专利名称：感应式门禁系统的开门装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种门禁系统的开门装置，特别是涉及基于电容式传感系统的感应式门禁系统的开门装置。
背景技术：
目前，门禁系统得开门装置大多应用机械式触点开关，其利用手按式弹簧开关原理，借助开门的开关内设置的弹簧用以控制门的开关。然而，弹簧开关因多次使用而失去弹性，导致无法正常开门，从而影响到传统的开门按钮的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于电容式传感系统的感应式门禁系统的开门装置，用以实现开门装置内无弹簧用以避免产生机械触点。为解决上述技术问题，本发明是这样实现的一种感应式门禁系统的开门装置，包括电源组件、感应组件、CPU组件和控制输出组件，其特征在于所述电源组件至少包括一低压差电路和与所述低压差电路相连接的若干滤波电容；所述感应组件至少包括一基于微电子感应机械系统的触摸控制芯片、与之相连的若干退耦电容；所述CPU组件至少包括一基于单片机系统的可编程控制芯片；所述控制输出组件通过若干限流电阻与所述CPU组件的输出端相连，其至少包括一指示灯和一驱动输出元件；所述触摸控制芯片为一数字型电容式触摸感应芯片，可以根据识别采集点电容值的大小来达到识别感应与否的目的；所述触摸感应芯片通过IIC接口与所述CPU组件的可编程控制芯片相连接，通过软件控制触摸芯片的动作；所述CPU组件的可编程控制芯片可以实时采集触摸控制芯片识别到的触摸时间及触摸方式，来确定发出开门信号；所述芯片还与LED灯及驱动三极管Q1、Q2相连接，达到驱动指示灯及外围控制电路之作用。所述的感应式门禁系统的开门装置，其特征在于所述低压差电路接一二极管 D1，防止电源反接。所述的感应式门禁系统的开门装置，其特征在于所述低压差电路是一稳压电源， 所述各滤波电容可以是单独地，也可以是与其他滤波电容并联，从而与该低压差电路的各个引脚相连接。所述的感应式门禁系统的开门装置，其特征在于所述的触摸感应芯片与退耦电容ClO、Cll相连接，达到稳压滤波之作用。所述的感应式门禁系统的开门装置，其特征在于所述控制输出组件的三极管Ql 及继电器是信号输出部分，其包括TTL信号输出的控制及继电器的驱动等；TTL信号用于驱动其它外设产品的信号电平，继电器可以直接接电锁或其它需控制的信号。微电子机械系统(MEMS，即Micro Electro Mechanical systems的缩写)是近年
3来发展起来的一种新型多学科交叉的技术，这种微电子机械系统不仅能够采集、处理与发送信息或指令，还能够按照所获取的信息自主地或根据外部的指令采取行动。本发明的技术效果在于，基于电容式传感系统并且利用微电子机械系统使门禁系统的开关装置实现了无机械触点，从而有效提高了门禁系统开门装置的使用寿命，同时也大大提高了感应的灵敏度和可靠性。本发明中CPU组件特点本发明产品中采用CPU组件对前端数字电容感应芯片的采集信息进行处理，加入软件过滤算法，去除了因人为按键抖动或干扰导致的误触发，大大增加了系统的可靠性。利用CPU组件可编程的特点，可以通过对触摸方式和触摸时间长短的不同判断， 实现在待机模式、常态按键开门状态、常开状态之间的随意切换。并可控制LED指示灯的显示状态，提供优好的人机操作方式。TTL输出信号时间及继电器动作时间也可以通过软件编程来调节，可以方便地应用于各种场合。CPU内带硬件看门狗电路，可以保证系统运行的可靠性。通过对数字触摸感应芯片的实时监控，可以保证系统的稳定运行。本发明中数字型电容触摸感应芯片特点与以往模拟式感应芯片不同，本发明电路采用了数字式电容触摸感应芯片作为前端信号的采集。数字型感应芯片具有功耗低、稳定的系统结构、输入端防静电设计、自动调整感应度、快速应答、小面积接触、可编程灵敏度等特点，可以根据产品的不同工作环境自动调节感应灵敏度，大大简化了系统的测试与维护工作。与模拟电容式感应芯片相同，数字感应芯片具有实时采集、量化处理、后期分析、 软件过滤等功能，可以自动分析按键力度和感应方式，自动过滤因周边环境电磁干扰造成的信号抖动，不受触摸板表面淋水、灰尘等影响，大大增强了系统运行的稳定性。利用数字芯片自动调整感应度的功能，可以实时校准因环境变化造成的采集偏差，自动校准基准值与动作值的偏差，有效避免了环境干扰对信号采样造成的误差，解决了模拟芯片因此造成误动作的问题。数字芯片在信号采集、占空比量化、自动校准等多方面具有模拟芯片无法比拟的优势。
下面结合附图和优选实施方式对本发明作进一步详细的说明。图1是本发明感应式门禁系统的开门装置的感应组件的电路原理图；图2是本发明感应式门禁系统的开门装置的CPU组件的电路原理图；图3是本发明感应式门禁系统的开门装置的控制输出组件的电路原理图。图4是本发明感应式门禁系统的开门装置的电源组件的电路原理图。图5是本发明感应式门禁系统的开门装置的电源组件的一种开门方式实施选择流程图。
具体实施例方式如图1所示，本发明的感应式门禁系统的开门装置的感应组件包括一基于微电子感应机械系统的触摸控制芯片U2，所述触摸控制芯片为一数字型电容式触摸感应芯片，可以根据识别采集点电容值的大小来达到识别感应与否的目的；所述芯片通过IIC接口与主控制CPU芯片相连接，通过软件控制触摸芯片的动作；所述芯片与退耦电容CIO、Cll相连接，达到稳压滤波之作用。本实施例中的感应组件电路U2优选型号为ATA2508-30S。如图2所示，本发明的感应式门禁系统的开门装置的CPU组件包括一基于8位机单片机的电路，可以实时采集触摸控制芯片识别到的按键数量和按键值；所述芯片通过 Iic接口与触摸控制芯片相连接；所述芯片还与LED灯及驱动三极管Q1、Q2相连接，达到驱动指示灯及外围控制电路之作用。本实施例中的CPU组件电路U3优选型号为STC11F01。如图3所示，本发明的感应式门禁系统的开门装置的控制输出组件包括一三极管 Ql和继电器U4，其包括TTL信号输出的控制及继电器的驱动等；TTL信号用于驱动其它外设产品的信号电平，继电器可以直接接电锁或其它需控制的信号。本实施例中的控制输出组件电路U4优选型号为TQ2-5V。如图4所示，本发明的感应式门禁系统的开门装置的电源组件包括一由稳压电源 Ul构成的低压差电路用以提供电源，其包含有第一引脚1、第二引脚2和第三引脚3。所述低压差电路Ul的第一引脚1反接一二极管D1，用以避免电源接反时对电气元件的损坏，所述第一引脚1还通过滤波电容C5、C6接地，用以滤除输入电源的杂波；所述低压差电路Ul 的第二引脚2直接接地；所述低压差电路Ul的第三引脚3连接两相互并联的滤波电容C7、 C9，用以滤除输出电源的杂波并且稳定工作电压。本实施例中的低压差电路Ul优选型号为LM78L05。如图5所示，它是一种由CPU控制的开门方式选择实现流程，如图所示本系统是由CPU控制、可实现多种工作模式的开门装置。CPU可以实时采集人体感应触摸时间及触摸方式，根据感应时间长短及感应方式的不同，可以控制不同的输出方式。在上电待机情况下，TTL信号输出高电平，继电器不动作，兰色LED灯常亮。当手指接近感应面板时，TTL信号转为输出持续3秒的低电平信号，利用此信号可以传给门禁控制器等，实现开门或其它相应动作。与此同时，LED指示灯转为红色亮，表示有按键动作。此时如果松开手指，LED指示灯又转为兰色亮，表示松开按键。如果持续按下按键不放，则红色LED和兰色LED灯以每秒交叉闪烁一次的方式间隔闪烁，表示持续采集到按键信号。如果在3秒内松开手指，则系统返回待机状态；如果按键时间超过3秒，则进入常开状态，此时红色LED灯恒亮，TTL信号恒定输出低电平，继电器处于动作状态。在常开状态下，再次采集到按键信号时，红、兰指示灯交叉闪烁。如果在3秒内松开手指，则系统返回常开状态，红色指示灯恒亮；如果按键时间超过3秒，则由常开状态进入待机状态，关闭TTL信号输出，继电器处于不动作状态。以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
权利要求
1.一种感应式门禁系统的开门装置，包括电源组件、感应组件、CPU组件和控制输出组件，其特征在于所述电源组件至少包括一低压差电路和与所述低压差电路相连接的若干滤波电容；所述感应组件至少包括一基于微电子感应机械系统的触摸控制芯片、与之相连的若干退耦电容；所述CPU组件至少包括一基于单片机系统的可编程控制芯片；所述控制输出组件通过若干限流电阻与所述CPU组件的输出端相连，其至少包括一指示灯和一驱动输出元件；所述触摸控制芯片为一数字型电容式触摸感应芯片，可以根据识别采集点电容值的大小来达到识别感应与否的目的；所述触摸感应芯片通过Iic接口与所述CPU组件的可编程控制芯片相连接，通过软件控制触摸芯片的动作；所述CPU组件的可编程控制芯片可以实时采集触摸控制芯片识别到的触摸时间及触摸方式，来确定发出开门信号；所述芯片还与LED灯及驱动三极管Q1、Q2相连接，达到驱动指示灯及外围控制电路之作用。
2.如权利要求1所述的感应式门禁系统的开门装置，其特征在于所述低压差电路接一二极管D1，防止电源反接。
3.如权利要求1所述的感应式门禁系统的开门装置，其特征在于所述低压差电路是一稳压电源，所述各滤波电容可以是单独地，也可以是与其他滤波电容并联，从而与该低压差电路的各个引脚相连接。
4.如权利要求1所述的感应式门禁系统的开门装置，其特征在于所述的触摸感应芯片与退耦电容CIO、Cll相连接，达到稳压滤波之作用。
5.如权利要求1或2或3所述的感应式门禁系统的开门装置，其特征在于所述控制输出组件的三极管Ql及继电器是信号输出部分，其包括TTL信号输出的控制及继电器的驱动等；TTL信号用于驱动其它外设产品的信号电平，继电器可以直接接电锁或其它需控制的信号。
全文摘要
本发明公开了一种感应式门禁系统的开门装置，其包括电源组件、感应组件、CPU组件和控制输出组件，所述电源组件至少包括一低压差电路和与所述低压差电路相连接的若干滤波电容；所述感应组件至少包括一基于微电子感应机械系统的触摸控制芯片以及与之相连的若干退耦电容；所述CPU组件至少包括一基于单片机系统的可编程控制芯片；所述控制输出组件通过若干限流电阻与所述CPU组件的输出端相连，其至少包括一指示灯和一驱动输出控制元件。本发明的感应式门禁系统的开门装置基于电容式传感系统并且利用微电子机械系统使门禁系统的开关装置实现了无机械触点，从而有效提高了门禁系统开门装置的使用寿命，同时也提高了电路的灵敏度和可靠性。
文档编号G07C9/00GK102236921SQ201010152818
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月21日 优先权日2010年4月21日
发明者赵井福 申请人:赵井福