一种口令验证装置的制作方法

1.本实用新型涉及安保领域，具体涉及一种口令验证装置。


背景技术：

2.目前，大多数有安保任务的单位采用的执勤方式仍停留在依靠人工阶段。在夜间执勤过程中，由于安保人员长时间处于安静黑暗的环境中，极易产生烦躁、不安等消极情绪，从而致使安保人员的注意力无法长时间集中于执勤工作，极大降低了执勤效率；加上黑暗条件下安保人员的观察范围受到限制，一旦有不法分子想要恶意接近安保人员并袭击哨位，安保人员很可能因观察范围受限无法及时做出反应而遭受袭击。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是：现有的人工执勤方式，存在执勤效率低，且存在安全隐患的问题，本实用新型提供了解决上述问题的一种口令验证装置。
4.本实用新型通过下述技术方案实现：
5.一种口令验证装置，包括主控模块、感应模块、验证模块和报警模块；
6.所述感应模块和所述验证模块分别与所述主控模块交互；所述报警模块和所述主控连接；
7.所述感应模块包括热释电传感器和超声波测距传感器，所述热释电传感器设置于执勤点处，所述超声波测距传感器和所述验证模块均设置在口令验证处。
8.所述热释电传感器用于感应是否有人员接近执勤点；所述超声波测距传感器用于测量人员与口令验证处的距离；所述主控模块根据所述热释电传感器感应的信息以及超声波测距传感器获得的距离数据，判断是否为正常接近人员，若为非正常接近人员，所述主控模块启动所述报警模块报警；若为正常接近人员，所述主控模块启动验证模块对人员进行口令验证，如果验证不通过，启动报警模块报警。本装置通过主控模块、感应模块、验证模块和报警模块结合的方式，解决了现有人工执勤方式，执勤效率低，且存在安全隐患的问题。
9.本实用新型中所述主控模块是基于现有的比较算法，将热释电传感器感应的信息数据和超声波测距传感器获得的距离数据分别与设定的阈值作比较，根据比较结果判断是否为正常接近人员。
10.结合哨位实际，为能够区分正常抵近执勤点和无意甚至恶意抵近执勤点的两类人员，本装置在执勤点上方及口令验证处分别设置传感器。执勤点上方传感器主要用于判断是否有人员接近执勤点，由于热释电传感器感应范围大且探测物体为活动人体的准确度高，故在执勤点上方选用热释电传感器，以便更好地识别执勤点周围的活动人体；口令验证处传感器主要用于判断人员是否前往口令验证处，从而判断抵近执勤点人员的大致意图，考虑到实际应用中需要测量人体与查验台在一定方向上的距离，超声波测距传感器探测方向性更好，故在口令验证处选用超声波测距传感器。
11.优选的，所述装置还包括显示模块，所述显示模块与所述主控模块连接，所述主控
模块包括贴片式stc12c5a60s2单片机、晶振电路和复位电路，所述晶振电路分别与所述 stc12c5a60s2单片机的14和15号引脚连接；所述复位电路与所述stc12c5a60s2单片机的29号引脚连接。
12.基于进一步节约空间的考虑，设计采用贴片式stc12c5a60s2单片机芯片作为主控模块的核心芯片，其最小系统的外围电路包含晶振电路和复位电路。stc12c5a60s2主控芯片，可靠性和稳定性较高，性价比同样较高，普遍应用于产品的设计开发。
13.所述显示模块用于显示警示引导文字，驱散闲杂人员，指引正常抵近人员前往口令验证处查验口令，所述显示模块还用于显示超声波测距传感器的测距数据。
14.优选的，所述显示模块选用tft
‑
lcd显示屏，所述tft
‑
lcd的3、4、5、6、7号引脚分别与所述stc12c5a60s2单片机的40、41、42、43、44号引脚连接。
15.tft技术起源于上世纪九十年代，在制造水平及成本上相较于传统lcd显示屏来说都具有更大优势，并且亮度更好，对比度更高，颜色更鲜艳，层次感更强。tft
‑
lcd显示模块可采用spi数据通讯方式，与单片机外围电路连接设计也十分简单，适合对显示要求不高的系统开发。
16.优选的，所述验证模块采用ld330语音识别芯片，所述ld330语音识别芯片的3、4号引脚分别与所述stc12c5a60s2单片机36和35号引脚连接。
17.设计对需查验身份的人员采用ld3320语音识别模块来采集其所说出的口令，并判断口令的正确性。ld3320是一种基于非特定人语音识别技术的语音识别/声控芯片，集成了高精度的a/d和d/a接口，不再需要外接辅助的flash和ram，即可以实现语音识别/声控/人机对话功能。并且，该模块所识别的关键词语列表是可以进行动态编辑的，使用方便，开发难度较低，具备很好的稳定性。
18.优选的，所述报警模块的电路结构如下：蜂鸣器与led灯并联构成声光报警电路，所述声光报警电路的一端连接外加电源，另一端连接三极管的射极；所述三极管的基极与限流电阻的一端连接，所述限流电阻的另一端连接所述stc12c5a60s2单片机芯片的2号引脚；所述三极管的集电极接地。
19.优选的，所述热释电传感器采用am312人体热释电传感器，所述am312人体热释电传感器的2号引脚连接所述stc12c5a60s2单片机的1号引脚。
20.am312是一种基于被动式人体红外线技术的数字智能自动控制产品，传感器内部采用数字信号处理，可直接向单片机输出高低电平。传感器触发方式为：当热释电传感器感应到执勤点附近有人体时，输出高电平，人离开后经过延时，转变为低电平。单片机通过判断传感器输出的高低电平即可判断是否有人员接近。
21.优选的，所述超声波测距传感器采用hc
‑
sr04超声波测距传感器，所述hc
‑
sr04超声波测距传感器的2、3引脚分别连接所述stc12c5a60s2单片机的19和18号引脚。
22.hc
‑
sr04超声波测距传感器主要包含发射器和接收器两部分，可以提供2cm至450cm的非接触式距离感应功能，也可对测距结果进行校正，并具有gpio、串口等通讯方式。该模块是一种使用电致伸缩现象制造出来的压电传感器，压电式超声波产生原理是：将交流电压施加到压电材料片以使其产生电致伸缩振动以产生超声波，当施加的交流电压的频率等于晶片的固有频率时，发生共振，产生的超声波最强。
23.优选的，所述装置还包括供电模块，所述供电模块与所述主控模块连接。
24.所述供电模块用于为装置的其他模块供电，确保装置正常运转。考虑到装置需长时间工作于室外场地，选用输出为5v的锂电池充电宝为单片机主控模块、液晶显示模块、传感器模块等多个电路供电。
25.本实用新型具有如下的优点和有益效果：
26.本实用新型一种口令验证装置，配备有人员感应功能、警示引导功能、口令验证功能以及报警功能。人员感应功能能感应接近执勤点的人员；警示引导功能可警示并驱散闲杂无关人员，同时引导正常抵近执勤点人员前往口令验证处；口令验证功能可对正常接近执勤点的人员进行口令验证，从而达到识别其身份的目的；报警功能可在人员异常抵近执勤点或口令验证失败时向安保人员发出预警信号，使安保人员能够及时做出响应。
附图说明
27.此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
28.图1为本实用新型一种口令验证装置的装置结构图。
29.图2为本实用新型显示模块电路连接图。
30.图3为本实用新型供电模块电路连接图。
31.图4为本实用新型主控模块电路连接图。
32.图5为本实用新型验证模块电路连接图。
33.图6为本实用新型报警模块电路连接图。
34.图7为本实用新型热释电传感器电路连接图。
35.图8为本实用新型超声波测距传感器电路连接图。
具体实施方式
36.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
37.实施例
38.现有的人工执勤方式，一方面，执勤人员注意力无法长时间集中于执勤工作，执勤效率低；另一方面，夜间环境下，执勤人员的观察范围受到限制，存在因观察范围受限无法及时做出反应而遭到袭击的隐患。本实施例为了解决上述问题提出了一种口令验证装置。
39.如图1所示，一种口令验证装置，包括主控模块、感应模块、验证模块和报警模块；
40.感应模块和验证模块分别与主控模块交互；报警模块和主控连接；
41.感应模块包括热释电传感器和超声波测距传感器，热释电传感器设置于执勤点处，超声波测距传感器和验证模块均设置在口令验证处。热释电传感器用于感应是否有人员接近执勤点；超声波测距传感器用于测量人员与口令验证处的距离；主控模块根据热释电传感器感应的信息以及超声波测距传感器获得的距离数据，判断是否为正常接近人员，若为非正常接近人员，主控模块启动报警模块报警；若为正常接近人员，主控模块启动验证模块对人员进行口令验证，如果验证不通过，启动报警模块报警。本实施例通过主控模块、感应模块、验证模块和报警模块结合的方式，解决了现有人工执勤方式，执勤效率低，且存
在安全隐患的问题。
42.本实施例中主控模块是基于现有的比较算法，将热释电传感器感应的信息数据和超声波测距传感器获得的距离数据分别与设定的阈值作比较，根据比较结果判断是否为正常接近人员。
43.结合哨位实际，为能够区分正常抵近执勤点和无意甚至恶意抵近执勤点的两类人员，本装置在执勤点上方及口令查验处分别设置传感器。执勤点上方传感器主要用于判断是否有人员接近执勤点，由于热释电传感器感应范围大且探测物体为活动人体的准确度高，故在执勤点上方选用热释电传感器，以便更好地识别执勤点周围的活动人体；口令验证处的传感器主要用于判断人员是否前往口令验证处，从而判断抵近执勤点人员的大致意图，考虑到实际应用中需要测量人体与口令验证处在一定方向上的距离，超声波测距传感器探测方向性更好，故在口令验证处选用超声波测距传感器。
44.本实施例中：
45.装置还包括显示模块，显示模块与主控模块连接；显示模块用于显示警示引导文字，驱散闲杂人员，并指引正常抵近人员前往口令验证处查验口令。显示模块还用于显示超声波测距传感器的测距数据。
46.如图2所示，显示模块选用tft
‑
lcd显示屏。tft
‑
lcd的3、4、5、6、7号引脚分别与stc12c5a60s2单片机的40、41、42、43、44号引脚连接
47.tft技术起源于上世纪九十年代，在制造水平及成本上相较于传统lcd显示屏来说都具有更大优势，并且亮度更好，对比度更高，颜色更鲜艳，层次感更强。tft
‑
lcd显示模块可采用spi数据通讯方式，与单片机外围电路连接设计也十分简单，适合对显示要求不高的系统开发。
48.装置还包括供电模块，供电模块用于为装置的其他模块供电，确保装置正常运转。
49.如图3所示，考虑到装置需长时间工作于室外场地，选用输出为5v的锂电池充电宝为单片机主控模块、液晶显示模块、传感器模块等多个电路供电。
50.如图4所示，主控模块包括贴片式stc12c5a60s2单片机芯片、晶振电路和复位电路，晶振电路分别与stc12c5a60s2单片机的14和15号引脚连接；复位电路与stc12c5a60s2 单片机的29号引脚连接。
51.基于进一步节约空间的考虑，设计采用贴片式stc12c5a60s2单片机芯片作为主控模块的核心芯片，其最小系统的外围电路包含晶振电路和复位电路。stc12c5a60s2主控芯片，可靠性和稳定性较高，性价比同样较高，普遍应用于产品的设计开发。
52.如图5所示，验证模块采用ld330语音识别芯片。ld330语音识别芯片的3、4号引脚分别与stc12c5a60s2单片机36和35号引脚连接。
53.设计对需查验身份的人员采用ld3320语音识别模块来采集其所说出的口令，并判断口令的正确性。ld3320是一种基于非特定人语音识别技术的语音识别/声控芯片，集成了高精度的a/d和d/a接口，不再需要外接辅助的flash和ram，即可以实现语音识别/声控/人机对话功能。并且，该模块所识别的关键词语列表是可以进行动态编辑的，使用方便，开发难度较低，具备很好的稳定性。
54.如图6所示，报警模块的电路结构如下：蜂鸣器与led灯并联构成声光报警电路，声光报警电路的一端连接外加电源，另一端连接三极管的射极；三极管的基极与限流电阻的
一端连接，限流电阻的另一端连接stc12c5a60s2单片机芯片的2号引脚；三极管的集电极接地。
55.本实施例中热释电传感器采用am312人体热释电传感器。am312人体热释电传感器的2 号引脚连接stc12c5a60s2单片机的1号引脚。
56.am312是一种基于被动式人体红外线技术的数字智能自动控制产品，传感器内部采用数字信号处理，可直接向单片机输出高低电平。传感器触发方式为：当热释电传感器感应到执勤点附近有人体时，输出高电平，人离开后经过延时，转变为低电平。单片机通过判断传感器输出的高低电平即可判断是否有人员接近。
57.超声波测距传感器采用hc
‑
sr04超声波测距传感器。超声波测距传感器采用hc
‑
sr04超声波测距传感器，hc
‑
sr04超声波测距传感器的2、3引脚分别连接stc12c5a60s2单片机的 19和18号引脚。
58.hc
‑
sr04超声波测距传感器主要包含发射器和接收器两部分，可以提供2cm至450cm的非接触式距离感应功能，也可对测距结果进行校正，并具有gpio、串口等通讯方式。该模块是一种使用电致伸缩现象制造出来的压电传感器，压电式超声波产生原理是：将交流电压施加到压电材料片以使其产生电致伸缩振动以产生超声波，当施加的交流电压的频率等于晶片的固有频率时，发生共振，产生的超声波最强。
59.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。