一种基于LoRa的小区门禁系统论文和设计-陈李胜

全文摘要

本实用新型公开了一种基于LoRa的小区门禁系统，它包含门禁主控设备和楼层终端设备，所述门禁主控设备和楼层终端设备通信连接，所述门禁主控设备包括门禁控制单元、继电器模块、第一无线通信模块；所述楼层终端设备包括楼层控制单元、第二无线通信模块、按键模块；所述第一无线通信模块和第二无线通信模块通信连接，按键模块输入验证信息传输给楼层控制单元，楼层控制单元再通过第二无线通信模块把验证信息发送给第一无线通信模块，第一无线通信模块传输验证信息给门禁控制单元，门禁控制单元再根据验证信息控制继电器模块开门，本实用新型具有功耗低、接收灵敏度高、成本低等优点。

主设计要求

1.一种基于LoRa的小区门禁系统，其特征在于它包含门禁主控设备和楼层终端设备，所述门禁主控设备和楼层终端设备通信连接，所述门禁主控设备和楼层终端设备布局在楼层第一层；所述门禁主控设备包括门禁控制单元、电源模块、继电器模块、第一蜂鸣器、第一无线通信模块，所述电源模块、继电器模块、第一蜂鸣器和第一无线通信模块均直接与所述门禁控制单元电连接，其中门禁控制单元通过第一RS232接口与第一无线通信模块电连接；所述楼层终端设备包括楼层控制单元、电池供电模块、第二无线通信模块、按键模块、第二蜂鸣器，所述电池供电模块、按键模块和第二蜂鸣器均与所述楼层控制单元电连接，所述第二无线通信模块第二RS232接口与所述楼层控制单元电连接；所述第一无线通信模块和第二无线通信模块通信连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的基于LoRa的小区门禁系统，其特征在于所述门禁主控设备还设置有调试串口，所述调试串口通过所述第一RS232接口与所述门禁控制单元电连接。

3.根据权利要求2所述的基于LoRa的小区门禁系统，其特征在于所述楼层终端设备还设置有电压监控模块，所述电压监控模块与所述楼层控制单元和电池供电模块电连接。

4.根据权利要求3所述的基于LoRa的小区门禁系统，其特征在于所述门禁控制单元和楼层控制单元的型号均为STM8L151R6。

5.根据权利要求4所述的基于LoRa的小区门禁系统，其特征在于所述第一无线通信模块和第二无线通信模块均为SX1276系列 LoRa无线通信模块，所述第一无线通信模块和第二无线通信模块均设置有用于控制供电的耗尽型MOS管，所述耗尽型MOS管的型号为AO3401。

6.根据权利要求5所述的基于LoRa的小区门禁系统，其特征在于所述电池供电模块设置有电源稳压电路，所述电源稳压电路设置有稳压芯片、滤波电容和反接的二极管，所述稳压芯片的型号是 HT7333。

7.根据权利要求6所述的基于LoRa的小区门禁系统，其特征在于所述电源模块为低静态电源。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种小区门禁系统系统，特别是一种基于LORA的小区门禁系统系统。

背景技术

随着社会飞速发展，智慧城市和智能安防也在快速发展，现代的小区都已经安装智能控制系统，智能控制系统为小区居民提供方便，最常见的智能控制系统是小区门禁系统。

如果向旧小区重新投入智能控制系统，其成本巨大，居民也难以接受，虽然大部分的旧小区都安装有简易的门禁系统，但是无法同时控制每层楼房的门禁，或多或少存在不便，而且旧小区的楼层结构比较复杂，如果采用接收灵敏度低的无线方案，例如WIFI技术，往往会出门禁失灵或者无法工作的难题，如果采用接收灵敏度高的方案，其功耗比较大，需要另外配备供电系统，增加使用难度等，例如ZigBee技术。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种低功耗、高接收灵敏度、低成本的基于LORA的小区门禁系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于LoRa的小区门禁系统，它包含门禁主控设备和楼层终端设备，所述门禁主控设备和楼层终端设备通信连接，所述门禁主控设备布局和楼层终端设备在楼层第一层；所述门禁主控设备包括门禁控制单元、电源模块、继电器模块、第一蜂鸣器、第一无线通信模块，所述电源模块、继电器模块、第一蜂鸣器和第一无线通信模块均直接与所述门禁控制单元电连接，其中门禁控制单元通过第一RS232接口与第一无线通信模块电连接；所述楼层终端设备包括楼层控制单元、电池供电模块、第二无线通信模块、按键模块、第二蜂鸣器，所述电池供电模块、按键模块和第二蜂鸣器均与所述楼层控制单元电连接，所述第二无线通信模块第二RS232接口与所述楼层控制单元电连接；所述第一无线通信模块和第二无线通信模块通信连接。

所述门禁主控设备还设置有调试串口，所述调试串口通过所述第一RS232接口与所述门禁控制单元电连接。

所述楼层终端设备还设置有电压监控模块，所述电压监控模块与所述楼层控制单元和电池供电模块电连接。

所述门禁控制单元和楼层控制单元的型号均为STM8L151R6。

所述第一无线通信模块和第二无线通信模块均为SX1276系列LoRa无线通信模块，所述第一无线通信模块和第二无线通信模块均设置有用于控制供电的耗尽型MOS管，所述耗尽型MOS管的型号为AO3401。

所述电池供电模块设置有电源稳压电路，所述电源稳压电路设置有稳压芯片、滤波电容和反接的二极管，所述稳压芯片的型号是HT7333。

所述电源模块为低静态电源。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的电源模块为门禁控制单元、继电器模块、第一蜂鸣器和第一无线通信模块供电，电池供电模块为楼层控制单元、第二无线通信模块、按键模块和第二蜂鸣器供电，按键模块输入验证信息传输给楼层控制单元，楼层控制单元再通过第二无线通信模块把验证信息发送给第一无线通信模块，第一无线通信模块传输验证信息给门禁控制单元，门禁控制单元再根据验证信息控制继电器模块开门，第二蜂鸣器反馈验证信息是否正确，第一蜂鸣器作为警报器使用，本实用新型具有功耗低、接收灵敏度高、成本低等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的原理框图；

图2是本实用新型的系统框图。

具体实施方式

参照图1、图2，一种基于LoRa的小区门禁系统，它包含门禁主控设备和楼层终端设备，所述门禁主控设备和楼层终端设备通信连接，所述门禁主控设备和楼层终端设备布局在楼层第一层；所述门禁主控设备包括门禁控制单元、电源模块、继电器模块、第一蜂鸣器、第一无线通信模块，所述电源模块、继电器模块、第一蜂鸣器和第一无线通信模块均直接与所述门禁控制单元电连接，其中门禁控制单元通过第一RS232接口与第一无线通信模块电连接；所述楼层终端设备包括楼层控制单元、电池供电模块、第二无线通信模块、按键模块、第二蜂鸣器，所述电池供电模块、按键模块和第二蜂鸣器均与所述楼层控制单元电连接，所述第二无线通信模块第二RS232接口与所述楼层控制单元电连接；所述第一无线通信模块和第二无线通信模块通信连接，电源模块为门禁控制单元、继电器模块、第一蜂鸣器和第一无线通信模块供电，电池供电模块为楼层控制单元、第二无线通信模块、按键模块和第二蜂鸣器供电，按键模块输入验证信息传输给楼层控制单元，楼层控制单元再通过第二无线通信模块把验证信息发送给第一无线通信模块，第一无线通信模块传输验证信息给门禁控制单元，门禁控制单元再根据验证信息控制继电器模块开门，第二蜂鸣器反馈验证信息是否正确，第一蜂鸣器作为警报器使用，该小区门禁系统具有功耗低、接收灵敏度高、成本低等优点，在本实施例中，电池供电模块采用三块电池供电，第一无线通信模块和第二无线通信模块构建 LoRa通信链路，从而所述门禁主控设备和楼层终端设备通信连接。

所述门禁主控设备还设置有调试串口，所述调试串口通过所述第一RS232接口与所述门禁控制单元电连接，调试串口方便调试程序以及后期升级程序，非常实用。

所述楼层终端设备还设置有电压监控模块，所述电压监控模块与所述楼层控制单元和电池供电模块电连接，电压监控模块用于检测电池供电模块的剩余电量能否保证楼层终端设备正常工作，通过第二蜂鸣器提醒用户是否需要更换电池。

所述门禁控制单元和楼层控制单元的型号均为STM8L151R6，STM8L151R6单片机的内部自带模数转换器，有效减少外围电路设计。

所述第一无线通信模块和第二无线通信模块均为SX1276系列LoRa无线通信模块，所述第一无线通信模块和第二无线通信模块均设置有用于控制供电的耗尽型MOS管，所述耗尽型MOS管的型号为AO3401，SX1276系列LoRa无线通信模块很容易做到+20dBm的发生功率和-148dBm的接收功率，解决了距离和抗干扰和功耗的问题，在按键模块输入验证信息前，当所述耗尽型MOS管处于截止状态时，降低所述第一无线通信模块和第二无线通信模块的功耗，更省电。

所述电池供电模块设置有电源稳压电路，所述电源稳压电路设置有稳压芯片、滤波电容和反接的二极管，所述稳压芯片的型号是HT7333，所述稳压芯片使得电池供电模块的输出电压更稳定，滤波电容使得电池供电模块的输出电压更平稳，反接的二极管防止电池供电模块损坏。

所述电源模块为低静态电源，待机功耗低。

以上的实施方式不能限定本发明创造的保护范围，专业技术领域的人员在不脱离本发明创造整体构思的情况下，所做的均等修饰与变化，均仍属于本发明创造涵盖的范围之内。

设计图

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主设计要求

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