一种景区智能门禁控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及门禁控制技术领域，尤其涉及到一种景区智能门禁控制装置。


背景技术：

2.疫情防护期间需要对景区进行人流量控制和安全健康检测等，这样可以及时的发现安全隐患并及时采取有效措施，而传统的景区门禁仅有简单的闸门控制功能或提醒功能，在进行体温检测或者健康码检测时需要借助人工配合或者设置独立的自动检测设备，且不能将门禁功能和健康检测功能相结合，十分不便。
3.综上所述，如何提供一种结构简单、功能多样且安全检测效率高、使用便捷的景区智能门禁控制装置，是本领域技术人员急需解决的问题。


技术实现要素：

4.本方案针对上文提到的问题和需求，提出一种景区智能门禁控制装置，其由于采取了如下技术方案而能够解决上述技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种景区智能门禁控制装置，包括：健康码识别模块、非接触红外测温模块、消毒模块和主控制模块；
6.所述健康码识别模块用于对进入景区的人员的健康码进行识别，并将识别信息发送给所述主控制模块；
7.所述非接触红外测温模块用于对进入景区的人员进行非接触红外人体测温；
8.所述消毒模块用于接收所述主控制模块发送的控制信号，并根据所述信号控制洗手液挤出装置自动挤出酒精洗手液；
9.所述健康码识别模块、所述非接触红外测温模块、所述消毒模块均与所述主控制模块电连接，所述主控制模块用于发送控制信号至所述消毒模块并接收所述健康码识别模块输出的识别信息和所述红外测温模块输出的红外测温信息，所述主控制模块包括控制器模块和报警模块，所述控制器模块和报警模块电连接，所述报警模块用于在健康码异常或人体温度异常或超过限流人数时进行报警。
10.进一步地，所述健康码识别模块包括视觉识别装置，所述视觉识别装置与所述主控制模块电连接。
11.进一步地，所述非接触红外测温模块包括热电堆传感器、运算放大器、耦合电容和供电模块，所述热电堆传感器用于检测人体温度信号，所述运算放大器用于将所述人体温度信号进行放大，所述耦合电容与所述运算放大器电连接将放大后的人体温度信号发送给所述控制器模块，所述供电模块用于为所述热电堆传感器提供精密的1.225v供电电压。
12.进一步地，还包括门禁模块，所述门禁模块包括红外对射电路和步进电机控制电路；
13.所述红外对射电路用于检测人体靠近信息
14.所述红外对射电路包括发射电路和接收电路，所述发射电路包括红外发射管和电
容、电阻组成，所述接收电路通过两个电位器可以修改电路灵敏度和延时时间；
15.所述步进电机控制电路包括电机驱动芯片，所述电机驱动芯片与用于驱动闸门启闭的步进电机和所述控制器模块电连接。
16.进一步地，所述主控制模块还包括oled显示模块、矩阵键盘模块、时钟及环境测温模块、实时状态指示模块、环境湿度检测模块、串口通讯模块和my-daq转接口模块；
17.所述oled显示模块包括oled显示屏，所述oled显示模块用于显示实时的环境温度、环境湿度、当前时间、检测总人数和景区允许进入人数；
18.所述矩阵键盘模块用于设置景区的限流人数；
19.所述时钟及环境测温模块用于检测时钟信息和温度信息，所述时钟及环境测温模块包括时钟芯片和二级供电模块，所述时钟及环境测温模块用于显示时钟和温度及确保所述控制器模块断电时钟数据不复位，数据也不丢失，所述二级供电模块包括3v点电池；
20.所述环境湿度检测模块用于检测环境湿度，所述环境湿度检测模块包括湿度传感器和555组成的方波发生器电路，所述湿度传感器和所述555组成的方波发生器电路电连接，通过所述555组成的方波发生器电路把检测到的湿度变化信号传递给所述控制器模块；
21.所述实时状态指示模块包括3个双色发光二极管；
22.所述串口通讯模块用于与上位机进行通信连接，所述串口通讯模块包括sp3232串口通信芯片、d型接口、耦合电容、自锁按键和上拉电阻，所述自锁按键用于切换通讯功能与断开通讯功能；
23.所述oled显示模块、所述矩阵键盘模块、所述时钟及环境测温模块、所述实时状态指示模块、所述环境湿度检测模块和所述串口通讯模块均与所述控制器模块电连接。
24.进一步地，所述控制器模块包括单片机、存储芯片、振荡电路、电容滤波电路和外围复位电路，所述单片机电路还预留用于下载和调试程序的jtag接口及用于所述单片机自选启动方式的预留两个开关，所述存储芯片、所述振荡电路、所述电容滤波电路和所述外围复位电路均与所述单片机电连接。
25.进一步地，还包括电源保护及稳压模块，所述电源保护及稳压模块包括保护电路和稳压电路，所述保护电路是外部5v电源，经过一个二极管单向导通保护，再经过两个电容滤波，所述稳压电路包括一个3.3v的稳压管和滤波电容，所述电源保护及稳压模块用于为装置提供所需电压源和进行电压保护。
26.进一步地，所述报警模块用于接收所述主控制模块发送的报警控制信息，所述报警模块包括三极管控制开关和蜂鸣器，所述三极管控制开关与所述蜂鸣器电连接。
27.从上述的技术方案可以看出，本实用新型的有益效果是：该景区智能门禁控制装置结构简单、通信状态稳定且安全检测效率高、且使用便捷，除实现一体化健康检测及门禁功能外，还可根据需求进行限流人数设置，及安全检测报警。
28.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，下文中将结合附图对实施本实用新型的最优实施例进行更详尽的描述，以便能容易地理解本实用新型的特征和优点。
附图说明
29.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下文将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，其中，附图仅仅用于展示
本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。
30.图1为本实用新型景区智能门禁控制装置的组成结构示意图。
31.图2为本实用新型景区智能门禁控制装置的电路连接示意图。
32.图3为本实用新型中非接触红外测温模块的电路结构示意图。
33.图4为本实用新型中oled显示模块的电路结构示意图。
34.图5为本实用新型中矩阵键盘模块的电路结构示意图。
35.图6为本实用新型中时钟及环境测温模块的电路结构示意图。
36.图7为本实用新型中环境湿度检测模块的电路结构示意图。
37.图8为本实用新型中串口通讯模块的电路结构示意图。
38.图9为本实用新型中控制器模块的电路结构示意图。
39.图10为本实用新型中红外对射电路的电路结构示意图。
40.图11为本实用新型中步进电机控制电路的电路结构示意图。
具体实施方式
41.为了使得本实用新型的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
42.本系统提供了一种安全检测效率高、且使用便捷的景区智能门禁控制装置，参见附图1至附图10，本系统包括：健康码识别模块、非接触红外测温模块、消毒模块和主控制模块以及用于控制景区游客进入的门禁模块。各模块的组成结构和各模块的电路连接关系如图1至图2所示。
43.所述健康码识别模块用于对进入景区的人员的健康码进行识别，并将识别信息发送给所述主控制模块。
44.具体地，所述健康码识别模块包括视觉识别装置，所述视觉识别装置与所述主控制模块电连接，该视觉识别装置包括二维码识别装置，在识别完成后发送数据给单片机串口，通过显示模块显示绿码、红码和黄码。
45.所述非接触红外测温模块用于对进入景区的人员进行非接触红外人体测温。所述非接触红外测温模块包括热电堆传感器、运算放大器、耦合电容和供电模块，所述热电堆传感器用于检测人体温度信号，所述运算放大器用于将所述人体温度信号进行放大，所述耦合电容与所述运算放大器电连接将放大后的人体温度信号发送给所述控制器模块，所述供电模块用于为所述热电堆传感器提供精密的1.225v供电电压。
46.在本实施例中，采用isb-ts45d热电堆传感器检测温度信号，温度信号经过rs8551运放放大，且经过电容耦合给单片机，热电堆传感器供电电压用ts821提供精密的1.225v供电，传感器自带热敏电阻作为温度补偿。具体的电路结构如图3所示。
47.所述消毒模块用于接收所述主控制模块发送的控制信号，并根据所述信号控制洗手液挤出装置自动挤出酒精洗手液。
48.所述健康码识别模块、所述非接触红外测温模块、所述消毒模块均与所述主控制
模块电连接，所述主控制模块用于发送控制信号至所述消毒模块并接收所述健康码识别模块输出的识别信息和所述红外测温模块输出的红外测温信息，所述主控制模块包括控制器模块和报警模块，所述控制器模块和报警模块电连接，所述报警模块用于在健康码异常或人体温度异常或超过限流人数时进行报警。
49.如图4至图8所示，所述主控制模块还包括oled显示模块、矩阵键盘模块、时钟及环境测温模块、实时状态指示模块、环境湿度检测模块、串口通讯模块和my-daq转接口模块。
50.具体地，所述oled显示模块包括oled显示屏，所述oled显示模块用于显示实时的环境温度、环境湿度、当前时间、检测总人数和景区允许进入人数。其中，oled显示屏采用四线连接方式和单片机连接通信，且通信端口采用上拉10k电阻，保持信号稳定。而时间可以通过上位机进行控制修改。
51.所述矩阵键盘模块用于设置景区的限流人数。且本实施例中采用4*4按键控制单片机，且每个按键采用一个0.01uf的电容去抖。
52.所述时钟及环境测温模块用于检测时钟信息和温度信息，所述时钟及环境测温模块包括时钟芯片和二级供电模块，所述时钟及环境测温模块用于显示时钟和温度及确保所述控制器模块断电时钟数据不复位，数据也不丢失，所述二级供电模块包括3v点电池。时钟芯片采用高精度ds3231芯片。
53.所述环境湿度检测模块用于检测环境湿度，所述环境湿度检测模块包括湿度传感器和555组成的方波发生器电路，所述湿度传感器和所述555组成的方波发生器电路电连接，通过所述555组成的方波发生器电路把检测到的湿度变化信号传递给所述控制器模块。 md1101型号的湿度传感器随着外围湿度改变容值，随着容值改变方波频率发生变化，单片机检测不一样的频率显示不一样的湿度值。
54.所述实时状态指示模块包括3个双色发光二极管。显示9种指示状态。
55.所述串口通讯模块用于与上位机进行通信连接，所述串口通讯模块包括sp3232串口通信芯片、d型接口、耦合电容、自锁按键和上拉电阻，所述自锁按键用于切换通讯功能与断开通讯功能。
56.所述oled显示模块、所述矩阵键盘模块、所述时钟及环境测温模块、所述实时状态指示模块、所述环境湿度检测模块和所述串口通讯模块均与所述控制器模块电连接。
57.my-daq转接口模块是由一个my-daq转接口组成，可以将电路上需要采集和将要被控制的信号，连接到这个接口上，用于和 my-daq通讯。
58.在本装置中，如图9所示，所述控制器模块包括单片机、存储芯片、振荡电路、电容滤波电路和外围复位电路，所述单片机电路还预留用于下载和调试程序的jtag接口及用于所述单片机自选启动方式的预留两个开关，所述存储芯片、所述振荡电路、所述电容滤波电路和所述外围复位电路均与所述单片机电连接。
59.在本实施例中，单片机采用stm32f103，用于信息存储的存储芯片采用sst25vf016存储芯片，芯片内可保存景区限流数据，且单片机复位后数据依旧可以保存。
60.所述报警模块用于接收所述主控制模块发送的报警控制信息并进行异常报警，所述报警模块包括三极管控制开关和蜂鸣器，所述三极管控制开关与所述蜂鸣器电连接，报警模块在超温或非绿码或超限流人数时报警。
61.如图10至图11所示，所述门禁模块包括红外对射电路和步进电机控制电路；所述
红外对射电路用于检测人体靠近信息，所述红外对射电路包括发射电路和接收电路，所述发射电路包括红外发射管和电容、电阻组成，所述接收电路通过两个电位器可以修改电路灵敏度和延时时间。
62.所述步进电机控制电路包括电机驱动芯片，所述电机驱动芯片与用于驱动闸门启闭的步进电机和所述控制器模块电连接。在本实施例中，电机驱动芯片采用uln2003，单片机与uln2003连接驱动控制步进电机工作。
63.本装置还包括电源保护及稳压模块，所述电源保护及稳压模块包括保护电路和稳压电路，所述保护电路是外部5v电源，经过一个二极管单向导通保护，再经过两个电容滤波，所述稳压电路包括一个3.3v的稳压管和滤波电容，所述电源保护及稳压模块用于为装置提供所需电压源和进行电压保护，稳压电路将+5v电源稳压成 +3.3v电源，+5v和+3.3v都有发光二极管显示，并用限流电路保护发光二极管。+5v和+3.3v电压用于供给电路中的其他电路。
64.在本实施例中，除过进行健康码识别、非接触红外测温和自动挤出酒精洗手液之外，本装置还可以对景区的人数进行限流，并可以通过labview监控界面，对实时数据进行监控。提高了安全检测效率，且使用便捷，成本较低。
65.在本实施例中，状态指示灯的表示包括电源指示、初始化指示及状态转换指示，例如：(1)、接通+5v电源，led1、led5点亮，按下s2(复位键)后，led2、led3、led4显示蓝色状态灯，延时 2s后，全部熄灭3s，同时led6亮显示欢迎界面；初始化时，led2、 led3、led4指示灯的状态如下表1所示：
66.表1
[0067][0068][0069]
(2)、欢迎界面后自动显示系统主界面即扫健康码界面，同时 led4亮紫色灯(红灯和蓝灯同时亮)；(3)、如果此时扫描绿码直接进入测温界面(用视觉识别模块摄像头对准绿码)，同时led4亮蓝色灯，led2亮紫色灯，如果扫到红码和黄码会一直留在系统主界面，并且蜂鸣器会报警；(4)、用手靠近温度传感器ic3(手距离传感器 1-2cm，且靠近时间超过5s)，如果温度检测到传感器一直低于31℃，界面一直显示测温界面，如果测量的温度在31℃-38℃，界面显示体温正常界面，同时led4亮蓝色灯，led2亮蓝色灯；用手靠近温度传感器ic3(手距离传感器1-2cm，靠近时间超过5s)，此时温度超过38℃，蜂鸣器会报警，界面显示体温
异常界面后led6亮回到系统主界面；另外在串口通讯模块进行时间设置，通过将j1端子接上串口线连接电脑串口，弹起s3(232通讯)键(弹起s3接通通讯)，接通+5v电源，在上位机(电脑)上运行“时间校验.exe”工具，选择visa资源名称，年/月/日/星期/小时/分，调节成:21 年06月11日星期五08点08分。(5)、测量正常体温后，进入洗手界面，同时led4亮蓝色灯，led2亮蓝色灯，led3亮紫色灯；(6)、用手靠近门禁模块的红外对管传感器，超过5s，显示通行界面，同时步进电机ms1旋转一下(代表开门)，直达手离开红外对管传感器后再顺时针转一下(代表关门)，如果期间手一直未离开传感器，一直无法进入下一步，同时led4亮蓝色灯，led2亮蓝色灯，led3 亮蓝色灯；如果5s后红外对管未检测到信号，led3再led3亮紫色灯和红色灯之间轮显。当通行界面结束后，显示重新回到系统界面。
[0070]
限流人数设置的过程包括：(1)、按下s2(复位键)，在led6 显示欢迎界面时；长按s19(e键)进入当天景区人数限定密码输入界面；(2)、输入正确密码，例如：1983，再按s15(a键)确定，显示密码验证界面，如果密码错误，显示错误界面；(3)、自动进入人数限定设定界面；(4)、输入可设定的人数，例如我们设置人数5人，直接输入按键5，再按s15(a键)确定，进入设置成功界面；(5)、限流人数设置成功后，按下再按s16(b键)退出，回到扫健康码界面；(6)、当进入景区的人数，到达限流人数，蜂鸣器报警，led6显示超限流界面；(7)、如需重新设置，按下s2(复位键)，重新启动，设置数据可以断电保存。
[0071]
应当说明的是，本实用新型所述的实施方式仅仅是实现本实用新型的优选方式，对属于本实用新型整体构思，而仅仅是显而易见的改动，均应属于本实用新型的保护范围之内。