一种智能门锁用磁铁开锁报警模块

2019-10-14龚逸乐

数字通信世界 2019年9期

龚逸乐

（厦门中控智慧信息技术有限公司，厦门 361021）

1 磁铁开锁报警模块的意义

市面上有些智能门锁采用继电器控制电锁开关，而强力磁铁能够透过智能门锁的外壳吸开继电器，进而打开智能门锁。因此不法份子把强磁铁拿来作为作案工具，把磁铁放在智能门锁上不停寻找继电器的位置，直至打开门锁。业主若能及早得到磁铁开锁的通知便能早点应对，并降低损失。

也有部分智能门锁已经增加了应对措施，不会直接被强磁铁打开，但却没有报警功能；毕竟不法份子要是尝试了磁铁不能打开门锁，很可能用别的手法开锁，业主理应得到不法份子来过的警告。

针对这个问题，当不法份子使用强磁铁吸开智能门锁时，本方案能判断出攻击行为，计算并保存攻击次数，并通知智能门锁电路板上的CPU 报警。智能门锁可以立刻导通本地的报警装置，或将磁铁开锁事件通过以太网或4G 告知户主。

磁铁开锁报警模块可以做成多种形式：一是做成带外壳独立模块，放在智能门锁外壳的外面，通过串口线与智能门锁通信（需增加RS232电平转换芯片），适用于产品已销售出去的智能门锁；二是做成邮票板，直接贴在智能门锁的主板上，适用于研发阶段，还未定型的产品。

2 工作原理

图1 一种智能门锁用磁铁开锁报警模块

工作原理为：当强磁铁靠近磁场传感器，磁场传感器感应到磁场并输出电压，输出电压与磁场强弱成正比，由于强磁铁磁场很强，磁场传感器增益只需很小的放大倍数，输出依然会满偏。另外磁铁靠近一次输出一次满偏信号（可能是正满偏5V 或者负满偏0V），认为是一次攻击；磁铁离开再靠近智能门锁寻找电磁铁，输出下一个满偏信号，认为是下一个攻击。磁场传感器应放在靠近继电器的位置。

一般的电磁干扰，比如手机通话时产生的电磁场，即使被磁场传感器接收到，由于磁场传感器的增益很小，输出也小，磁场传感器输出不会达到满偏，因此不会被计为一次电磁攻击。

3 具体方案

磁场传感器的选型为AD2215。AD2215是一款线性磁场传感器，输出与感应到的磁场成线性关系；集成了霍尔传感器，运放等；电压偏置及信号增益放大倍数可调。

图2 AD22151芯片内部框图

因为强磁铁磁性很强，AD2215的放大倍数可以设得很小。AD22151的第5脚OUTAMP 接到单片机的ADC 上，当强磁铁靠近时，输出满偏信号。单片机软件上可设置采样到满偏信号超过0.5秒，认为是一次攻击，设置一个寄存器存放攻击次数这个参数；下一次攻击的时候，寄存器里的数据加一。单片机可以把寄存器里的数据通过串口，SPI，I2C 等通信接口发送给智能门锁。只要不清空寄存器，寄存器里的数据能一直保存，智能门锁可以随时读取攻击次数这个数据。单片机可供选型的型号很多，这里选型STM8S003F3P6。