本發(fā)明涉及教學設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智慧教室門禁鎖及控制方法。

背景技術(shù)：

教室作為學校的重要的組成部分，在推進智慧校園的建設(shè)過程中扮演著重要的角色；目前我國大多數(shù)學校教室使用權(quán)限是由學校的物業(yè)管理中心來管理的，如果要使用教室需要物業(yè)管理中心提供對應(yīng)教室的鑰匙，在這種情況下加大了物業(yè)管理中心的工作量；有些院校是教師到物業(yè)管理中心去申請鑰匙，這無疑加大了老師的工作量；這不僅增加了學校教職工的工作量，也降低了學校的運行效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種智慧教室門禁鎖及控制方法，以達到減輕物業(yè)管理中心管理教室的勞動強度，且簡化教師使用教室的程序的目的。

一種智慧教室門禁鎖及控制方法，該教室門禁鎖為多個，分別設(shè)置于教學樓中每個教室的門口，并通過總線與網(wǎng)絡(luò)中心進行教室使用權(quán)限的通信；

所述的教室門禁鎖，包括主控芯片、打卡器、指紋識別器、觸摸顯示屏、門控開關(guān)電路和門控開關(guān)；所述主控芯片的第一輸入端連接打卡器的輸出端，主控芯片的第二輸入端連接指紋識別器的輸出端，主控芯片的輸出端通過門控開關(guān)電路連接門控開關(guān)；觸摸顯示屏與主控芯片相連接。

所述的門控開關(guān)電路，包括：一個電阻、一個三極管、一個繼電器和一個開關(guān)，所述的電阻一端連接主控芯片，另一端連接三極管的基極，三極管的發(fā)射極連接+5V，三極管的集電極連接繼電器的輸入端，繼電器的輸出端連接開關(guān)，所述的開關(guān)設(shè)置于教室門控開關(guān)與+5V之間。

所述的網(wǎng)絡(luò)中心，允許客戶端的訪問、查詢和預(yù)約教室。

所述的主控芯片，其外圍電路包括復位電路、晶振電路和電源電路。

采用智慧教室門禁鎖及控制方法進行的門禁控制方法，包括以下步驟：

步驟1、教師使用教室時，通過觸摸顯示屏發(fā)送門禁鎖開啟信號至主控芯片，主控芯片反饋信號啟動打卡器和指紋識別器工作；

步驟2、采用打卡器進行打卡，采用指紋識別器采集指紋，發(fā)送信號至主控芯片進行打卡驗證和指紋驗證；

步驟3、判斷驗證是否通過，若通過，則主控芯片通過門控開關(guān)電路控制門控開關(guān)打開；否則，返回執(zhí)行步驟2進行重新打卡和采集指紋.

當需要借用教室時，教師通過客戶端訪問網(wǎng)絡(luò)中心預(yù)約指定教室，若該教室在指定時間空閑，則預(yù)約成功，若該教室在指定時間已被預(yù)約，則網(wǎng)絡(luò)中心推薦臨近教室。

本發(fā)明優(yōu)點：

本發(fā)明提出了一種智慧教室門禁鎖及控制方法，在學校的每個教室的門口安裝教室控制端，控制端可以控制門的開關(guān)，即控制教室的使用權(quán)限，每個教室控制端負責一個教室的管理；每個教室控制端使用CAN總線相聯(lián)接，CAN總線通過以太網(wǎng)轉(zhuǎn)CAN設(shè)備接入校園網(wǎng)；任課教師通過教室控制端刷卡和指紋驗證來使用教室，并且實現(xiàn)簽到；任課教師不在自己的上課時間不能打開教室門，確保教室不會被濫用；物業(yè)管理中心也可以通過網(wǎng)絡(luò)對教室控制端進行操作實現(xiàn)對教室的遠程控制；通過本發(fā)明，教師使用教室不再需要去物業(yè)管理中心領(lǐng)取鑰匙，而是通過打卡和驗證指紋使用；教師借用教室不需要到物業(yè)管理中心申請受理，可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)申請；學校物業(yè)管理中心不需要再對上課教室的使用進行人工管理，同時可以對教室進行遠程管理操作。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種實施例的智慧教室門禁鎖及控制方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種實施例的教室門禁鎖主電路圖；

圖3為本發(fā)明一種實施例的門控開關(guān)電路原理圖；

圖4為本發(fā)明一種實施例的電源電路原理圖；

圖5為本發(fā)明一種實施例的門禁控制方法流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明一種實施例做進一步說明。

本發(fā)明實施例中，如圖1所示，智慧教室門禁鎖及控制方法，該教室門禁鎖為多個，分別設(shè)置于教學樓中每個教室的門口，并通過CAN總線與網(wǎng)絡(luò)中心(由太網(wǎng)交換機，以太網(wǎng)轉(zhuǎn)CAN設(shè)備組成)進行教室使用權(quán)限的通信；所述的網(wǎng)絡(luò)中心，允許PC客戶端的訪問、查詢和預(yù)約教室，PC客戶端的使用者為教師和物業(yè)管理中心，教師可以通過PC客戶端提交借用教室申請，物業(yè)管理中心可以通過PC客戶端遠程管理教室和處理教師使用教室申請；

本發(fā)明實施例中，如圖2所示，教室門禁鎖，包括主控芯片、CMRF810打卡器、FM-180指紋識別器、觸摸顯示屏、門控開關(guān)電路和門控開關(guān)；所述主控芯片的USART2_RX端和USART2_TX端連接打卡器，主控芯片的USART1_RX端和USART1_TX端連接指紋識別器，主控芯片的PAO(GateSW)端通過門控開關(guān)電路連接門控開關(guān)；主控芯片是通過FSMC與觸摸顯示屏通信；觸摸顯示屏使用的是3.5寸、分辨率為320×480的TFTLCD；

本發(fā)明實施例中，主控芯片選用意法半導體(ST)公司STM32系列的STM32F407作為本系統(tǒng)的主控芯片，它基于Cortex-M4內(nèi)核，擁有豐富的資源。電源模塊輸入為AC110-250V 50/60Hz，輸出DC5V 2A，并且具有良好的恒壓輸出特性；

本發(fā)明實施例中，如圖3所示，門控開關(guān)電路，包括：一個電阻R3、一個三極管Q1、一個繼電器RL1和一個開關(guān)K2，所述的電阻R3一端連接主控芯片PAO(6ateSW)，另一端連接三極管Q1的基極，三極管Q1的發(fā)射極連接+5V，三極管Q1的集電極連接繼電器RL1的輸入端，繼電器RL1的輸出端連接開關(guān)，所述的開關(guān)設(shè)置于教室門控開關(guān)與+5V之間。

本發(fā)明實施例中，主控芯片，其外圍電路包括復位電路(K1、R1、C7、電源和地構(gòu)成，具有上電自復位和手動復位兩種模式)、晶振電路(Y1、R2、C5、C6、電源和地構(gòu)成)和電源電路(如圖4所示)；

本發(fā)明實施例中，采用智慧教室門禁鎖及控制方法進行的門禁控制方法，方法流程圖如圖5所示，包括以下步驟：

步驟1、教師使用教室時，通過觸摸顯示屏發(fā)送門禁鎖開啟信號至主控芯片，主控芯片反饋信號啟動打卡器和指紋識別器工作；

本發(fā)明實施例中，在教師使用教室的時候需要點擊觸摸顯示屏開啟教室圖標，然后觸摸顯示屏會出現(xiàn)提示教師打卡和指紋確認的界面；

步驟2、采用打卡器進行打卡，采用指紋識別器采集指紋，發(fā)送信號至主控芯片進行打卡驗證和指紋驗證；

步驟3、判斷驗證是否通過，若通過，則主控芯片通過門控開關(guān)電路控制門控開關(guān)打開；否則，返回執(zhí)行步驟2進行重新打卡和采集指紋；

本發(fā)明實施例中，教室門被開啟，教師就可以使用教室，5秒后屏幕返回主界面；只要兩者有一個不成功，則就會提示驗證失敗，并且2秒后會返回驗證界面，教師可以進行重新驗證操作；當教師使用完教室后，在操作界面上點擊關(guān)閉教室，控芯片發(fā)出關(guān)門指令，通過門控開關(guān)電路關(guān)閉門控開關(guān)，教室門被關(guān)閉。

本發(fā)明實施例中，當需要借用教室時，教師通過客戶端訪問網(wǎng)絡(luò)中心預(yù)約指定教室，若該教室在指定時間空閑，則預(yù)約成功，若該教室在指定時間已被預(yù)約，則網(wǎng)絡(luò)中心推薦臨近教室。

本發(fā)明實施例中，物業(yè)管理中心操作PC客戶端發(fā)出指令，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牡侥康慕淌铱刂贫?，對目的教室控制端進行控制，教室控制端再對教室進行控制，從而實現(xiàn)物業(yè)管理中心遠程控制教室。