謝康 李廣飛 楊勇 李林美 劉壽光

摘要

本文就基于5G網(wǎng)絡(luò)的智能門鎖技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用進(jìn)行分析，旨在為之后無(wú)線通信技術(shù)的智能門鎖系統(tǒng)提供參考。

【關(guān)鍵詞】SIM900A模塊 智能門鎖 開(kāi)發(fā) 應(yīng)用

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展，人們開(kāi)始注重高要求的日常生活水平，尤其是家具安全方面的要求，因此在防盜智能門鎖方面也融合了各種高科技技術(shù)，比如智能卡，指紋，聲控等技術(shù)。本文就基于5G網(wǎng)絡(luò)的智能門鎖技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用進(jìn)行分析，旨在更好地改善家居安全防范質(zhì)量和治安環(huán)境。

1 基于射頻開(kāi)鎖方式的智能感應(yīng)電子門鎖

1.1 電子鑰匙電路原理

高頻諧振電路的組成部分有L1（感應(yīng)線圈）和C1<電容），射頻感應(yīng)器會(huì)產(chǎn)生高頻電場(chǎng)，高頻諧振電路和其相遇就會(huì)產(chǎn)生高頻感應(yīng)電壓，在二極管D1處整合電流，濾波出現(xiàn)在C2（電容）處會(huì)產(chǎn)生一個(gè)工作電壓，電壓電極為上正下負(fù)，然后再R1（電阻）處對(duì)LED1（發(fā)光管）進(jìn)行點(diǎn)亮，并讓編碼集成電路PT2262產(chǎn)生供電，由此，電路處于正常通路狀態(tài)。

PT2262可以進(jìn)行編碼，使得AO-A7腳能顯示VSS、VDD或者開(kāi)路狀態(tài)，VSS腳上連接OUT腳，OUT腳可以輸出編碼脈沖，這時(shí)編碼脈沖的規(guī)律會(huì)造成電路的工作電流出現(xiàn)變化。即電路吸收外界高頻電場(chǎng)能量程度由編碼脈沖的規(guī)律決定。射頻感應(yīng)器中存在高頻電場(chǎng)，可以對(duì)電子鑰匙吸收電場(chǎng)能量的程度變化進(jìn)行檢測(cè)，然后對(duì)PT2262產(chǎn)生的編碼信息進(jìn)行解調(diào)。

PT2262的時(shí)鐘頻率和R2的電阻大小息息相關(guān)，這里我們不需要詳細(xì)介紹PT2262的工作原理，如有需要，可以在相關(guān)資料中進(jìn)行查詢。

1.2 射頻感應(yīng)器電路原理

CZ1是插座，上面連通12V直流電源，CZ2也是插座，上面連通電控鎖回路。L1-L3是線圈，T1-T2是三極管，C1-C4是電容，R1-R3是電阻，這幾者之間構(gòu)成高頻震蕩電路的組成部分，高頻電場(chǎng)經(jīng)過(guò)L1、L2再輸送到外面。一旦電子鑰匙和高頻電場(chǎng)支架你的距離拉近，工作電流指的是震蕩電路產(chǎn)生的能量，電子鑰匙中PT2262輸出的編碼脈沖大小就會(huì)導(dǎo)致工作電流出現(xiàn)變化。電流變化會(huì)在電阻R3的作用下轉(zhuǎn)變成電壓變化。T2的發(fā)射極會(huì)輸出電壓信號(hào)，此時(shí)的電壓信號(hào)上面會(huì)出現(xiàn)編碼信息，放大發(fā)生在放大電路，放大電路由電容C5和電阻R4-R5組成，然后再電容C6處進(jìn)行傳送，最終到達(dá)解碼集成電路PT2272的D1腳。

解調(diào)發(fā)生在PT2272上D1腳輸入的編碼脈沖上。電子鑰匙PT2262上有AO-A7地址編碼，PT2272上也有地址編碼，如果兩者的編碼一致，高電平就會(huì)在PT2272的VT腳進(jìn)行輸出，二極管LED1就會(huì)發(fā)亮，這時(shí)三極管T4處于連通狀態(tài)，繼電器J1吸合，電控鎖就會(huì)在此作用下進(jìn)行開(kāi)鎖。

電子鑰匙和射頻感應(yīng)器的距離拉遠(yuǎn)，就不能輸入PT2272脈沖，VT腳中就會(huì)出現(xiàn)低電平，二極管LED1不亮，三極管T4處于斷開(kāi)狀態(tài)，繼電器J1釋放。

穩(wěn)定電壓濾波電路由三端穩(wěn)壓器U2和電容C7-C9組成，可以給高頻震蕩電路和PT2272進(jìn)行供電，供電電源電壓為9V.供電電壓具備穩(wěn)定性。電源指示燈由電阻R8和發(fā)光二極管LED2組成。R6的阻值大小可以確定PT2272的時(shí)鐘頻率，通常而言，R6的阻值比PT2272的時(shí)鐘頻率高，兩者的差值愛(ài)2.5-8倍左右。這里我們不需要詳細(xì)介紹PT2272的工作原理，如有需要，可以在相關(guān)資料中進(jìn)行查詢。

射頻感應(yīng)器中的高頻震蕩頻率大概是6.8Hz，這時(shí)感應(yīng)圈上的匝數(shù)不多，可以在電路板上進(jìn)行直接印制。

2 基于二維碼開(kāi)鎖方式的智能感應(yīng)電子門鎖

2.1 二維碼鎖的特點(diǎn)

（1）二維碼開(kāi)鎖方式上具備相應(yīng)的加密方式，可以最大范圍地增加門鎖的應(yīng)用范圍和功能;

（2）二維碼門卡可采取紙質(zhì)、膠質(zhì)材料，門卡的外部形狀可由制作單位自行設(shè)計(jì);

（3）二維碼門卡的開(kāi)鎖方式采用手機(jī)客戶端軟件生成二維碼圖片，可以不用通過(guò)紙質(zhì)門卡進(jìn)行開(kāi)鎖;

（4）二維碼智能門鎖上的亞克力二維碼識(shí)別區(qū)比較特別，二維碼識(shí)別區(qū)當(dāng)中會(huì)設(shè)置反光杯材料，這種材料具備高電阻、高燃點(diǎn)，能最大程度的提高聚光性和反光率;

（5）二維碼智能門鎖的芯片采取SMT生產(chǎn)工藝制作，由國(guó)外引進(jìn)，其性能穩(wěn)定可靠;

（6）二維碼智能門鎖上的攝像頭由國(guó)外引進(jìn)，具備高清性能，且能最大程度抗擊干擾，大幅度集成;

（7）二維碼智能門鎖中存在實(shí)時(shí)存儲(chǔ)記錄功能，能根據(jù)時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)保存。

2.2 二維碼鎖功能

（1）二維碼智能門鎖具備開(kāi)鎖、防插、報(bào)警功能。

（2）應(yīng)急開(kāi)啟功能。

（3）存儲(chǔ)各類型開(kāi)鎖記錄。

2.3 二維碼智能門鎖的基本性能參數(shù)

二維碼智能門鎖的工作電壓的直流電壓，由4節(jié)AA電池提供的6V直流電壓。當(dāng)二維碼智能門鎖處于靜態(tài)時(shí)，其產(chǎn)生的功能消耗不會(huì)超過(guò)12微安，當(dāng)二維碼智能門鎖處于動(dòng)態(tài)時(shí)，其產(chǎn)生的功能消耗為110-150mA，4節(jié)AA電池提供的6V直流電壓差不多可以維持二維碼智能門鎖正常開(kāi)啟關(guān)閉12000次。一旦工作電壓不足4.8V，開(kāi)鎖時(shí)紅燈亮，但是還差不多可以維持二維碼智能門鎖10天左右的正常開(kāi)啟和關(guān)閉。

3 基于SIM900A模塊的遠(yuǎn)程控制門禁系統(tǒng)

（1）開(kāi)鎖指令通過(guò)手機(jī)用戶進(jìn)行發(fā)送，SIM900A模塊能接收手機(jī)信號(hào)基站發(fā)出的短信指令，然后把短信指令發(fā)送給ATmega16單片機(jī)中，ATmega16單片機(jī)是主控芯片，單片機(jī)中的指令會(huì)對(duì)繼電器進(jìn)行控制，繼電器就能處于斷路狀態(tài)，電磁鎖關(guān)閉就能打開(kāi)門鎖。

（2）該系統(tǒng)中具備短信報(bào)警功能。如果沒(méi)有用鑰匙開(kāi)門，或者門鎖沒(méi)有接收到短信指令而強(qiáng)制性被打開(kāi)，單片機(jī)就會(huì)收到信息，信息通過(guò)反饋電磁鎖發(fā)出，而用戶的手機(jī)就會(huì)SIM900A模塊下收到強(qiáng)制性開(kāi)門的短信報(bào)警信息，用戶就可根據(jù)此類信息采取相應(yīng)的解決措施，最大程度確保智能門鎖的安全使用。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我們分別分析基于射頻開(kāi)鎖方式的智能感應(yīng)電子門鎖、基于二維碼開(kāi)鎖方式的智能感應(yīng)電子門鎖、基于SIM900A模塊的遠(yuǎn)程控制門禁系統(tǒng)，了解智能門鎖的電路原理、感應(yīng)原理原理等，并把ATmegal6模塊和SIM900A木塊進(jìn)行連接，在用戶設(shè)置的環(huán)境參數(shù)基礎(chǔ)上，通過(guò)AT指令進(jìn)行發(fā)送短信、接收短信可對(duì)門鎖的開(kāi)關(guān)閉合進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，改善傳統(tǒng)門禁系統(tǒng)的缺點(diǎn)，為今后的門禁系統(tǒng)發(fā)展提供參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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