一種自動充電的LIFI通信的防盜節能系統技術方案

本發明專利技術公開了一種自動充電的LIFI通信的防盜節能系統，包括光鑰匙模塊、光控鎖模塊、中央處理器、現場可編程門陣列電路、電源電路；所述電源電路分別連接中央處理器和現場可編程門陣列電路；所述電源電路內設置有太陽能電池板、穩壓電路、電源控制器及直流供電電路；通過所述光鑰匙來發出開鎖密碼，把密碼信息加載到所述光鑰匙的LED燈上，通過自由空間，將信息傳遞到所述光控鎖的光電接收器上，通過比對信息來控制門鎖的關閉和開啟。該系統節能環保，安全性高，可以廣泛的應用于賓館、寫字樓等應用場合。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及可見光通信
，尤其是一種自動充電的LIFI通信的防盜節能系統。
技術介紹
眾所周知，門禁系統是一種對出入口進行管理的系統。太陽能(solarenergy)，是指太陽的熱輻射能(參見熱能傳播的三種方式)，主要表現就是常說的太陽光線。在現代一般用作發電或者為熱水器提供能源。自地球上生命誕生以來，就主要以太陽提供的熱輻射能生存，而自古人類也懂得以陽光曬干物件，并作為制作食物的方法，如制鹽和曬咸魚等。在化石燃料日趨減少的情況下，太陽能已成為人類使用能源的重要組成部分，并不斷得到發展。太陽能的利用有光熱轉換和光電轉換兩種方式，太陽能發電是一種新興的可再生能源。廣義上的太陽能也包括地球上的風能、化學能、水能等。太陽能是由太陽內部氫原子發生氫氦聚變釋放出巨大核能而產生的，來自太陽的輻射能量。人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。植物通過光合作用釋放氧氣、吸收二氧化碳，并把太陽能轉變成化學能在植物體內貯存下來。煤炭、石油、天然氣等化石燃料也是由古代埋在地下的動植物經過漫長的地質年代演變形成的一次能源。地球本身蘊藏的能量通常指與地球內部的熱能有關的能源和與原子核反應有關的能源。門禁系統的發展經歷了一個很長的過程，從早期的機械門鎖一直發展到現在基于無線射頻的電子門鎖。機械門鎖是一個典型的純粹的機械裝置，不管設計的多么精巧，使用的材質多么的堅硬，人們總是可以通過外力把它打開。而且，機械門鎖不方便進行鑰匙的管理。在人流量較多的辦公室、酒店等，如果有一個人丟失了鑰匙，那么就要進行門鎖的更換，十分麻煩。出于這些問題的考慮，人們研制了電子磁卡鎖和電子密碼鎖。電子磁卡鎖和電子密碼鎖能很好的解決了上面的問題，使門禁系統發展到了一個全新的高度。但是，它們也暴露出了很多缺點和問題。比如，電子磁卡鎖的讀卡機和卡片的磨損比較大，卡片上的開鎖信息容易被復制，在安全方面有著很大的隱患。電子密碼鎖的在安全性方面的問題就更加的突出，由于它是基于無線技術，密碼特別容易被泄露，安全問題不容忽視。目前，無線門禁系統主要采用無線射頻技術，該技術有很好的穿透性，然而這一特性又使得無線射頻信號容易被電磁干擾，被截獲復制，造成開鎖的信息泄漏而導致財產損失。隨著白光LED器件的發展，可見光通信技術得到了越來越多的重視。可見光無線通信系統主要由光信號發射端和光信號接收端組成。在發送端，電信號經放大、濾波等處理后，調制到LED器件上實現電光轉換。在接收端，通過光電檢測器實現光電轉換，并經過相關信號處理單元還原出原始信息。目前的無線門禁系統容易被電磁干擾，傳輸的方向不可控，密碼容易被截獲。然而可見光通信是一種點對點的傳輸模式，具有保密性好的優點。因此，可以將可見光通信技術與門禁技術相結合，具有廣闊的運用前景。
技術實現思路
本專利技術的專利技術目的是，克服現有技術方法的不足，提供了一種節能環保，安全性高，可以廣泛的應用于賓館、寫字樓等應用場合，將將可見光通信技術與門禁技術相結合的基于可見光通信的節能門禁系統。為實現上述專利技術目的，提出了如下技術方案：一種自動充電的LIFI通信的防盜節能系統，包括光鑰匙模塊、光控鎖模塊、中央處理器、現場可編程門陣列電路、電源電路；所述電源電路分別連接中央處理器和現場可編程門陣列電路；所述電源電路內設置有太陽能電池板、穩壓電路、電源控制器及直流供電電路；通過所述光鑰匙來發出開鎖密碼，把密碼信息加載到所述光鑰匙的LED燈上，通過自由空間，將信息傳遞到所述光控鎖的光電接收器上，通過比對信息來控制門鎖的關閉和開啟；所述的現場可編程門陣列電路，內部包括可配置邏輯模塊CLB、輸入輸出模塊IOB和內部連線三個部分；FPGA利用小型查找表(16×1RAM)來實現組合邏輯，每個查找表連接到一個D觸發器的輸入端，觸發器再來驅動其他邏輯電路或驅動I/O，由此構成了既可實現組合邏輯功能又可實現時序邏輯功能的基本邏輯單元模塊，這些模塊間利用金屬連線互相連接或連接到I/O模塊；FPGA的邏輯是通過向內部靜態存儲單元加載編程數據來實現的，存儲在存儲器單元中的值決定了邏輯單元的邏輯功能以及各模塊之間或模塊與I/O間的聯接方式，并最終決定了FPGA所能實現的功能，FPGA允許無限次的編程；為更好的實現本專利技術，能夠滿足在光照度不夠使太陽能進行發電或夜間時候依然滿足對整個系統進行供電在使用時，多余的電能將被存儲在蓄電池組內，而出現太陽能光照不夠或陰雨天氣或夜間時，蓄電池組將進行釋電，并通過電源控制器的輸出電路輸送至直流供電電路內，對中央處理器及現場可編程門陣列電路進行供電，達到24小時全天候的使整個系統工作。所述光鑰匙模塊包括密鑰控制模塊、處理器模塊、LED驅動模塊、白光LED；所述密鑰控制模塊控制處理器模塊產生秘鑰信息，信號通過LED驅動模塊，把信號加載到LED燈上。所述光控鎖模塊包括光電檢測模塊、信號處理模塊、處理器模塊、光鎖受控模塊，所述光電檢測模塊接收到光信號，對光信號進行處理，把信號送入處理器模塊，處理器模塊對密鑰信息進行匹配檢測，從而產生受控信號控制光鎖的開啟或閉合。所述基于可見光通信的無線門禁系統采用STC12C2052AD高速單片機做為主控芯片，利用單片機串口通信原理，實現光鑰匙模塊控制光密碼鎖模塊，從而實現門鎖的開啟或關閉。本技術方案中待發送密鑰為TTL電平信號，即+5V表示高電平″1″，0V表示低電平″0″。由于STC12C2052AD單片機I/O口驅動能力有限，無法直接驅動LED實現密鑰(TTL電平)信息發送。因此，需設計LED驅動電路實現電信號到光信號的轉換。基于TTL信號電平特點，選用低成本、小體積PNP型貼片三極管S8550及其相關外圍器件，構成了LED驅動電路。光鑰匙是基于單片機STC12C2052AD設計的一種發送端。光鑰匙可以發送不同的密鑰，通過不同的密鑰不僅可以打開門鎖，還可以實現其他的功能。所述光鑰匙模塊不是一個簡單的一對一的裝置，而是一個一對多的裝置。所述光鎖受控模塊包括光電接收模塊、譯碼判決模塊、處理器模塊、光鎖受控模塊、電源模塊；其中，光電檢測器來接收攜帶數據信息的光束，通過光電轉換把光信號轉換成模擬電信號，通過前置放大模塊對電信號進行放大，電信號經過譯碼判決模塊，把模擬信號轉換成數字信號，數字信號輸入到處理器STC本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種自動充電的LIFI通信的防盜節能系統，其特征在于，包括中央處理器、現場可編程門陣列電路、電源電路、光鑰匙模塊、光控鎖模塊、；所述電源電路分別連接中央處理器和現場可編程門陣列電路；所述電源電路內設置有太陽能電池板、穩壓電路、電源控制器及直流供電電路；通過所述光鑰匙來發出開鎖密碼，把密碼信息加載到所述光鑰匙的LED燈上，通過自由空間，將信息傳遞到所述光控鎖的光電接收器上，通過比對信息來控制門鎖的關閉和開啟。

【技術特征摘要】
1.一種自動充電的LIFI通信的防盜節能系統，其特征在于，
包括中央處理器、現場可編程門陣列電路、電源電路、光鑰匙模塊、
光控鎖模塊、；所述電源電路分別連接中央處理器和現場可編程門
陣列電路；所述電源電路內設置有太陽能電池板、穩壓電路、電源
控制器及直流供電電路；通過所述光鑰匙來發出開鎖密碼，把密碼
信息加載到所述光鑰匙的LED燈上，通過自由空間，將信息傳遞到
所述光控鎖的光電接收器上，通過比對信息來控制門鎖的關閉和開
啟。
2.根據權利要求1所述的一種自動充電的LIFI通信的防盜節
能系統，其特征在于，所述的現場可編程門陣列電路，內部包括可
配置邏輯模塊CLB、輸入輸出模塊IOB和內部連線三個部分；FPGA
利用小型查找表(16×1RAM)來實現組合邏輯，每個查找表連接到
一個D觸發器的輸入端，觸發器再來驅動其他邏輯電路或驅動I/O，
由此構成了既可實現組合邏輯功能又可實現時序邏輯功能的基本邏
輯單元模塊，這些模塊間利用金屬連線互相連接或連接到I/O模塊；
FPGA的邏輯是通過向內部靜態存儲單元加載編程數據來實現的，存
儲在存儲器單元中的值決定了邏輯單元的邏輯功能以及各模塊之間
或模塊與I/O間的聯接方式，并最終...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李群星，周午賢，
申請(專利權)人：文成縣刀鋒科技有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33