監控攝像頭用網線連線就可以了,大家覺得很簡單,但是門禁存在NO、NC、COM、D0、D1、B+、B-、AL各種介面,很容易讓人感到困惑,不知道如何接線,其實把原理分析明白,各種門禁接線就都搞定了。
一、電磁鎖原理
弱電中常用的鎖有:磁力鎖(電磁鎖)、剪力鎖、電插鎖、電機鎖、電控鎖、電鉤鎖等等,本次以專案中使用最廣泛的電磁鎖來說明,如下圖所示:
單門電磁鎖圖
電磁鎖由鎖體(上圖)和銜鐵組成,鎖體上電後產生磁力,以磁力來吸附銜鐵(門扇),簡單說:通電它就吸合,斷電它就鬆開。
單門電磁鎖電路板圖
鎖體裡面的電路板很簡單,12V電源插座,還有一個通電指示燈,除此之外,沒有其它的控制電路了。
我們來演示一下:
影片中紅黑兩根線是12V電源,可以看出,一通電電磁鎖就吸合,斷電就斷開。不管門禁裝置多複雜,最終還是要靠通電、斷電來控制電磁鎖。
二、繼電器原理
電磁鎖通電就吸合(關門),斷電就鬆開(開門),實際使用中我們不可能人手去控制電源通斷電,那如何實現呢?
使用繼電器:
電路板上繼電器圖
繼電器是一種電子控制器件,通常應用於自動控制電路中,當輸入兩端加上一定的電壓,其內部小線圈中就會流過一定的電流,從而產生電磁效應,內部銜鐵就會在磁力吸引的作用下,克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯,從而帶動輸出端的觸點吸合。繼電器等效原理圖如下:
繼電器預設情況下NC和COM的觸點是連通的,當控制端接入一定電壓,繼電器的COM觸點會打向NO觸點:
繼電器的原理說明白了,看一下怎麼用:把COM接到電源的12V,由於預設情況下COM和NC是連通的,所以NC端電壓也是12V,電磁鎖正極接到NC,負極接到GND,這樣電磁鎖預設情況下就吸合(鎖門)。當對繼電器控制端進行觸發,繼電器內部COM端會斷開與NC的連線,打到NO端,導致電磁鎖斷電開門,這就是門禁的原理。
不論採用何種方式的門禁,刷卡、人臉識別、指紋識別、虹膜識別,最終都是根據上面的原理對門鎖進行控制。
三、門禁介面說明
在進一步講解之前,我們先了解一下各種常見門禁介面縮寫和其含義:
12V、V+:電源正極。
GND、V-:電源負極。
NC: Normal Connected ,常閉接點,預設情況下與COM連通。
NO:Normal Open,常開接點,在繼電器被觸發後,與COM連通。
COM:Common,公共接點。
BELL:門鈴,一般門鈴4根線,兩根電源,另兩根控制線。
PUSH、OPEN、EXIT:開門按鈕。
Battery、B+、B-:蓄電池,蓄電池也是電源,一般是12V,分正負。
Control、CTRL:一般兩根線,分正負,接收可視對講脈衝訊號開門。
D0、D1:韋根介面,通常用於外接刷卡器。
FIRE:火災報警輸入,通常連線到消防控制裝置。
A、B、485+、485-:RS485介面,分A和B共兩根線,一般用於聯網。
Alarm+、Alarm-:報警介面,可外接聲光報警器。
Senor、SEN:門磁介面,門磁安裝在門上,門未閉合會輸出開關量。
四、門禁電源(最簡單的門禁應用)
上面說到了電磁鎖通電就可以控制,監控和門禁都是12V的電源,但是行業內不會拿監控電源用在門禁上,因為帶不動,監控用的電源介面卡通常輸出12V1.5A或者12V2A,但是門禁最低要求都是12V3A以上,電磁鎖消耗電流大並且在上電和斷電瞬間會導致電流激變,對電源要求高。
電源+繼電器控制=門禁電源
很多廠家在設計門禁電源的時候,乾脆把繼電器控制功能也加上,也就是說門禁電源既具有供電功能又具備簡單門禁控制功能,早些年很流行這種產品。
我專門到倉庫裡搜個門禁電源,上面標稱能帶50W的負載,也就是輸出12V4A以上(下面拆開發現虛標了):
拆開後,設計很簡單,一個變壓器把交流220V變成15V交流,經過4個二極體整流成直流,然後使用廉價的7812晶片把電壓輸出到12V,7812晶片輸出電流手冊上推薦才1.5A,是達不到4A的。繼電器部分實現門禁控制,旁邊還有一個小的555晶片,這個晶片實現延時關門功能。
看一下如何接線:
根據上圖,電路板沒有引出COM端,其內部預設COM已經和+12V連線,所以電磁鎖連線NC和GND,出門按鈕連線PUSH和GND,這樣就完成了一個最簡單的門禁系統,可以用在那種進門需要人工盤查,出門自行按按鈕的場合,結構簡單,成本低。
五、門禁電源+門禁一體機(通用)
刷卡門禁使用最廣泛,上面所說的門禁電源無法實現刷卡功能,還需要配合一體機使用。
門禁一體機是指集成了刷卡器(或者其它識別防水)的門禁裝置,如下所示:
這款裝置也是當年流行款,特點實惠、耐用,拆開看看:
周圍一圈銅絲是刷卡用額感應線圈,刷卡器是直接做到了電路板上,不需要在額外接刷卡器,並且電路板上同樣有繼電器,同樣有NC、NO,有人按下開門按鈕或者刷卡成功時,繼電器同樣會有動作。板子上PUSH/NO合在一起,說明其內部COM是連線到GND的。
我們來看一下一體機和門禁電源如何連線:出門按鈕連線OPEN和GND,PUSH/NO連線門禁電源的PUSH,GND和+12V連線門禁電源對應連線,BELL連線門鈴。
透過上面分析,大家應該能理解了門禁接線,我們再舉例分析其它品牌門禁產品:
上圖是微耕品牌門禁控制器,可控制雙門,進出都要刷卡,看起來接線埠很多,感覺很困難,但是我們稍微細看,無非就兩部分,下面有D0、D1的是韋根介面用來外接刷卡器,上面COM、NC、NO就是繼電器控制部分,原理跟我們前面講過的是一樣的。
六、開關電源+門禁一體機
前面介紹的都是電磁鎖連線到門禁電源,透過一體機來控制門禁電源,那能不能將電磁鎖直接連線到一體機,使用一體機來控制電磁鎖開關?答案是可以的,但是僅限於一體機的功率可以帶的動電磁鎖的情況。
通常辦公室這種指紋一體機可以直接接電磁鎖,我們看一下裝置接線圖:
根據上圖,可以看的出來雖然介面多,但是用到的還是前面提到的幾種介面,原理都是一樣的。
七、小結
門禁通常接線方式:
整個門禁系統12V、GND肯定是接門禁電源的+12V、GND,如果沒有門禁電源,採用開關電源也是一樣。
門禁電源上的COM、NO、NC是用來連線鎖的,斷電開門的鎖連線NC(電磁鎖)。通電開門的鎖連線NO(電插鎖)。通常COM在電路板內部已經連線到+12V。
門禁一體機/門禁控制器上的COM、NO、NC是用來控制門禁電源的。通常COM在電路板內部已經連線到GND。NO接到門禁電源上的PUSH。
出門按鈕一端接到GND,一端接到門禁一體機/門禁控制器上的PUSH。其實出門按鈕接到門禁電源的PUSH也是可以用的,但是這樣按下出門按鈕,一體機是不知道的,有的一體機可以記錄開門資訊,不利於後臺管理。
外接刷卡器,一般需要接4根線,12V(紅)、GND(黑)、D0(綠)、D1(白),接到門禁一體機/門禁控制器上。
門鈴,接到門禁一體機/門禁控制器上。門鈴一般需要4根線,12V、GND、另外兩根訊號線。訊號線短接一下就發出門鈴聲。
門磁開關,接到門禁一體機/門禁控制器上。門磁開關兩根線,沒有正負之分,門打開了或者未關好都會有開關量反饋給門禁控制器。
其它火災報警、RS485、網口根據實際使用情況選擇。
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