專利名稱：感應(yīng)式門禁系統(tǒng)的開門裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種門禁系統(tǒng)的開門裝置，特別是涉及基于電容式傳感系統(tǒng)的感應(yīng)式門禁系統(tǒng)的開門裝置。
背景技術(shù)：
目前，門禁系統(tǒng)得開門裝置大多應(yīng)用機械式觸點開關(guān)，其利用手按式彈簧開關(guān)原理，借助開門的開關(guān)內(nèi)設(shè)置的彈簧用以控制門的開關(guān)。然而，彈簧開關(guān)因多次使用而失去彈性，導致無法正常開門，從而影響到傳統(tǒng)的開門按鈕的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于電容式傳感系統(tǒng)的感應(yīng)式門禁系統(tǒng)的開門裝置，用以實現(xiàn)開門裝置內(nèi)無彈簧用以避免產(chǎn)生機械觸點。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種感應(yīng)式門禁系統(tǒng)的開門裝置，包括電源組件、感應(yīng)組件、CPU組件和控制輸出組件，其特征在于所述電源組件至少包括一低壓差電路和與所述低壓差電路相連接的若干濾波電容；所述感應(yīng)組件至少包括一基于微電子感應(yīng)機械系統(tǒng)的觸摸控制芯片、與之相連的若干退耦電容；所述CPU組件至少包括一基于單片機系統(tǒng)的可編程控制芯片；所述控制輸出組件通過若干限流電阻與所述CPU組件的輸出端相連，其至少包括一指示燈和一驅(qū)動輸出元件；所述觸摸控制芯片為一數(shù)字型電容式觸摸感應(yīng)芯片，可以根據(jù)識別采集點電容值的大小來達到識別感應(yīng)與否的目的；所述觸摸感應(yīng)芯片通過IIC接口與所述CPU組件的可編程控制芯片相連接，通過軟件控制觸摸芯片的動作；所述CPU組件的可編程控制芯片可以實時采集觸摸控制芯片識別到的觸摸時間及觸摸方式，來確定發(fā)出開門信號；所述芯片還與LED燈及驅(qū)動三極管Q1、Q2相連接，達到驅(qū)動指示燈及外圍控制電路之作用。所述的感應(yīng)式門禁系統(tǒng)的開門裝置，其特征在于所述低壓差電路接一二極管 D1，防止電源反接。所述的感應(yīng)式門禁系統(tǒng)的開門裝置，其特征在于所述低壓差電路是一穩(wěn)壓電源， 所述各濾波電容可以是單獨地，也可以是與其他濾波電容并聯(lián)，從而與該低壓差電路的各個引腳相連接。所述的感應(yīng)式門禁系統(tǒng)的開門裝置，其特征在于所述的觸摸感應(yīng)芯片與退耦電容ClO、Cll相連接，達到穩(wěn)壓濾波之作用。所述的感應(yīng)式門禁系統(tǒng)的開門裝置，其特征在于所述控制輸出組件的三極管Ql 及繼電器是信號輸出部分，其包括TTL信號輸出的控制及繼電器的驅(qū)動等；TTL信號用于驅(qū)動其它外設(shè)產(chǎn)品的信號電平，繼電器可以直接接電鎖或其它需控制的信號。微電子機械系統(tǒng)(MEMS，即Micro Electro Mechanical systems的縮寫)是近年
3來發(fā)展起來的一種新型多學科交叉的技術(shù)，這種微電子機械系統(tǒng)不僅能夠采集、處理與發(fā)送信息或指令，還能夠按照所獲取的信息自主地或根據(jù)外部的指令采取行動。本發(fā)明的技術(shù)效果在于，基于電容式傳感系統(tǒng)并且利用微電子機械系統(tǒng)使門禁系統(tǒng)的開關(guān)裝置實現(xiàn)了無機械觸點，從而有效提高了門禁系統(tǒng)開門裝置的使用壽命，同時也大大提高了感應(yīng)的靈敏度和可靠性。本發(fā)明中CPU組件特點本發(fā)明產(chǎn)品中采用CPU組件對前端數(shù)字電容感應(yīng)芯片的采集信息進行處理，加入軟件過濾算法，去除了因人為按鍵抖動或干擾導致的誤觸發(fā)，大大增加了系統(tǒng)的可靠性。利用CPU組件可編程的特點，可以通過對觸摸方式和觸摸時間長短的不同判斷， 實現(xiàn)在待機模式、常態(tài)按鍵開門狀態(tài)、常開狀態(tài)之間的隨意切換。并可控制LED指示燈的顯示狀態(tài)，提供優(yōu)好的人機操作方式。TTL輸出信號時間及繼電器動作時間也可以通過軟件編程來調(diào)節(jié)，可以方便地應(yīng)用于各種場合。CPU內(nèi)帶硬件看門狗電路，可以保證系統(tǒng)運行的可靠性。通過對數(shù)字觸摸感應(yīng)芯片的實時監(jiān)控，可以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。本發(fā)明中數(shù)字型電容觸摸感應(yīng)芯片特點與以往模擬式感應(yīng)芯片不同，本發(fā)明電路采用了數(shù)字式電容觸摸感應(yīng)芯片作為前端信號的采集。數(shù)字型感應(yīng)芯片具有功耗低、穩(wěn)定的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、輸入端防靜電設(shè)計、自動調(diào)整感應(yīng)度、快速應(yīng)答、小面積接觸、可編程靈敏度等特點，可以根據(jù)產(chǎn)品的不同工作環(huán)境自動調(diào)節(jié)感應(yīng)靈敏度，大大簡化了系統(tǒng)的測試與維護工作。與模擬電容式感應(yīng)芯片相同，數(shù)字感應(yīng)芯片具有實時采集、量化處理、后期分析、 軟件過濾等功能，可以自動分析按鍵力度和感應(yīng)方式，自動過濾因周邊環(huán)境電磁干擾造成的信號抖動，不受觸摸板表面淋水、灰塵等影響，大大增強了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。利用數(shù)字芯片自動調(diào)整感應(yīng)度的功能，可以實時校準因環(huán)境變化造成的采集偏差，自動校準基準值與動作值的偏差，有效避免了環(huán)境干擾對信號采樣造成的誤差，解決了模擬芯片因此造成誤動作的問題。數(shù)字芯片在信號采集、占空比量化、自動校準等多方面具有模擬芯片無法比擬的優(yōu)勢。


下面結(jié)合附圖和優(yōu)選實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。圖1是本發(fā)明感應(yīng)式門禁系統(tǒng)的開門裝置的感應(yīng)組件的電路原理圖；圖2是本發(fā)明感應(yīng)式門禁系統(tǒng)的開門裝置的CPU組件的電路原理圖；圖3是本發(fā)明感應(yīng)式門禁系統(tǒng)的開門裝置的控制輸出組件的電路原理圖。圖4是本發(fā)明感應(yīng)式門禁系統(tǒng)的開門裝置的電源組件的電路原理圖。圖5是本發(fā)明感應(yīng)式門禁系統(tǒng)的開門裝置的電源組件的一種開門方式實施選擇流程圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明的感應(yīng)式門禁系統(tǒng)的開門裝置的感應(yīng)組件包括一基于微電子感應(yīng)機械系統(tǒng)的觸摸控制芯片U2，所述觸摸控制芯片為一數(shù)字型電容式觸摸感應(yīng)芯片，可以根據(jù)識別采集點電容值的大小來達到識別感應(yīng)與否的目的；所述芯片通過IIC接口與主控制CPU芯片相連接，通過軟件控制觸摸芯片的動作；所述芯片與退耦電容CIO、Cll相連接，達到穩(wěn)壓濾波之作用。本實施例中的感應(yīng)組件電路U2優(yōu)選型號為ATA2508-30S。如圖2所示，本發(fā)明的感應(yīng)式門禁系統(tǒng)的開門裝置的CPU組件包括一基于8位機單片機的電路，可以實時采集觸摸控制芯片識別到的按鍵數(shù)量和按鍵值；所述芯片通過 Iic接口與觸摸控制芯片相連接；所述芯片還與LED燈及驅(qū)動三極管Q1、Q2相連接，達到驅(qū)動指示燈及外圍控制電路之作用。本實施例中的CPU組件電路U3優(yōu)選型號為STC11F01。如圖3所示，本發(fā)明的感應(yīng)式門禁系統(tǒng)的開門裝置的控制輸出組件包括一三極管 Ql和繼電器U4，其包括TTL信號輸出的控制及繼電器的驅(qū)動等；TTL信號用于驅(qū)動其它外設(shè)產(chǎn)品的信號電平，繼電器可以直接接電鎖或其它需控制的信號。本實施例中的控制輸出組件電路U4優(yōu)選型號為TQ2-5V。如圖4所示，本發(fā)明的感應(yīng)式門禁系統(tǒng)的開門裝置的電源組件包括一由穩(wěn)壓電源 Ul構(gòu)成的低壓差電路用以提供電源，其包含有第一引腳1、第二引腳2和第三引腳3。所述低壓差電路Ul的第一引腳1反接一二極管D1，用以避免電源接反時對電氣元件的損壞，所述第一引腳1還通過濾波電容C5、C6接地，用以濾除輸入電源的雜波；所述低壓差電路Ul 的第二引腳2直接接地；所述低壓差電路Ul的第三引腳3連接兩相互并聯(lián)的濾波電容C7、 C9，用以濾除輸出電源的雜波并且穩(wěn)定工作電壓。本實施例中的低壓差電路Ul優(yōu)選型號為LM78L05。如圖5所示，它是一種由CPU控制的開門方式選擇實現(xiàn)流程，如圖所示本系統(tǒng)是由CPU控制、可實現(xiàn)多種工作模式的開門裝置。CPU可以實時采集人體感應(yīng)觸摸時間及觸摸方式，根據(jù)感應(yīng)時間長短及感應(yīng)方式的不同，可以控制不同的輸出方式。在上電待機情況下，TTL信號輸出高電平，繼電器不動作，蘭色LED燈常亮。當手指接近感應(yīng)面板時，TTL信號轉(zhuǎn)為輸出持續(xù)3秒的低電平信號，利用此信號可以傳給門禁控制器等，實現(xiàn)開門或其它相應(yīng)動作。與此同時，LED指示燈轉(zhuǎn)為紅色亮，表示有按鍵動作。此時如果松開手指，LED指示燈又轉(zhuǎn)為蘭色亮，表示松開按鍵。如果持續(xù)按下按鍵不放，則紅色LED和蘭色LED燈以每秒交叉閃爍一次的方式間隔閃爍，表示持續(xù)采集到按鍵信號。如果在3秒內(nèi)松開手指，則系統(tǒng)返回待機狀態(tài)；如果按鍵時間超過3秒，則進入常開狀態(tài)，此時紅色LED燈恒亮，TTL信號恒定輸出低電平，繼電器處于動作狀態(tài)。在常開狀態(tài)下，再次采集到按鍵信號時，紅、蘭指示燈交叉閃爍。如果在3秒內(nèi)松開手指，則系統(tǒng)返回常開狀態(tài)，紅色指示燈恒亮；如果按鍵時間超過3秒，則由常開狀態(tài)進入待機狀態(tài)，關(guān)閉TTL信號輸出，繼電器處于不動作狀態(tài)。以上已對本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實施例進行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明創(chuàng)造精神的前提下還可作出種種的等同的變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種感應(yīng)式門禁系統(tǒng)的開門裝置，包括電源組件、感應(yīng)組件、CPU組件和控制輸出組件，其特征在于所述電源組件至少包括一低壓差電路和與所述低壓差電路相連接的若干濾波電容；所述感應(yīng)組件至少包括一基于微電子感應(yīng)機械系統(tǒng)的觸摸控制芯片、與之相連的若干退耦電容；所述CPU組件至少包括一基于單片機系統(tǒng)的可編程控制芯片；所述控制輸出組件通過若干限流電阻與所述CPU組件的輸出端相連，其至少包括一指示燈和一驅(qū)動輸出元件；所述觸摸控制芯片為一數(shù)字型電容式觸摸感應(yīng)芯片，可以根據(jù)識別采集點電容值的大小來達到識別感應(yīng)與否的目的；所述觸摸感應(yīng)芯片通過Iic接口與所述CPU組件的可編程控制芯片相連接，通過軟件控制觸摸芯片的動作；所述CPU組件的可編程控制芯片可以實時采集觸摸控制芯片識別到的觸摸時間及觸摸方式，來確定發(fā)出開門信號；所述芯片還與LED燈及驅(qū)動三極管Q1、Q2相連接，達到驅(qū)動指示燈及外圍控制電路之作用。
2.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)式門禁系統(tǒng)的開門裝置，其特征在于所述低壓差電路接一二極管D1，防止電源反接。
3.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)式門禁系統(tǒng)的開門裝置，其特征在于所述低壓差電路是一穩(wěn)壓電源，所述各濾波電容可以是單獨地，也可以是與其他濾波電容并聯(lián)，從而與該低壓差電路的各個引腳相連接。
4.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)式門禁系統(tǒng)的開門裝置，其特征在于所述的觸摸感應(yīng)芯片與退耦電容CIO、Cll相連接，達到穩(wěn)壓濾波之作用。
5.如權(quán)利要求1或2或3所述的感應(yīng)式門禁系統(tǒng)的開門裝置，其特征在于所述控制輸出組件的三極管Ql及繼電器是信號輸出部分，其包括TTL信號輸出的控制及繼電器的驅(qū)動等；TTL信號用于驅(qū)動其它外設(shè)產(chǎn)品的信號電平，繼電器可以直接接電鎖或其它需控制的信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種感應(yīng)式門禁系統(tǒng)的開門裝置，其包括電源組件、感應(yīng)組件、CPU組件和控制輸出組件，所述電源組件至少包括一低壓差電路和與所述低壓差電路相連接的若干濾波電容；所述感應(yīng)組件至少包括一基于微電子感應(yīng)機械系統(tǒng)的觸摸控制芯片以及與之相連的若干退耦電容；所述CPU組件至少包括一基于單片機系統(tǒng)的可編程控制芯片；所述控制輸出組件通過若干限流電阻與所述CPU組件的輸出端相連，其至少包括一指示燈和一驅(qū)動輸出控制元件。本發(fā)明的感應(yīng)式門禁系統(tǒng)的開門裝置基于電容式傳感系統(tǒng)并且利用微電子機械系統(tǒng)使門禁系統(tǒng)的開關(guān)裝置實現(xiàn)了無機械觸點，從而有效提高了門禁系統(tǒng)開門裝置的使用壽命，同時也提高了電路的靈敏度和可靠性。
文檔編號G07C9/00GK102236921SQ201010152818
公開日2011年11月9日 申請日期2010年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月21日
發(fā)明者趙井福 申請人:趙井福