[发明专利]一种可见光智能门禁方法

说明书

技术领域

本发明涉及可见光通信技术领域，特别是一种可见光智能门禁方法。

背景技术

发光二极光LED（light-emitting-diode）用于照明具有低功耗、高亮度、响应速度快，LED除了用于照明、显示外，还能用于可见光通信（Visible Light Communication，简称VLC）技术。VLC技术就是利用LED可以发出高频闪烁且人眼无法感知到的灯光闪烁的这一特点，在数据发送端用LED的高频闪烁来携带信号，在接收端用响应时间同样很快的感光元件进行信号的采集，从而实现无线通信的方法。

本发明就是将VLC技术与现有的门禁系统相结合，应用在智能门禁系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可见光智能门禁方法。

具体步骤为：

（1）建立一个可见光智能门禁装置，包括：锁体和电子钥匙。锁体包括：锁体电路、钢栓、行程开关、锁体弹子、锁芯和受控装置。锁体弹子装在锁芯内。锁体电路包括：锁正极、锁负极、控制电路、电源和光电二极管。电子钥匙包括：钥匙体、钥匙牙花和钥匙电路。钥匙电路包括：钥匙正极、钥匙负极、控制电路、电池、LED和按键。

锁体和钥匙的供电方式有三种：①锁体配备工作电源，通过市电或者电池为锁体供电，还能在开锁时，通过钥匙正极与锁正极、钥匙负极与锁负极的连接为钥匙辅助供电；②钥匙安装有电池，通过电池给钥匙供电，还能在开锁时，通过钥匙正极与锁正极、钥匙负极与锁负极的连接为锁体供电；③钥匙和锁体有各自的供电电源，钥匙和锁体用各自的电源供电。

钥匙上的电池能给钥匙电路供电，同时能点亮钥匙上的LED灯，将钥匙用作LED照明电筒。

（2）钢栓固定在锁芯上，行程开关在锁体上。钥匙带动锁芯转动的同时带动钢栓转动，钢栓转动到位时，按下行程开关弹片，使行程开关弹片按下行程开关触点，行程开关弹片按下行程开关触点后就接通锁体电路。

（3）将钥匙和锁设置为同样的密码。密码在开锁时以数据帧的形式发送。数据帧由：数据帧头，密码数据长度，密码数据三部分共同组成；开锁时，将钥匙插入锁孔，如果钥匙牙花的纹路与锁体弹子相吻合，就能带动锁芯转动。

钥匙带动锁芯转动，固定在锁芯上的钢栓随锁芯一起转动。转动到位时，按下行程开关弹片，使行程开关弹片按下行程开关触点，行程开关弹片按下行程开关触点。转动到位的同时，钥匙正极与锁正极接通、钥匙负极与锁负极接通。行程开关弹片按下行程开关触点的同时，接通锁体电路。

锁体和钥匙通过步骤（1）的三种供电方式中的一种供电工作，钥匙电路上电后，钥匙的控制电路根据预先设定的密码，将密码调制成用于传输的信号，并控制LED以闪动的形式发送信号。

锁体电路上电后，锁体电路的光电二极管，通过感应钥匙LED的闪动，接收调制后的信号，控制电路将接收到的调制后的信号解调转换成密码数据，控制电路将该接收的密码与锁体电路内保存的密码进行比对，如果两个密码相同，则向受控装置发送控制信号，控制受控机械装置将锁打开。否则，如果两个密码不相同，则不向受控装置发送控制信号，使受控装置保持锁的关闭。

开锁过程中，锁体作为接收端，钥匙作为发送端。

发送端的发送数据的一个数据码周期为T，在接收端对接收信号采样时，控制电路的采样信号周期为t，                                                。

钥匙的控制电路将数据帧采用差分曼彻斯特编码进行调制。在差分曼彻斯特编码中，每一位的中间有一跳变，位中间的跳变既作时钟信号，又作数据信号。在数据位开始时不改变信号极性，表示逻辑0 ；在数据位开始时改变信号极性，表示逻辑1 。

开锁过程中，锁体作为接收端，钥匙作为发送端。

发送端：上电后，发送端的控制电路开始执行发送指令，开始以数据帧的形式，循环发送密码数据信号。

接收端：上电后，接收端控制电路锁体的接收流程如下：

步骤1：  以周期对接收的信号进行采样，当采集到一个高电平，就以为周期进行采样，如果在下一次采样时为低电平，则判定有效，并检测数据帧头。

步骤2：  如果下一次采样还是高电平，则继续以为周期对接收信号进行扫描采样。

步骤3：  根据数据帧格式扫描数据帧头。如果检测到数据帧头，则开始记录数据，直到检测到下一个数据帧头，或者检测到持续的高电平或者低电平。

步骤4：  根据数据帧的长度字段的值N，读取接收到的N位密码数据。