(2021年整理)基于單片機(jī)的智能門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、基于單片機(jī)的智能門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的智能門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對(duì)文中內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)校對(duì)，但是難免會(huì)有疏漏的地方，但是任然希望（基于單片機(jī)的智能門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)）的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來(lái)便利。同時(shí)也真誠(chéng)的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進(jìn)步的源泉，前進(jìn)的動(dòng)力。本文可編輯可修改，如果覺(jué)得對(duì)您有幫助請(qǐng)收藏以便隨時(shí)查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績(jī)進(jìn)步，以下為基于單片機(jī)的智能門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的全部?jī)?nèi)容。21畢 業(yè) 論 文學(xué)生姓名盛偉斌學(xué) 號(hào)171207024學(xué)院 物理與電子電氣工程學(xué)院專(zhuān) 業(yè)電子

2、信息工程題 目基于單片機(jī)的門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師 葛恒清 副教授/碩士2012年5月摘要： 智能門(mén)禁系統(tǒng)是一種現(xiàn)代化的控制人員的出入以及控制人員在樓內(nèi)及敏感區(qū)域的行為并準(zhǔn)確記錄和統(tǒng)計(jì)管理數(shù)據(jù)的數(shù)字化出入控制系統(tǒng)。它集微機(jī)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和現(xiàn)代安全管理措施為一體,它涉及電子，機(jī)械，光學(xué),計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)，生物技術(shù)等諸多新技術(shù).它是解決重要部門(mén)出入口實(shí)現(xiàn)安全防范管理的有效措施。本文完整的描述了以at89c52為核心的單片機(jī)控制方案來(lái)實(shí)現(xiàn)智能門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),通過(guò)軟件與硬件的結(jié)合，使智能門(mén)禁系統(tǒng)完成開(kāi)鎖、修改密碼、報(bào)警等等一系列的功能。關(guān)鍵詞：智能門(mén)禁、at89c52abstract： inte

3、lligent entrance guard system is a kind of modern control access and control personnel and the behavior of the sensitive area inside the building management and accurate records and statistics of the digital access control system。 it combines the microcomputer automatic identification technology and

4、 modern safety management measures， it involves the electronic， mechanical, optical， computer technology， communication technology， biotechnology, and many other new technologies. it is solve important gateway to realize the effective safety management measures。 in this paper, a complete description

5、 of the at89c52 as the core of single chip computer control scheme to realize the intelligent entrance guard system design and implementation， through the combination of software and hardware, the intelligent entrance guard system to complete the unlock， change passwords， and so on a series of alarm

6、 function.key words： intelligence、at89c52目錄第一章 緒論.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。 41.1 課題背景.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。 41.2 最新發(fā)展.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。. 41.3 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。. 5第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和主要芯片介紹.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。. 52。1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì).。

7、.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。. 52。2 主要芯片介紹。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。 6第三章 系統(tǒng)硬件電路構(gòu)成 .。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。. 73.1 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 73.2 各單元電路原理 .。. 8第四章 軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 。 124.1 軟件設(shè)計(jì)思路 .。 124。2 射頻模塊軟件體系結(jié)構(gòu) . 124.3 子程序分析 . 13第五章 結(jié)束語(yǔ) .。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。 17致謝 .。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.

8、。.。.。.。.。.。. 181緒論 門(mén)禁系統(tǒng)是時(shí)代快速發(fā)展的產(chǎn)物,是信息領(lǐng)域中的新興產(chǎn)業(yè)。最早的傳統(tǒng)門(mén)鎖只是簡(jiǎn)單的機(jī)械原理的運(yùn)用，是純粹的機(jī)械裝置。雖然在數(shù)代人的努力下不斷的改良,其安全性不斷提高，但還是可以通過(guò)暴力等非正常手段拆除，安全性較低。隨著時(shí)代的進(jìn)步，人們對(duì)安全性的要求不度提高，簡(jiǎn)單的機(jī)械鎖已經(jīng)滿(mǎn)足不了人們的需求，門(mén)禁系統(tǒng)便應(yīng)運(yùn)而生.智能門(mén)禁系統(tǒng)如今被廣泛的應(yīng)用,每一個(gè)人的生活都或多或少離不開(kāi)它.作為一個(gè)新型智能的安全控制系統(tǒng)，它融合了機(jī)械電子、計(jì)算機(jī)軟件編程、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)等諸多技術(shù)，已經(jīng)能很好地解決重要區(qū)域出入口通道在安全上的問(wèn)題。智能門(mén)禁系統(tǒng)被應(yīng)用在各種對(duì)安全要求較高的區(qū)域,如

9、酒店房間、公司數(shù)據(jù)庫(kù)中心機(jī)房、各大銀行、國(guó)家軍火庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)中心、居民小區(qū)、工廠等等。在科技與網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展的今天,新型智能門(mén)禁技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生,得到了人們的青睞?，F(xiàn)在，門(mén)禁系統(tǒng)的概念也發(fā)生了變化，早已不是簡(jiǎn)單的門(mén)鎖和鑰匙，在人們不斷地補(bǔ)充和完善下,它已經(jīng)逐漸發(fā)展成熟，成為一套穩(wěn)定性和安全性較高的控制管理系統(tǒng)。如今只要在對(duì)工作生活的環(huán)境安全有要求和公司需要人事考勤管理等這些地方，智能門(mén)禁系統(tǒng)就發(fā)揮著不容忽視的作用.智能門(mén)禁系統(tǒng)應(yīng)用比較廣泛,只要在此基礎(chǔ)上添加一些相應(yīng)的其他設(shè)備,就可以達(dá)到對(duì)電梯出入控制、停車(chē)場(chǎng)車(chē)輛進(jìn)出控制、圖書(shū)館書(shū)籍借閱管理等，真正的實(shí)現(xiàn)便捷的智能管理。門(mén)禁系統(tǒng)又稱(chēng)出入管理控制系統(tǒng)(

10、accesscontrolsystem)，它是用來(lái)管理重要出入口通道人員出入控制的系統(tǒng)。也就是說(shuō)：我們可以控制人員什么時(shí)候允許進(jìn)出那些門(mén)或者場(chǎng)所,同時(shí)如果需要，也可以提供進(jìn)出的查詢(xún)記錄等等。目前市面上常見(jiàn)的門(mén)禁系統(tǒng)有很多：非接觸感應(yīng)卡式系統(tǒng),指紋識(shí)別系統(tǒng)，虹膜掃描系統(tǒng),面部識(shí)別系統(tǒng)，語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)等各種技術(shù)的系統(tǒng)。它們有各自的特長(zhǎng)，門(mén)禁系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣。感應(yīng)卡式門(mén)禁系統(tǒng)使用場(chǎng)合比較多,但是安全性相對(duì)其他門(mén)禁系統(tǒng)要低很多。小區(qū)智能門(mén)禁系統(tǒng)是用來(lái)管理住宅小區(qū)出入通道保證居民正常生活的系統(tǒng)。如今的開(kāi)發(fā)商為了更好的吸引買(mǎi)房者,也越來(lái)越重視小區(qū)的管理，為了防止不是小區(qū)的人員闖入,保證小區(qū)居民生命財(cái)

11、產(chǎn)安全，于是在小區(qū)的入口就會(huì)設(shè)置一個(gè)門(mén)禁系統(tǒng)，要想進(jìn)入小區(qū)就必須刷卡。而在這之前我們大多都是使用一般傳統(tǒng)的門(mén)鎖,也就是一把鑰匙一把鎖，然而傳統(tǒng)的門(mén)鎖結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，無(wú)論門(mén)鎖結(jié)構(gòu)多么復(fù)雜,使用的材料多么堅(jiān)固，一些人總能通過(guò)各種方法把它打開(kāi)。而且在一些出入口人員流量比較大的通道如小區(qū)門(mén)口、酒店客房。如果使用傳統(tǒng)的門(mén)鎖,應(yīng)用起來(lái)會(huì)特別麻煩。俗話(huà)說(shuō)一把鑰匙開(kāi)一把鎖,一旦鑰匙丟失，為了保證安全，原來(lái)的鎖和鑰匙就就需要更換，并且傳統(tǒng)的門(mén)鎖在安全系數(shù)上比較低。隨著人們對(duì)安全需求方面越來(lái)越關(guān)心，為了解決這些問(wèn)題、開(kāi)發(fā)市場(chǎng)，于是各種磁卡鎖、密碼鎖等電子鎖就應(yīng)運(yùn)而生.也正是由于這些電子鎖的出現(xiàn)，在那些重要出入口

12、通道上的管理上人們又有了進(jìn)一步的提高和加強(qiáng)，因此也使智能門(mén)禁控制管理進(jìn)入了新的時(shí)代.但是凡事有好的一面也有它不好的一面，隨著這兩種電子鎖的在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的越來(lái)越多，它的問(wèn)題也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，這種電子磁卡鎖的信息不是很安全，容易被其他人復(fù)制，同時(shí)隨著使用的時(shí)間的不斷增長(zhǎng)，這必將導(dǎo)致卡片與讀卡器具之間磨損也會(huì)隨著逐漸變大,儀器的故障率也會(huì)增高。而電子密碼鎖同樣存在信息泄露上的問(wèn)題，一旦密碼泄露，那么追查起來(lái)不容易，也沒(méi)那么安全。盡管有很多缺點(diǎn),但是我們相信在不遠(yuǎn)的將來(lái),在人類(lèi)的努力和拼搏下,門(mén)禁系統(tǒng)將會(huì)越來(lái)越智能化,以前的種種缺點(diǎn)將會(huì)被解決，取而代之是更便捷、更安全、更人性化的特點(diǎn)，因此我們的生活環(huán)

13、境也將變得更加的安全。讓我們期待美好的明天.1。1課題背景社會(huì)的發(fā)展，生產(chǎn)力的提高，使人們有了富余的資產(chǎn).為了防止錢(qián)財(cái)被他人盜竊，為了維護(hù)自己的安全,人們開(kāi)始用鎖來(lái)保護(hù)自身的生命與財(cái)產(chǎn).而隨著科技的日益進(jìn)步，城市面貌出現(xiàn)的巨大的改變，各種高科技犯罪也隨之出現(xiàn)，僅靠傳統(tǒng)的門(mén)鎖已無(wú)法滿(mǎn)足人們的需求了，智能門(mén)禁系統(tǒng)便在這種情況下誕生。從古至今,人們都養(yǎng)成使用簡(jiǎn)單的門(mén)鎖來(lái)防止他們的財(cái)產(chǎn)被盜，同時(shí)也是防止一些人員在不被允許的情況下進(jìn)出房間等私密場(chǎng)所，這種簡(jiǎn)單的方法一直延續(xù)了上千年.然而普通的門(mén)鎖卻始終離不開(kāi)鑰匙，一把鑰匙開(kāi)一把鎖的定理持續(xù)了很久，但是現(xiàn)如今人們生活中需要加鎖的地方變得越來(lái)越多，使用傳統(tǒng)的

14、門(mén)鎖就會(huì)導(dǎo)致自己需要隨身攜帶很多把鑰匙，但是鑰匙一旦多了就會(huì)帶來(lái)很多不便。如果我們每天都需要攜帶很多鑰匙，就會(huì)很容易弄混、丟失或者被盜,所以安全性和便捷性很差.如今,伴隨著科技高速發(fā)展，傳統(tǒng)的門(mén)鎖早已經(jīng)不能滿(mǎn)足現(xiàn)在人們對(duì)生命財(cái)產(chǎn)安全方面的需求，為了從根本上改變這種局面，于是智能門(mén)禁系統(tǒng)就孕育，它集成了機(jī)械、電子、光學(xué)、生物識(shí)別技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)等多種新技術(shù),它也是新時(shí)代很優(yōu)秀的產(chǎn)物. 1。2最新發(fā)展近年來(lái)，隨著智能卡、生物識(shí)別、無(wú)線(xiàn)門(mén)禁等技術(shù)的發(fā)展，門(mén)禁系統(tǒng)發(fā)展迅猛，進(jìn)入了成熟期，手機(jī)一卡通、指紋門(mén)禁、人臉門(mén)禁、無(wú)線(xiàn)門(mén)禁等產(chǎn)品開(kāi)始走進(jìn)大眾，它們?cè)诎踩?、便捷性等方面都各有特長(zhǎng)，門(mén)禁系統(tǒng)

15、的應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣，技術(shù)發(fā)展也越來(lái)越全面。無(wú)線(xiàn)門(mén)禁產(chǎn)品從誕生到現(xiàn)在，經(jīng)過(guò)技術(shù)的不斷演化已經(jīng)出現(xiàn)了通過(guò)fsk、gprs、藍(lán)牙等方式傳輸?shù)漠a(chǎn)品。而隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起,物聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁產(chǎn)品受到了安防行業(yè)內(nèi)的普遍關(guān)注，無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁系統(tǒng)可以直接替換現(xiàn)有的有線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)或非聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁系統(tǒng)。對(duì)于辦公樓宇系統(tǒng),應(yīng)用無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁能明顯降低施工工作量，降低使用成本；對(duì)于賓館系統(tǒng)，無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁能提升門(mén)禁的智能化水平。隨著生物識(shí)別產(chǎn)品的不斷問(wèn)世，其在門(mén)禁系統(tǒng)的應(yīng)用也必將會(huì)越來(lái)越多，生物識(shí)別產(chǎn)品的高安全性和非易失等特性正在被越來(lái)越多的用戶(hù)所認(rèn)同。在不久的將來(lái)，生物識(shí)別產(chǎn)品必將會(huì)成為門(mén)禁系統(tǒng)前端識(shí)別設(shè)備的強(qiáng)大力量，在安防領(lǐng)域

16、也必將會(huì)發(fā)揮越來(lái)越大的作用。1。3國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀現(xiàn)如今科技飛速發(fā)展進(jìn)步,智能門(mén)禁系統(tǒng)已進(jìn)化為一套較為安全、功能性完善的控制管理系統(tǒng)。它對(duì)通道和出入口的管理已經(jīng)不是以前簡(jiǎn)單的鑰匙和鎖的管理，它能夠?qū)?nèi)部進(jìn)行有效的智能化管理.它不僅能夠時(shí)時(shí)刻刻記錄人員的進(jìn)出時(shí)間與進(jìn)出情況，限制人員的出入范圍，而且也可以很好的拒絕非法人物進(jìn)入。同時(shí),它也能夠有效的保護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)不受到他人的侵犯。門(mén)禁管理系統(tǒng)在安全防范系統(tǒng)中扮演著很重要的角色,在當(dāng)今社會(huì)下，門(mén)禁系統(tǒng)發(fā)展的很迅速,已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在了辦公室,智能大廈,賓館，智能小區(qū)等各種大門(mén)、房間、通道的管理.如今社會(huì)，房地產(chǎn)發(fā)展如日中天，小區(qū)門(mén)禁系統(tǒng)也隨之成為

17、小區(qū)住宅樓不可缺少的安全配套設(shè)施,它很好的保護(hù)住戶(hù)的人身和財(cái)產(chǎn)安全.目前,現(xiàn)在對(duì)智能門(mén)禁系統(tǒng)的研究從開(kāi)始的認(rèn)知教育和試用階段,進(jìn)入到了研發(fā)階段.但仍然在智能門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研發(fā)上發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題，比如說(shuō)：對(duì)國(guó)外已有的門(mén)禁系統(tǒng)進(jìn)行仿造；普遍采用國(guó)外現(xiàn)有的集成模塊,如門(mén)禁控制器，識(shí)別和讀卡模塊等;產(chǎn)品的形式較為單一，而且消耗了大量的資金。 在技術(shù)層面，當(dāng)前中國(guó)有很多企業(yè)模仿國(guó)外的門(mén)禁系統(tǒng)，目前的做法主要有兩種，一種是采購(gòu)國(guó)外廠家生產(chǎn)的系統(tǒng)零部件,比如讀寫(xiě)器、門(mén)控器等，然后對(duì)這些芯片進(jìn)行二次軟硬件的設(shè)計(jì).這種系列的系統(tǒng)性能相對(duì)較好，滿(mǎn)足那種對(duì)安全要求較高的場(chǎng)所也是完全可以應(yīng)付的，因此這種系統(tǒng)價(jià)格也相對(duì)比

18、較昂貴。另外一種是只是購(gòu)買(mǎi)國(guó)外的核心芯片，對(duì)國(guó)外一些其它優(yōu)良部件進(jìn)行研究和仿制。這種方法依據(jù)不同情況,可以作非原則性的變動(dòng)，能夠隨時(shí)滿(mǎn)足人們對(duì)門(mén)禁系統(tǒng)上的一些合理性要求，并且費(fèi)用比較少。從門(mén)禁系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)出發(fā)就容易看出，國(guó)內(nèi)大多數(shù)的系統(tǒng)是以控制器為核心研制的，而門(mén)控器部分則是由國(guó)外廠家進(jìn)行開(kāi)發(fā)。目前國(guó)內(nèi)先進(jìn)的智能門(mén)禁系統(tǒng)的研發(fā)正處于滯后狀態(tài)，不過(guò)我們相信在未來(lái)，我國(guó)科技人才一定能夠研發(fā)出完全屬于我們自己的智能門(mén)禁系統(tǒng).2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和主要芯片介紹2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)本課題設(shè)計(jì)采用at89c51微控制器作為系統(tǒng)的核心，在外圍增加按鍵電路、蜂鳴器電路、開(kāi)鎖指示燈電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路以及1602l

19、cd顯示電路等。門(mén)禁系統(tǒng)主要由cpu、電源指示、開(kāi)鎖指示電路、振蕩電路、蜂鳴器電路、設(shè)置按鍵電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、24c02存儲(chǔ)模塊、rc522讀卡模塊、lcd顯示模塊等組成。此智能門(mén)禁系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)當(dāng)射頻卡刷卡時(shí)，顯示模塊顯示卡號(hào)信息，如此卡為合法卡,指示燈點(diǎn)亮，蜂鳴器響起,同時(shí)驅(qū)動(dòng)電路將電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)表示門(mén)鎖打開(kāi)。程序中還增加了射頻卡權(quán)限的賦予,遇到合法卡時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，門(mén)鎖打開(kāi),如果想收回權(quán)限，只要在刷卡的時(shí)候按下取消按鈕，那么這張卡就變成非法卡,無(wú)法打開(kāi)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)將門(mén)鎖打開(kāi)。而當(dāng)非法卡刷卡時(shí)，顯示卡號(hào)但電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)門(mén)鎖不打開(kāi)，如果賦予這張卡權(quán)限，只要在刷卡的時(shí)候，按下存儲(chǔ)按鈕，這張卡就會(huì)變成合法卡，

20、就能是電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，打開(kāi)門(mén)鎖。2.2 主要芯片介紹rfid(射頻識(shí)別）技術(shù):是一種無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或者光學(xué)接觸。無(wú)線(xiàn)電的信號(hào)是通過(guò)調(diào)成無(wú)線(xiàn)電頻率的電磁場(chǎng)，把數(shù)據(jù)從附著在物品上的標(biāo)簽上傳送出去,以自動(dòng)辨識(shí)與追蹤該物品。某些標(biāo)簽在識(shí)別時(shí)從識(shí)別器發(fā)出的電磁場(chǎng)中就可以得到能量，并不需要電池；也有標(biāo)簽本身?yè)碛须娫?，并可以主?dòng)發(fā)出無(wú)線(xiàn)電波(調(diào)成無(wú)線(xiàn)電頻率的電磁場(chǎng))。標(biāo)簽包含了電子存儲(chǔ)的信息,數(shù)米之內(nèi)都可以識(shí)別。與條形碼不同的是，射頻標(biāo)簽不需要處在識(shí)別器視線(xiàn)之內(nèi)，也可以嵌入被追蹤物體之內(nèi)。cpu的選擇:在這個(gè)課題的設(shè)計(jì)上，選擇了51

21、單片機(jī)系統(tǒng)，因?yàn)閱纹瑱C(jī)發(fā)展成熟且完善，此次設(shè)計(jì)功能上不是特別復(fù)雜,也沒(méi)有復(fù)雜的運(yùn)算，只有幾個(gè)外接電路，況且單片機(jī)的成本較低,而且功能也完全可以滿(mǎn)足此次課題設(shè)計(jì)。雖然dsp和arm系統(tǒng)在功能和拓展上都比51單片機(jī)系統(tǒng)要高，但是它們價(jià)格都相對(duì)昂貴,而且對(duì)于本次課題設(shè)計(jì)而言，性能也有過(guò)剩。因此，結(jié)合自己所學(xué)的知識(shí)和性?xún)r(jià)比,經(jīng)過(guò)比較最終選擇了技術(shù)成熟、價(jià)格便宜、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、使用方便的單片機(jī)平臺(tái).射頻卡的選擇：非接觸式ic卡又稱(chēng)射頻卡,由ic芯片、感應(yīng)天線(xiàn)組成，封裝在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的pvc卡片內(nèi),芯片及天線(xiàn)無(wú)任何外露部分。是世界上最近幾年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù),它成功的將射頻識(shí)別技術(shù)和ic卡技術(shù)結(jié)合起來(lái),結(jié)束了無(wú)

22、源（卡中無(wú)電源）和免接觸這一難題,是電子器件領(lǐng)域的一大突破.卡片在一定距離范圍（通常為5-10mm）靠近讀寫(xiě)器表面，通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波的傳遞來(lái)完成數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)操作。條碼和磁卡，我們見(jiàn)的比較多，現(xiàn)如今超市和銀行使用的都是這種卡，個(gè)人的銀行卡都是磁卡。接觸式ic卡,大家過(guò)去見(jiàn)的比較多，就是要用公共電話(huà)撥電話(huà)時(shí)使用的卡片（然而隨著手機(jī)的普及，公共電話(huà)也早已退出人們的視野），但接觸式ic卡，芯片外露易壞、易折。而非接觸式ic卡也就是無(wú)線(xiàn)射頻卡，由于它的芯片和線(xiàn)圈都設(shè)計(jì)在卡片內(nèi)，和接觸式ic卡相比，前者比較牢固不易被損壞、能適應(yīng)惡劣的環(huán)境，可靠性很高，所以市面上普遍使用這種卡。根據(jù)上面的分析，最終選擇目前被廣泛

23、應(yīng)用的，而且成本不高可靠性好的ic卡，也就是市面上較多的mifare s50卡。3 系統(tǒng)硬件電路構(gòu)成3。1 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)智能門(mén)禁系統(tǒng)采用的是stc89c52 微控制器作為控制核心,這款單片機(jī)是由stc公司研發(fā)的，是一種低功耗、高性能cmos8位微控制器。內(nèi)部含有8k字節(jié)的flash,512字節(jié)的ram， 32 位的i/o口線(xiàn)，看門(mén)狗定時(shí)器，4kb eeprom和max810復(fù)位電路，3個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，4個(gè)外部中斷，一個(gè)7向量4級(jí)中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng)51的5向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口.可以看出89c52單片機(jī)功能還是很強(qiáng)大的，完成此次課題設(shè)計(jì)也是措措有余。根據(jù)這款單片機(jī)的特點(diǎn)，然后

24、結(jié)合本次課題設(shè)計(jì)的要求,控制核心需要實(shí)現(xiàn)下面的幾個(gè)功能:（1) 接收讀卡模塊發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù),并進(jìn)行處理.（2） 控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)和蜂鳴器。（3） 控制1602lcd輸出顯示。（4） 處理鍵盤(pán)反饋的數(shù)據(jù)。t2/p1.01dip-4040vcct2ex/p1.1239p0。1/ad0p1。2338p0。2/ad1p1.3437p0。3/ad2p1。4536p0.4/ad3p1.5635p0。5/ad4p1。6734p0.6/ad5p1。7833p0。7/ad6rst932p0。8/ad7rxd/p3。01031eatxd/p3。11130ale/progint0/p3.21229psenint1/p3

25、。31328p2.7/a15t0/p3.41427p2.6/a14t1/p3。51526p2.5/a13wr/p3.61625p2。4/a12rd/p3。71724p2。3/a11xtal21823p2.2/a10xtal11922p2.1/a9vss2021p2.0/a889c52 單片機(jī)引腳,如圖31：在89c52單片機(jī)的基礎(chǔ)上，stc89c52微控制器作為系統(tǒng)的核心，在外圍增加按鍵電路、蜂鳴器電路、開(kāi)鎖指示燈電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路以及1602lcd顯示電路等。構(gòu)成了智能門(mén)禁系統(tǒng)的控制電路。 如圖32，p0.0到p0。7連接上拉排阻，同時(shí)接1602數(shù)據(jù)總線(xiàn),1腳接vcc，加上拉電阻增加電流。9

26、管腳接復(fù)位電路；x1和x2接晶振電路。p22管腳接蜂鳴器電路；與p31和p32連接的分別為取消和存儲(chǔ)按鈕；p13、14、15、16連接rc522讀卡模組;p23管腳接電機(jī)驅(qū)動(dòng)模組。3。2 各單元電路原理3.2。1 蜂鳴器電路蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電,廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車(chē)電子設(shè)備、電話(huà)機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類(lèi)型。蜂鳴器在電路中用字母“h”或“ha”（舊標(biāo)準(zhǔn)用“fm、“zzg、“l(fā)b”、“jd”等)表示.單片機(jī)通過(guò)p2。2來(lái)控制蜂鳴器的工作與關(guān)閉，通過(guò)三極管放大電流使蜂鳴器發(fā)出響

27、聲。 當(dāng)p2。2=1時(shí)，pnp三極管關(guān)閉，蜂鳴器停止工作。 當(dāng)p2.2=0時(shí)，pnp三級(jí)管導(dǎo)通，蜂鳴器開(kāi)始工作。 從而單片機(jī)只需要p2。2輸出0或者1開(kāi)關(guān)控制蜂鳴器即可. 功能說(shuō)明: （1） 刷卡時(shí)，蜂鳴器響起，二極管被點(diǎn)亮說(shuō)明此卡為有效卡。 （2） 刷卡時(shí),蜂鳴器沒(méi)有響應(yīng)，二極管也沒(méi)反應(yīng)，說(shuō)明此卡為無(wú)效卡. （3） 沒(méi)有卡時(shí),蜂鳴器沒(méi)有響應(yīng)，二極管也不會(huì)點(diǎn)亮。3。2.2 顯示模塊課題的顯示部分選擇采用1602lcd液晶顯示，該方案具有低壓、功耗低，平板型結(jié)構(gòu)、所能顯示的信息比較多、沒(méi)有電磁輻射、而且使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專(zhuān)門(mén)用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的

28、點(diǎn)陣型液晶模塊。它由若干個(gè)5x7或者5x11等點(diǎn)陣字符位組成,每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符,每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔,起到了字符間距和行間距的作用,正因?yàn)槿绱怂运荒芎芎玫仫@示圖形.1602lcd是指顯示的內(nèi)容為16x2，即可以顯示兩行，每行16個(gè)字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。這些字符包括常見(jiàn)的阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫(xiě)、常用的符號(hào)等，每一個(gè)字符對(duì)都應(yīng)著一個(gè)唯一的編號(hào),也就是一個(gè)特定的代碼。3。2。3 讀卡模塊此次課題設(shè)計(jì)上采用了市面上比較普遍的rc522讀卡模組。rc522感應(yīng)式讀卡器主要是非接觸式晶片的讀卡模組，市面上使用的125khz非接觸式rfid晶片或者與

29、其它規(guī)格較為類(lèi)似的產(chǎn)品，它都可以進(jìn)行信息的讀取與數(shù)據(jù)的判斷,開(kāi)發(fā)者可以一次性開(kāi)發(fā)感應(yīng)式讀卡以及相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)，rc522模塊主要應(yīng)用有：公交一卡通、智能門(mén)禁管理系統(tǒng)、人員簽到管理、動(dòng)物或物品辨識(shí)及產(chǎn)品管理。 此讀卡模組主要具有如下優(yōu)點(diǎn)： (1) 系統(tǒng)有較高的獨(dú)立性,二次開(kāi)發(fā)比較容易，安裝較為簡(jiǎn)單 （2） 對(duì)卡片的信息讀取穩(wěn)定性好 （3） 系統(tǒng)有較高的安全性,rfid信息不重復(fù),而且難以被復(fù)制 （4） 可自主選擇數(shù)據(jù)輸出格式 缺點(diǎn)： 主機(jī)必須24小時(shí)開(kāi)機(jī),否則數(shù)據(jù)傳送會(huì)中斷。使用rc522讀卡模塊，在57cm距離內(nèi)讀取時(shí)間不超過(guò)70ms。非接觸式讀卡系統(tǒng)電源為5v，系統(tǒng)中最重要的部分是感應(yīng)線(xiàn)圈，它

30、既可以與系統(tǒng)分開(kāi),也可以囊括在系統(tǒng)中，注意要將金屬板放在線(xiàn)圈前面，這是為了防止電磁場(chǎng)造成干擾。3.2。4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊工作原理：本次智能門(mén)禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)用電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)模擬開(kāi)門(mén)效果,當(dāng)卡片靠近讀卡模塊時(shí)，若識(shí)別為有效卡,那么指示燈將會(huì)亮起，蜂鳴器發(fā)出聲音,電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng).如果此時(shí)按下取消按鈕，那么這張卡下次刷卡時(shí)，系統(tǒng)不做反應(yīng),也就是不打開(kāi)門(mén)鎖。若為無(wú)效卡時(shí)系統(tǒng)不做反應(yīng),此時(shí)按下存儲(chǔ)按鈕,待這張卡下次刷卡時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)判定為有效卡，指示燈亮起，蜂鳴器發(fā)出聲音,電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。 為了讓電機(jī)能正常運(yùn)行，并且系統(tǒng)有兩個(gè)5v電源，其中一個(gè)為電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊供電。驅(qū)動(dòng)電路主要采用市場(chǎng)上普遍被應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)芯片l9110h，有它來(lái)驅(qū)動(dòng)

31、電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)模擬開(kāi)鎖效果，l9110h為一塊集成電路、高電流、高電壓、四通道驅(qū)動(dòng)，它的額定工作電流為1a，最大可達(dá)1.5a，所以采用單獨(dú)電源供電,vss電壓最小4。5v,最大可達(dá)36v,可直接的對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，無(wú)需隔離電路。l9110h從主控單片機(jī)stc89c52那里接受指令直接控制電機(jī)的工作狀態(tài).可以對(duì)電機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)，停止的操作，非常方便。l9910有8個(gè)管腳，2和3號(hào)管腳同時(shí)接vcc,5和8號(hào)管腳同時(shí)接gnd。1號(hào)、6號(hào)管腳分別為a路輸出管腳和a路輸入管腳，4號(hào)、7號(hào)管腳分別為b路輸出管腳和b路輸入管腳. 為了達(dá)到效果，本次課題設(shè)計(jì)使用l9110驅(qū)動(dòng)模塊來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。3。2。6 存儲(chǔ)模塊為了

32、實(shí)現(xiàn)對(duì)卡片權(quán)限的設(shè)置,就需要用一個(gè)芯片存儲(chǔ)卡片的信息，在本次設(shè)計(jì)中使用24c02存儲(chǔ)芯片,at24c02是2k位cmos e2prom串行電可擦除只讀存儲(chǔ)器，內(nèi)部組織為256個(gè)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)8位.該器件通過(guò)iic總線(xiàn)接口進(jìn)行操作，有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的寫(xiě)保護(hù)功能。管腳配置：24c02與單片機(jī)的接口非常簡(jiǎn)單，如圖310：圖310 24c02管腳圖管腳描述：scl 管腳：實(shí)現(xiàn)串行時(shí)鐘的功能，它是一個(gè)輸入管腳，與單片機(jī)的p21號(hào)管腳相連。scl串行時(shí)鐘輸入管腳實(shí)現(xiàn)發(fā)送和接收器件產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的時(shí)鐘的功能.sda 串行數(shù)據(jù)/地址：at24c02 雙向串行數(shù)據(jù)/地址管腳用于器件所有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收，sda是一個(gè)開(kāi)漏輸

33、出管腳，可與其它開(kāi)漏輸出或集電極開(kāi)路輸出進(jìn)行線(xiàn)或（wireor).a0、a1、a2 器件地址輸入端：這些輸入腳用于多個(gè)器件級(jí)聯(lián)時(shí)設(shè)置器件地址，當(dāng)這些腳懸空時(shí)默認(rèn)值為0.當(dāng)使用at24c02 時(shí)最大可級(jí)聯(lián)8個(gè)器件.如果只有一個(gè)at24c02被總線(xiàn)尋址，這三個(gè)地址輸入腳（a0、a1、a2 ）可懸空或連接到vss,如果只有一個(gè)at24c01被總線(xiàn)尋址這三個(gè)地址輸入腳（a0、a1、a2 ）必須連接到vss。 如圖311 為存儲(chǔ)模塊原理圖：4 軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)4。1 軟件設(shè)計(jì)思路軟件設(shè)計(jì)上，根據(jù)功能分了幾個(gè)模塊編程，包括主程序模塊、讀卡模塊、顯示模塊，存儲(chǔ)模塊、延時(shí)子程序模塊和中斷子程序模塊等。系統(tǒng)工作

34、時(shí)當(dāng)卡片靠近讀卡模塊時(shí)指示燈亮起,屏幕顯示卡片信息,然后程序判斷權(quán)限，若合法,開(kāi)鎖模塊程序點(diǎn)亮指示燈,蜂鳴器發(fā)出警報(bào)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)模擬門(mén)鎖打開(kāi)。若非合法卡,是否賦予權(quán)限,如果賦予權(quán)限電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，指示燈亮起，蜂鳴器發(fā)出警報(bào)，如果不賦予則返回。4.2 射頻模塊軟件體系結(jié)構(gòu)define rf_lpctl bit3 p2。3 射頻卡休眠控制-rst #define rf_ss bit7 p2。7 射頻卡從機(jī)選擇（ss）sda#define rf_sclk bit6 p2。6 射頻卡數(shù)據(jù)時(shí)鐘輸出(sclk） #define rf_data_out bit5 p2。5 射頻卡數(shù)據(jù)輸出（mosi) define

35、rf_data_in bit1 p2。1 射頻模塊輸入（miso） 需要完成4個(gè)步驟：尋卡防沖撞處理選卡讀卡/寫(xiě)卡，就能完成對(duì)模塊內(nèi)部的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行讀寫(xiě). 第一步：尋卡 status2=pcdrequest(0x52，temp)；尋卡 參數(shù)temp為返回的卡類(lèi)型 if(status2= mi_ok） tochar（temp0)； tochar（temp1）；輸出卡類(lèi)型 比如，當(dāng)temp0=04，temp1=00時(shí)，卡類(lèi)型為s50. 第二步:防沖撞處理 status2= pcdanticoll(uid）; 防沖撞處理，輸出卡片序列號(hào),4字節(jié) if(status2=mi_ok） putstring0

36、(card id is：”）； tochar(uid0）； tochar(uid1）; tochar(uid2）；tochar（uid3); 輸出卡片序列號(hào) 第三步：選卡。status2= pcdselect(uid）； 選擇卡片，輸入卡片序列號(hào),4字節(jié) 第四步：在讀寫(xiě)卡之前需要先進(jìn)行認(rèn)證。status2= pcdauthstate(picc_authent1a, 1, password_buffer， uid）； 其中四個(gè)參數(shù)分別代表:驗(yàn)證a密鑰+塊地址扇區(qū)密碼卡序號(hào)。然后進(jìn)行寫(xiě)操作：status2=pcdwrite（1,writedata）;寫(xiě)數(shù)據(jù)，將數(shù)組writedata中的數(shù)寫(xiě)入到卡

37、中，其中第一個(gè)參數(shù)1代表寫(xiě)入的地址為塊1,或者進(jìn)行讀卡操作： status2 = pcdread（1, str)；讀卡 其中第一個(gè)參數(shù)1代表讀的地址為塊1，讀卡后得到的數(shù)據(jù)存放于數(shù)組str中。4。3 子程序分析4.3。1 rc522讀卡程序定義端口: sbit mf522_rst = p17； 復(fù)位信號(hào) sbit mf522_so = p16；spi 接口主入從出 sbit mf522_si = p15；spi 接口主出從入 sbit mf522_sck = p14； 時(shí)鐘接口 sbit mf522_nss = p13； 應(yīng)該是sda接口 尋卡函數(shù): 參數(shù)說(shuō)明： req_codein：尋卡方式

38、 0x52 = 尋感應(yīng)區(qū)內(nèi)所有符合14443a標(biāo)準(zhǔn)的卡 0x26 = 尋未進(jìn)入休眠狀態(tài)的卡 ptagtypeout：卡片類(lèi)型代碼 0x4400 = mifare_ultralight 0x0400 = mifare_one（s50) 0x0200 = mifare_one（s70) 0x0800 = mifare_pro(x) 0x4403 = mifare_desfire 返 回： 成功返回mi_ok 防沖撞函數(shù)： 參數(shù)說(shuō)明: psnrout：卡片序列號(hào),4字節(jié) 返 回: 成功返回 char pcdanticoll（unsigned char *psnr) char status； unsi

39、gned char i，snr_check=0; unsigned int unlen； unsigned char uccommf522bufmaxrlen； clearbitmask（status2reg，0x08）； writerawrc（bitframingreg，0x00); clearbitmask(collreg，0x80)； uccommf522buf0 = picc_anticoll1； uccommf522buf1 = 0x20; status = mi_ok 4.3。2 24c02存儲(chǔ)程序bit write_more_byte（uchar add，uchar number

40、,uchar p）number表示要寫(xiě)入字節(jié)的個(gè)數(shù). bit val; uchar i=0； iic_init()； iic_start（）; val = iic_write_byte(address_24c02); 寫(xiě)器件地址 while(val=0) if(i+=10) 等待超時(shí)（10ms） return（0）； delay（1); 等待一會(huì) iic_start(）; 重新發(fā)送 val = iic_write_byte（address_24c02);寫(xiě)器件地址 iic_write_byte(add）； 寫(xiě)存儲(chǔ)的地址 for(i=0;number0;number-） iic_write_byte(p+）; 寫(xiě)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù) iic_stop（）； 如果在發(fā)送停止信號(hào)之前主器件發(fā)送超過(guò)p+1個(gè)字節(jié)，地址計(jì)數(shù)器將自動(dòng)翻轉(zhuǎn)，先前寫(xiě)入的數(shù)據(jù)被覆蓋. return（1); void read_more_byte（uchar add,uchar number，uchar *p）/number表示要讀取的字節(jié)個(gè)數(shù)，讀取的數(shù)據(jù)保存在p中。 bit val=0； iic_init()； iic_start(）; val = iic_write_b