智能门锁技术开发与应用

谢康 李广飞 杨勇 李林美 刘寿光

摘要

本文就基于5G网络的智能门锁技术开发与应用进行分析，旨在为之后无线通信技术的智能门锁系统提供参考。

【关键词】SIM900A模块 智能门锁 开发 应用

随着我国经济社会的高速发展，人们开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，因此在防盗智能门锁方面也融合了各种高科技技术，比如智能卡，指纹，声控等技术。本文就基于5G网络的智能门锁技术开发与应用进行分析，旨在更好地改善家居安全防范质量和治安环境。

1 基于射频开锁方式的智能感应电子门锁

1.1 电子钥匙电路原理

高频谐振电路的组成部分有L1（感应线圈）和C1<电容），射频感应器会产生高频电场，高频谐振电路和其相遇就会产生高频感应电压，在二极管D1处整合电流，滤波出现在C2（电容）处会产生一个工作电压，电压电极为上正下负，然后再R1（电阻）处对LED1（发光管）进行点亮，并让编码集成电路PT2262产生供电，由此，电路处于正常通路状态。

PT2262可以进行编码，使得AO-A7脚能显示VSS、VDD或者开路状态，VSS脚上连接OUT脚，OUT脚可以输出编码脉冲，这时编码脉冲的规律会造成电路的工作电流出现变化。即电路吸收外界高频电场能量程度由编码脉冲的规律决定。射频感应器中存在高频电场，可以对电子钥匙吸收电场能量的程度变化进行检测，然后对PT2262产生的编码信息进行解调。

PT2262的时钟频率和R2的电阻大小息息相关，这里我们不需要详细介绍PT2262的工作原理，如有需要，可以在相关资料中进行查询。

1.2 射频感应器电路原理

CZ1是插座，上面连通12V直流电源，CZ2也是插座，上面连通电控锁回路。L1-L3是线圈，T1-T2是三极管，C1-C4是电容，R1-R3是电阻，这几者之间构成高频震荡电路的组成部分，高频电场经过L1、L2再输送到外面。一旦电子钥匙和高频电场支架你的距离拉近，工作电流指的是震荡电路产生的能量，电子钥匙中PT2262输出的编码脉冲大小就会导致工作电流出现变化。电流变化会在电阻R3的作用下转变成电压变化。T2的发射极会输出电压信号，此时的电压信号上面会出现编码信息，放大发生在放大电路，放大电路由电容C5和电阻R4-R5组成，然后再电容C6处进行传送，最终到达解码集成电路PT2272的D1脚。

解调发生在PT2272上D1脚输入的编码脉冲上。电子钥匙PT2262上有AO-A7地址编码，PT2272上也有地址编码，如果两者的编码一致，高电平就会在PT2272的VT脚进行输出，二极管LED1就会发亮，这时三极管T4处于连通状态，继电器J1吸合，电控锁就会在此作用下进行开锁。

电子钥匙和射频感应器的距离拉远，就不能输入PT2272脉冲，VT脚中就会出现低电平，二极管LED1不亮，三极管T4处于断开状态，继电器J1释放。

稳定电压滤波电路由三端稳压器U2和电容C7-C9组成，可以给高频震荡电路和PT2272进行供电，供电电源电压为9V.供电电压具备稳定性。电源指示灯由电阻R8和发光二极管LED2组成。R6的阻值大小可以确定PT2272的时钟频率，通常而言，R6的阻值比PT2272的时钟频率高，两者的差值爱2.5-8倍左右。这里我们不需要详细介绍PT2272的工作原理，如有需要，可以在相关资料中进行查询。

射频感应器中的高频震荡频率大概是6.8Hz，这时感应圈上的匝数不多，可以在电路板上进行直接印制。

2 基于二维码开锁方式的智能感应电子门锁

2.1 二维码锁的特点

（1）二维码开锁方式上具备相应的加密方式，可以最大范围地增加门锁的应用范围和功能;

（2）二维码门卡可采取纸质、胶质材料，门卡的外部形状可由制作单位自行设计;

（3）二维码门卡的开锁方式采用手机客户端软件生成二维码图片，可以不用通过纸质门卡进行开锁;

（4）二维码智能门锁上的亚克力二维码识别区比较特别，二维码识别区当中会设置反光杯材料，这种材料具备高电阻、高燃点，能最大程度的提高聚光性和反光率;

（5）二维码智能门锁的芯片采取SMT生产工艺制作，由国外引进，其性能稳定可靠;

（6）二维码智能门锁上的摄像头由国外引进，具备高清性能，且能最大程度抗击干扰，大幅度集成;

（7）二维码智能门锁中存在实时存储记录功能，能根据时间进行自动保存。

2.2 二维码锁功能

（1）二维码智能门锁具备开锁、防插、报警功能。

（2）应急开启功能。

（3）存储各类型开锁记录。

2.3 二维码智能门锁的基本性能参数

二维码智能门锁的工作电压的直流电压，由4节AA电池提供的6V直流电压。当二维码智能门锁处于静态时，其产生的功能消耗不会超过12微安，当二维码智能门锁处于动态时，其产生的功能消耗为110-150mA，4节AA电池提供的6V直流电压差不多可以维持二维码智能门锁正常开启关闭12000次。一旦工作电压不足4.8V，开锁时红灯亮，但是还差不多可以维持二维码智能门锁10天左右的正常开启和关闭。

3 基于SIM900A模块的远程控制门禁系统

（1）开锁指令通过手机用户进行发送，SIM900A模块能接收手机信号基站发出的短信指令，然后把短信指令发送给ATmega16单片机中，ATmega16单片机是主控芯片，单片机中的指令会对继电器进行控制，继电器就能处于断路状态，电磁锁关闭就能打开门锁。

（2）该系统中具备短信报警功能。如果没有用钥匙开门，或者门锁没有接收到短信指令而强制性被打开，单片机就会收到信息，信息通过反馈电磁锁发出，而用户的手机就会SIM900A模块下收到强制性开门的短信报警信息，用户就可根据此类信息采取相应的解决措施，最大程度确保智能门锁的安全使用。

4 结语

综上所述，我们分别分析基于射频开锁方式的智能感应电子门锁、基于二维码开锁方式的智能感应电子门锁、基于SIM900A模块的远程控制门禁系统，了解智能门锁的电路原理、感应原理原理等，并把ATmegal6模块和SIM900A木块进行连接，在用户设置的环境参数基础上，通过AT指令进行发送短信、接收短信可对门锁的开关闭合进行远程控制，改善传统门禁系統的缺点，为今后的门禁系统发展提供参考依据。

参考文献

[1]韩颖，赵安兴，袁帅等.基于Zigbee和GPRS的自组网校园路灯控制系统[J].计算机系统应用，2015，24（03）：98-104.