本實用新型涉及讀卡器設計技術領域，尤其是涉及一種藍牙讀卡器及門禁系統(tǒng)。

背景技術：

讀卡器在這里指的是非接觸式讀卡器，它是一種平常生活中很常見的讀卡器，比如公交刷卡、門禁刷卡、信用卡以及支付卡等。其采用了近距離無線通訊技術(NFC)或射頻識別技術(RFID)，人們可以將卡片靠近相應的讀卡器，讀卡器讀取分析卡片信息并做出相應的控制動作，而目前除了卡片驗證這一種方式，雖然有的讀卡器具有指紋驗證、人臉驗證等功能，但由于造價更昂貴，不適合大量用于門禁系統(tǒng)中，因此顯得門禁讀卡器的驗證功能比較單一，不能滿足人們的需求。

我們知道，藍牙是一種遠距離無線技術，可實現(xiàn)固定設備、移動設備和樓宇個人域網(wǎng)之間的短距離數(shù)據(jù)交換。由于具有數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?，當然也可以傳輸密碼或者個人信息等數(shù)據(jù)，因此需要一種新型的結合藍牙的讀卡器，使人們可以有額外的途徑例如通過智能手機完成讀卡器的驗證。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供藍牙讀卡器及門禁系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術中完成讀卡器驗證的途徑單一，在沒有卡片的情況下不能驗證的技術問題。

本實用新型提供的一種藍牙讀卡器，包括：主板、天線板、主控制器MCU、NFC控制器以及BLE控制器；

所述主板和天線板可拆卸的電連接在一起；

所述主控制器MCU設置在所述主板上，所述主控制器MCU與后臺管理單元和控制實現(xiàn)單元電連接；

所述NFC控制器包括設置在所述主板上的NFC芯片和設置在所述天線板上的非接觸智能卡讀卡器天線，所述NFC芯片分別與所述天線和所述主控制器MCU電連接；

所述BLE控制器包括BLE芯片和藍牙天線，所述BLE芯片分別與所述藍牙天線和所述主控制器MCU電連接。

進一步的，所述藍牙天線設置在所述主板的邊緣位置，且所述藍牙天線伸出兩個凸起，兩個所述凸起朝向天線板設置。

進一步的，還包括外殼，所述外殼與所述天線板接觸的一面設有數(shù)字鍵盤，所述天線板通過硅膠墊與所述外殼上的按鍵接觸。

進一步的，還包括RFID線圈，所述RFID線圈固定設置在所述天線板接觸硅膠墊的一面，所述硅膠墊上設有與所述RFID線圈形狀配合的凹槽。

進一步的，所述主板靠近所述外殼的一面設有防拆開關，所述防拆開關與所述主控制器MCU電連接；

所述防拆開關具有兩個極限位置，所述外殼固定所述主板時為第一極限位置；所述外殼與所述主板分開時為第二極限位置。

進一步的，所述主板靠近所述外殼的一面設有用于調制、開發(fā)和下載的輸入接口，所述輸入接口與所述主控制器MCU電連接。

進一步的，所述主板與所述天線板相對的一面設有用于保證讀卡器低溫工作的加熱線。

進一步的，所述主板設有用于保密、認證的SAM讀卡器。

本實用新型還提供一種門禁系統(tǒng)，包括如上述所述的所有藍牙讀卡器的技術特征。

本實用新型提供的藍牙讀卡器及門禁系統(tǒng)的有益效果如下：

本實用新型提供的藍牙讀卡器，包括用于卡片驗證的NFC控制器，其NFC芯片分別與天線和設置在主板上的主控制器MCU電連接，天線可以感應靠近讀卡器的卡片，NFC芯片則可以讀出卡片的ID號等其他數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)信息傳給主控制器MCU，主控制器MCU對數(shù)據(jù)信息進行處理并認證通過后會控制控制實現(xiàn)單元完成指定的動作指令。藍牙讀卡器還包括用于遠距離驗證的BLE控制器，其BLE芯片分別與藍牙天線和主控制器MCU電連接，藍牙天線用于增加信號的感應距離，它能感應具有藍牙功能并安裝相應云端的智能設備，如手機；在智能設備與藍牙讀卡器相連接后，BLE芯片用于接收智能設備通過云端輸入的密碼等驗證信息并將信息傳輸給主控制器MCU，主控制器MCU對驗證信息進行處理并認證通過后會控制控制實現(xiàn)單元完成指定的動作指令。BLE控制器采用藍牙技術，只需智能設備安裝相應的云端，輸入正確信息即可完成驗證，這樣，卡片或者智能設備兩種方法均可以通過藍牙讀卡器驗證并實現(xiàn)需要完成的功能，使人們在各種意外下更大幾率的完成藍牙讀卡器的驗證，給人以方便。

本實用新型提供的門禁系統(tǒng)的有益效果與上述藍牙讀卡器所具有的技術優(yōu)勢相同，在此不再贅述。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的藍牙讀卡器的內部結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的藍牙讀卡器的主板朝外一面的結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的藍牙讀卡器的主板朝里一面的結構示意圖；

圖4為本實用新型實施例提供的藍牙讀卡器的天線板朝外一面的結構示意圖；

圖5為本實用新型實施例提供的藍牙讀卡器的天線板朝里一面的結構示意圖；

圖6為本實用新型實施例提供的藍牙讀卡器中硅膠墊的結構示意圖。

圖標：1－主板；2－天線板；3－單片機；4－天線；5－RFID線圈；6－LED燈；7－按鍵觸點；8－防拆開關；9－蜂鳴器；10－SAM讀卡器；11－加熱線；12－輸入接口；13－接線端子；14－藍牙天線；15－硅膠墊；201－導磁布；1501－凹槽。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

如圖1所示，本實施例提供一種藍牙讀卡器，包括：主板1、天線板2、主控制器MCU、NFC控制器以及BLE控制器；主板1和天線板2可拆卸的電連接在一起；主控制器MCU設置在主板1上，主控制器MCU與后臺管理單元和控制實現(xiàn)單元電連接；NFC控制器包括設置在主板上的NFC芯片和設置在天線板上的非接觸智能卡讀卡器天線(以下簡稱為天線4)，NFC芯片分別與天線4和主控制器MCU電連接；BLE控制器包括BLE芯片和藍牙天線14，BLE芯片分別與藍牙天線14和主控制器MCU電連接。

本實用新型提供的藍牙讀卡器，包括用于卡片驗證的NFC控制器，其NFC芯片分別與天線4和設置在主板1上的主控制器MCU電連接，天線4可以感應靠近讀卡器的卡片，NFC芯片則可以讀出卡片的ID號等其他數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)信息傳給主控制器MCU，主控制器MCU對數(shù)據(jù)信息進行處理并認證通過后會控制控制實現(xiàn)單元完成指定的動作指令。藍牙讀卡器還包括用于遠距離驗證的BLE控制器，其BLE芯片分別與藍牙天線14和主控制器MCU電連接，藍牙天線14用于增加信號的感應距離，它能感應具有藍牙功能并安裝相應云端的智能設備，如手機；在智能設備與藍牙讀卡器相連接后，BLE芯片用于接收智能設備通過云端輸入的密碼等驗證信息并將信息傳輸給主控制器MCU，主控制器MCU對驗證信息進行處理并認證通過后會控制控制實現(xiàn)單元完成指定的動作指令。BLE控制器采用藍牙技術，只需智能設備安裝相應的云端，輸入正確信息即可完成驗證，這樣，卡片或者智能設備兩種方法均可以通過藍牙讀卡器驗證并實現(xiàn)需要完成的功能，使人們在各種意外下更大幾率的完成藍牙讀卡器的驗證，給人以方便。

其中，為了保證藍牙天線14能夠更好的接受信號，如圖1所示，本實施例將藍牙天線14設置在主板1的邊緣位置，藍牙天線14還伸出兩個凸起，兩個凸起朝向天線板2設置；通過設置藍牙天線14盡量的遠離主板1上的金屬，并設有兩個凸起，避免了金屬對信號的干擾，保證藍牙天線14能夠全方位的接受信號，不會有盲區(qū)。

值得一提的，上述的NFC是一種近距離無線通訊技術，NFC能在短距離內與兼容設備進行識別和數(shù)據(jù)交換。NFC控制器結合天線4，可以在13.56MHz頻率運行于10厘米距離內，能夠很好的感應讀取相應卡片的數(shù)據(jù)信息。BLE是一種低成本、短距離、可交互操作的無線技術，工作在免許可的2.4GHz射頻頻段，因為BLE技術采用非?？焖俚倪B接方式，因此平時可以處于“非連接”狀態(tài)(節(jié)省能源)，此時鏈路兩端相互間只是知曉對方，只有在必要時才開啟鏈路，然后在盡可能短的時間內關閉鏈路。一般情況下，藍牙智能設備在靠近藍牙天線14約10米范圍內均可建立藍牙鏈接，在本實施例中，智能設備內應用軟件會要求使用者在靠近藍牙天線14約1米以內的感應距離時，再向智能設備發(fā)出開門指令，才會連接電路，并在驗證通過后，會自動斷開，具有保證安全以及節(jié)省藍牙讀卡器的能耗的作用。

此外，上述的主控制器MCU又叫單片機3，單片機3是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器等功能(可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路)集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的微型計算機系統(tǒng)。因此，單片機3不但能接受NFC控制器的數(shù)據(jù)信息，還能夠通過A/D轉換器自行處理模擬信號和數(shù)字信號的轉換，并直接輸出，使控制實現(xiàn)單元做出如開門的動作。

如圖2所示，本實施例中還有多個接線端子13，它們是單片機3的引腳，其中就包括I/O口，通過I/O口可以給單片機3連接電源等作用，當然，接線端子13還可以當做數(shù)據(jù)總線或者地址總線等其他作用。

顯而易見的，藍牙讀卡器還包括外殼，本實施例中提供的外殼是一種白色可透光材質，采用該材質的作用下文會提出；此外，在外殼與天線板2接觸的一面還設有數(shù)字鍵盤，相應的，天線板2上設有對應的按鍵觸點7；此外，天線板2是通過硅膠墊15與外殼上的按鍵接觸，硅膠墊15的按鍵位置設置為可自動回位且與天線板2接觸的位置固定有可導電金屬片，保證每次按鍵都會使按鍵觸點7連通進而被主控制器MCU接收到信號。

藍牙讀卡器上安裝數(shù)字鍵盤的目的是為了在卡片忘帶等情況，可以通過輸入密碼來完成卡片的功能，比如門禁讀卡器，其卡片的數(shù)據(jù)信息就是密碼；當然，除此之外，卡片還可能有個人信息等，針對不同情況的門禁讀卡器，對卡片內的數(shù)據(jù)信息要求也不相同。

作為本實施例的進一步改進，藍牙讀卡器還包括工作頻率為125KHZ的RFID線圈5，RFID又稱無線射頻識別，也是一種無線通訊技術，NFC就是由RFID演變而來，但NFC由于芯片廠商制造細節(jié)方面不同的原因，會出現(xiàn)卡片不兼容的問題，而RFID兼容性更高，所以，在本讀卡器中，同時應用NFC和RFID，是為了能夠識別不同類型的卡片，使藍牙讀卡器能夠兼容基本所有的卡片。

因為采用的是125KHZ低頻率，所以RFID線圈5也是近距離感應卡片，所以為了保證感應卡片的靈敏度，RFID線圈5固定設置在天線板2接觸硅膠墊15的一面，由于RFID線圈5具有一定的厚度，如圖4、圖6所示，為了保證硅膠墊15與天線板2相互接觸，在硅膠墊15上還設有與RFID線圈5形狀配合的凹槽1501。進一步的，如圖5所示，本實施例還在主板1和天線板2之間鋪設一層導磁布201，具體的，是固定在天線板2上，導磁布201可以防止主板1上的金屬影響讀卡器對信號的接收，進一步的提高讀卡信號。

此外，為了防范有人私自拆開藍牙讀卡器，本藍牙讀卡器還設置了防拆開關8，防拆開關8設置在主板1靠近外殼的一面，防拆開關8與主控制器MCU電連接；本實施例中，防拆開關8具有兩個極限位置，外殼固定主板1時為第一極限位置，外殼與主板1分開時為第二極限位置；當處于第二極限位置時，防拆開關8接通，主控制器MCU收到信號，并經(jīng)過處理后，做出相應的警示動作，比如使藍牙讀卡器內的蜂鳴器9發(fā)出示警聲音等，避免了藍牙讀卡器的額外損失。

相應的，如圖3所示，還可以在主板朝向所述數(shù)字鍵盤的一面設有LED燈6，除了可以作為讀卡或者藍牙驗證成功的指示燈，還可以在防拆開關8接通后，發(fā)出持續(xù)閃爍的燈光來示警。此外，LED燈6可以有一個或多個，也可以安裝在主板或天線板等任意位置。

主板1靠近外殼的一面還設有用于調制、開發(fā)和下載的輸入接口12，輸入接口12與主控制器MCU電連接，具體的，是與單片機3的I/O口相連，通過輸入接口12，人們可以對藍牙讀卡器內的信息進行更新或者維護，保證藍牙讀卡器不會隨著時間而淘汰，還可以滿足客戶的不同需求。

為了保證該藍牙讀卡器能夠適用于更多的地域，比如一些北歐地區(qū)，由于該地區(qū)在一段時間內，室外溫度小于藍牙讀卡器的工作溫度，使藍牙讀卡器不能工作；為了在成本更小的條件下使藍牙讀卡器能夠在北歐的低溫環(huán)境下工作，如圖3所示，本實施例還包括電子加熱裝置，具體的，在主板1與天線板相對的一面設有用于保證藍牙讀卡器低溫工作的加熱線11。其中，單片機3與加熱線11電連接，當需要加熱線11工作時，通過輸入接口12對單片機3加載相應程序，或者通過相應的傳感器給單片機3相應信號，使單片機3控制加熱線11工作，進而保證藍牙讀卡器在低溫環(huán)境下的正常工作。

顯而易見的，為了防止卡片信息被盜、被復制等情況，藍牙讀卡器內都會設有專門的加密認證裝置，在本實施例中，是通過SAM卡來實現(xiàn)該功能的，相應的，在主板1上分別設有供SAM卡插入的SAM讀卡器10。

本實用新型還提供了一種門禁系統(tǒng)，具體的，包括上述提到的藍牙讀卡器的所有機構。

相對于現(xiàn)有技術，本實用新型實施例提供的門禁系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢：

本實用新型提供的門禁系統(tǒng)，包括用于卡片驗證的NFC控制器，其NFC芯片分別與天線4和設置在主板1上的主控制器MCU電連接，天線4可以感應靠近讀卡器的卡片，NFC芯片則可以讀出卡片的ID號等其他數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)信息傳給主控制器MCU，主控制器MCU對數(shù)據(jù)信息進行處理并認證通過后會控制控制實現(xiàn)單元完成指定的動作指令。藍牙讀卡器還包括用于遠距離驗證的BLE控制器，其BLE芯片分別與藍牙天線14和主控制器MCU電連接，藍牙天線14用于增加信號的感應距離，它能感應具有藍牙功能并安裝相應云端的智能設備，如手機；在智能設備與藍牙讀卡器相連接后，BLE芯片用于接收智能設備通過云端輸入的密碼等驗證信息并將信息傳輸給主控制器MCU，主控制器MCU對驗證信息進行處理并認證通過后會控制控制實現(xiàn)單元完成指定的動作指令。BLE控制器采用藍牙技術，只需智能設備安裝相應的云端，輸入正確信息即可完成驗證，這樣，卡片或者智能設備兩種方法均可以通過藍牙讀卡器驗證并實現(xiàn)需要完成的功能，使人們在各種意外下更大幾率的完成藍牙讀卡器的驗證，給人以方便。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。