所用，同样也包含复数形式。
56.关于本文中所使用的“第一”、“第二”等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本案，其仅为了区别以相同技术用语描述的组件或操作。
57.关于本文中所使用的“包含”、“包括”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。