本發(fā)明涉及一種門禁系統(tǒng)，尤其涉及一種基于ZigBee的門禁系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，門禁系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在居室、辦公室和倉(cāng)庫(kù)等場(chǎng)所，在門禁系統(tǒng)中采用的門禁方法通常有門禁卡、門禁密碼和指紋識(shí)別等，RFID技術(shù)在門禁系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。一方面，公知的門禁系統(tǒng)通常有一臺(tái)監(jiān)控主機(jī)用于對(duì)系統(tǒng)的管理，監(jiān)控主機(jī)是系統(tǒng)管理的核心，當(dāng)監(jiān)控主機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，將會(huì)對(duì)門禁系統(tǒng)的正常使用帶來(lái)影響。另一方面，公知的門禁系統(tǒng)通常一臺(tái)監(jiān)控主機(jī)用于對(duì)一個(gè)門禁控制器的管理，而且監(jiān)控主機(jī)與系統(tǒng)的連接通常采用串口線或其它總線，布線較麻煩，而且連接距離也會(huì)受到一定的限制，同時(shí)也不便于以后對(duì)系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)和擴(kuò)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有門禁系統(tǒng)的不足，本發(fā)明提供了一種基于ZigBee的門禁系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，能通過(guò)ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)或GSM網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)門禁系統(tǒng)的管理和操作。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：這種基于ZigBee的門禁系統(tǒng)由門禁控制器、ZigBee模塊(終端節(jié)點(diǎn))、ZigBee模塊(路由器)、ZigBee模塊(協(xié)調(diào)器)和監(jiān)控終端組成。

所述的門禁控制器由S3C44B0X微處理器、鍵盤、讀卡器、存儲(chǔ)器、GSM模塊、LCD顯示器、報(bào)警電路和門控模塊組成。

其中，鍵盤為5X5的矩陣鍵盤，鍵盤分別與S3C44B0X微處理器的10個(gè)I/O口連接。用戶可以通過(guò)鍵盤輸入門禁密碼來(lái)控制門鎖的開(kāi)/關(guān)，同時(shí)，管理員也可以通過(guò)鍵盤對(duì)門禁控制器進(jìn)行管理。一方面，管理員可以通過(guò)監(jiān)控終端和ZigBee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)對(duì)各門禁控制器進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和操作，例如，管理員可以通過(guò)監(jiān)控終端和ZigBee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)修改門禁控制器的門禁密碼，為門禁控制器添加新的門禁卡信息或刪除原有的門禁卡信息等。另一方面，當(dāng)監(jiān)控終端出現(xiàn)故障或ZigBee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障或出現(xiàn)其它的一些特殊情況時(shí)，管理員可以通過(guò)門禁控制器中的鍵盤、讀卡器和LCD顯示器對(duì)門禁控制器進(jìn)行管理和操作，例如，管理員通過(guò)了身份驗(yàn)證后，可以通過(guò)門禁控制器中的鍵盤、讀卡器和LCD顯示器修改門禁控制器的門禁密碼，為門禁控制器添加新的門禁卡信息或刪除原有的門禁卡信息和設(shè)置門禁控制器的工作模式等。

讀卡器用于讀取門禁卡的信息，讀卡器通過(guò)串口與S3C44B0X微處理器連接。用戶可以使用門禁卡來(lái)控制門鎖的開(kāi)/關(guān)，管理員可以通過(guò)讀卡器對(duì)門禁控制器中的門禁卡信息進(jìn)行管理。管理員可以通過(guò)監(jiān)控終端和ZigBee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)為門禁控制器添加新的門禁卡信息或刪除原有的門禁卡信息，當(dāng)監(jiān)控終端出現(xiàn)故障或ZigBee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障或出現(xiàn)其它的一些特殊情況時(shí)，管理員可以通過(guò)門禁控制器中的鍵盤、讀卡器和LCD顯示器為門禁控制器添加新的門禁卡信息或刪除原有的門禁卡信息。

存儲(chǔ)器用于存放門禁控制器的門禁密碼、門禁卡信息、用戶和管理員的手機(jī)號(hào)碼、門禁控制器的工作模式和管理員的登錄密碼等系統(tǒng)信息。

GSM模塊通過(guò)串口與S3C44B0X微處理器進(jìn)行連接和通信。用戶可以使用手機(jī)給門禁控制器發(fā)送控制信息對(duì)門禁控制器中的門鎖進(jìn)行遠(yuǎn)程開(kāi)/關(guān)控制。管理員可以使用手機(jī)給門禁控制器發(fā)送查詢信息或控制信息分別去查詢門禁控制器的工作狀態(tài)或?qū)﹂T禁控制器進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和操作，例如，管理員可以使用手機(jī)以管理員的身份登錄門禁控制器，成功登錄后即可對(duì)門禁控制器的門禁密碼進(jìn)行修改等。

LCD顯示器用于顯示系統(tǒng)數(shù)據(jù)，同時(shí)也給用戶提供了一個(gè)友好的人機(jī)交互界面，LCD顯示器通過(guò)S3C44B0X微處理器的I/O口與S3C44B0X微處理器連接。

報(bào)警電路由發(fā)光二極管、蜂鳴器和其它的外圍電路組成，發(fā)光二極管和蜂鳴器通過(guò)S3C44B0X微處理器的I/O口與S3C44B0X微處理器連接。報(bào)警電路用于發(fā)出報(bào)警信號(hào)，例如，當(dāng)用戶多次輸入門禁密碼有誤或用戶的門禁卡信息無(wú)效時(shí)，門禁控制器通過(guò)報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

門控模塊包含繼電器、電鎖、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和電機(jī)4個(gè)組成部分，電鎖安裝在門上。繼電器通過(guò)S3C44B0X 微處理器的I/O口與S3C44B0X微處理器連接，S3C44B0X微處理器通過(guò)控制繼電器的通斷電來(lái)控制電鎖的啟閉。電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)S3C44B0X微處理器的I/O口與S3C44B0X微處理器連接，S3C44B0X微處理器通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)控制門的開(kāi)/關(guān)。

所述的ZigBee模塊(終端節(jié)點(diǎn))通過(guò)串口與門禁控制器進(jìn)行連接和通信，ZigBee模塊(終端節(jié)點(diǎn))采用CC2530芯片。

所述的ZigBee模塊(路由器)通過(guò)ZigBee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)與ZigBee模塊(終端節(jié)點(diǎn))和ZigBee模塊(協(xié)調(diào)器)進(jìn)行連接和通信，ZigBee模塊(路由器)采用CC2530芯片。

所述的ZigBee模塊(協(xié)調(diào)器)通過(guò)串口與監(jiān)控終端進(jìn)行連接和通信，ZigBee模塊(協(xié)調(diào)器)采用CC2530芯片。

所述的監(jiān)控終端為PC機(jī)，監(jiān)控終端通過(guò)串口與ZigBee模塊(協(xié)調(diào)器)進(jìn)行連接和通信。監(jiān)控終端通過(guò)串口接收Z(yǔ)igBee模塊(協(xié)調(diào)器)傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和存儲(chǔ)，同時(shí)，監(jiān)控終端也可以通過(guò)串口和ZigBee模塊(協(xié)調(diào)器)將數(shù)據(jù)傳送給各個(gè)門禁控制器。管理員可以通過(guò)監(jiān)控終端的監(jiān)控界面對(duì)門禁控制器進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和操作，例如，管理員可以通過(guò)監(jiān)控終端的監(jiān)控界面修改門禁控制器的門禁密碼，設(shè)置門禁控制器的工作模式，為門禁控制器添加新的門禁卡信息或刪除原有的門禁卡信息等。

本發(fā)明的有益效果是：管理員可以通過(guò)監(jiān)控終端或手機(jī)或門禁控制器設(shè)置門禁控制器的工作模式和門禁密碼等。門禁控制器支持三種工作模式，可根據(jù)實(shí)際需要和不同的安全門禁級(jí)別對(duì)門禁控制器的工作模式進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)門禁控制器工作在工作模式1時(shí)，用戶可以使用門禁密碼或門禁卡或手機(jī)短信三種方式中的任何一種方式對(duì)門禁控制器的門鎖進(jìn)行開(kāi)/關(guān)控制，當(dāng)門禁控制器工作在工作模式2時(shí)，用戶必須要同時(shí)使用門禁密碼和門禁卡才能對(duì)門禁控制器中的門鎖進(jìn)行開(kāi)/關(guān)控制，即只有當(dāng)用戶的門禁密碼和門禁卡都同時(shí)有效時(shí)，門鎖才會(huì)打開(kāi)，當(dāng)門禁控制器工作在工作模式3時(shí)，用戶必須要同時(shí)使用門禁密碼、門禁卡和手機(jī)短信才能對(duì)門禁控制器中的門鎖進(jìn)行開(kāi)/關(guān)控制，即只有當(dāng)用戶的門禁密碼、門禁卡和手機(jī)號(hào)碼及短信內(nèi)容都同時(shí)有效時(shí)，門鎖才會(huì)打開(kāi)；各個(gè)門禁控制器均能獨(dú)立運(yùn)行，當(dāng)監(jiān)控終端出現(xiàn)故障或ZigBee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障或出現(xiàn)其它的一些特殊情況時(shí)，管理員可以直接通過(guò)門禁控制器對(duì)其進(jìn)行管理和操作，例如，管理員可以直接通過(guò)門禁控制器修改門禁控制器的門禁密碼、設(shè)置門禁控制器的工作模式，為門禁控制器添加新的門禁卡信息或刪除原有的門禁卡信息等，有效的提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；根據(jù)實(shí)際需要，可單獨(dú)對(duì)某個(gè)門禁控制器進(jìn)行安裝和使用，不使用ZigBee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)對(duì)其組網(wǎng)，同時(shí)，也可以安裝多個(gè)門禁控制器，各門禁控制器通過(guò)ZigBee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行組網(wǎng)，布線方便，同時(shí)也便于以后對(duì)系統(tǒng)的擴(kuò)展和級(jí)聯(lián)；當(dāng)監(jiān)控終端出現(xiàn)故障或者ZigBee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障或者出現(xiàn)其它的特殊情況時(shí)，管理員可以使用手機(jī)以管理員的身份登錄門禁控制器，成功登錄后即可對(duì)門禁控制器進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和操作。

附圖說(shuō)明

附圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)監(jiān)控結(jié)構(gòu)框圖。

附圖2是本發(fā)明的門禁控制器硬件結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1、附圖2和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明：

如附圖1所示，基于ZigBee的門禁系統(tǒng)包括門禁控制器、ZigBee模塊(終端節(jié)點(diǎn))、ZigBee模塊(路由器)、ZigBee模塊(協(xié)調(diào)器)和監(jiān)控終端。門禁控制器通過(guò)串口與ZigBee模塊(終端節(jié)點(diǎn))進(jìn)行連接和通信，ZigBee模塊(路由器)通過(guò)ZigBee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)與ZigBee模塊(終端節(jié)點(diǎn))和ZigBee模塊(協(xié)調(diào)器)進(jìn)行連接和通信，ZigBee模塊(終端節(jié)點(diǎn))通過(guò)串口與監(jiān)控終端進(jìn)行連接和通信，監(jiān)控終端為PC機(jī)，監(jiān)控終端通過(guò)ZigBee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)對(duì)各個(gè)門禁控制器進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和操作。

如附圖2所示，門禁控制器包括S3C44B0X微處理器、鍵盤、讀卡器、存儲(chǔ)器、GSM模塊、LCD顯示器、報(bào)警電路和門控模塊。鍵盤通過(guò)S3C44B0X微處理器的I/O口與S3C44B0X微處理器連接，讀卡器通過(guò)串口與S3C44B0X微處理器連接，GSM模塊通過(guò)串口與S3C44B0X微處理器連接，LCD顯示器、報(bào)警電路和門控模塊分別通過(guò)S3C44B0X微處理器的I/O口與S3C44B0X微處理器連接。

工作過(guò)程為：根據(jù)實(shí)際需要和不同的安全門禁級(jí)別，管理員可以通過(guò)監(jiān)控終端或手機(jī)或門禁控制器設(shè) 置門禁控制器的工作模式和門禁密碼等，門禁控制器支持三種工作模式。一方面，監(jiān)控終端通過(guò)ZigBee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)和ZigBee模塊(協(xié)調(diào)器)接收各門禁控制器傳送給它的信息并對(duì)信息進(jìn)行分析、更新和存儲(chǔ)，并將相應(yīng)的信息顯示到監(jiān)控終端的監(jiān)控界面。另一方面，監(jiān)控終端可以通過(guò)ZigBee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)和ZigBee模塊(協(xié)調(diào)器)給各門禁控制器發(fā)送查詢信息對(duì)各門禁控制器執(zhí)行相應(yīng)的查詢操作，門禁控制器接收到監(jiān)控終端發(fā)送的查詢信息后，對(duì)查詢信息進(jìn)行分析并將查詢結(jié)果通過(guò)ZigBee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送給監(jiān)控終端，例如，監(jiān)控終端可以給門禁控制器發(fā)送查詢信息，對(duì)門禁控制器的門禁密碼、門鎖的開(kāi)/關(guān)狀態(tài)、門禁控制器的工作模式和有效的門禁卡信息等進(jìn)行查詢；監(jiān)控終端也可以通過(guò)ZigBee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)和ZigBee模塊(協(xié)調(diào)器)給各門禁控制器發(fā)送控制信息對(duì)門禁控制器執(zhí)行相應(yīng)的控制操作，門禁控制器接收監(jiān)控終端發(fā)送的控制信息并對(duì)信息進(jìn)行分析，然后根據(jù)分析結(jié)果對(duì)門禁控制器執(zhí)行相應(yīng)的控制操作，例如，監(jiān)控終端可以給門禁控制器發(fā)送開(kāi)門的控制信息，門禁控制器接收信息并對(duì)信息進(jìn)行分析，然后根據(jù)分析結(jié)果控制門禁控制器中的門鎖將其打開(kāi)。管理員可以通過(guò)監(jiān)控終端的監(jiān)控界面設(shè)置各門禁控制器的工作模式，設(shè)置各門禁控制器的門禁密碼，為門禁控制器添加新的門禁卡信息或刪除原有的門禁卡信息等，同時(shí)，管理員也可以通過(guò)監(jiān)控終端的監(jiān)控界面對(duì)各門禁控制器中的門鎖進(jìn)行遠(yuǎn)程開(kāi)/關(guān)控制等。通過(guò)監(jiān)控終端的監(jiān)控界面，管理員可以實(shí)時(shí)查看到各門禁控制器中門鎖的開(kāi)/關(guān)狀態(tài)和各門禁控制器的工作模式等信息。在監(jiān)控終端和門禁控制器中均保存有門禁控制器的門禁密碼、有效的門禁卡信息、門禁控制器的工作模式等信息，當(dāng)管理員通過(guò)監(jiān)控終端對(duì)門禁控制器的門禁密碼進(jìn)行了修改或通過(guò)監(jiān)控終端添加了新的門禁卡信息或刪除了原有的門禁卡信息等，則監(jiān)控終端會(huì)及時(shí)的將發(fā)生了變動(dòng)的信息通過(guò)ZigBee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送給門禁控制器，門禁控制器接收信息并將保存在門禁控制器中的相應(yīng)信息進(jìn)行更新和存儲(chǔ)，同時(shí)，當(dāng)管理員通過(guò)門禁控制器對(duì)門禁控制器中的門禁密碼做了修改或通過(guò)門禁控制器添加了新的門禁卡信息或刪除了原有的門禁卡信息等，若門禁控制器通過(guò)ZigBee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)進(jìn)行了組網(wǎng)和聯(lián)網(wǎng)，則門禁控制器也會(huì)及時(shí)的將發(fā)生了變動(dòng)的信息通過(guò)ZigBee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送給監(jiān)控終端，監(jiān)控終端接收信息并將門禁控制器保存在監(jiān)控終端中的相應(yīng)信息進(jìn)行更新和存儲(chǔ)。

門禁控制器支持三種工作模式，可根據(jù)實(shí)際需要和不同的安全門禁級(jí)別對(duì)門禁控制器的工作模式進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)門禁控制器工作在工作模式1時(shí)，用戶可以通過(guò)門禁控制器中的鍵盤輸入門禁密碼，門禁控制器對(duì)用戶輸入的門禁密碼進(jìn)行判斷，當(dāng)門禁密碼正確時(shí)，門禁控制器控制門鎖將其打開(kāi)；用戶也可以通過(guò)讀卡器讀取用戶的門禁卡信息，門禁控制器對(duì)讀取到的門禁卡信息進(jìn)行判斷，當(dāng)門禁卡信息有效時(shí)，門禁控制器控制門鎖將其打開(kāi)；同時(shí)，用戶也可以使用手機(jī)給門禁控制器發(fā)送短信，門禁控制器接收短信并對(duì)短信內(nèi)容和用戶手機(jī)號(hào)碼的有效性進(jìn)行判斷，當(dāng)短信內(nèi)容和用戶的手機(jī)號(hào)碼均有效時(shí)，門禁控制器控制門鎖將其打開(kāi)。當(dāng)門禁控制器工作在工作模式2時(shí)，用戶需要通過(guò)門禁控制器中的鍵盤輸入門禁密碼，同時(shí)通過(guò)讀卡器讀取用戶的門禁卡信息，門禁控制器對(duì)用戶輸入的門禁密碼和用戶的門禁卡信息進(jìn)行分析，當(dāng)用戶輸入的門禁密碼和讀取到的用戶的門禁卡信息都同時(shí)有效時(shí)，門禁控制器控制門鎖將其打開(kāi)。當(dāng)門禁控制器工作在工作模式3時(shí)，用戶需要通過(guò)門禁控制器中的鍵盤輸入門禁密碼，通過(guò)讀卡器讀取用戶的門禁卡信息，同時(shí)，通過(guò)手機(jī)給門禁控制器發(fā)送短信，門禁控制器對(duì)用戶輸入的門禁密碼、讀取到的用戶門禁卡信息和用戶的手機(jī)號(hào)碼及短信內(nèi)容進(jìn)行分析，當(dāng)用戶輸入的門禁密碼、用戶的門禁卡信息和用戶的手機(jī)號(hào)碼及短信內(nèi)容都正確有效時(shí)，門禁控制器控制門鎖將其打開(kāi)。

根據(jù)實(shí)際需要，可單獨(dú)對(duì)某個(gè)門禁控制器進(jìn)行安裝和使用，不使用ZigBee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)對(duì)其組網(wǎng)和聯(lián)網(wǎng)，同時(shí)，也可以安裝多個(gè)門禁控制器，各門禁控制器通過(guò)ZigBee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行組網(wǎng)和聯(lián)網(wǎng)。每個(gè)門禁控制器都是一個(gè)獨(dú)立的功能整體，當(dāng)監(jiān)控終端出現(xiàn)故障或ZigBee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障或出現(xiàn)其它的一些特殊情況時(shí)，各門禁控制器均能獨(dú)立運(yùn)行。

管理員可以通過(guò)監(jiān)控終端和ZigBee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程對(duì)各門禁控制器進(jìn)行管理和操作。當(dāng)監(jiān)控終端出現(xiàn)故障或ZigBee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障或出現(xiàn)其它的一些特殊情況時(shí)，管理員也可以直接對(duì)門禁控制器進(jìn)行管理和操作。首先，管理員需要通過(guò)門禁控制器中的鍵盤輸入管理員密碼，然后，門禁控制器對(duì)管理員的身份進(jìn)行驗(yàn)證，當(dāng)管理員的身份驗(yàn)證通過(guò)之后，管理員即可直接對(duì)門禁控制器執(zhí)行相應(yīng)的管理和操作了，例如，管理員的身份驗(yàn)證通過(guò)之后，管理員可以通過(guò)門禁控制器中的鍵盤、讀卡器和LCD顯示器重新設(shè)置或更改門禁控制器的門禁密碼和設(shè)置門禁控制器的工作模式等，同時(shí)，管理員也可以通過(guò)門禁控制器中的鍵盤、讀卡器和LCD顯示器為門禁控制器添加新的門禁卡信息或刪除門禁控制器中原有的門禁卡信 息等。當(dāng)管理員直接通過(guò)門禁控制器對(duì)門禁控制器中的相關(guān)信息進(jìn)行了重新設(shè)置或更改時(shí)，若門禁控制器通過(guò)ZigBee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)進(jìn)行了組網(wǎng)和聯(lián)網(wǎng)，則門禁控制器需及時(shí)的將重新設(shè)置或更改的信息通過(guò)ZigBee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送給監(jiān)控終端，監(jiān)控終端接收信息并及時(shí)的將門禁控制器保存在監(jiān)控終端中的相關(guān)信息進(jìn)行更新。

各門禁控制器均帶有GSM模塊，用戶可以使用手機(jī)給門禁控制器發(fā)送短信對(duì)門禁控制器中的門鎖進(jìn)行遠(yuǎn)程開(kāi)/關(guān)控制。當(dāng)監(jiān)控終端出現(xiàn)故障或ZigBee無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障或者出現(xiàn)其它的一些特殊情況時(shí)，管理員可以使用手機(jī)以管理員的身份登錄門禁控制器，成功登錄門禁控制器后，管理員即可使用手機(jī)對(duì)門禁控制器進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和操作了，例如，管理員使用手機(jī)成功登錄門禁控制器后，管理員可以使用手機(jī)給門禁控制器發(fā)送短信遠(yuǎn)程修改門禁控制器的門禁密碼、重新設(shè)置門禁控制器的工作模式、為門禁控制器添加新的門禁卡信息或刪除門禁控制器中保存的原有的門禁卡信息等。