專利名稱：一種基站智能門禁控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及移動(dòng)基站智能門禁領(lǐng)域，主要是一種基站智能門禁控制器。
技術(shù)背景隨著移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)張，物理基站數(shù)量逐年增加。基站的安全管理已經(jīng)成為 移動(dòng)公司基站日常維護(hù)管理的重要工作內(nèi)容， 一直以來(lái)，各移動(dòng)分公司普遍采用普通的鑰匙 開門的進(jìn)出控制與管理方式，在日常管理實(shí)踐中，很難達(dá)到基站進(jìn)出有序管理和快速調(diào)度的 基本目的，很大程度上還影響了基站故障的搶修時(shí)延。基站安全控制和管理的首要問題是基站門的進(jìn)出管理和控制，強(qiáng)化對(duì)基站代維日常工作 的監(jiān)督、考核、管理力度，提高代維效能，強(qiáng)化對(duì)進(jìn)出基站各相關(guān)部門人員的監(jiān)督、管理力 度，這些問題正是本實(shí)用新型需要解決的問題。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用型的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)上的弊端，而提供出一種智能門禁控制器，用在電 磁場(chǎng)惡劣的環(huán)境的智能門禁控制應(yīng)用領(lǐng)域。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案。這種基站智能門禁控制器，該控制器主要 包括單片機(jī)、信號(hào)采集調(diào)理電路、串行通信電路、刷卡感應(yīng)通信單元、存儲(chǔ)電路、保護(hù)電路、 定時(shí)時(shí)鐘、繼電器驅(qū)動(dòng)及輸出電路和液晶顯示模塊；其中單片機(jī)分別和上述各電路電連接， 用于對(duì)外圍接口信息的處理，對(duì)命令進(jìn)行執(zhí)行操作；繼電器驅(qū)動(dòng)及輸出電路用于驅(qū)動(dòng)繼電器， 液晶顯示模塊用于把單片機(jī)要顯示的數(shù)據(jù)發(fā)送到液晶屏上進(jìn)行顯示；定時(shí)時(shí)鐘用于掉電中斷 和保存中斷數(shù)據(jù)；中斷信號(hào)通過(guò)保護(hù)電路與單片機(jī)的外部中斷口，單片機(jī)供電系統(tǒng)采用 LM2576T-5.0專用電源IC模塊，單片機(jī)的供電引腳與電源充分相連，定時(shí)時(shí)鐘的充電電池BAK1與定時(shí)時(shí)鐘的供電引腳經(jīng)過(guò)二極管相連。本實(shí)用新型所述的信號(hào)采集調(diào)理電路由重啟電路和外圍晶振電路兩部分組成，重啟電路 由看門狗電路構(gòu)成，具體由U5看門狗芯片MAX705、 二極管D6 1N4148和電容C32以及復(fù)位 按鍵S2組成，最終與單片機(jī)的/RESET 口相連；外圍晶振電路由電容C7、 C8以及晶振Yl組 成，與單片機(jī)的外接晶體引腳XTAL1、 XTAL2相連，用于單片機(jī)產(chǎn)生所需的時(shí)序。本實(shí)用新型所述的繼電器驅(qū)動(dòng)及輸出電路由芯片ULN2803驅(qū)動(dòng)控制、12V繼電器KK K2輸出來(lái)提供電流來(lái)驅(qū)動(dòng)門鎖，單片機(jī)通過(guò)引腳發(fā)出信號(hào)后，經(jīng)過(guò)2803的驅(qū)動(dòng)，抗干擾濾波后 驅(qū)動(dòng)外接繼電器。本實(shí)用新型有益的效果是以ATMEGA128L-8AU為核心的基站門禁控制器的硬件電路及實(shí) 現(xiàn)方法。該時(shí)鐘芯片采用PCF8563芯片，既達(dá)到了高性能和低功耗。射頻卡采用RC500芯片 進(jìn)行感應(yīng)通信，串口通信用于遠(yuǎn)程開門控制、遠(yuǎn)程更新授權(quán)卡庫(kù)；該智能門禁控制器具有功 能可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低'廉等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用場(chǎng)合十分廣泛。

圖1是本實(shí)用新型單片機(jī)部分的電路原理示意圖；圖2是本實(shí)用新型模擬量采集接口部分的電路原理示意圖；圖3是本實(shí)用新型串行通信接口部分的電路原理示意圖；圖4是本實(shí)用新型片選單元部分的電路原理示意圖；圖5是本實(shí)用新型刷卡感應(yīng)通信單元部分的電路原理示意圖； 圖6是本實(shí)用新型編程調(diào)試接口部分的電路原理示意圖； 圖7是本實(shí)用新型液晶顯示模塊部分的電路原理示意圖圖8是本實(shí)用新型繼電器驅(qū)動(dòng)及輸出電路部分的電路原理示意圖；圖9是本實(shí)用新型輸入開關(guān)信號(hào)采集接口部分的電路原理示意圖；圖IO是本實(shí)用新型電源電路部分的電路原理示意圖；圖11是本實(shí)用新型時(shí)鐘電路部分的電路原理示意圖；圖12是本實(shí)用新型存儲(chǔ)電路部分的電路原理示意圖；圖13是本實(shí)用新型看門狗電路部分的電路原理示意圖；具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。 這種基站智能門禁控制器，該控制器主要包括單片機(jī)、信號(hào)采集調(diào)理電路、串行通信電 路、刷卡感應(yīng)通信單元、存儲(chǔ)電路、保護(hù)電路、定時(shí)時(shí)鐘、繼電器驅(qū)動(dòng)及輸出電路和液晶顯示模塊；其中單片機(jī)分別和上述各電路電連接，用于對(duì)外圍接口信息的處理，對(duì)命令進(jìn)行執(zhí) 行操作單片機(jī)是計(jì)數(shù)器的核心處理部件，采用Atmel公司的ATMEGA128L-8AU單片機(jī)，它是8 位CPU，具有12服的片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，4M字節(jié)的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，豐富的I/0接口，多個(gè)中 斷源，其性能特點(diǎn)完全可以滿足智能門禁控制器的功能要求，而且這種單片機(jī)的價(jià)格較便宜，件價(jià)比高，作為計(jì)數(shù)器的中央處理單元比較經(jīng)濟(jì)合理。繼電器驅(qū)動(dòng)及輸tti^a 驅(qū)動(dòng)繼電器，液晶顯示模塊用于把單片機(jī)要顯示的數(shù)據(jù)發(fā)送到液晶屏上進(jìn)行顯示；定時(shí)時(shí)鐘用于掉電 中斷和保存中斷數(shù)據(jù)；中斷信號(hào)通過(guò)保護(hù)電路與單片機(jī)的外部中斷口，單片機(jī)供電系統(tǒng)采用 LM2576T-5.0專用電源IC模塊，單片機(jī)的供電引腳與電源充分相連，定時(shí)時(shí)鐘的充電電池BAK1 與定時(shí)時(shí)鐘的供電引腳經(jīng)過(guò)二極管相連。所述的信號(hào)采集調(diào)理電路由重啟電路和外圍晶振電路兩部分組成，重啟電路由看門狗電 路構(gòu)成，具體由U5看門狗芯片MAX705、 二極管D6 1N4148和電容C32以及復(fù)位按鍵S2組成， 最終與單片機(jī)的/RESET 口相連；外圍晶振電路由電容C6、 C7以及品振Y1組成，與單片機(jī)的 外接晶體引腳XTAL1、 XTAL2相連，用于單片機(jī)產(chǎn)生所需的時(shí)序。本實(shí)用新型的電路原理圖如圖1-圖13所示，圖中主要功能模塊的功能、組成及工作過(guò) 程介紹如下單片機(jī)(圖l):該系統(tǒng)電路由單片機(jī)ATMEGA128L-8AU，負(fù)責(zé)對(duì)外圍接口信息的處理，對(duì) 命令字進(jìn)行執(zhí)行操作，是門禁控制器的處理核心單元；外圍晶振電路由電容C7、 C8以及晶振 Y1(7.3728M)組成，與單片機(jī)的外接晶體引腳XTAL1、 XTAL2相連，為單片機(jī)產(chǎn)生所需的時(shí)序。模擬量采集接口 (圖2):負(fù)責(zé)采集外界的模擬量信號(hào)單元，本系統(tǒng)可以用于采樣三相交 流電信號(hào)；該系統(tǒng)電路由電阻R57、 R58、 R59、 R60, 二極管DA17、 DA18、 DA19、 DA20、 DA21、 [)A22、 DA23、 DA24的1N4148組成。串行通信接口 (圖3):負(fù)責(zé)門禁控制器與外界設(shè)備的通信，傳遞指令和數(shù)據(jù)；該系統(tǒng)電 路由防雷管YP-201M, 1. 5KE18CA組成。片選單元(圖4):用與單片機(jī)來(lái)選擇所要處理IC單 元，該系統(tǒng)電路由74HC138, 74HC32組成。刷卡感應(yīng)通信單元(圖5):用于感應(yīng)門禁控制的刷卡射頻感應(yīng)單元；該系統(tǒng)電路由射頻 感應(yīng)芯片RC500,晶體Y2 (13.56M)和若干個(gè)電阻、電容組成。編程調(diào)試接口 (圖6):用于在線調(diào)試和在線下載程序，該系統(tǒng)可以通過(guò)ISP下載方式進(jìn) 行系統(tǒng)程序編程和升級(jí)，也可以通過(guò)JTAG方式進(jìn)行系統(tǒng)程序編程和升級(jí)。液晶顯示模塊(圖7):用于LCD的顯示連接和采樣按鍵的輸入， 一旦液晶初始化后， 單片機(jī)便可以把單片機(jī)要顯示的數(shù)據(jù)發(fā)送到液晶屏上進(jìn)行顯示。單片機(jī)控制液晶屏的讀寫操 作和背光控制。繼電器驅(qū)動(dòng)及輸出電路(圖8):用于執(zhí)行單片機(jī)驅(qū)動(dòng)電磁門鎖的開/關(guān)，繼電器驅(qū)動(dòng)及輸 出電路由芯片ULN2803驅(qū)動(dòng)控制、12V繼電器K1、 K2輸出來(lái)提供電流來(lái)驅(qū)動(dòng)門鎖，單片機(jī)通 過(guò)引腳發(fā)出信號(hào)后，經(jīng)過(guò)2803的驅(qū)動(dòng)，抗干擾濾波后驅(qū)動(dòng)外接繼電器。容和電感起抗干擾作用。在單片a控制下來(lái)驅(qū)動(dòng)外接繼電器。輸入開關(guān)信號(hào)采集接口 (圖9):用于采樣外界IO的開關(guān)信號(hào)，其中門磁的采樣就通過(guò) 這個(gè)接口；該系統(tǒng)電路由濾波電容、限流電阻、卡電壓2極管組成。電源電路(圖10):通過(guò)開關(guān)電源DC/DC模塊產(chǎn)生穩(wěn)定的5V電源供系統(tǒng)工作；該系統(tǒng) 電路由電源模塊LM2576T-5. 0模塊方案來(lái)組成。時(shí)鐘電路(圖11):為系統(tǒng)提供精確的本地時(shí)鐘，為門禁記錄提供時(shí)鐘信息，為卡的權(quán) 限中的有效期進(jìn)行比較提供時(shí)間信息；該系統(tǒng)定時(shí)時(shí)鐘采用PCF8563來(lái)實(shí)現(xiàn)，具有經(jīng)濟(jì)和高 可靠性。存儲(chǔ)電路(圖12):存儲(chǔ)門禁控制的系統(tǒng)配置信息，存儲(chǔ)門禁刷卡記錄和告警記錄信息；存儲(chǔ)單兀由AT24C512來(lái)充當(dāng)，所有的配置信息和門禁記錄都存儲(chǔ)在此芯片中?？撮T狗電路(圖13):防止本系統(tǒng)死機(jī)，時(shí)刻監(jiān)控系統(tǒng)是否在正常工作，如果系統(tǒng)異常 則會(huì)重新復(fù)位系統(tǒng)，由電容C32、 二極管D6 1N4148以及按鍵S2組成，最終與單片機(jī)的/RESET 口相連，作為單片機(jī)的外部重啟口，由人工外部觸發(fā)。各個(gè)電路模塊之間相互聯(lián)系，相互配合，共同來(lái)處理門禁信息，實(shí)現(xiàn)智能化的門禁控制 器處理。本實(shí)用新型所述的智能門禁的方法，主要包括如下歩驟A) 、先對(duì)單片機(jī)、刷卡感應(yīng)通信單元、門鎖驅(qū)動(dòng)、液晶顯示模塊和定時(shí)時(shí)鐘進(jìn)行初始化；B) 、讀定時(shí)時(shí)鐘中MM中的字節(jié)，并對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行判斷，把時(shí)鐘當(dāng)作本地的時(shí)間戳。整個(gè)系統(tǒng)以這個(gè)時(shí)間為基準(zhǔn)來(lái)對(duì)門卡鑰匙是否過(guò)期等進(jìn)行處理；C) 、接著反復(fù)查詢按鍵是否被按下，如有哪個(gè)被按下，就執(zhí)行相應(yīng)的操作；當(dāng)開始鍵被按下后，反復(fù)査詢定時(shí)時(shí)鐘，并比較定時(shí)時(shí)鐘中的時(shí)間是否有變化，每變一次就等 于吋間增加了一秒，于是計(jì)時(shí)秒數(shù)值加l，液晶顯示模塊也作相應(yīng)顯示；D) 、接著反復(fù)査詢是否有刷卡操作，如有刷卡操作，就執(zhí)行相應(yīng)的操作；通過(guò)判斷授權(quán)的卡的權(quán)限信息、時(shí)間信息來(lái)判斷此卡是否是合法的、在有效期內(nèi)的授權(quán)卡。如果 是合法的、在有效期內(nèi)的，則控制器驅(qū)動(dòng)門鎖進(jìn)行開門操作；如果是非法的，則發(fā) 出告警聲音，不執(zhí)行開門操作。E) 、通過(guò)比較即時(shí)時(shí)間值和最大授權(quán)開門的時(shí)間設(shè)定值是否相等，來(lái)確定是否達(dá)到設(shè)定時(shí)間，如不相等就再次査詢定時(shí)時(shí)鐘，如相等就通過(guò)繼電器驅(qū)動(dòng)及輸出電路驅(qū)動(dòng)繼 電器動(dòng)作、發(fā)出提示音等操作。F) 、通過(guò)串行口來(lái)與中心端管理平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，根據(jù)中心管理平臺(tái)的指令來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控開門、發(fā)授權(quán)卡操作。本實(shí)用新型所述是否有授權(quán)卡刷卡操作并實(shí)現(xiàn)是否開門的程序主要包括如下步驟A) 、單片機(jī)通過(guò)總線方式時(shí)刻查詢芯片RC500的狀態(tài)，査看是否有RC500的感應(yīng)信號(hào)，此信號(hào)直接送入單片機(jī)；B) 、單片機(jī)接收到信號(hào)，即進(jìn)入讀取對(duì)應(yīng)的卡信息的程序，同時(shí)讀取時(shí)鐘8563的時(shí)間信息；其中卡信息包括卡號(hào)、授權(quán)時(shí)間期限、授權(quán)區(qū)域，單片機(jī)根據(jù)AT24C256中存儲(chǔ) 的注冊(cè)的卡信息進(jìn)行判斷處理得出此次刷卡為合法刷卡還是非法刷卡。C) 、是合法刷卡的話，則刷卡后，門禁控制器進(jìn)行門鎖驅(qū)動(dòng)，并記錄相應(yīng)的刷卡開門信息。是非法刷卡的話，則刷卡后，門禁控制器進(jìn)行告警提示，并記錄相應(yīng)的非法刷 卡開門信息。本實(shí)用新型所述的移動(dòng)通信基站智能門禁控制器是為無(wú)人值守通信基站配套的智能門禁 監(jiān)控設(shè)備，主要用于對(duì)進(jìn)出移動(dòng)通信基站人員進(jìn)行有效管理，以門禁鑰匙卡替代機(jī)械鑰匙的 方式，通過(guò)對(duì)每個(gè)基站進(jìn)出人員的進(jìn)出權(quán)限、進(jìn)出時(shí)限的定義和控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)基站進(jìn)出人員、 進(jìn)出時(shí)問等關(guān)鍵信息的全面監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)基站進(jìn)出安全的有效控制。智能門禁系統(tǒng)主要 包括門禁控制器、門禁鑰匙讀寫器、門禁鑰匙、電動(dòng)門鎖和門磁開關(guān)等部件?；景惭b智能門禁系統(tǒng)后，基站管理人員可以事先對(duì)門禁鑰匙進(jìn)行相關(guān)設(shè)定，包括持門 禁鑰匙的人員對(duì)應(yīng)的ID信息、鑰匙能夠打開的基站編號(hào)、能夠打開的時(shí)間限制和門禁鑰匙的 有效期等；使用門禁鑰匙時(shí)，在基站門外非接觸刷卡后，基站現(xiàn)場(chǎng)的門禁控制器立即對(duì)門禁 鑰匙的合法性，開門權(quán)限，開門時(shí)段，有效期，是否掛失卡等信息進(jìn)行判別，只有符合所有 條件的門禁鑰匙，才能控制電控鎖開啟，同時(shí)將丌門的時(shí)間、門禁編號(hào)等信息記錄即時(shí)寫到門禁鑰匙和門禁控制器內(nèi)，或通過(guò)組網(wǎng)路由及時(shí)上傳到中心門禁管理系統(tǒng)，真正實(shí)現(xiàn)對(duì)每-個(gè)進(jìn)出基站人員的精細(xì)管理。智能門禁系統(tǒng)采用非接觸門禁鑰匙讀寫方式，門禁鑰匙讀寫器隱蔽、埋墻安裝在基站門 口外墻，防止遭到破壞；門禁控制器安裝在基站室內(nèi)，采用基站蓄電池組供電，即使斷電， 基站門依然由電動(dòng)門鎖機(jī)械上鎖，確?；景踩?；配套的電動(dòng)門鎖采用電動(dòng)安防鎖具，防 撬性能良好，支持鑰匙開門和室內(nèi)按鈕開門。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成 的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1. 一種基站智能門禁控制器，其特征在于該控制器主要包括單片機(jī)、信號(hào)采集調(diào)理電路、串行通信電路、刷卡感應(yīng)通信單元、存儲(chǔ)電路、保護(hù)電路、定時(shí)時(shí)鐘、繼電器驅(qū)動(dòng)及輸出電路和液晶顯示模塊；其中單片機(jī)分別和上述各電路電連接；中斷信號(hào)通過(guò)保護(hù)電路與單片機(jī)的外部中斷口相連，單片機(jī)供電系統(tǒng)采用LM2576T-5.0專用電源IC模塊，單片機(jī)的供電引腳與電源相連，定時(shí)時(shí)鐘的充電電池BAK1與定時(shí)時(shí)鐘的供電引腳經(jīng)過(guò)二極管相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基站智能門禁控制器，其特征在于所述的信號(hào)采集調(diào)理電 路由重啟電路和外圍晶振電路兩部分組成，重啟電路由看門狗電路構(gòu)成，具體由U5看門狗 芯片MAX705、 二極管D6 1N4148和電容C32以及復(fù)位按鍵S2組成，最終與單片機(jī)的/RESET 口相連；外圍晶振電路由電容C7、 C8以及晶振Y1組成，與單片機(jī)的外接晶體引腳XTAL1、 XTAL2相連，用于單片機(jī)產(chǎn)生所需的時(shí)序。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基站智能門禁控制器，其特征在于所述的繼電器驅(qū)動(dòng)及輸 出電路由芯片ULN2803驅(qū)動(dòng)控制、12V繼電器K1、 K2輸出來(lái)提供電流來(lái)驅(qū)動(dòng)門鎖，單片機(jī)通 過(guò)引腳發(fā)出信號(hào)后，經(jīng)過(guò)芯片ULN2803的驅(qū)動(dòng)，抗干擾濾波后驅(qū)動(dòng)外接繼電器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基站智能門禁控制器，該控制器主要包括單片機(jī)、信號(hào)采集調(diào)理電路、串行通信電路、刷卡感應(yīng)通信單元、存儲(chǔ)電路、保護(hù)電路、定時(shí)時(shí)鐘、繼電器驅(qū)動(dòng)及輸出電路和液晶顯示模塊；其中單片機(jī)分別和上述各電路電連接，用于對(duì)外圍接口信息的處理，對(duì)命令進(jìn)行執(zhí)行操作；繼電器驅(qū)動(dòng)及輸出電路用于驅(qū)動(dòng)繼電器，液晶顯示模塊用于把單片機(jī)要顯示的數(shù)據(jù)發(fā)送到液晶屏上進(jìn)行顯示；定時(shí)時(shí)鐘用于掉電中斷和保存中斷數(shù)據(jù)；中斷信號(hào)通過(guò)保護(hù)電路與單片機(jī)的外部中斷口，單片機(jī)供電系統(tǒng)采用LM2576T-5.0專用電源IC模塊，單片機(jī)的供電引腳與電源充分相連。本實(shí)用新型有益的效果是該智能門禁控制器具有功能可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用場(chǎng)合十分廣泛。
文檔編號(hào)G07C9/00GK201084202SQ200720108140
公開日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2007年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月13日
發(fā)明者談黎虹 申請(qǐng)人:浙江經(jīng)濟(jì)職業(yè)技術(shù)學(xué)院