电子门锁及其感知方法.pdf

本发明提供一种低功耗的具有感应卡感知系统的电子门锁及其感知方法。所述感知系统包括单片机和读卡电路，所述读卡电路与所述单片机连接，所述单片机发出一指令，所述读卡电路在接收所述指令后被激活，执行感知和读取感应卡操作，完成后所述读卡电路和单片机进入休眠，所述感知系统还包括一时钟电路，其周期性地产生一时钟信号；所述单片机与所述时钟电路连接，在接收所述时钟信号后被激活，并发出所述指令。采用本发明提供的具有感应卡感知系统的电子门锁及其感知方法，省去了红外线电路，可以直接感知感应卡是否存在，减少耗电，节约成本。

1.  一种具有感应卡感知系统的电子门锁，所述感知系统包括单片机和读卡电路，所述读卡电路与所述单片机连接，所述单片机发出一指令，所述读卡电路在接收所述指令后被激活，感知有无感应卡，若无卡，所述读卡电路和单片机进入休眠；若有卡，所述读卡电路读取所述感应卡的信息并反馈至所述单片机，所述单片机进行验证后执行开门与否的操作，完成后所述读卡电路和单片机进入休眠，其特征在于，所述感知系统还包括：
一时钟电路，其周期性地产生一时钟信号；
所述单片机与所述时钟电路连接，在接收所述时钟信号后被激活，并发出所述指令。

2.  如权利要求1所述的电子门锁，其特征在于：所述时钟电路产生的时钟信号经过多路微分电路整形后传输至所述单片机。

3.  如权利要求2所述的电子门锁，其特征在于：所述多路微分电路包括至少一个第一微分电路和至少一个第二微分电路，其中，所述时钟信号经反相后经过第二微分电路。

4.  如权利要求3所述的电子门锁，其特征在于：所述第一微分电路和第二微分电路的数量相同。

5.  如权利要求1所述的电子门锁，其特征在于：所述时钟电路产生时钟信号的周期为0.5至1秒。

6.  一种具有感应卡感知系统的电子门锁的感知方法，所述感知系统包括时钟电路、单片机和读卡电路，所述单片机与所述时钟电路连接，所述读卡电路与所述单片机连接，其特征在于：所述方法包括所述时钟电路周期性地产生一时钟信号，所述单片机在接收所述时钟信号后被激活，并发出所述指令，所述读卡电路在接收所述指令后被激活，感知有无感应卡，若无卡，所述读卡电路和单片机进入休眠；若有卡，所述读卡电路读取所述感应卡的信息并反馈至所述单片机，所述单片机进行验证后执行开门与否的操作，完成后所述读卡电路和单片机进入休眠。

7.  如权利要求6所述的感知方法，其特征在于：所述时钟电路产生的时钟信号经过多路微分电路整形后传输至所述单片机。

8.  如权利要求7所述的感知方法，其特征在于：所述多路微分电路包括至少一个第一微分电路和至少一个第二微分电路，其中，所述时钟信号经反相后经过第二微分电路。

9.  如权利要求8所述的感知方法，其特征在于：所述第一微分电路和第二微分电路的数量相同。

10.  如权利要求6所述的感知方法，其特征在于：所述时钟电路产生时钟信号的周期为0.5至1秒。

电子门锁及其感知方法
技术领域
本发明涉及一种电子门锁及其感知方法，尤其涉及一种低功耗的具有感应卡感知系统的电子门锁。
背景技术
随着电子技术的不断进步，感应卡技术已广泛应用在电子门锁上，利用感应卡作为信息载体替代传统的机械钥匙开锁，譬如带有Mifare感应卡感知系统的电子门锁。
在现有的干电池供电的Mifare感应卡电子门锁中，为了让电池能尽可能长时间的工作，门锁中的单片机和读卡电路等平时都处在休眠状态。同时门锁的一个低功耗的红外线发射/接收电路会持续工作，以0.3-1S左右的周期发射红外线脉冲。当有卡片放在读卡器前面时，红外线被卡片表面反射，红外接收电路检测到这个反射信号，经过处理后，激活单片机和读卡电路，开始读卡(先感知是否有卡存在，“感知”一词指电路通过硬件和软件测试其感应天线处是否有感应卡存在)，如读卡错误(无卡)，重新进入休眠状态；如有卡，执行正式读卡(读取感应卡信息)及后续操作，操作完成后，单片机和读卡电路再进入休眠状态。
然而，上述用红外线发射/接收电路来感知卡片的方法有以下缺陷：
1.不能分辨前来反射红外线的物体是否为真正的Mifare感应卡，只要有物体(如衣物、手、墙面、非Mifare感应卡等)置于读卡器前面10-20cm以内，红外线都有可能反射，从而激活单片机和读卡电路工作，消耗电能。特别是当有物体长期位于读卡器前面时(例如开锁后，门一直敞开，门锁读卡器靠墙面很近，或锁上搭一块抹布等情况)，电路会一直读卡，电能将很快耗尽；
2.当门锁位于强光源中时(如太阳光直射等)，会增大功耗(由于红外接收管临近饱和，电流增大)，有时还可能会误动作激活单片机和读卡电路，增加耗电；
3.当两把门锁面对面安装或靠得较近时，单片机和读卡电路有可能被对方发射的红外线激活，增加耗电；
4.红外线发射/接收电路本身消耗的电能较大；
另，若Mifare感应卡片的表面颜色为较深的黑色或蓝色等，这些颜色会吸收红外线光，造成反射不良，不能有效的激活单片机和读卡电路；红外线发射/接收电路的原材料成本也较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种低功耗的具有感应卡感知系统的电子门锁，以使感应卡电子门锁在正式读卡前感知到卡存在与否从而避免盲目读卡。
为实现上述目的，本发明提供的感应卡感知系统包括单片机和读卡电路，所述读卡电路与所述单片机连接，所述单片机发出一指令，所述读卡电路在接收所述指令后被激活，感知有无感应卡，若无卡，所述读卡电路和单片机进入休眠；若有卡，所述读卡电路读取所述感应卡的信息并反馈至所述单片机，所述单片机进行验证后执行开门与否的操作，完成后所述读卡电路和单片机进入休眠，所述感知系统还包括：一时钟电路，其周期性地产生一时钟信号；所述单片机与所述时钟电路连接，在接收所述时钟信号后被激活，并发出所述指令。
本发明的具有感应卡感知系统的电子门锁的进一步的特点是：所述时钟电路产生的时钟信号经过多路微分电路整形后传输至所述单片机。
本发明的具有感应卡感知系统的电子门锁的进一步的特点是：所述多路微分电路包括至少一个第一微分电路和至少一个第二微分电路，其中，所述时钟信号经反相后经过第二微分电路。
本发明的具有感应卡感知系统的电子门锁的进一步的特点是：所述第一微分电路和第二微分电路的数量相同。
本发明的具有感应卡感知系统的电子门锁的进一步的特点是：所述时钟电路产生时钟信号的周期为0.5至1秒。
本发明还提供一种用于电子门锁的感应卡的感知方法，所述感知系统包括时钟电路、单片机和读卡电路，所述单片机与所述时钟电路连接，所述读卡电路与所述单片机连接，所述方法包括所述时钟电路周期性地产生一时钟信号，所述单片机在接收所述时钟信号后被激活，并发出所述指令，所述读卡电路在接收所述指令后被激活，感知有无感应卡，若无卡，所述读卡电路和单片机进入休眠；若有卡，所述读卡电路读取所述感应卡的信息并反馈至所述单片机，所述单片机进行验证后执行开门与否的操作，完成后所述读卡电路和单片机进入休眠。
本发明的用于电子门锁的感应卡的感知方法的进一步的特点是：所述时钟电路产生的时钟信号经过多路微分电路传输至所述单片机。
本发明的用于电子门锁的感应卡的感知方法的进一步的特点是：所述多路微分电路包括至少一个第一微分电路和至少一个第二微分电路，其中，所述时钟信号经反相后经过第二微分电路。
本发明的具有感应卡感知系统的电子门锁的进一步的特点是：所述第一微分电路和第二微分电路的数量相同。
本发明的用于电子门锁的感应卡的感知方法的进一步的特点是：所述时钟电路产生时钟信号的周期为0.5至1秒。
本发明由于采用上述技术方案，具有以下技术效果：
1.直接感知感应卡是否存在，不对其他物体误操作，减少耗电；
2.不受环境光线和卡的颜色等的影响；
3.电路相对简单稳定，故障减少；
4.省去了红外线电路，功耗降低(有红外线电路的主板平均待机电流约120-180uA左右，用本发明的主板电流约70-90uA左右，节约电能)；
5.节省了红外线电路的成本。
附图说明
为能更清楚理解本发明的目的、特点和优点，以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细描述，其中：
图1为本发明实施例的感应卡感知系统的感知流程图；
图2为本发明实施例的感应卡感知系统中的各组件的连接关系图。
具体实施方式
请同时参阅图1和图2，图1和图2分别是本发明实施例的感应卡感知系统的感知流程图以及本发明实施例的感应卡感知系统中的各组件的连接关系图。
在本实施例中，一电子门锁100具有一感应卡感知系统，该系统包括时钟电路1、单片机2和读卡电路3，三者均为普通电子门锁电路本身均具备的IC芯片。时钟电路1和单片机2连接，单片机2和读卡电路3连接，单片机2与读卡电路3平时均处于休眠状态。本发明的感知系统的感知步骤如下：时钟电路1周期性地产生一时钟信号111，该时钟信号111从时钟电路1的输出端口传输至单片机2的输入端口，该输入端口具体地为中断信号输入端口，单片机2接收到时钟信号111后被激活，发出一指令至读卡电路3，以启动读卡电路3，读卡电路3的电源通过三极管21由单片机2控制，读卡电路3启动后感知是否有卡存在，读卡电路3将感知信息传送至单片机2，单片机2分析有无卡。若无卡，读卡电路3通知单片机2，由单片机2发出指令关断三极管21后，读卡电路3以及单片机2重新进入休眠状态；若有卡，读卡电路3通知单片机2，由单片机2发出正式读卡的指令，驱动读卡电路3读取卡片信息，并将卡片信息反馈回单片机2，单片机2分析卡片信息后，向电子门锁100发出指令是否进行开门操作，该操作完成之后，单片机2关断三极管21，读卡电路3以及单片机2重新进入休眠状态。
通过上述实施例的设置，由于用时钟电路1取代了红外线电路，时钟电路1的耗电量以较红外线电路少得多，因此节省了用电和成本，并且避免了红外线易受非卡外界因素的影响的缺点。
在另一较佳实施例中，时钟电路1以0.5至1秒的周期发出时钟信号111，当然该周期时间也可以为其他，在这里较佳的为1秒。该时钟信号111经过若干个简单微分电路4后输入至单片机2。其中，所述简单微分电路4可由一电容和一电阻组成。
在又一较佳实施例中，时钟信号111经过至少一个第一微分电路41和至少一个第二微分电路42。较佳地为两者数量相同，其中先经过一场效应管11反相后再经过第二微分电路42，如图2所示，这样输入单片机2的时钟信号111周期即为0.5秒。
通过上述较佳实施例的设置，时钟电路1每1秒发出时钟信号111，经过一个第一微分电路41以及一个场效应管11和第二微分电路42，传输至单片机2，后续步骤同上述实施例。经感知，电子门锁的主板电流约70-90uA左右，而有红外线电路的主板平均待机电流约120-180uA左右。
在实际应用中，若需要调整输入至单片机2的时钟信号111的周期，只需要调整时钟信号111整形，即经过的第一和第二微分电路的数量即可。微分电路越多，周期越短；反之，则越长，这样就可以方便地根据需求调整时钟信号的周期。
综上所述，本发明提供的具有感应卡感知系统的电子门锁及其感知方法可直接感知感应卡是否存在，不对其他物体误操作，减少耗电；不受环境光线和卡的颜色等的影响；电路相对简单稳定，减少故障；省去了红外线电路，降低耗电；同时也节省了红外线电路的成本。