專利名稱：智能小區(qū)指紋識(shí)別門禁系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于安全管理系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種基于指紋識(shí)別技術(shù)、計(jì)算機(jī)控 制技術(shù)和CAN總線技術(shù)的智能小區(qū)單元門禁管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
智能小區(qū)安防系統(tǒng)中，單元門禁系統(tǒng)的研究和應(yīng)用是倍受人們關(guān)注的話題，也是 小區(qū)實(shí)現(xiàn)智能化的重要因素之一?？v觀小區(qū)單元門禁系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，以簡(jiǎn)單的對(duì)講系統(tǒng) 或可視對(duì)講系統(tǒng)為普遍。近幾年，隨著射頻技術(shù)(如磁卡、IC卡)的發(fā)展和應(yīng)用，改變了傳 統(tǒng)的使用鑰匙的局面，使小區(qū)門禁管理發(fā)生了變化，給人們的生活和出入帶來了便利。但使 用鑰匙、磁卡、IC卡等都有可能被人盜用、復(fù)制或替代的可能。而利用人體指紋具有不可復(fù) 制、替代的性質(zhì)來管理小區(qū)每個(gè)單元的合法出入，將會(huì)大大提高小區(qū)人員出入管理和安全 防范性能，降低犯罪率。 特別是近幾年，國(guó)內(nèi)外相關(guān)科研機(jī)構(gòu)在指紋識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域中取得一些成績(jī)，如長(zhǎng) 春鴻達(dá)高技術(shù)集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的M04指紋識(shí)別模塊，和一些關(guān)鍵技術(shù)的不斷完善，如數(shù) 據(jù)算法、生物技術(shù)、智能傳感器等，指紋識(shí)別系統(tǒng)的價(jià)格不斷降低。從而，過去只能在軍事、 銀行、國(guó)防等特殊行業(yè)和部門中使用的較"奢侈"的指紋識(shí)別系統(tǒng)，正逐漸向各行各業(yè)滲透， 走向平民化。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)目的集成現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、通信技術(shù)和生物技 術(shù)，結(jié)合軟、硬件優(yōu)化設(shè)計(jì)，提供了一種網(wǎng)絡(luò)式小區(qū)單元門禁管理系統(tǒng)，給小區(qū)住戶人員的 出入帶來更大的方便，管理更加規(guī)范、便捷、科學(xué)，提高了小區(qū)的智能化管理水平。 本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種智能小區(qū)指紋識(shí)別門禁系統(tǒng)，系統(tǒng) 主要由單元門禁控制器、門禁主控制器、終端管理機(jī)和CAN總線通信網(wǎng)絡(luò)組成，其中各單元 門禁控制器通過CAN總線通信網(wǎng)絡(luò)相互連接，并通過門禁主控制器及RS-232總線與終端管 理機(jī)相連。所述的單元門禁控制器主要由AT89S52控制器、指紋識(shí)別模塊、音頻模塊、電磁 鎖控制電路、鍵盤輸入、液晶顯示屏、對(duì)講模塊、CAN總線通信接口、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器部分組成，其 中CAN總線通信接口通過AT89S52控制器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、指紋識(shí)別模塊、音頻模塊、電磁鎖 控制電路、鍵盤輸入、液晶顯示屏、對(duì)講模塊連接。所述的門禁主控制器主要由AT89S52控 制器、液晶顯示屏、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、鍵盤輸入、微型打印機(jī)、警報(bào)接口、串口擴(kuò)展、蓄電池組部分 組成，其中AT89S52控制器通過串口擴(kuò)展與指紋識(shí)別模塊、RS-232總線接口 、 CAN總線通信 接口相連接。 通過上述設(shè)計(jì)方案，本實(shí)用新型可以帶來如下有益效果 (1)指紋存儲(chǔ)容量、指紋采集時(shí)間、指紋誤識(shí)率等方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)和特色。門 禁主控制器的指紋存儲(chǔ)容量為1萬枚，指紋采集時(shí)間《0. 5秒，指紋識(shí)別比對(duì)時(shí)間《0. 2秒 /枚，指紋誤識(shí)率< 0. 0001%，指紋系統(tǒng)圖像分辨率為500dpi[0008] (2)通信距離長(zhǎng)、誤碼率極低。各單元門禁控制器和門禁主控制器之間的通信采用 CAN總線通信方式。系統(tǒng)充分利用CAN總線技術(shù)具有的自動(dòng)糾錯(cuò)功能(采用CRC校驗(yàn))、通 信距離長(zhǎng)(速率在5kbps以下時(shí)，傳輸距離達(dá)10Km)、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。同時(shí)利用硬件 和軟件相結(jié)合將誤碼率控制在萬分之一以內(nèi)。 (3)本實(shí)用新型包括主控制器在內(nèi)可帶110個(gè)節(jié)點(diǎn)(即單元門禁控制器)，滿足一
般小區(qū)的控制節(jié)點(diǎn)需求。如果控制節(jié)點(diǎn)數(shù)超過iio個(gè)，設(shè)中繼器即可。 (4)本實(shí)用新型具有可擴(kuò)展性。為了便于管理和掌握小區(qū)人員出入情況和相關(guān)信
息，將小區(qū)單元門禁控制器所采集的信息傳輸?shù)叫^(qū)保安管理部門，而小區(qū)保安管理部門
的終端管理機(jī)與公安部門聯(lián)網(wǎng)，大大提高小區(qū)安全防范系數(shù)。


以下結(jié)合附圖說明及具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明 圖1為本實(shí)用新型總體結(jié)構(gòu)框圖 圖2為本實(shí)用新型單元門禁控制器的結(jié)構(gòu)框圖 圖3為本實(shí)用新型門禁主控制器的結(jié)構(gòu)框圖
具體實(shí)施方式如圖l所示，本實(shí)用新型主要由單元門禁控制器、門禁主控制器、終端管理機(jī)和 CAN總線通信網(wǎng)絡(luò)組成。其中各單元門禁控制器通過CAN總線通信網(wǎng)絡(luò)相互連接，并通過門 禁主控制器及RS-232總線與終端管理機(jī)相連。門禁主控制器和單元門禁控制系統(tǒng)之間形 成了開放型，每個(gè)單元門禁控制器通過CAN總線很方便地與門禁主控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信， 及時(shí)將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到門禁主控制器。門禁主控制器的功能是將各單元門禁控制器傳過 來的信息保存，并定期將數(shù)據(jù)通過RS-232總線傳送到終端管理機(jī)中。另外，通過門禁主控 制器可以進(jìn)行指紋數(shù)據(jù)的增加、修改、刪除、替換等操作。終端管理機(jī)(PC機(jī))具有足夠大 的存儲(chǔ)容量，將門禁主控制器的信息定期歸類并存儲(chǔ)在企業(yè)級(jí)SQL數(shù)據(jù)庫中。利用Visual Basic6軟件編寫可視化管理程序，創(chuàng)建靈活的管理界面，便于用戶數(shù)據(jù)管理和報(bào)表輸出。 如圖2所示，單元門禁控制器主要由AT89S52控制器、指紋識(shí)別模塊、音頻模塊、電 磁鎖控制電路、鍵盤輸入、液晶顯示屏、對(duì)講模塊、CAN總線通信接口、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器等部分組 成。其中CAN總線通信接口通過AT89S52控制器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、指紋識(shí)別模塊、音頻模塊、 電磁鎖控制電路、鍵盤輸入、液晶顯示屏、對(duì)講模塊連接。單元門禁控制器通過指紋識(shí)別模 塊識(shí)別用戶指紋的權(quán)限，控制電磁鎖的開啟。當(dāng)指紋識(shí)別模塊因指紋濕、干或是角度不夠而 無法識(shí)別指紋時(shí)，接通音樂模塊，告訴用戶重新操作。來訪者通過鍵盤輸入撥通所要訪問的 用戶分機(jī)，與住戶進(jìn)行對(duì)講。單元門禁控制器需要設(shè)置用戶的相關(guān)信息，用戶的指紋信息保 存在本地存儲(chǔ)器中，便于在工作狀態(tài)時(shí)，實(shí)時(shí)采集放在指紋識(shí)別模塊上的指紋信息，通過比 對(duì)能夠及時(shí)在顯示器上顯示該指紋所對(duì)應(yīng)用戶信息，并將有關(guān)信息保存起來。 如圖3所示，門禁主控制器主要由AT89S52控制器、液晶顯示屏、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、鍵盤 輸入、微型打印機(jī)、警報(bào)接口 、串口擴(kuò)展、RS-232總線接口 、 CAN總線通信接口 、蓄電池組等 部分組成。因門禁主控制器需接的外設(shè)較多，且AT89S52控制器和指紋識(shí)別模塊、終端管理 機(jī)之間的通信都要通過串行接口，所以設(shè)計(jì)中采用了 SP2339串口擴(kuò)展芯片。由于門禁主控器所帶的單元門禁控制器較多，存儲(chǔ)的開鎖數(shù)據(jù)量較大。本實(shí)用新型選用八片AT24C512鐵 電(FRAM)串行存儲(chǔ)器級(jí)連構(gòu)成容量高達(dá)2MB的存儲(chǔ)空間，能滿足一般小區(qū)一個(gè)星期的數(shù)據(jù) 量。對(duì)于門禁主控制器來說，存儲(chǔ)空間是有限的。在軟件設(shè)計(jì)中，根據(jù)具體情況可以將數(shù)據(jù) 按天或按星期定期向終端管理機(jī)傳送。 單元門禁控制器設(shè)置在小區(qū)每棟樓的每個(gè)單元門口上(通常小區(qū)的一棟樓設(shè)置 3-5個(gè)出入單元)，門禁主控制器和終端管理機(jī)設(shè)置在小區(qū)保安管理部門的值班室里。 單元門禁控制器主要負(fù)責(zé)來訪客人和戶主之間的對(duì)講和住戶的指紋識(shí)別功能，并 根據(jù)指紋的正確與否開啟防盜門或發(fā)出語音提示。為了進(jìn)一步提高小區(qū)門禁管理的安全 性、保密性、科學(xué)性，軟件設(shè)計(jì)方面引入了正常開鎖、緊急開鎖和脅迫開鎖等功能。同時(shí)門禁 控制器負(fù)責(zé)存儲(chǔ)每天各單元門的開啟時(shí)間和住戶的出入信息，并將相關(guān)信息通過CAN總線 網(wǎng)絡(luò)傳送到小區(qū)保安管理部門的門禁主控制器。 門禁主控制器的功能是將各單元門禁控制器傳過來的開門時(shí)間和訪客來訪時(shí)間 等信息保存在存儲(chǔ)器上，并定期將儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)通過RS-232總線接口傳送到終端管理機(jī)中。 另外，在門禁主控制器上可以對(duì)各個(gè)指紋門禁單元的指紋數(shù)據(jù)進(jìn)行增力B、修改、刪除、替換 等操作。系統(tǒng)運(yùn)行過程中，通過門禁主控制器所配置的液晶顯示屏(128X64)和鍵盤，可以 實(shí)現(xiàn)門禁系統(tǒng)的信息查詢、記錄等功能。 終端管理機(jī)(PC機(jī))具有龐大的存儲(chǔ)單元，將門禁主控制器的信息定期歸類和處 理，便于數(shù)據(jù)長(zhǎng)期保存和管理。為了便于用戶數(shù)據(jù)的管理和報(bào)表輸出，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在企業(yè)級(jí) SQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中。 指紋管理設(shè)置是指紋識(shí)別系統(tǒng)中最重要的內(nèi)容之一。如果要進(jìn)入系統(tǒng)管理狀態(tài)， 需輸入管理員密碼，若密碼正確，則進(jìn)入系統(tǒng)管理狀態(tài)。此操作需一分鐘時(shí)間，在這段時(shí)間 內(nèi)管理員沒有輸入密碼則自動(dòng)返回初始狀態(tài)。在系統(tǒng)沒有設(shè)置密碼時(shí)(如設(shè)備出廠時(shí))，管 理者可以進(jìn)入系統(tǒng)管理狀態(tài)下設(shè)定使用模式，所以為了保證門禁器的安全性，在開始使用 時(shí)請(qǐng)管理者先設(shè)置密碼。指紋管理可以進(jìn)行本地設(shè)置和遠(yuǎn)程設(shè)置。本地設(shè)置是管理員在現(xiàn) 場(chǎng)可進(jìn)行設(shè)置，前端設(shè)備的界面顯示功能，包括存儲(chǔ)、刪除、查詢、刷新、特征數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求一種智能小區(qū)指紋識(shí)別門禁系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)主要由單元門禁控制器、門禁主控制器、終端管理機(jī)和CAN總線通信網(wǎng)絡(luò)組成，其中各單元門禁控制器通過CAN總線通信網(wǎng)絡(luò)相互連接，并通過門禁主控制器及RS-232總線與終端管理機(jī)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能小區(qū)指紋識(shí)別門禁系統(tǒng)，其特征在于所述的單元門禁 控制器主要由AT89S52控制器、指紋識(shí)別模塊、音頻模塊、電磁鎖控制電路、鍵盤輸入、液晶 顯示屏、對(duì)講模塊、CAN總線通信接口、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器部分組成，其中CAN總線通信接口通過 AT89S52控制器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、指紋識(shí)別模塊.音頻模塊、電磁鎖控制電路、鍵盤輸入、液晶 顯示屏、對(duì)講模塊連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能小區(qū)指紋識(shí)別門禁系統(tǒng)，其特征在于所述的門禁主控 制器主要由AT89S52控制器、液晶顯示屏、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、鍵盤輸入、微型打印機(jī)、警報(bào)接口、 串口擴(kuò)展、蓄電池組部分組成，其中AT89S52控制器通過串口擴(kuò)展與指紋識(shí)別模塊、RS-232 總線接口 、 CAN總線通信接口相連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種智能小區(qū)指紋識(shí)別門禁系統(tǒng)，屬于安全管理系統(tǒng)領(lǐng)域，主要由單元門禁控制器、門禁主控制器、終端管理機(jī)和CAN總線通信網(wǎng)絡(luò)組成，門禁主控制器和單元門禁控制系統(tǒng)之間形成了開放型，每個(gè)單元門禁控制器通過CAN總線很方便地與門禁主控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，及時(shí)將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到門禁主控制器，門禁主控制器負(fù)責(zé)將各單元門禁控制器傳過來的信息保存，并定期將數(shù)據(jù)通過RS-232接口傳送到終端管理機(jī)中。終端管理機(jī)具有足夠大的存儲(chǔ)容量，將門禁主控制器的信息定期歸類并存儲(chǔ)在企業(yè)級(jí)SQL數(shù)據(jù)庫中。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、指紋誤識(shí)率極低、智能化程度高、管理更加規(guī)范，在智能小區(qū)安防系統(tǒng)建設(shè)中具有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)G07C9/00GK201522736SQ20092009450
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月13日
發(fā)明者吳賀君, 姚曉春, 姜宇紅, 陳偉利, 韓成浩, 高曉紅 申請(qǐng)人:韓成浩