專利名稱：電子門鎖及其感知方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子門鎖及其感知方法，尤其涉及一種低功耗的具有感 應(yīng)卡感知系統(tǒng)的電子門鎖。
背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)的不斷進步，感應(yīng)卡技術(shù)已廣泛應(yīng)用在電子門鎖上，利用
感應(yīng)卡作為信息載體替代傳統(tǒng)的機械鑰匙開鎖，譬如帶有Mifare感應(yīng)卡感知 系統(tǒng)的電子門鎖。
在現(xiàn)有的干電池供電的Mifare感應(yīng)卡電子門鎖中，為了讓電池能盡可能 長時間的工作，門鎖中的單片機和讀卡電路等平時都處在休眠狀態(tài)。同時門 鎖的一個低功耗的紅外線發(fā)射/接收電路會持續(xù)工作，以0.3-1S左右的周期 發(fā)射紅外線脈沖。當(dāng)有卡片放在讀卡器前面時，紅外線被卡片表面反射，紅 外接收電路檢測到這個反射信號，經(jīng)過處理后，激活單片機和讀卡電路，開 始讀卡(先感知是否有卡存在，"感知" 一詞指電路通過硬件和軟件測試其 感應(yīng)天線處是否有感應(yīng)卡存在)，如讀卡錯誤(無卡)，重新進入休眠狀態(tài)； 如有卡，執(zhí)行正式讀卡(讀取感應(yīng)卡信息)及后續(xù)操作，操作完成后，單片 機和讀卡電路再進入休眠狀態(tài)。
然而，上述用紅外線發(fā)射/接收電路來感知卡片的方法有以下缺陷 1.不能分辨前來反射紅外線的物體是否為真正的Mifare感應(yīng)卡，只要 有物體(如衣物、手、墻面、非Mifare感應(yīng)卡等)置于讀卡器前面10-20cm 以內(nèi)，紅外線都有可能反射，從而激活單片機和讀卡電路工作，消耗電能。 特別是當(dāng)有物體長期位于讀卡器前面時(例如開鎖后，門一直敞開，門鎖讀
4卡器靠墻面很近，或鎖上搭一塊抹布等情況)，電路會一直讀卡，電能將很
快耗盡；
2. 當(dāng)門鎖位于強光源中時(如太陽光直射等)，會增大功耗(由于紅外 接收管臨近飽和，電流增大)，有時還可能會誤動作激活單片機和讀卡電路， 增加耗電；
3. 當(dāng)兩把門鎖面對面安裝或靠得較近時，單片機和讀卡電路有可能被 對方發(fā)射的紅外線激活，增加耗電；
4. 紅外線發(fā)射/接收電路本身消耗的電能較大；
另，若Mifare感應(yīng)卡片的表面顏色為較深的黑色或藍(lán)色等，這些顏色會 吸收紅外線光，造成反射不良，不能有效的激活單片機和讀卡電路；紅外線 發(fā)射/接收電路的原材料成本也較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種低功耗的具有感應(yīng)卡感知系統(tǒng)的電子門鎖，以 使感應(yīng)卡電子門鎖在正式讀卡前感知到卡存在與否從而避免盲目讀卡。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的感應(yīng)卡感知系統(tǒng)包括單片機和讀卡電 路，所述讀卡電路與所述單片機連接，所述單片機發(fā)出一指令，所述讀卡電 路在接收所述指令后被激活，感知有無感應(yīng)卡，若無卡，所述讀卡電路和單 片機進入休眠；若有卡，所述讀卡電路讀取所述感應(yīng)卡的信息并反饋至所述 單片機，所述單片機進行驗證后執(zhí)行開門與否的操作，完成后所述讀卡電路 和單片機進入休眠，所述感知系統(tǒng)還包括 一時鐘電路，其周期性地產(chǎn)生一 時鐘信號；所述單片機與所述時鐘電路連接，在接收所述時鐘信號后被激活， 并發(fā)出所述指令。
本發(fā)明的具有感應(yīng)卡感知系統(tǒng)的電子門鎖的進一步的特點是所述時鐘
電路產(chǎn)生的時鐘信號經(jīng)過多路微分電路整形后傳輸至所述單片機。
本發(fā)明的具有感應(yīng)卡感知系統(tǒng)的電子門鎖的進一歩的特點是所述多路 微分電路包括至少一個第一微分電路和至少一個第二微分電路，其中，所述時鐘信號經(jīng)反相后經(jīng)過第二微分電路。
本發(fā)明的具有感應(yīng)卡感知系統(tǒng)的電子門鎖的進一步的特點是所述第一 微分電路和第二微分電路的數(shù)量相同。
本發(fā)明的具有感應(yīng)卡感知系統(tǒng)的電子門鎖的進一步的特點是所述時鐘 電路產(chǎn)生時鐘信號的周期為0.5至1秒。
本發(fā)明還提供一種用于電子門鎖的感應(yīng)卡的感知方法，所述感知系統(tǒng)包 括時鐘電路、單片機和讀卡電路，所述單片機與所述時鐘電路連接，所述讀 卡電路與所述單片機連接，所述方法包括所述時鐘電路周期性地產(chǎn)生一時鐘 信號，所述單片機在接收所述時鐘信號后被激活，并發(fā)出所述指令，所述讀 卡電路在接收所述指令后被激活，感知有無感應(yīng)卡，若無卡，所述讀卡電路 和單片機進入休眠；若有卡，所述讀卡電路讀取所述感應(yīng)卡的信息并反饋至 所述單片機，所述單片機進行驗證后執(zhí)行開門與否的操作，完成后所述讀卡 電路和單片機進入休眠。
本發(fā)明的用于電子門鎖的感應(yīng)卡的感知方法的進一步的特點是所述時 鐘電路產(chǎn)生的時鐘信號經(jīng)過多路微分電路傳輸至所述單片機。
本發(fā)明的用于電子門鎖的感應(yīng)卡的感知方法的進一步的特點是所述多 路微分電路包括至少一個第一微分電路和至少一個第二微分電路，其中，所 述時鐘信號經(jīng)反相后經(jīng)過第二微分電路。
本發(fā)明的具有感應(yīng)卡感知系統(tǒng)的電子門鎖的進一步的特點是所述第一 微分電路和第二微分電路的數(shù)量相同。
本發(fā)明的用于電子門鎖的感應(yīng)卡的感知方法的進一步的特點是所述時 鐘電路產(chǎn)生時鐘信號的周期為0.5至1秒。
本發(fā)明由于采用上述技術(shù)方案，具有以下技術(shù)效果:
1. 直接感知感應(yīng)卡是否存在，不對其他物體誤操作，減少耗電；
2. 不受環(huán)境光線和卡的顏色等的影響；
3. 電路相對簡單穩(wěn)定，故障減少；
4. 省去了紅外線電路，功耗降低(有紅外線電路的主板平均待機電流約120-180uA左右，用本發(fā)明的主板電流約70-90uA左右，節(jié)約電能)； 5.節(jié)省了紅外線電路的成本。


為能更清楚理解本發(fā)明的目的、特點和優(yōu)點，以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明
的較佳實施例進行詳細(xì)描述，其中
圖1為本發(fā)明實施例的感應(yīng)卡感知系統(tǒng)的感知流程圖2為本發(fā)明實施例的感應(yīng)卡感知系統(tǒng)中的各組件的連接關(guān)系圖。
具體實施例方式
請同時參閱圖1和圖2，圖1和圖2分別是本發(fā)明實施例的感應(yīng)卡感知 系統(tǒng)的感知流程圖以及本發(fā)明實施例的感應(yīng)卡感知系統(tǒng)中的各組件的連接 關(guān)系圖。
在本實施例中， 一電子門鎖IOO具有一感應(yīng)卡感知系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括時 鐘電路l、單片機2和讀卡電路3，三者均為普通電子門鎖電路本身均具備 的IC芯片。時鐘電路1和單片機2連接，單片機2和讀卡電路3連接，單 片機2與讀卡電路3平時均處于休眠狀態(tài)。本發(fā)明的感知系統(tǒng)的感知步驟如 下時鐘電路l周期性地產(chǎn)生一時鐘信號111，該時鐘信號111從時鐘電路 1的輸出端口傳輸至單片機2的輸入端口，該輸入端口具體地為中斷信號輸 入端口，單片機2接收到時鐘信號111后被激活，發(fā)出一指令至讀卡電路3， 以啟動讀卡電路3，讀卡電路3的電源通過三極管21由單片機2控制，讀卡 電路3啟動后感知是否有卡存在，讀卡電路3將感知信息傳送至單片機2， 單片機2分析有無卡。若無卡，讀卡電路3通知單片機2，由單片機2發(fā)出 指令關(guān)斷三極管21后，讀卡電路3以及單片機2重新進入休眠狀態(tài)；若有 卡，讀卡電路3通知單片機2，由單片機2發(fā)出正式讀卡的指令，驅(qū)動讀卡 電路3讀取卡片信息，并將卡片信息反饋回單片機2，單片機2分析卡片信
7息后，向電子門鎖ioo發(fā)出指令是否進行開門操作，該操作完成之后，單片
機2關(guān)斷三極管21，讀卡電路3以及單片機2重新進入休眠狀態(tài)。
通過上述實施例的設(shè)置，由于用時鐘電路l取代了紅外線電路，時鐘電
路l的耗電量以較紅外線電路少得多，因此節(jié)省了用電和成本，并且避免了
紅外線易受非卡外界因素的影響的缺點。
在另一較佳實施例中，時鐘電路1以0.5至1秒的周期發(fā)出時鐘信號111，
當(dāng)然該周期時間也可以為其他，在這里較佳的為l秒。該時鐘信號lll經(jīng)過
若干個簡單微分電路4后輸入至單片機2。其中，所述簡單微分電路4可由
一電容和一電阻組成。
在又一較佳實施例中，時鐘信號111經(jīng)過至少一個第一微分電路41和 至少一個第二微分電路42。較佳地為兩者數(shù)量相同，其中先經(jīng)過一場效應(yīng)管 11反相后再經(jīng)過第二微分電路42，如圖2所示，這樣輸入單片機2的時鐘 信號111周期即為0.5秒。
通過上述較佳實施例的設(shè)置，時鐘電路l每l秒發(fā)出時鐘信號lll，經(jīng) 過一個第一微分電路41以及一個場效應(yīng)管11和第二微分電路42，傳輸至單 片機2，后續(xù)步驟同上述實施例。經(jīng)感知，電子門鎖的主板電流約70-90uA 左右，而有紅外線電路的主板平均待機電流約120-180uA左右。
在實際應(yīng)用中，若需要調(diào)整輸入至單片機2的時鐘信號111的周期，只 需要調(diào)整時鐘信號lll整形，即經(jīng)過的第一和第二微分電路的數(shù)量即可。微 分電路越多，周期越短；反之，則越長，這樣就可以方便地根據(jù)需求調(diào)整時 鐘信號的周期。
綜上所述，本發(fā)明提供的具有感應(yīng)卡感知系統(tǒng)的電子門鎖及其感知方法 可直接感知感應(yīng)卡是否存在，不對其他物體誤操作，減少耗電；不受環(huán)境光 線和卡的顏色等的影響；電路相對簡單穩(wěn)定，減少故障；省去了紅外線電路， 降低耗電；同時也節(jié)省了紅外線電路的成本。
權(quán)利要求
1. 一種具有感應(yīng)卡感知系統(tǒng)的電子門鎖，所述感知系統(tǒng)包括單片機和讀卡電路，所述讀卡電路與所述單片機連接，所述單片機發(fā)出一指令，所述讀卡電路在接收所述指令后被激活，感知有無感應(yīng)卡，若無卡，所述讀卡電路和單片機進入休眠；若有卡，所述讀卡電路讀取所述感應(yīng)卡的信息并反饋至所述單片機，所述單片機進行驗證后執(zhí)行開門與否的操作，完成后所述讀卡電路和單片機進入休眠，其特征在于，所述感知系統(tǒng)還包括一時鐘電路，其周期性地產(chǎn)生一時鐘信號；所述單片機與所述時鐘電路連接，在接收所述時鐘信號后被激活，并發(fā)出所述指令。
2. 如權(quán)利要求1所述的電子門鎖，其特征在于所述時鐘電路產(chǎn)生的時鐘信 號經(jīng)過多路微分電路整形后傳輸至所述單片機。
3. 如權(quán)利要求2所述的電子門鎖，其特征在于所述多路微分電路包括至少 一個第一微分電路和至少一個第二微分電路，其中，所述時鐘信號經(jīng)反相后 經(jīng)過第二微分電路。
4. 如權(quán)利要求3所述的電子門鎖，其特征在于所述第一微分電路和第二微 分電路的數(shù)量相同。
5. 如權(quán)利要求l所述的電子門鎖，其特征在于所述時鐘電路產(chǎn)生時鐘信號 的周期為0.5至1秒。
6. —種具有感應(yīng)卡感知系統(tǒng)的電子門鎖的感知方法，所述感知系統(tǒng)包括時鐘電路、單片機和讀卡電路，所述單片機與所述時鐘電路連接，所述讀卡電路與所述單片機連接，其特征在于所述方法包括所述時鐘電路周期性地產(chǎn)生 一時鐘信號，所述單片機在接收所述時鐘信號后被激活，并發(fā)出所述指令， 所述讀卡電路在接收所述指令后被激活，感知有無感應(yīng)卡，若無卡，所述讀 卡電路和單片機進入休眠；若有卡，所述讀卡電路讀取所述感應(yīng)卡的信息并反饋至所述單片機，所述單片機進行驗證后執(zhí)行開門與否的操作，完成后所 述讀卡電路和單片機進入休眠。
7. 如權(quán)利要求6所述的感知方法，其特征在于所述時鐘電路產(chǎn)生的時鐘信 號經(jīng)過多路微分電路整形后傳輸至所述單片機。
8. 如權(quán)利要求7所述的感知方法，其特征在于所述多路微分電路包括至少 一個第一微分電路和至少一個第二微分電路，其中，所述時鐘信號經(jīng)反相后 經(jīng)過第二微分電路。
9. 如權(quán)利要求8所述的感知方法，其特征在于所述第一微分電路和第二微 分電路的數(shù)量相同。
10. 如權(quán)利要求6所述的感知方法，其特征在于所述時鐘電路產(chǎn)生時鐘信號的周期為0.5至1秒。
全文摘要
本發(fā)明提供一種低功耗的具有感應(yīng)卡感知系統(tǒng)的電子門鎖及其感知方法。所述感知系統(tǒng)包括單片機和讀卡電路，所述讀卡電路與所述單片機連接，所述單片機發(fā)出一指令，所述讀卡電路在接收所述指令后被激活，執(zhí)行感知和讀取感應(yīng)卡操作，完成后所述讀卡電路和單片機進入休眠，所述感知系統(tǒng)還包括一時鐘電路，其周期性地產(chǎn)生一時鐘信號；所述單片機與所述時鐘電路連接，在接收所述時鐘信號后被激活，并發(fā)出所述指令。采用本發(fā)明提供的具有感應(yīng)卡感知系統(tǒng)的電子門鎖及其感知方法，省去了紅外線電路，可以直接感知感應(yīng)卡是否存在，減少耗電，節(jié)約成本。
文檔編號E05B49/00GK101519929SQ20081003417
公開日2009年9月2日 申請日期2008年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
發(fā)明者黃得云 申請人:常州科新永安電子鎖有限公司