專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)線(xiàn)集中控制門(mén)禁/門(mén)鎖的方法及系統(tǒng)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制系統(tǒng)的方法和設(shè)備，尤其是門(mén)禁/門(mén)鎖無(wú)線(xiàn)集中控制系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)設(shè)備。
背景技術(shù)：
門(mén)禁是指院落大門(mén)、區(qū)域集中通道的開(kāi)通關(guān)閉設(shè)備，門(mén)鎖是指單個(gè)住房單元的鎖?，F(xiàn)有技術(shù)對(duì)數(shù)量很多，可形成系統(tǒng)的門(mén)禁/門(mén)鎖，在進(jìn)行集中控制時(shí)采用的方法和系統(tǒng)設(shè)備都是有線(xiàn)方式。雖然中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)CN 1337519A(申請(qǐng)?zhí)?1123228.5)公開(kāi)了一種名為“遠(yuǎn)程可控門(mén)鎖裝置”的技術(shù)方案，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)門(mén)鎖的無(wú)線(xiàn)控制，但其方案沒(méi)有涉及對(duì)一個(gè)區(qū)域內(nèi)眾多門(mén)禁/門(mén)鎖的網(wǎng)絡(luò)化無(wú)線(xiàn)集中控制管理。另一份中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)CN 1335448A(申請(qǐng)?zhí)?0121484.5)公開(kāi)了一種名為“通訊遙控及示警的門(mén)鎖裝置”的技術(shù)方案，也提出了無(wú)線(xiàn)遙控門(mén)鎖的設(shè)計(jì)，但其主要內(nèi)容仍是單個(gè)門(mén)鎖的無(wú)線(xiàn)控制，其方案也沒(méi)有涉及網(wǎng)絡(luò)化無(wú)線(xiàn)集中遙控。眾所周知，單個(gè)設(shè)備的無(wú)線(xiàn)遙控與網(wǎng)絡(luò)化無(wú)線(xiàn)集中控制在技術(shù)復(fù)雜程度上無(wú)法相比。上述兩個(gè)專(zhuān)利申請(qǐng)因沒(méi)有提出眾多門(mén)禁/門(mén)鎖在同一無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)如何分別控制的具體措施，因此其方案距解決一個(gè)區(qū)域所有門(mén)禁/門(mén)鎖都實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)集中網(wǎng)絡(luò)化控制還有很大距離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題是避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提出一種無(wú)線(xiàn)集中控制門(mén)禁/門(mén)鎖(終端)的方法及系統(tǒng)設(shè)備。本系統(tǒng)物理上由主站、中繼器和門(mén)禁/門(mén)鎖(終端)構(gòu)成，邏輯上又有區(qū)群和小區(qū)的劃分。小區(qū)是指一個(gè)中繼器和與之無(wú)線(xiàn)相連的門(mén)禁/門(mén)鎖(終端)所組成的通訊區(qū)域，區(qū)群又是指按一定規(guī)則排列的若干個(gè)小區(qū)所組成的通訊區(qū)域。本系統(tǒng)包括至少一個(gè)區(qū)群，每個(gè)區(qū)群又包括至少一個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)最多包括256個(gè)門(mén)禁/門(mén)鎖(終端)。本發(fā)明通過(guò)設(shè)置終端的ID號(hào)、分配無(wú)線(xiàn)信道資源、確定幀結(jié)構(gòu)、在幀信息中確定編碼和解碼格式、設(shè)置同步協(xié)議、采用省電控制工作模式、規(guī)定通訊、登錄步驟一系列方法而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化無(wú)線(xiàn)集中控制。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案如下構(gòu)造一個(gè)無(wú)線(xiàn)集控系統(tǒng)包括步驟A.設(shè)置微計(jì)算機(jī)為主站，在主站中設(shè)置管理軟件和通訊軟件，主站通過(guò)串行接口與一個(gè)MODEM(調(diào)制解調(diào)器)進(jìn)行有線(xiàn)串行通信。
B.MODEM(調(diào)制解調(diào)器)與各中繼器通信。
C.中繼器與各終端(門(mén)禁/門(mén)鎖)通信。
D.門(mén)禁/門(mén)鎖接受主站發(fā)來(lái)的指令開(kāi)啟和關(guān)閉門(mén)鎖，或由用戶(hù)持非接觸IC卡開(kāi)啟門(mén)禁/門(mén)鎖，并實(shí)時(shí)將鎖本身的狀態(tài)返回主站由主站進(jìn)行信息管理。
尤其是所述MODEM與各中繼器的通訊以及中繼器與各終端(門(mén)禁/門(mén)鎖)的通訊采用無(wú)線(xiàn)方式，形成一網(wǎng)絡(luò)化無(wú)線(xiàn)集控系統(tǒng)；所述步驟還包括E.無(wú)線(xiàn)集控系統(tǒng)采用433MHz和868MHz頻段。
F.所述無(wú)線(xiàn)集控系統(tǒng)包括至少一個(gè)區(qū)群；所述區(qū)群包括至少一個(gè)小區(qū)；所述小區(qū)由一個(gè)中繼器無(wú)線(xiàn)連接最多256個(gè)門(mén)禁，每個(gè)門(mén)禁都有自己的ID號(hào)(地址)，門(mén)禁的ID號(hào)包含網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)號(hào)(2Byte)、區(qū)群號(hào)(1Byte)、小區(qū)號(hào)(1Byte)和區(qū)內(nèi)號(hào)(1Byte)。
G.在本發(fā)明的無(wú)線(xiàn)集控系統(tǒng)中，信息傳輸?shù)幕締挝皇浅瑤?，最大信息單位是超高幀，一個(gè)超高幀包含不少于4個(gè)超幀，一個(gè)超幀包括若干握手邏輯信道和若干業(yè)務(wù)邏輯信道，超幀又根據(jù)實(shí)際情況分為普通超幀和加長(zhǎng)超幀，普通超幀用于字節(jié)數(shù)較少的命令和應(yīng)答的傳輸(可以在一個(gè)超幀內(nèi)完成)；加長(zhǎng)超幀用于字節(jié)數(shù)較多的命令或應(yīng)答的傳輸。
H.每個(gè)門(mén)禁/門(mén)鎖上傳信息為即時(shí)申請(qǐng)，即時(shí)上線(xiàn)，信息上傳使用2～4個(gè)超幀完成。
I.信息在傳輸過(guò)程中采用CRC(循環(huán)冗余)校驗(yàn)，除同步字節(jié)和超幀序號(hào)字節(jié)外所有傳輸字節(jié)+制造商ID號(hào)字節(jié)都進(jìn)行CRC-16運(yùn)算；若結(jié)果和收到的2Byte校驗(yàn)碼一致，則表明收到的信息正確，否則錯(cuò)誤。若在兩個(gè)信道(MCHA和MCHB)中都解碼錯(cuò)誤，則要求對(duì)方重發(fā)。只要在一個(gè)信道(MCHA和MCHB兩個(gè)物理信道的任一個(gè))中解碼正確，都認(rèn)為該超幀通訊正確。
所述普通超幀和加長(zhǎng)超幀定義如下①.普通超幀中繼器與門(mén)鎖/門(mén)禁之間普通超幀包含MCHA和MCHB，MCHA包含LCH1和LCH2，LCH1包含T1A和T1B，LCH2包含T2A和T2B。MCHB包含LCH1和LCH2，LCH1包含T1A和T1B，LCH2包含T2A和T2B。
T1A\T2A鎖相環(huán)及頻率穩(wěn)定時(shí)間。同時(shí)，可在此時(shí)間內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)處理或數(shù)據(jù)交換。
T1B下傳命令，命令格式為同步碼+超幀序號(hào)+信息包類(lèi)別號(hào)+命令代碼+終端ID號(hào)+數(shù)據(jù)+2Byte的CRC-16碼。
T2B終端應(yīng)答，數(shù)據(jù)格式為同步碼+超幀序號(hào)+信息包類(lèi)別號(hào)+命令代碼+終端ID號(hào)+數(shù)據(jù)+2Byte的CRC-16校驗(yàn)碼。
MCHA和MCHB雖然是兩個(gè)不同的物理信道，但他們的通訊性質(zhì)完全相同，各對(duì)應(yīng)發(fā)送時(shí)間段的數(shù)據(jù)格式和內(nèi)容完全一致。這樣做的目的是為了提高抗干擾能力，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br> ②.加長(zhǎng)超幀加長(zhǎng)超幀用在某些數(shù)據(jù)傳輸不能在一個(gè)超幀內(nèi)完成的情況下；我們將加長(zhǎng)超幀的第一個(gè)超幀命名為起始超幀，該起始超幀的數(shù)據(jù)格式和上述普通超幀一樣；后面的超幀為據(jù)超幀；數(shù)據(jù)超幀的格式為在中繼器與門(mén)禁/門(mén)鎖之間使用；MCHA包含LCH1和LCH2，LCH1包含T1A和T1B，LCH2包含T2A和T2B。
MCHB包含LCH1和LCH2，LCH1包含T1A和T1B，LCH2包含T2A和T2B。
T1A\T2A設(shè)置鎖相環(huán)及頻率穩(wěn)定時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)處理或數(shù)據(jù)交換；T1B同步碼下傳，命令格式為同步碼+超幀序號(hào)+信息包類(lèi)別號(hào)+上一數(shù)據(jù)幀應(yīng)答+終端ID號(hào)+2Byte的CRC-16校驗(yàn)碼。
T2B數(shù)據(jù)傳輸，格式為同步碼+數(shù)據(jù)+2Byte的CRC-16校驗(yàn)碼。
MCHA和MCHB雖然是兩個(gè)不同的物理信道，但他們的通訊性質(zhì)完全相同，各對(duì)應(yīng)發(fā)送時(shí)間段的數(shù)據(jù)格式和內(nèi)容完全一致。這樣做的目的是為了提高抗干擾能力，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br> 所述終端上電或復(fù)位，在完成初始化等設(shè)置后(或其它和中繼器失去同步的情況下，如中繼器掉電等)，要和中繼器通訊必須先同步，同步方法為終端先在物理信道MCH1上掃描，接收中繼器的同步信息，若接收到則立即進(jìn)入同步狀態(tài)，若接收不到則繼續(xù)在物理信道MCH2上掃描，連續(xù)兩個(gè)循環(huán)，直到接收到中繼器發(fā)的同步信息。若還不能完成同步，則蜂鳴器鳴叫報(bào)警。
所述門(mén)鎖在進(jìn)入同步狀態(tài)后，為節(jié)省電源，定時(shí)打開(kāi)射頻板接收信號(hào)，以判別是否與中繼器同步以及中繼器是否在呼叫自己。打開(kāi)射頻板之前必須先計(jì)算出中繼器在本次超幀中所使用的物理信道號(hào)，然后將門(mén)鎖射頻板設(shè)置在所計(jì)算出的兩個(gè)物理信道的第一個(gè)信道上，持續(xù)20～80ms來(lái)接收判別是否與中繼器同步以及中繼器是否在呼叫自己。首先判別是否與中繼器同步如果收不到中繼器發(fā)的同步碼，則繼續(xù)打開(kāi)射頻板電源，在MCHB的相應(yīng)時(shí)刻繼續(xù)接收判別，如果持續(xù)5個(gè)超幀都收不到同步碼，則認(rèn)為終端和中繼器失去同步，此時(shí)須執(zhí)行上述同步流程。若收到同步碼，則繼續(xù)打開(kāi)射頻板，進(jìn)一步判別中繼器是否在呼叫自己，若不是則關(guān)閉射頻板電源，重新進(jìn)入省電狀態(tài)。
所述終端判別出中繼器在呼叫自己后，繼續(xù)打開(kāi)射頻板電源，按上述幀結(jié)構(gòu)和編解碼方式進(jìn)行編碼、解碼、發(fā)送和接收。通訊完后關(guān)閉射頻板電源，重新進(jìn)入省電狀態(tài)。
構(gòu)成一個(gè)無(wú)線(xiàn)集控系統(tǒng)的設(shè)備包括作為主站的微計(jì)算機(jī)，與主站連接的MODEM(調(diào)制解調(diào)器)，分站(中繼器)，終端(門(mén)禁/門(mén)鎖)、非接觸IC卡、讀卡器及向各個(gè)設(shè)備供電的電源。
主站與MODEM之間采用RS485通訊；在主站微機(jī)的RS232串行接口上插有一接頭，此接頭與一個(gè)RS232/RS485轉(zhuǎn)換IC相接，這個(gè)RS232/RS485轉(zhuǎn)換IC通過(guò)光電隔離器接RS485通訊IC，RS485通訊IC通過(guò)RS485通訊電纜接入MODEM。
尤其是MODEM包括兩個(gè)通訊接口，一個(gè)是RS485通訊接口，與主站通訊；另一個(gè)是無(wú)線(xiàn)傳輸接口，與中繼器通訊。還包括兩片MCU分別管理這兩個(gè)接口，MCU1負(fù)責(zé)主站接口，MCU2負(fù)責(zé)中繼器接口，還包括一片閃速存儲(chǔ)器，用來(lái)暫存信息。MODEM中兩片MCU通過(guò)3根口線(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。所述中繼器包括兩個(gè)通訊接口，都是無(wú)線(xiàn)傳輸接口；一個(gè)與MODEM通訊，一個(gè)與小區(qū)內(nèi)所有的門(mén)禁通訊，還包括兩片MCU分別管理這兩個(gè)接口，MCU1負(fù)責(zé)MODEM接口，MCU2負(fù)責(zé)門(mén)禁接口，還包括一片閃速存儲(chǔ)器，用來(lái)暫存信息。所述兩片MCU通過(guò)3根口線(xiàn)交換數(shù)據(jù)；MCU1為主MCU，MCU2為輔MCU，MCU1接閃速存儲(chǔ)器和無(wú)線(xiàn)模塊1，MCU2的PA接口接站號(hào)撥碼開(kāi)關(guān)SW1和SW2，還接無(wú)線(xiàn)模塊2。
所述無(wú)線(xiàn)傳輸接口中的無(wú)線(xiàn)模塊IC都采用CC1000。
所述終端(門(mén)禁/門(mén)鎖)包括兩個(gè)通訊接口，都是無(wú)線(xiàn)傳輸接口；一個(gè)與中繼器通訊，一個(gè)與非接觸IC卡通訊，還包括一片MCU管理這兩個(gè)接口，還包括一片閃速存儲(chǔ)器，用來(lái)暫存信息；還包括終端的控制電路、機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)和終端電源。
所述終端的控制電路包括一時(shí)鐘IC，采用PCF8563；還包括電機(jī)正反轉(zhuǎn)執(zhí)行電路，由8只晶體管為主構(gòu)成，電路的OPEN-DOOR輸入端接AT89C52的P1.7，電路的另一個(gè)CLOSE-DOOR輸入端接AT89C52的P2.6；還包括一只電壓檢測(cè)IC，其輸出端接AT89C52的P0.0；所述閃速存儲(chǔ)器采用AT24C64；所述MCU采用AT89C52；所述終端電源采用電池供電。
所述門(mén)鎖的機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)中包括四只微動(dòng)開(kāi)關(guān)和電機(jī)；其中一只微動(dòng)開(kāi)關(guān)與鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)襯套齒接觸，一只微動(dòng)開(kāi)關(guān)與鎖舌撥桿接觸，一只微動(dòng)開(kāi)關(guān)與反鎖舌接觸，一只微動(dòng)開(kāi)關(guān)與防撥鎖舌接觸；這些微動(dòng)開(kāi)關(guān)將開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入到MCU，然后MCU再將相應(yīng)信息傳輸?shù)街髡尽?br> 所述非接觸IC卡讀卡器安裝在讀卡器外殼之內(nèi)。
所述電機(jī)的兩根引線(xiàn)接入電機(jī)正反轉(zhuǎn)執(zhí)行電路中。
與現(xiàn)有技術(shù)的有線(xiàn)集中控制相比，本發(fā)明施工量小，無(wú)走線(xiàn)困難之憂(yōu)，尤其是改造原有獨(dú)立門(mén)鎖為聯(lián)網(wǎng)門(mén)鎖，可大大降低施工難度。


圖1是本發(fā)明無(wú)線(xiàn)集中控制門(mén)禁/門(mén)鎖系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖；圖2是本發(fā)明中無(wú)線(xiàn)MODEM的電原理圖；圖3是本發(fā)明中無(wú)線(xiàn)中繼器的電原理圖；圖4是本發(fā)明中無(wú)線(xiàn)門(mén)鎖的電控原理圖；圖5是本發(fā)明中電機(jī)執(zhí)行電路的電原理圖；圖6是本發(fā)明中無(wú)線(xiàn)MODEM的工作流程圖；圖7是本發(fā)明中無(wú)線(xiàn)中繼器的工作流程圖；圖8是本發(fā)明中無(wú)線(xiàn)門(mén)鎖的工作流程圖；圖9是本發(fā)明中無(wú)線(xiàn)門(mén)鎖的構(gòu)成框圖；圖10是本發(fā)明中無(wú)線(xiàn)模塊的工作流程圖；圖11是本發(fā)明中無(wú)線(xiàn)模塊的電原理圖；圖12是本發(fā)明中無(wú)線(xiàn)門(mén)鎖的外鎖蓋示意圖；圖13是本發(fā)明中無(wú)線(xiàn)門(mén)鎖的內(nèi)結(jié)構(gòu)圖；具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖所示最佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳述本發(fā)明無(wú)線(xiàn)集中控制門(mén)禁/門(mén)鎖系統(tǒng)的構(gòu)成方法和系統(tǒng)設(shè)備如圖1所示，設(shè)置微計(jì)算機(jī)為主站，在主站中設(shè)置管理軟件和通訊軟件，主站通過(guò)串行接口與一個(gè)MODEM(調(diào)制解調(diào)器)進(jìn)行有線(xiàn)串行通信；MODEM(調(diào)制解調(diào)器)與各中繼器通信；中繼器與各終端(門(mén)禁/門(mén)鎖)通信；門(mén)禁/門(mén)鎖接受主站發(fā)來(lái)的指令開(kāi)啟和關(guān)閉門(mén)鎖，或由用戶(hù)持非接觸IC卡開(kāi)啟門(mén)鎖，并將鎖本身的狀態(tài)實(shí)時(shí)返回主站由主站進(jìn)行信息管理。尤其是所述MODEM與各中繼器的通訊以及中繼器與各終端(門(mén)禁/門(mén)鎖)的通訊采用無(wú)線(xiàn)方式，形成一無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化集控系統(tǒng)。
主站與MODEM之間采用RS485通訊；在主站微機(jī)的RS232串行接口上插有一接頭，此接頭與一個(gè)RS232/RS485轉(zhuǎn)換IC相接，這個(gè)RS232/RS485轉(zhuǎn)換IC通過(guò)光電隔離器接RS485通訊IC，RS485通訊IC通過(guò)RS485通訊電纜接入MODEM。
由圖2和圖6可知，MODEM包括兩個(gè)通訊接口，一個(gè)是RS485通訊接口，與主站通訊；另一個(gè)是無(wú)線(xiàn)傳輸接口，與中繼器通訊，還包括兩片MCU分別管理這兩個(gè)接口，U1是主MCU，負(fù)責(zé)主站接口。U2是輔MCU，負(fù)責(zé)中繼器接口，還包括一片閃速存儲(chǔ)器U3，用來(lái)暫存信息，與U1連接。
RF-MODULE是無(wú)線(xiàn)模塊，芯片型號(hào)CC1000，其具體電路見(jiàn)圖11，當(dāng)然也可以采用其他型號(hào)的芯片。
兩片MCU通過(guò)3根口線(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，這3根口線(xiàn)是P1.6，P1.7和INT1(中斷1)。MCU1的串口TXD、RXD接RS232/RS485轉(zhuǎn)換集成電路MAX232的T1、R1或是T2、R2。MODEM的主電源采用交流供電，并設(shè)置一電壓檢測(cè)芯片Q1，當(dāng)主電源失電時(shí)，備用電源VDD自動(dòng)投入工作，Q1并輸出一個(gè)信號(hào)給MCU1，MODEM將這個(gè)信息發(fā)給主站，主站進(jìn)行相應(yīng)處理。
由圖3和圖7可知，中繼器包括兩個(gè)無(wú)線(xiàn)通訊接口，一個(gè)與MODEM通訊；另一個(gè)與門(mén)禁/門(mén)鎖通訊。中繼器包括兩片MCU分別管理兩個(gè)接口，U1是主MCU，連接MODEM接口。U2是輔MCU，連接門(mén)禁/門(mén)鎖接口，還包括一片閃速存儲(chǔ)器U3，用來(lái)暫存信息，與U1連接。
RF-MODULE1和RF-MODULE2是無(wú)線(xiàn)模塊，芯片型號(hào)CC1000，其具體電路見(jiàn)圖11，當(dāng)然也可以采用其他型號(hào)的芯片。兩片MCU通過(guò)3根口線(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，這3根口線(xiàn)是P1.6，P1.7和INT1(中斷1)。在中繼器中設(shè)置兩個(gè)撥碼開(kāi)關(guān)SW1和SW2，接在U2的PC端口上，用來(lái)確定中繼器本身的ID碼。中繼器的電源與MODEM中的電源相同。
由圖4、圖8、圖9和圖10可知，門(mén)禁/門(mén)鎖在初始上電時(shí)，先將本身MCU中各個(gè)口線(xiàn)置成規(guī)定的狀態(tài)，再檢查鎖的各個(gè)部分是否正常，初始化完畢后，鎖的無(wú)線(xiàn)模塊便接收中繼器的數(shù)據(jù)，看有無(wú)發(fā)給自己的相關(guān)命令，若有，便執(zhí)行這些命令，并將執(zhí)行結(jié)果返送給中繼器，然后再查看是否有人在打卡，若沒(méi)有，看延時(shí)時(shí)間到了沒(méi)有，時(shí)間沒(méi)到，就繼續(xù)接受中繼器的數(shù)據(jù)和查看是否有人打卡，時(shí)間到就關(guān)閉電源，若有人打卡，就進(jìn)行打卡處理，然后關(guān)閉電源。
U2是MCU，采用AT89C52，U3是電壓檢測(cè)芯片，當(dāng)電池電壓降低到一定程度時(shí)，U3輸出為低電平，MCU檢測(cè)到這個(gè)低電平，就向上一級(jí)發(fā)送自己的電池電量不足的信息。U4是串行閃速存儲(chǔ)器，采用AT24C64，U6是一時(shí)鐘IC，采用PCF8563，U4、U6同接在I2C總線(xiàn)上，MCU將P1.2和P1.3定義為I2C總線(xiàn)。U7是非接觸IC卡讀寫(xiě)芯片，采用RC-R6C-001A，其SCLOCK、M-ERR、DIN、DOUT引腳分別接在U2的P2.0～P2.3上。
由圖5可知，直流電機(jī)M所接的電壓極性不同，轉(zhuǎn)動(dòng)的方向也不同。電路的輸入端是OPEN-DOOR和CLOSE-DOOR，與U2對(duì)應(yīng)的引腳連接。平時(shí)這兩個(gè)輸入端都是高電平，Q5、Q6都截止，其余晶體管也都截止，當(dāng)OPEN-DOOR置0后，Q5導(dǎo)通，Q7導(dǎo)通，Q1、Q4導(dǎo)通，3點(diǎn)為高電位，4點(diǎn)為低電位，電機(jī)朝一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。OPEN-DOOR回到高電平，CLOSE-DOOR置0，Q6、Q8、Q2、Q4導(dǎo)通，3點(diǎn)低電平，4點(diǎn)高電平，電機(jī)朝相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
由圖11可知，由無(wú)線(xiàn)IC為主組成無(wú)線(xiàn)模塊，IC采用CC1000，可工作于433MHz和868MHz，其他元件如下表

由圖12可知，門(mén)把手座52之上是是門(mén)把手53，螺釘54將非接觸IC卡讀卡器固定在外殼51中。
由圖13可知無(wú)線(xiàn)門(mén)鎖機(jī)械結(jié)構(gòu)工作原理①.關(guān)門(mén)時(shí)推動(dòng)弧形鎖舌24和防撥鎖舌40，弧形鎖舌24伸出復(fù)位，這時(shí)為關(guān)門(mén)狀態(tài)，由于防撥鎖舌40在關(guān)門(mén)推進(jìn)后頂住防撥桿23，勾住弧形鎖舌24的端部，迫使弧形鎖舌不能縮進(jìn)，此時(shí)門(mén)鎖有防撬功能。由于防撥鎖舌40的位移，觸動(dòng)開(kāi)關(guān)39，開(kāi)關(guān)39接入MCU，MCU發(fā)一個(gè)關(guān)門(mén)信息到主站；
②.開(kāi)門(mén)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)鎖舌凸輪26，啟動(dòng)鎖舌撥桿21，推開(kāi)防撥桿23，門(mén)此時(shí)可以打開(kāi)。由于開(kāi)門(mén)后防撥鎖舌40向外伸出，使開(kāi)關(guān)39復(fù)位，MCU發(fā)一個(gè)開(kāi)門(mén)信息到主站。
③.關(guān)門(mén)后轉(zhuǎn)動(dòng)反鎖凸輪41，使反鎖舌25伸出，，此為反鎖。反轉(zhuǎn)41可解除反鎖。反鎖時(shí)觸動(dòng)開(kāi)關(guān)34，開(kāi)關(guān)34也接入MCU，MCU發(fā)一個(gè)反鎖信息到主站。
④.機(jī)械鑰匙開(kāi)門(mén)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)襯套齒33，傳動(dòng)扇形齒42，撥開(kāi)防撥桿23，啟動(dòng)鎖舌撥桿21和反鎖舌25，彈簧28迫使弧形鎖舌24和反鎖舌25縮進(jìn)開(kāi)門(mén)，由于轉(zhuǎn)動(dòng)襯套齒33，觸動(dòng)開(kāi)關(guān)29，開(kāi)關(guān)29也接入MCU，MCU發(fā)一個(gè)機(jī)械鑰匙開(kāi)門(mén)信號(hào)到主站。
⑤.電機(jī)38接入電機(jī)執(zhí)行電路，受主站和非接觸IC卡控制開(kāi)鎖。
⑥.電池組27向整個(gè)無(wú)線(xiàn)門(mén)鎖供電，，輔助開(kāi)關(guān)31用來(lái)檢測(cè)鎖的狀態(tài)。實(shí)踐證明，本發(fā)明與有線(xiàn)控制系統(tǒng)一樣穩(wěn)定可靠，而且施工難度大大降低。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線(xiàn)集中控制門(mén)禁/門(mén)鎖的方法，包括步驟A.設(shè)置微計(jì)算機(jī)為主站，在主站中設(shè)置管理軟件和通訊軟件，主站通過(guò)串行接口與一個(gè)MODEM(調(diào)制解調(diào)器)進(jìn)行有線(xiàn)串行通信；B.MODEM(調(diào)制解調(diào)器)與各中繼器通信；C.中繼器與各終端(門(mén)禁/門(mén)鎖)通信；D.所述各門(mén)禁/門(mén)鎖接受主站發(fā)來(lái)的指令開(kāi)啟和關(guān)閉門(mén)鎖，或由用戶(hù)持非接觸IC卡開(kāi)啟門(mén)鎖，并實(shí)時(shí)將鎖本身的狀態(tài)返回主站由主站進(jìn)行信息管理；其特征在于所述MODEM與各中繼器的通訊以及中繼器與各終端(門(mén)禁/門(mén)鎖)的通訊采用無(wú)線(xiàn)方式，形成一無(wú)線(xiàn)集控系統(tǒng)；所述步驟還包括E.所述無(wú)線(xiàn)集控系統(tǒng)采用433MHz和868MHz頻段；F.所述無(wú)線(xiàn)集控系統(tǒng)包括至少一個(gè)區(qū)群；所述區(qū)群包括至少一個(gè)小區(qū)；所述小區(qū)由一個(gè)中繼器無(wú)線(xiàn)連接最多256個(gè)門(mén)禁/門(mén)鎖，每個(gè)門(mén)禁/門(mén)鎖都有自己的ID號(hào)(地址)，門(mén)禁的ID號(hào)包含網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)號(hào)(2Byte)、區(qū)群號(hào)(1Byte)、小區(qū)號(hào)(1Byte)和區(qū)內(nèi)號(hào)(1Byte)；G.在本發(fā)明的無(wú)線(xiàn)集控系統(tǒng)中，信息傳輸?shù)幕締挝皇浅瑤?，最大信息單位是超高幀，一個(gè)超高幀包含不少于4個(gè)超幀，一個(gè)超幀包括各握手邏輯信道和各業(yè)務(wù)邏輯信道；超幀又根據(jù)實(shí)際情況分為普通超幀和加長(zhǎng)超幀，普通超幀用于字節(jié)數(shù)較少的命令和應(yīng)答的傳輸(可以在一個(gè)超幀內(nèi)完成)；加長(zhǎng)超幀用于字節(jié)數(shù)較多的命令或應(yīng)答的傳輸；H.每個(gè)門(mén)禁/門(mén)鎖上傳信息為即時(shí)申請(qǐng)，即時(shí)上線(xiàn)，信息上傳使用2～4個(gè)超幀完成；I.信息在傳輸過(guò)程中采用CRC(循環(huán)冗余)校驗(yàn)，除同步字節(jié)和超幀序號(hào)字節(jié)外的所有傳輸字節(jié)+制造商ID號(hào)字節(jié)都進(jìn)行CRC-16運(yùn)算；若結(jié)果和收到的2Byte校驗(yàn)碼一致，則表明收到的信息正確，否則錯(cuò)誤；若在兩個(gè)信道(MCHA和MCHB)中都解碼錯(cuò)誤，則要求對(duì)方重發(fā)；只要在一個(gè)信道(MCHA和MCHB兩個(gè)物理信道的任一個(gè))中解碼正確，都認(rèn)為該超幀通訊正確。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)線(xiàn)集中控制門(mén)禁/門(mén)鎖的方法，其特征在于所述普通超幀和加長(zhǎng)超幀定義如下①.普通超幀在中繼器與門(mén)禁/門(mén)鎖之間使用；普通超幀包含MCHA和MCHB，MCHA包含LCH1和LCH2，LCH1包含T1A和T1B，LCH2包含T2A和T2B；MCHB包含LCH1和LCH2，LCH1包含T1A和T1B，LCH2包含T2A和T2B；T1A\T2A設(shè)置鎖相環(huán)及頻率穩(wěn)定時(shí)間；同時(shí)，可在此時(shí)間內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)處理或數(shù)據(jù)交換；T1B下傳命令，命令格式為同步碼+超幀序號(hào)+信息包類(lèi)別號(hào)+命令代碼+終端ID號(hào)+數(shù)據(jù)+2 Byte的CRC-16碼；T2B終端應(yīng)答，數(shù)據(jù)格式為同步碼+超幀序號(hào)+信息包類(lèi)別號(hào)+命令代碼+終端ID號(hào)+數(shù)據(jù)+2 Byte的CRC-16校驗(yàn)碼；MCHA和MCHB通訊性質(zhì)相同，數(shù)據(jù)格式和內(nèi)容一致；②.加長(zhǎng)超幀加長(zhǎng)超幀用在某些數(shù)據(jù)傳輸不能在一個(gè)超幀內(nèi)完成的情況下；我們將加長(zhǎng)超幀的第一個(gè)超幀命名為起始超幀，該起始超幀的數(shù)據(jù)格式和上述普通超幀一樣；后面的超幀為據(jù)超幀；數(shù)據(jù)超幀的格式為在中繼器與門(mén)禁/門(mén)鎖之間使用；MCHA包含LCH1和LCH2，LCH1包含T1A和T1B，LCH2包含T2A和T2B；MCHB包含LCH1和LCH2，LCH1包含T1A和T1B，LCH2包含T2A和T2B；T1A\T2A設(shè)置鎖相環(huán)及頻率穩(wěn)定時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)處理或數(shù)據(jù)交換；T1B同步碼下傳，命令格式為同步碼+超幀序號(hào)+信息包類(lèi)別號(hào)+上一數(shù)據(jù)幀應(yīng)答+終端ID號(hào)+2 Byte的CRC-16校驗(yàn)碼；T2B數(shù)據(jù)傳輸，格式為同步碼+數(shù)據(jù)+2Byte的CRC-16校驗(yàn)碼；MCHA和MCHB的通訊性質(zhì)相同，數(shù)據(jù)格式和內(nèi)容一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)線(xiàn)集中控制門(mén)禁/門(mén)鎖的方法，其特征在于所述終端上電或復(fù)位，在完成初始化等設(shè)置后(或其它和中繼器失去同步的情況下，如中繼器掉電等)，要和中繼器通訊必須先同步，同步方法為終端先在物理信道MCH1上掃描，接收中繼器的同步信息，若接收到則立即進(jìn)入同步狀態(tài)，若接收不到則繼續(xù)在物理信道MCH2上掃描，連續(xù)兩個(gè)循環(huán)，直到接收到中繼器發(fā)的同步信息；若不能完成同步，則蜂鳴器鳴叫報(bào)警。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)線(xiàn)集中控制門(mén)禁/門(mén)鎖的方法，其特征在于門(mén)鎖在進(jìn)入同步狀態(tài)后，為節(jié)省電源，定時(shí)打開(kāi)射頻板接收信號(hào)，以判別是否與中繼器同步以及中繼器是否在呼叫自己；打開(kāi)射頻板之前必須先計(jì)算出中繼器在本次超幀中所使用的物理信道號(hào)，然后將門(mén)鎖射頻板設(shè)置在所計(jì)算出的兩個(gè)物理信道的第一個(gè)信道上，持續(xù)20～80ms接收信號(hào)，判別是否已與中繼器同步以及中繼器是否在呼叫自己；如果收不到中繼器發(fā)的同步碼，則繼續(xù)打開(kāi)射頻板電源，在MCHB的相應(yīng)時(shí)刻繼續(xù)接收信號(hào)，如果自己和中繼器失去同步，此時(shí)須執(zhí)行上述同步流程；若收到同步碼，則繼續(xù)打開(kāi)射頻板，進(jìn)一步判別中繼器是否在呼叫自己，若不是，則關(guān)閉射頻板電源，重新進(jìn)入省電狀態(tài)；門(mén)鎖判別出中繼器在呼叫自己后，繼續(xù)打開(kāi)射頻板電源，進(jìn)行編碼、解碼、發(fā)送和接收；通訊完后關(guān)閉射頻板電源，重新進(jìn)入省電狀態(tài)。
5.一種無(wú)線(xiàn)集中控制門(mén)禁/門(mén)鎖的系統(tǒng)設(shè)備，包括作為主站的微計(jì)算機(jī)，與主站連接的調(diào)制解調(diào)器，分站(中繼器)，終端(門(mén)禁/門(mén)鎖)、非接觸IC卡、讀卡器及向各個(gè)設(shè)備供電的電源；主站與MODEM之間采用有線(xiàn)串行通訊連接；其特征在于主站與MODEM之間采用RS485通訊；在主站微機(jī)的RS232串行接口上插有一接頭，此接頭與一個(gè)RS232/RS485轉(zhuǎn)換IC相接，這個(gè)RS232/RS485轉(zhuǎn)換IC通過(guò)光電隔離器接RS485通訊IC，RS485通訊IC通過(guò)RS485通訊電纜接入MODEM；所述MODEM包括兩個(gè)通訊接口，一個(gè)是RS485通訊接口，與主站通訊；另一個(gè)是無(wú)線(xiàn)傳輸接口，與中繼器通訊；還包括兩片MCU分別連接這兩個(gè)接口，MCU1連接主站接口，MCU2連接中繼器接口，還包括一片閃速存儲(chǔ)器，用來(lái)暫存信息；所述中繼器包括兩個(gè)通訊接口，都是無(wú)線(xiàn)傳輸接口；一個(gè)與MODEM通訊，一個(gè)與小區(qū)內(nèi)所有的門(mén)禁/門(mén)鎖通訊；還包括兩片MCU分別連接這兩個(gè)接口，MCU1連接MODEM接口，MCU2連接門(mén)禁/門(mén)鎖接口；還包括一片閃速存儲(chǔ)器，用來(lái)暫存信息；所述終端包括兩個(gè)通訊接口，都是無(wú)線(xiàn)傳輸接口；一個(gè)與中繼器通訊，一個(gè)與非接觸IC卡通訊，還包括一片MCU連接這兩個(gè)接口，還包括一片閃速存儲(chǔ)器，用來(lái)暫存信息；還包括門(mén)禁/門(mén)鎖的控制電路、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和終端電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無(wú)線(xiàn)集中控制門(mén)禁的系統(tǒng)設(shè)備，其特征在于所述MODEM中兩片MCU通過(guò)3根口線(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，MCU1為主MCU，MCU2為輔MCU，MCU1接閃速存儲(chǔ)器和RS232/RS485轉(zhuǎn)換IC，MCU的串口TXD、RXD接RS232/RS485轉(zhuǎn)換IC的T1、R1或是T2、R2；所述中繼器中兩片MCU通過(guò)3根口線(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，MCU1為主MCU，MCU2為輔MCU，MCU1接閃速存儲(chǔ)器和無(wú)線(xiàn)模塊1，MCU2的PA接口接站號(hào)撥碼開(kāi)關(guān)SW1和SW2，還接無(wú)線(xiàn)模塊2；所述無(wú)線(xiàn)傳輸接口中的無(wú)線(xiàn)模塊IC都采用CC1000。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述無(wú)線(xiàn)集中控制門(mén)禁/門(mén)鎖的系統(tǒng)設(shè)備，其特征在于所述終端的控制電路中還包括一時(shí)鐘IC，采用PCF8563；還包括一電機(jī)正反轉(zhuǎn)執(zhí)行電路，由晶體管Q1～Q8為主構(gòu)成，電路的OPEN-DOOR輸入端接AT89C52的P1.7，電路的另一個(gè)CLOSE-DOOR輸入端接AT89C52的P2.6；還包括一只電壓檢測(cè)IC，其輸出端接AT89C52的P0.0；所述閃速存儲(chǔ)器采用AT24C64；所述MCU采用AT89C52；所述門(mén)鎖電源采用電池供電。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述無(wú)線(xiàn)集中控制門(mén)禁的系統(tǒng)設(shè)備，其特征在于所述門(mén)鎖的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中設(shè)置有微動(dòng)開(kāi)關(guān)(29)、(31)、(34)、(39)和電機(jī)(38)；所述微動(dòng)開(kāi)關(guān)(29)與鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)襯套齒(33)接觸，微動(dòng)開(kāi)關(guān)(31)與鎖舌撥桿(21)接觸，微動(dòng)開(kāi)關(guān)(34)與反鎖舌(25)接觸，微動(dòng)開(kāi)關(guān)(39)與防撥鎖舌(40)接觸；所述非接觸IC卡讀卡器安裝在讀卡器外殼(51)之內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述無(wú)線(xiàn)集中控制門(mén)禁的系統(tǒng)設(shè)備，其特征在于所述電機(jī)(38)的兩根引線(xiàn)一根接電極正反轉(zhuǎn)執(zhí)行電路中晶體管Q1集電極和晶體管Q3集電極的連接處，另一根引線(xiàn)接晶體管Q2集電極和晶體管Q4集電極的連接處。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無(wú)線(xiàn)集中控制門(mén)禁/門(mén)鎖的方法及系統(tǒng)設(shè)備，本系統(tǒng)包括作為主站的微計(jì)算機(jī)，與主站連接的MODEM(調(diào)制解調(diào)器)，分站(中繼器)，終端(門(mén)禁/門(mén)鎖)、非接觸IC卡、讀卡器及向各個(gè)設(shè)備供電的電源；本發(fā)明通過(guò)設(shè)置終端的ID號(hào)、分配無(wú)線(xiàn)信道資源、確定幀結(jié)構(gòu)、在幀信息中確定編碼和解碼格式、設(shè)置同步協(xié)議、采用省電控制工作模式、規(guī)定通訊、登錄步驟一系列方法而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化無(wú)線(xiàn)集中控制；本發(fā)明與有線(xiàn)控制系統(tǒng)一樣穩(wěn)定可靠，而且施工難度大大降低。
文檔編號(hào)E05B49/00GK1512028SQ0215179
公開(kāi)日2004年7月14日 申請(qǐng)日期2002年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月31日
發(fā)明者劉寧, 劉 寧 申請(qǐng)人:深圳市高科智能系統(tǒng)有限公司