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智能鎖的基本原理

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智能鎖的基本原理

發布日期:2018-11-03 作者: 點擊:


智能鎖的系統由智能監控器和電子鎖具組成。二者異地放置,智能監控器供給電子鎖具所需的電源并接收其發送的報警信息和狀態信息。這里采用了線路復用技術,使電能供給和信息傳輸共用一根 二芯電纜,提高了系統的可靠性、安全性。

1.1 智能監控器的基本原理

智能監控器它由單片機、時鐘、鍵盤、LCD顯示器、存貯器、解調器、線路復用及監測、A/D轉換、蜂鳴器等單元組成。主要完成與電子鎖具之間的通信、智能化分析及通信線路的安全監測等功能。

智能監控器始終處于接收狀態,以固定的格式接收電子鎖具發來的報警信息和狀態信息。對于報警信息,則馬上通過LCD顯示器及蜂鳴器發出聲、光報警;對于狀態信息,則存入內存,并與電子鎖具在此時刻以前的歷史狀態進行比較,得出變化趨勢,預測未來的狀態變化,通過LCD顯示器向值班人員提供相應信息,以供決策使用。智能監控器與電子鎖具建立通信聯系的同時,通過A/D轉換器實時地監視流過通信線路的供電電流的變化,有效地防止人為因素造成的破壞,保證了通信線路的暢通。

1.2電子鎖具基本原理

電子鎖具它也是以51系列單片機為核心,配以相應硬件電路,完成密碼的設置、存貯、識別和顯示、驅動電磁執行器并檢測其驅動電流值、接收傳感器送來的報警信號、發送數據等功能。

單片機接收鍵入的代碼,并與存貯在EEPROM中的密碼進行比較,如果密碼正確,則驅動電磁執行器開鎖;如果密碼不正確,則允許操作人員重新輸入密碼,最多可輸入三次;如果三次都不正確,則單片機通過通信線路向智能監控器報警。單片機將每次開鎖操作和此時電磁執行器的驅動電流值作為狀態信息發送給智能監控器,同時將接收來自傳感器接口的報警信息也發送給智能監控器,作為智能化分析的依據。

關鍵技術

為了提高智能密碼鎖的安全性、可靠性,本文除在器件選擇上采取措施(如采用低功耗、寬溫度范圍的器件)外,在設計中還采用了一些關鍵技術。


2.1 線路復用技術

智能監控器和電子鎖具異地放置。如果采用通信線路和供電線路分開的方式,勢必要增加電纜芯數,安全隱患增加。本文采用了線路復用技術,僅用一根二芯電纜,實現了供電和信息的傳輸。原理圖如圖3所示。

在發送端,電子鎖具通過脈沖變壓器T將調制好的數據信號升壓后發送出去;在接收端,脈沖變壓器T將接收到的數據信號降壓后送解調器,以減少載波信號在傳輸過程中的損耗。為了減少通信和供電之間的相互干擾,對扼流圈L、耦合電容C的選擇要綜合考慮。

設載波頻率fo=400kHz,為了保證絕大部分信號能量傳輸到接收端,取L=33.7μH?C1=0.047μF。

2.2 電流監視技術

為了防止通信線路的人為破壞和電磁執行器因某種原因造成流過電磁線圈的電流過大而燒毀線圈,本文在智能密碼鎖設計中采用電流監視技術。

2.3數據通訊與預處理技術

智能監控器接收鎖具發來的狀態信息(其中包括鎖具的開啟、關閉、第一次密碼錯、第二次密碼錯、第三次密碼錯等)、流過電磁執行器線圈的電流值,并讀取該時刻通訊線路的供電電流值,三者結合起來構成一個數據塊,其中操作狀態占1個字節,供電電流占2個字節,線圈電流占2個字節。智能監控器在與電子鎖具通信過程中,始終處于接收狀態。為了提高通信可靠性,本文在通信協議中采用重復發送的方式,電子鎖具對每一組數據重復發送5次,智能監控器接收到這組數據后,采用大數譯碼定律糾錯,保證了數據接收的準確性。另外為了節約內存需對接收到的數據采用預處理技術,即每接收到一個數據后,首先將該數據與設定的門限值比較,如果大于門限值,則發出超限報警;如果小于門限值,則將該數據與當日接收到的同類數據比較,保留較大者。這樣每天存儲的數據為同類數據中的最大值。

2.4 智能化分析

智能化分析與預測技術就是以每次接收到的數據塊為依據,與此前同類數據的記錄值作比較,分析該操作引起電流變化的大小及趨勢,及時發現存在問題,并報告管理人員,從而提高了整個系統的可靠性。


本文網址:http://www.2000s.cn/news/407.html

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