[发明专利]一种基于物联网的共享区域无人值守化管理系统

摘要

本发明公开了一种基于物联网的共享区域无人值守化管理系统，至少包括智能门禁系统、智能电源管理系统以及信息交互平台，其中，智能门禁系统通过无线网方式与信息交互平台相连，可以接收所述的信息交互平台下达的控制信号，用于检控门禁与电源系统；智能门禁系统会将共享区域门禁与电源的使用情况上传至信息交互平台；所述的智能电源管理系统通过无线方式与智能门禁系统相连，可以接收智能门禁系统的控制信号，用于监控共享区域的实时用电数据与控制单个电源的开关，同时所述的智能电源管理系统会将上传至所述的智能门禁系统处理。本发明集网上预约、电源管理、安全监控、数据统计功能为一体，实现了共享区域管理的无人值守化管理。

主权项

1.一种基于物联网的共享区域无人值守化管理系统，其特征在于：该系统至少包括智能门禁系统、智能电源管理系统以及信息交互平台，其中，所述的智能门禁系统通过无线网方式与信息交互平台相连，可以接收所述的信息交互平台下达的控制信号，用于检控门禁与电源系统，所述的智能门禁系统用于将共享区域门禁与电源的使用情况上传至信息交互平台；所述的智能电源管理系统通过无线方式与智能门禁系统相连，用于接收智能门禁系统的控制信号以及监控共享区域的实时用电数据与控制单个电源的开关，并将所采集的信息上传至所述的智能门禁系统处理；所述的信息交互平台包括：由上至下且上下层间能相互通信的表示层、逻辑层和数据层，其中：表示层为客户提供应用服务的图形界面；逻辑层封装了与智能门禁系统与智能电源管理系统的网络管理关联的应用模型，将封装的模式呈现给客户应用程序，根据反映门禁与电源状态的数据进行事件判断，提供客户应用程序和数据服务之间的联系；数据层定义、维护、访问和更新数据，管理和满足应用服务对数据的请求；所述的智能门禁系统进一步包括锁体和智能门禁控制电路，所述智能门禁控制电路用于控制锁体，进一步包括第一微控制器(1)、W5500物联网模块(2)、第一nRF24L01无线模块(3)、指纹模块(4)、触摸显示屏(5)、第一蜂鸣器(6)、步进电机(7)、霍尔传感器(8)和第一电源(9)；所述第一微控制器(1)与W5500物联网模块(2)、第一nRF24L01无线模块(3)、指纹模块(4)、触摸显示屏(5)、第一蜂鸣器(6)、步进电机(7)、霍尔传感器(8)和第一电源(9)相连接，用于控制所述W5500物联网模块(2)、第一nRF24L01无线模块(3)、指纹模块(4)、触摸显示屏(5)、第一蜂鸣器(6)、步进电机(7)、霍尔传感器(8)工作；所述W5500物联网模块(2)与第一微控制器(1)电气相连，用于与信息交互平台进行数据通讯；所述第一nRF24L01无线模块(3)与第一微控制器(1)电气相连，用于与智能电源管理系统进行数据通讯；所述指纹模块(4)与第一微控制器(1)电气相连，用于采集用户指纹；所述触摸显示屏(5)与第一微控制器(1)电气相连，用于与用户进行交互；所述第一蜂鸣器(6)与第一微控制器(1)电气相连，用于发出提示音；所述步进电机(7)与第一微控制器(1)电气相连，用于控制锁舌的伸出与收回；所述霍尔传感器(8)与第一微控制器(1)电气相连，用于检测锁舌位置与门是否关上；所述第一电源(9)与第一微控制器(1)、W5500物联网模块(2)、第一nRF24L01无线模块(3)、指纹模块(4)、触摸显示屏(5)、第一蜂鸣器(6)、步进电机(7)、霍尔传感器(8)电路连接用于给各元器件供电；所述智能门禁系统控制电路至少包括第一芯片U1、第二芯片U2、第三芯片U3、第四芯片U4、W5500物联网模块W1、第一nRF24L01无线模块N1、指纹模块FP1、触摸显示屏模块LED1、第一下载端口DL1、第一蜂鸣器LS1、步进电机M1、第一霍尔传感器H1、第二霍尔传感器H2、第三霍尔传感器H3、第一二极管D1、第一晶振Y1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7；第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第十五电容C15、第十六电容C16和第一按键K1；所述第一芯片U1第一引脚与12V直流电源、第一电容C1、第二电容C2一端相连，第一电容C1、第二电容C2另一端与大地相连，第二引脚与大地相连，第三引脚与第二芯片U2第三引脚、第三电容C3、第四电容C4一端相连，所述第三电容C3、第四电容C4另一端均与大地相连；所述第二芯片U2第一引脚与大地相连，第二引脚与第五电容C5、第六电容C6一端相连，所述第五电容C5、第六电容C6另一端与大地相连，所述第一二极管D1一端与3.3V直流电源相连，另一端与第四电阻R4一端相连，所述第四电阻R4另一端与大地相连；所述第三芯片U3第一引脚、第十三引脚、第十九引脚、第三十二引脚、第四十八引脚、第六十四引脚与3.3V直流电源相连，第十二引脚、第十八引脚、第二十八引脚、第三十一引脚、第四十七引脚、第六十引脚、第六十三引脚与大地直接相连，第五引脚与第一晶振Y1、第五电阻R5、第八电容C8一端相连，所述第八电容C8另一端与大地相连，所述第一晶振Y1另一端与所述第三芯片U3第六引脚、第五电阻R5、第九电容C9一端相连，所述第九电容C9另一端与大地直接相连；所述第三芯片U3第七引脚与第一按键K1、第六电阻R6、第十一电容C11一端相连，所述第一按键K1另一引脚与大地相连，所述第六电阻R6另一端与3.3V直流电源相连，所述第十一电容C11另一端与大地直连；所述第三芯片U3第八引脚与第四芯片U4第一引脚相连，第九引脚与第四芯片U4第二引脚相连，第十引脚与第四芯片U4第三引脚相连，第十一引脚与第四芯片U4第四引脚相连，所述第四芯片U4第五引脚与第三芯片U3第六十二引脚相连，第八引脚直接与大地相连，第九引脚与12V直流电源相连，第十二引脚与第一蜂鸣器LS1一端相连，第十三引脚与步进电机M1第二引脚相连，第十四引脚与步进电机M1第三引脚相连，第十五引脚与步进电机M1第四引脚相连，第十六引脚与步进电机M1第五引脚相连；所述第一蜂鸣器LS1另一端与第七电阻R7相连，第七电阻R7另一端与5V直流电源相连；所述步进电机M1第一引脚直接与大地相连；所述第三芯片U3第十六引脚与触摸屏LED1第四引脚相连，所述触摸屏LED1第一引脚与第七电容C7一端、5V直流电源相连，所述第七电容C7另一端与大地相连，第二引脚与大地相连，第三引脚与第三芯片U3第十七引脚相连；所述第三芯片U3第二十引脚与W5500物联网模块W1第六引脚相连，所述W5500物联网模块第一引脚与3.3V直流电源相连，第二引脚与第三芯片U3第二十七引脚相连，第三引脚与第三芯片U3第二十三引脚相连，第四引脚与第三芯片U3第二十二引脚相连，第五引脚与第三芯片U3第二十一引脚相连，第六引脚与第三芯片U3第二十引脚相连；第七引脚直接与大地相连；所述第三芯片U3第二十九引脚与指纹模块FP1第三引脚相连，第三十引脚与指纹模块FP1第二引脚相连，所述指纹模块FP1第一引脚与3.3V直流电源相连，第四引脚直接与大地相连，第五引脚与第三芯片U3第三十三引脚相连，第六引脚与3.3V直流电源相连；所述第三芯片U3第三十四引脚与第一nRF24L01无线模块N1第五引脚相连，所述第一nRF24L01无线模块N1第一引脚与大地和第十电容C10一端相连，所述第十电容C10另一端与3.3V直流电源相连，所述第一nRF24L01无线模块N1第二引脚与3.3V直流电源相连，第三引脚与第三芯片U3第四十二引脚相连，第四引脚与第三芯片U3第四十一引脚相连，第五引脚与第三芯片U3第三十六引脚相连，第七引脚与第三芯片U3第三十五引脚相连，第八引脚与第三芯片U3第三十四引脚相连；所述第三芯片U3第四十六引脚与第一下载端口DL1第三引脚相连，所述第一下载端口DL1第一引脚与大地相连，第二引脚与3.3V直流电源相连，第四引脚与所述第三芯片U3第四十九引脚相连；所述第三芯片U3第五十一引脚与第一霍尔传感器H1第三引脚、第一电阻R1一端相连；所述第一电阻R1另一端与3.3V直流电源相连；所述第一霍尔传感器H1第一引脚与12V直流电源相连，第二引脚与大地相连；所述第三芯片U3第五十八引脚与第二霍尔传感器H2第三引脚、第二电阻R2一端相连，所述第二电阻R2另一端与3.3V直流电源相连；所述第二霍尔传感器H2第一引脚与12V直流电源相连，第二引脚与大地相连；所述第三芯片U3第五十九引脚与第三霍尔传感器H3第三引脚、第三电阻R3一端相连；所述第三电阻R3另一端与3.3V直流电源相连；所述第三霍尔传感器H3第一引脚与12V直流电源相连，第二引脚与大地相连；所述第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第十五电容C15、第十六电容C16均为一端与3.3V直流电源相连，另一端与大地相连；所述的智能电源管理系统至少包括智能电源管理系统控制电路，所述智能电源管理系统控制电路进一步包括第二微控制器(10)、第二nRF24L01无线模块(11)、继电器(12)、DS1302时钟芯片(13)、电流传感器(14)、第二蜂鸣器(15)、LED指示灯(16)和第二电源(17)；所述第二微控制器(10)与第二nRF24L01无线模块(11)、继电器(12)、DS1302时钟芯片(13)、电流传感器(14)、第二蜂鸣器(15)、LED指示灯(16)和第二电源(17)相连接，用于控制第二nRF24L01无线模块(11)、继电器(12)、DS1302时钟芯片(13)、电流传感器(14)、第二蜂鸣器(15)和LED指示灯(16)工作；所述第二nRF24L01无线模块(11)与第二微控制器(10)电气相连，用于与智能门禁系统进行数据通讯；所述继电器(12)与第二微控制器(10)电气相连，用于控制用电器电源的开关；所述DS1302时钟芯片(13)与第二微控制器(10)电气相连，用于获取时间；所述第二蜂鸣器(15)与第二微控制器(10)电气相连，用于发出提示音；所述LED指示灯(16)与第二微控制器(10)电气相连，用于指示电源状态；所述第二电源(17)与第二微控制器(10)、第二nRF24L01无线模块(11)、继电器(12)、DS1302时钟芯片(13)、电流传感器(14)、第二蜂鸣器(15)和LED指示灯(16)电气相连，用于给各元器件供电；所述智能电源管理系统控制电路至少包括第五芯片U5、第六芯片U6、第七芯片U7，第一三极管Q1、第二三极管Q2，电流传感器HC1，电源模块P1，第二晶振Y2，第二蜂鸣器LS2，第二nRF24L01无线模块NRF1，第二按键K2，继电器K3，第二下载端口ST‑LINK1，发光二极管DS1、第二二极管D2，第一接口J1、第二接口J2，第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15，第十七电容C17、第十八电容C18、第十九电容C19、第二十电容C20、第二十一电容C21、第二十二电容C22、第二十三电容C23、第二十四电容C24、第二十五电容C25、第二十六电容C26、第二十七电容C27；所述第五芯片U5第一引脚与下载端口ST‑LINK1第三引脚、第九电阻R9、第二按键K2、第十九电容C19一端相连，所述第九电阻R9另一端与3.3V直流电源相连，所述第二按键K2、第十九电容C19另一端与大地直连；所述第五芯片U5第四引脚、第十引脚与大地直连；第五引脚与第十八电容C18一端相连，所述第十八电容C18另一端与大地直连，所述第五芯片U5第六引脚、第七引脚、第九引脚与3.3V直流电源相连，第八引脚与电流传感器HC1 OUT引脚相连，所述电流传感器HC1 GND引脚与大地直连，VCC引脚与5V直流电源相连，所述第五芯片U5第十一引脚与第六芯片U6第五引脚、第十三电阻R13一端相连，所述第十三电阻R13另一端与3.3V直流电源相连，所述第六芯片U6第一引脚、第八引脚与3.3V直流电源相连，第二引脚与第二晶振Y2一端、第二十二电容C22一端相连，第二十二电容C22另一端与大地直连，所述第二晶振Y2另一端与第二十三电容C23、第六芯片U6第三引脚相连，所述第二十三电容C23另一端与大地直连，所述第六芯片U6第四引脚与大地直连，第六引脚与第十二电阻R12一端、第五芯片U5第十二引脚相连，所述第十二电阻R12另一端与3.3V直流电源相连；所述第六芯片U6第七引脚与第十一电阻R11一端、第五芯片U5第十三引脚相连，所述第十一电阻R11另一端与3.3V直流电源相连；所述第五芯片U5第十六引脚与发光二极管DS1第二引脚相连，所述发光二极管DS1第一引脚与第八电阻R8一端相连，所述第八电阻R8另一端与3.3V直流电源相连；所述第五芯片U5第十八引脚与第二nRF24L01无线模块NRF1第六引脚相连，所述第二nRF24L01无线模块NRF1第一引脚与第五芯片U5第二十五引脚相连，第二引脚与第五芯片U5第二十四引脚相连，第三引脚与第五芯片U5第二十三引脚相连，第四引脚与第五芯片U5第二十二引脚相连，第五引脚与第五芯片U5第二十引脚相连，第七引脚与3.3V直流电源相连，第八引脚与大地直连；所述第五芯片U5第二十六引脚与下载端口ST‑LINK1第二引脚、第十电阻R10一端相连，所述下载端口ST‑LINK1第一引脚与大地直连，第四引脚与3.3V直流电源相连，所述第十电阻R10另一端与第一三极管Q1基极相连，所述第一三极管Q1集电极与大地直连，发射极与第二蜂鸣器LS2一端相连，所述第二蜂鸣器LS2另一端与3.3V直流电源相连，所述第五芯片U5第三十二引脚与第十四电阻R14一端相连，所述第十四电阻R14另一端与第二三极管Q2基极、第十五电阻R15一端相连，所述第十五电阻R15另一端与大地相连，所述第二三极管Q2发射极与大地相连，集电极与第二二极管D2正极，继电器K3低电压控制端相连，所述第二二极管D2另一端与5V直流电源相连，所述继电器K3低电压控制另一端与5V直流电源相连，所述继电器K3高电压控制端一端与第一接口J1一端、电源模块P1 AC1端口、第二接口J2一端相连，另一端与第一接口J1另一端相连；所述电源模块P1 AC2端口与第二接口J2另一端相连，VCC5V端口与5V直流电源相连，GND端口与大地相连，第七芯片U7第一引脚与5V直流电源、第二十四电容C24一端、第二十五电容C25一端相连，所述第二十四电容C24、第二十五电容C25另一端、第七芯片U7第二引脚与大地相连，所述第七芯片U7第三引脚与3.3V直流电源、第二十六电容C26一端、第二十七电容C27一端相连，所述第二十六电容C26、第二十七电容C27另一端与大地相连；所述第十七电容C17一端与5V直流电源相连，另一端与大地直连，所述第二十电容C20一端与3.3V直流电源相连，另一端与大地直连，所述第二十一电容C21一端与3.3V直流电源相连，另一端与大地相连。