在出入人很多的通道(象辦公室，酒店客房)鑰(yao)匙(chi)的(de)管(guan)理(li)很(hen)麻(ma)煩(fan)

，鑰(yao)匙(chi)丟(diu)失(shi)或(huo)人(ren)員(yuan)更(geng)換(huan)都(dou)要(yao)把(ba)鎖(suo)和(he)鑰(yao)匙(chi)一(yi)起(qi)更(geng)換(huan)。為(wei)了(le)解(jie)決(jue)這(zhe)些(xie)問(wen)題(ti)
，就(jiu)出(chu)現(xian)了(le)電(dian)子(zi)磁(ci)卡(ka)鎖(suo)，電(dian)子(zi)密(mi)碼(ma)鎖(suo)，這(zhe)兩(liang)種(zhong)鎖(suo)的(de)出(chu)現(xian)從(cong)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)上(shang)提(ti)高(gao)了(le)人(ren)們(men)對(dui)出(chu)入(ru)口(kou)通(tong)道(dao)的(de)管(guan)理(li)程(cheng)度(du)，使(shi)通(tong)道(dao)管(guan)理(li)進(jin)入(ru)了(le)電(dian)子(zi)時(shi)代(dai)，但(dan)隨(sui)著(zhe)這(zhe)兩(liang)種(zhong)電(dian)子(zi)鎖(suo)的(de)不(bu)斷(duan)應(ying)用(yong)，它(ta)們(men)本(ben)身(shen)的(de)缺(que)陷(xian)就(jiu)逐(zhu)漸(jian)暴(bao)露(lu)，磁(ci)卡(ka)鎖(suo)的(de)問(wen)題(ti)是(shi)信(xin)息(xi)容(rong)易(yi)複(fu)製(zhi)
，卡(ka)片(pian)與(yu)讀(du)卡(ka)機(ji)具(ju)之(zhi)間(jian)磨(mo)損(sun)大(da)
，故(gu)障(zhang)率(lv)高(gao)

，安(an)全(quan)係(xi)數(shu)低(di)。密(mi)碼(ma)鎖(suo)的(de)問(wen)題(ti)是(shi)密(mi)碼(ma)容(rong)易(yi)泄(xie)露(lu)
，又(you)無(wu)從(cong)查(zha)起(qi)
，安(an)全(quan)係(xi)數(shu)很(hen)低(di)。同(tong)時(shi)這(zhe)個(ge)時(shi)期(qi)的(de)產(chan)品(pin)由(you)於(yu)大(da)多(duo)采(cai)用(yong)讀(du)卡(ka)部(bu)分(fen)(密碼輸入)yukongzhibufenhezaiyiqianzhuangzaimenwai，henrongyibeirenzaishiwaidakaisuo。zhegeshiqidemenjinxitonghaitingliuzaizaoqibuchengshujieduan，yincidangshidemenjinxitongtongchangbeirenchengweidianzisuo，yingyongyebuguangfan。

本文提出一種利用主機參與電源供電管理，使智能門禁可自動進入休眠

，具有高效節能的電源電路模型。模型的特點是"電源一主機" 一體化，使得係統用電可實現全方位軟件控製，實際使用時可獲得實質性高效節能效果。模型的研究內容包括由用戶鑰匙啟動供電機製、主機取代用戶鑰匙維持係統供電並由主機定時斷電方法
、軟件控製F的係統分區供電機製等。實用表明用本模型供電的智能門禁符合人們日常使用門禁用電要求
，節能效果顯著，安全可靠。

1 邏輯模型

圖1所示是可使係統自動進入休眠狀態，可分時分區供電的智能門禁供電電源的邏輯模型圖。電源供電順序分為3級：

(I)為電網電壓變換級， 由雙路變壓器
、主、輔電源整流
、濾波等環節構成;

(2)為主機
、動力部件供電級
，由鑰匙啟動供電電路、功率開關、程控電路及穩壓電路等組成;

(3)分時分區供電級，由多路功率電子開關、穩壓電路及控電路等組成。

圖1:電源邏輯模型

1.1 鑰匙啟動供電機製

開關電源模塊是現代電子技術發展的新一帶開關電源產品
，主要應用於民用、工業和軍用等眾多領域，包括交換設備、接入設備、移動通訊
、微波通訊以及光傳輸
、路由器等通信領域和汽車電子、航空航天等。由於采用模塊組建電源係統具有設計周期短
、可靠性高
、係xi統tong升sheng級ji容rong易yi等deng特te點dian
，模mo塊kuai電dian源yuan的de應ying用yong越yue來lai越yue廣guang泛fan。尤you其qi近jin幾ji年nian由you於yu數shu據ju業ye務wu的de飛fei速su發fa展zhan和he分fen布bu式shi供gong電dian係xi統tong的de不bu斷duan推tui廣guang，模mo塊kuai電dian源yuan的de增zeng幅fu已yi經jing超chao出chu了le一yi次ci電dian源yuan。隨sui著zhe半ban導dao體ti工gong藝yi
、fengzhuangjishuhegaopinruankaiguandedaliangshiyong，mokuaidianyuangonglvmiduyuelaiyueda
，zhuanhuanxiaolvyuelaiyuegao，yingyongyeyuelaiyuejiandan。chanyetouzibuduanzengjia，shichangxuqiuzhubupansheng。

這裏的"鑰匙"shiguangyide
，keyishirenheyizhongnengyongyuzhinengmenjinkaisuodetezhengxinxizaiti。yaochiqidonggongdiandianluyoufuzhudianyuangongdian，yinzuoyongshiwenduanzhiliangyaoqiubugao，zhijiequzifuzhudianyuandelvboshuchu。dangyaochizuoyongyuyaochiqidonggongdiandianlushi，qishuchujingerjiguanD1使大功率電子開關導通，主電源濾波輸出，經主機電源穩壓電路穩壓後向主機供電。圖I電源邏輯筷塑。

1.2 供電控製向量

由圖I可知，鑰匙啟動供電之後，整個係統的供電都是在供電控製向量(記著PowerCON)的控製下進行的。供電控製向量占用主機1個字節寬度的端口。POWERCON—D7控製二極管D2的陽極電壓;POWERCON?D6控製動力電源電子開關;其它6位用於分時分區供電控製。

1.3 主機供電自控機製

當鑰匙開啟主機電源，主機執行的第一條指令就是通過電源口址給D2的陽極加上正電壓，進而取代鑰匙的供電控製作用，即在鑰匙離開電源開啟位置或無法使D1陽(yang)極(ji)維(wei)持(chi)高(gao)電(dian)平(ping)時(shi)，主(zhu)機(ji)電(dian)源(yuan)的(de)控(kong)製(zhi)信(xin)號(hao)由(you)電(dian)源(yuan)端(duan)口(kou)提(ti)供(gong)。當(dang)用(yong)戶(hu)超(chao)過(guo)一(yi)定(ding)的(de)時(shi)間(jian)不(bu)操(cao)作(zuo)係(xi)統(tong)時(shi)，係(xi)統(tong)應(ying)自(zi)動(dong)進(jin)入(ru)休(xiu)眠(mian)狀(zhuang)態(tai)。為(wei)實(shi)現(xian)這(zhe)一(yi)功(gong)能(neng)，主(zhu)機(ji)必(bi)須(xu)設(she)置(zhi)一(yi)個(ge)定(ding)時(shi)中(zhong)斷(duan)源(yuan)。定(ding)時(shi)It~lhl在機接管電源控製後的初始過程中設置。用戶不操作係統是指用戶不用鑰匙或不通過鍵盤操縱係統兩種情況。設主機連續亡作時問為T

，KK為在T中係統是否被用戶操作標誌，即KK=1表示在T內用戶操作r係統
，否~l1]KK=0。KK在係統的鍵盤掃描子程序中賦值。以RT為定時計數器，實現主機自斷電算法如下：

1.4 分時分區供電機製

一些外部電路、部件
、shebeidengbuyidingyaohezhujitongbuyongdian，yebuxuyaoweichihezhujiyiyangdeyongdianshijian，liruyituxiangshibiexinxiweiyaochidexi，tuxiangdecaiyanggonghaojiaoda，danyibanzhishizaicaiyangshikechuxian，meibiyaorangqihezhujiyiyangdigongdian，yingcaiyongheshiqiyongheshigongdiandefangfakongzhishiyongdianyuan;同樣，在主機電路板上，也可以按電路功能分塊供電，例如將一些不常用的接VI集成為一個電路模塊，需要時由主機先通過操作電源端口給其供電，然後再進行相應的端口操作。POWERCON低6位用於實現分時分區供電功能。每一位對應一個功率電子開關，6NI"共用一個穩壓源
，實用時應注意6路功率總和是否在穩壓源的負荷之內。在負荷不成問題的情況下
，主機可通過程改變POWERCON低6位(wei)取(qu)值(zhi)實(shi)現(xian)係(xi)統(tong)相(xiang)關(guan)部(bu)分(fen)的(de)分(fen)時(shi)分(fen)區(qu)供(gong)電(dian)。器(qi)件(jian)的(de)壽(shou)命(ming)與(yu)其(qi)用(yong)電(dian)時(shi)間(jian)有(you)關(guan)，通(tong)過(guo)分(fen)時(shi)分(fen)區(qu)供(gong)電(dian)可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)部(bu)分(fen)器(qi)件(jian)的(de)用(yong)電(dian)時(shi)間(jian)，因(yin)而(er)有(you)助(zhu)於(yu)延(yan)長(chang)設(she)備(bei)的(de)壽(shou)命(ming)。

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2 實用電路

圖2suoshishijieshaodexitongdianyuanshijidianlutudezhujidianyuanhefenshifenqudianyuanbufen，donglidianyuandianlujiaoweijiandan

，weiyuhuachu。yaochiweixiang
，guangdianchuanganqiduixiangkacaozuojinxingjiance。dangxiangkashiguangdianouhexinhaodezhuangtaifashengbianhuashi，yaochiqidongdianlushuchugaodianwei，jinglianggeerjiguanshisanjiguanT2(903 1)開通，從而使T 1(T1 P127)開通。這裏T1、T2構成主電源功率開關。由T1輸出的濾波電壓經4個二極管(1N4001)降壓，達到穩壓管W1、W2(LM323K)輸入電壓的要求，wl提供主機電源
，W2提供分時分區電源。主機係統以89C51為核心器件，利用89C51固有的並行接口P I對電源進行編程控製。P 1.o/11於接管鑰匙控製。P1.1控製動力電源供電(未畫)。P1.2控製取樣電源，功率開關T3，根據取樣工作時的電流負荷選用9013。P1.3控製端口電源
，功率開關T4，根據端VI電路模塊工作時的電流負荷也選用90l 3。89C5I執行的第1條指令是SETB PI.0;當係統連續工作T
，89C51在時間中斷服務程序中執行CLR P1.0指令，使P 1.0=0，經兩個二極管(IN4001)使T2截止，進而T I截止，係統自動斷電。K為手動控製開關。在係統調試時將K合上
，T1不受鑰匙和P1.0的控製，而P1.2
、P1.3照常工作。

圖2:可編程電源實例圖

3 實質性節能措施

suoweidianqishebeijienengshizhizaimanzutongyanggongnengdeqiantixia，jianshaoyongdian。dianzishebeichangyongdejienengbanfayouqijianjienengfa，jigaigaohaonengyuanqijianweidihaonengyuanqijian
，rudanpianjiyouCMOS芯片和HMOS;g;片之分;交流電的導通角控製法，即在一個周期內
，通過控製供電份額減少無用輸出。圖1方案除了可使用常用節能辦法之外，更重要的是結合門禁使用特點，借助主機從3個方麵實現實質性節能。

3.1 休眠節能

日常生活中操作門禁時間是很短的，絕大多數時間不需理睬門禁，在漫長的不操作時間內，圖1方案自動停止對係統供電，使係統進入休眠狀態。圖2電路供電下的係經湖南省電子產品檢測分析所測試
，開鎖狀態的最大功耗為小於40W，而休眠狀態功耗小於30roW.

3.2 有的放矢

程cheng控kong分fen時shi分fen區qu供gong電dian使shi得de係xi統tong的de用yong電dian效xiao率lv進jin一yi步bu提ti高gao。供gong電dian設she備bei的de選xuan擇ze
，可ke以yi通tong過guo係xi統tong鍵jian盤pan
，可ke以yi通tong過guo程cheng序xu邏luo輯ji決jue策ce，也ye可ke以yi通tong過guo其qi它ta特te定ding方fang式shi。程cheng序xu控kong製zhi下xia的de用yong電dian主zhu要yao是shi針zhen對dui某mou一yi特te殊shu功gong能neng，某mou一yi特te定ding時shi間jian段duan等deng，啟qi動dong某mou一yi特te殊shu功gong能neng的de電dian路lu模mo塊kuai或huo設she備bei
，用yong電dian時shi間jian肯ken定ding小xiao於yuT。這是係統在蘇醒狀態下，主機參與用電控製而帶來的實質節能方法之一。

3.3 按需供電

動力電源一般比主機電源電壓高，主要用於驅動電磁
、微型步進電機及微型直流電機等鎖舌驅動部件。由圖1可(ke)知(zhi)，當(dang)不(bu)需(xu)要(yao)提(ti)供(gong)動(dong)力(li)電(dian)源(yuan)時(shi)

，由(you)主(zhu)機(ji)產(chan)生(sheng)動(dong)力(li)電(dian)源(yuan)電(dian)子(zi)開(kai)關(guan)控(kong)製(zhi)信(xin)號(hao)。係(xi)統(tong)需(xu)要(yao)驅(qu)動(dong)鎖(suo)舌(she)時(shi)，主(zhu)機(ji)按(an)電(dian)源(yuan)口(kou)址(zhi)用(yong)指(zhi)令(ling)打(da)開(kai)相(xiang)應(ying)的(de)功(gong)率(lv)電(dian)子(zi)開(kai)關(guan)

，進(jin)而(er)動(dong)力(li)電(dian)源(yuan)被(bei)JlnNsuoshequdongbujianshang
，jiexialaizhujiyunxingsuoshequdongchengxu。butongdequdongbujianyoubutongdequdongchengxu，yinerdaozhibutongdeyongdianfangshi。zaizhujiruanjiankongzhixiadedonglidianyuanshizaixitongxuyaoqudongsuosheshicaijinruyongdianshebei。buxuyaoqudongsuosheshi，suoshequdongbujianjihuwugonghao。

4 結束語

根gen據ju門men禁jin在zai日ri常chang生sheng活huo中zhong的de實shi際ji使shi用yong情qing況kuang，給gei智zhi能neng門men禁jin建jian立li切qie合he實shi際ji的de用yong電dian機ji製zhi是shi研yan究jiu智zhi能neng門men禁jin不bu可ke回hui避bi的de現xian實shi問wen題ti。本ben文wen從cong實shi用yong出chu發fa
，建jian立li"電源一主機"一體化工作機製，解決了如下兩個問題：(I)智能門禁係統用電的全方位軟件控製;(2)實質性高效節能。

"電源一主機"一體化工作機製進一步提高智能門禁的智能程度，有助於係統延長壽命，並為在額定壽命中實現0故障的理想目標奠定了堅實的基礎。本模已在所述係統中應用，取得了較好的效果。 "電源一主機"一體化工作模式也可以借鑒於其他需要主機自控電源的係統
，需要分時分區供電的係統。