一种具有体温测量功能的实验室门禁系统技术方案

本实用新型专利技术公布一种具有体温测量功能的实验室门禁系统。该系统将智能门禁、体温测量与物联网相结合，旨在提高实验室管理人员对实验室出入人员的管理效率，降低传染病的传染可能性，降低管理成本。该系统包括非接触式红外测温模块用来检测人体温度；射频识别模块用来识别用户的IC卡信息；信息显示模块用来显示刷卡人员个人信息和权限信息；以光耦隔离继电器为核心的电磁锁控制模块用于控制电磁锁开合并通过多个LED灯珠显示当前电磁锁状态；以STM32F103CBT6芯片为核心构成主控制器，外加无线通信模块和移动终端，实现实验室出入人员的智能化管理。这种具有体温测量功能的实验室门禁系统对实验室出入管理水平和安全性的提高具有非常重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
一种具有体温测量功能的实验室门禁系统
本技术涉及智能门禁领域，更具体地，涉及一种具有体温测量功能的实验室门禁系统。
技术介绍
智能门禁系统顾名思义就是对出入口通道进行管制的系统，它是在传统的门锁基础上发展而来的，传统的机械锁仅仅是单纯的机械装置，安全性差。大多数实验室采用传统机械锁，同时实验室出入信息依靠实验室工作人员手动记录，登记过程繁杂，效率低。随着智能设备的迅速发展，智能门禁也越来越平民化，智能门禁被越来越多的实验室采用。近段时间，实验室作为公共场所，采用测量体温允许体温处在安全范围内的人员入内以预防部分传染病的措施成为常态，而传统模式要求实验室管理人员手动测量，不但容易出现测量错误，也增加了人力成本。对于目前不够智能化的实验室门禁系统，本设计所提供的一种具有体温测量功能的实验室门禁系统将智能门禁、体温测量与物联网相结合，把智能化的门禁系统应用在实验室出入管理上，提高了实验室管理人员对实验室出入人员的管理效率，降低了管理成本。同时，因为具备自动化的人体测温功能，进一步降低了人力成本的同时也降低了传染病的传染可能性。这种具有体温测量功能的实验室门禁系统对实验室出入管理水平和安全性的提高具有非常重要的意义。
技术实现思路
本技术解决的问题是，提供一种电路结构较为简单、成本较低、安全性高同时比较人性化的具有体温测量功能的实验室门禁系统，其特征是：包括主控制器、非接触式红外测温模块、信息显示模块、电磁锁控制模块、射频识别模块、无线通信模块、移动终端。主控制器采用STM32系列微控制器为主控芯片；非接触式红外测温模块采用MLX90614无接触式温度传感器用于检测人体温度；信息显示模块采用1.44寸LCD显示屏，用于显示刷卡人员个人信息和权限信息；电磁锁控制模块采用光耦隔离继电器和两个LED灯珠，光耦隔离继电器控制实验室防盗门的电磁锁开关，LED灯珠提示当前电磁锁的两种状态；无线通信模块采用ESP8266串口WIFI收发无线模块；移动终端即手机中装有实验室管家APP，移动终端通过无线通信模块与主控制器连接。本技术采用STM32F103CBT6单片机为主控制器，此芯片的主要特点如下：(1)具有很强的数据处理能力并且拥有合适的内存；(2)价格、功耗以及稳定性综合性价比高；(3)STM32F103CBT6，内核是ARM32位的CortexTM-M3CPU，共48个引脚。本技术采用ESP8266串口WIFI收发无线模块为无线传输模块，此芯片的主要特点如下：(1)WIFI模块提供了2*4个外接管脚，工作电压3～3.6V，工作温度-40℃～85℃，通信距离100m；(2)性价比高，维护成本低；(3)使用简单，操作方便。本技术采用MLX90614无接触式温度传感器作为非接触式红外测温模块，主要用于检测人体温度并发送给主控制器，其主要特点如下：(1)工作温度-40～+125℃，目标温度-70～+380℃，大温度范围内测量精度0.5℃，工作电压3.3～5.0V；(2)数据输出支持I2C模式以及PWM输出模式；(3)体积小，成本低，具有节能关断模式。主控制器根据用户IC卡信息及体温信息控制光耦隔离继电器开关从而控制电磁锁开关，并将用户的个人信息以及权限信息显示在LCD屏上，同时电磁锁控制模块中的两个LED灯珠提示电磁锁开关信息。本技术采用RC522非接触式读卡器作为射频识别模块，用于读取用户的IC卡信息并发送给主控制器，其主要特点如下：(1)工作温度-20～+80℃，环境存储温度-40～+85℃，工作电压2.5～3.6V；(2)SPI通信模式，工作频率在13.56MHz，可支持多种工作模式；(3)使用方便，成本低廉，读卡距离远，工作稳定可靠。本技术的优点是：(1)总体电路设计较为简单，成本较低，刷卡模式使得出入人员信息统计更方便；(2)具备自动化的人体测温功能，进一步降低了人力成本的同时也降低了传染病的传染可能性；(3)移动终端使得实验室管理人员远程监控实验室出入人员成为可能。附图说明图1为总体结构框图。图2为主控制器接线示意图。图3为射频识别模块及电磁锁控制模块接线示意图。图4为信息显示模块及非接触式红外测温模块接线示意图。图5为无线通信模块接线示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术进一步说明。如图1总体结构框图所示：主控制器，由STM32F103CBT6主控芯片和基本电路组成，用来完成系统控制和数据处理的功能；非接触式红外测温模块用来检测人体温度；信息显示模块用来显示刷卡人员个人信息和权限信息；电磁锁控制模块用来控制实验室防盗门的电磁锁开关并通过多个LED灯珠显示当前电磁锁状态；射频识别模块用来识别用户的IC卡；移动终端是相关管理人员的手机，以手机为主发送命令控制继电器开合并接收主控制器发送给管理人员的出入信息；无线通信模块可以远距离发送数据到手机上并接收手机发送给主控制器的命令。如图2主控制器接线图所示：构成最小系统主要有复位电路、时钟电路、电源电路等几部分构成。复位电路NRST引脚上拉电阻接3.3V的电源，串接复位按钮和滤波电容的并联电路后接地。时钟电路采用典型接法，其中，PD0/XTAL-IN和PD1/XTAL-OUT用于外接8M石英晶体和电容构成主时钟晶振；PC14/OSC32_IN和PC15/OSC32_OUT用于外接32.768K石英晶体和电容构成RTC时钟晶振。电源电路VDD和VSS分别接3V3电源和地GND，3V3和GND之间并接四个电容作为滤波电容。BOOT0经大电阻接地，为低电平，BOOT1浮空，此接法使系统从用户闪存启动，为正常工作模式。如图3射频识别模块及电磁锁控制模块接线示意图所示：射频识别模块的RC522非接触式读卡器用于读取用户的IC卡信息并发送给主控制器，其所用通信模式为SPI串行通信，RST为复位引脚，低电平有效，接PB4；SCK为时钟引脚，接PB13/SPI2_SCK；MISO和MOSI为主设备输入和主设备输出引脚，分别接PB14/SPI2_MISO和PB15/SPI2_MOSI。电磁锁控制模块的Relay是光耦隔离继电器，LOCK为电磁锁，默认为关闭状态，Relay的IN接口为继电器控制引脚，高电平有效，默认低电平；DC+，DC-为继电器低压供电接口；COM为公共口，NO为常开接口，COM和NO接入电磁锁电路，当IN输入高电平时，继电器闭合，电磁锁打开。电磁锁控制模块的两个LED灯珠一端接地GND，另一端分别串接510欧姆的电阻后接主控芯片的PC1和PC2引脚，PC1和PC2这两个引脚输出高电平会将LED灯珠点亮，分别用于提示当前电磁锁打开和关闭状态。如图4信息显示模块及非接触式红外测温模块接线示意图所示：信息显示模块部分的LCD显示屏用来显示刷卡人员个人信息和权限信息，其所用通信模式为SPI串行通信；RES为复位引脚，低电平有效，接PB0；DC为SPI数据/命令选择，接PB1；BLK为背光控制，默认浮动，低电平关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有体温测量功能的实验室门禁系统，该系统包括主控制器、非接触式红外测温模块、信息显示模块、电磁锁控制模块、射频识别模块、无线通信模块、移动终端，其特征在于：/n所述主控制器由STM32F103CBT6主控芯片和基本电路组成，用来完成系统控制和数据处理功能；所述非接触式红外测温模块用来检测人体温度；所述信息显示模块用来显示刷卡人员个人信息和权限信息；所述电磁锁控制模块用来控制实验室防盗门的电磁锁开关并通过多个LED灯珠显示当前电磁锁状态；所述射频识别模块用来识别用户IC卡；所述移动终端是实验室管理人员的手机；所述无线通信模块可以远距离发送数据到手机上并接收手机发送给主控制器的命令。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有体温测量功能的实验室门禁系统，该系统包括主控制器、非接触式红外测温模块、信息显示模块、电磁锁控制模块、射频识别模块、无线通信模块、移动终端，其特征在于：
所述主控制器由STM32F103CBT6主控芯片和基本电路组成，用来完成系统控制和数据处理功能；所述非接触式红外测温模块用来检测人体温度；所述信息显示模块用来显示刷卡人员个人信息和权限信息；所述电磁锁控制模块用来控制实验室防盗门的电磁锁开关并通过多个LED灯珠显示当前电磁锁状态；所述射频识别模块用来识别用户IC卡；所述移动终端是实验室管理人员的手机；所述无线通信模块可以远距离发送数据到手机上并接收手机发送给主控制器的命令。


2.根据权利要求1所述的一种具有体温测量功能的实验室门禁系统，其特征在于：所述非接触式红外测温模块采用MLX90614无接触式温度传感器。


3.根据权利要求1所述的一种具有体温测量功...

【专利技术属性】
技术研发人员：李吉祥，马博文，赵鹏涛，张丁文，潘柯平，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：新型
国别省市：天津;12