門(mén)禁控制系統(tǒng)

1、門(mén)禁控制系統(tǒng)姓名： 夏永照班級(jí)： 自動(dòng)化1002班摘要：門(mén)禁系統(tǒng)在現(xiàn)代安防管理中運(yùn)用的越來(lái)越廣泛，可以實(shí)現(xiàn) 對(duì)大型企業(yè)，辦公室和小區(qū)的系統(tǒng)管理，具有很高的安全性和可 靠性。門(mén)禁系統(tǒng)最主要的功能是對(duì)對(duì)象進(jìn)行身份認(rèn)證，并完成管 理功能。本門(mén)禁系統(tǒng)是針對(duì)實(shí)驗(yàn)室而設(shè)計(jì)的一個(gè)執(zhí)行特定功能的 簡(jiǎn)單系統(tǒng)。一. 功能介紹1. 打卡機(jī)能夠準(zhǔn)確的識(shí)別實(shí)驗(yàn)室人員手屮的ID卡，完成刷卡后 系統(tǒng)需通過(guò)電鎖實(shí)現(xiàn)開(kāi)門(mén)動(dòng)作。2. 通過(guò)紅外對(duì)管，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室人員進(jìn)與出的判斷，并觸 發(fā)攝像頭進(jìn)行拍照。3. 為降低能耗，磁性傳感器對(duì)門(mén)的開(kāi)與關(guān)進(jìn)行檢測(cè)，若門(mén)處于 關(guān)閉狀態(tài)，需關(guān)閉紅外模塊。4. 將ID卡號(hào)和進(jìn)出信息上傳給上位機(jī)，

2、上位機(jī)記錄該信息，實(shí) 現(xiàn)對(duì)成員的考勤。二. 系統(tǒng)組成1. 主控芯片本系統(tǒng)主控芯片采用MSP430單片機(jī)。在門(mén)禁控制屮，系 統(tǒng)大部分時(shí)間處于等待狀態(tài)，功耗是一個(gè)不得不考慮的問(wèn)題。 msp430單片機(jī)是一款超低功耗的單片機(jī)，中斷功能非常完善, 用在本系統(tǒng)屮，單片機(jī)在處于等待狀態(tài)時(shí)，將關(guān)閉CPU,在需 要工作時(shí)，通過(guò)屮斷喚醒CPUo該單片機(jī)的片內(nèi)資源比較豐富, 本系統(tǒng)中用片內(nèi)外部中斷讀岀打卡機(jī)數(shù)據(jù)和判斷紅外對(duì)管， 用片內(nèi)AD檢測(cè)門(mén)開(kāi)關(guān)，用片內(nèi)USART實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與上位機(jī)的 通信。2. 磁性傳感器該系統(tǒng)屮磁性傳感器的功能是實(shí)時(shí)檢測(cè)（受控制的）門(mén)的開(kāi) 關(guān)狀態(tài)。系統(tǒng)使用了原理簡(jiǎn)單，使用方便的霍爾開(kāi)關(guān)，型號(hào)

3、HAL3144,電路圖:VgcVHAL44EOUTCL =Vcc=12V«TLn_數(shù)字信號(hào)輸出使用方法：當(dāng)磁鐵靠近霍爾傳感器時(shí)，數(shù)字信號(hào)輸出端為低電平, 當(dāng)磁鐵移開(kāi)時(shí)，輸出端將變成高電平。將霍爾傳感器貼于門(mén)梁上 面，將磁鐵貼于門(mén)上面，通過(guò)單片機(jī)對(duì)輸岀端的高低電平的檢測(cè) 判斷門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。單片機(jī)采用片內(nèi)的AD模塊實(shí)現(xiàn)。3. 打卡機(jī)本門(mén)禁系統(tǒng)使用的是采用weigend 26協(xié)議的打卡機(jī)，運(yùn)用 射頻識(shí)別技術(shù)，實(shí)驗(yàn)室成員每人配備ID卡，每個(gè)ID卡攜帶有唯 一的卡號(hào)，可以通過(guò)打卡機(jī)讀出來(lái)。打卡機(jī)留有四個(gè)接線(xiàn)，一個(gè) 接12V電源，一個(gè)接地，一個(gè)DATAO, 一個(gè)DATAlo當(dāng)有ID卡接 觸打卡機(jī)

4、時(shí)，打卡機(jī)將通過(guò)DATA0和DATA1發(fā)出26位固定的二 進(jìn)制數(shù)，由單片機(jī)接收，每個(gè)不同的ID卡的26位二進(jìn)制都不同。 DataO和Datal兩根數(shù)據(jù)線(xiàn)分別傳輸0和1,當(dāng)無(wú)數(shù)據(jù)傳輸時(shí), 兩信號(hào)線(xiàn)都為高電平，當(dāng)傳輸0時(shí)，DATA0線(xiàn)產(chǎn)生一個(gè)低電平信 號(hào)，當(dāng)傳輸1時(shí)，DATA1線(xiàn)產(chǎn)生一個(gè)低電平。信號(hào)圖:DATAODATA!單片機(jī)通過(guò)I/O外部屮斷接收此26位的二進(jìn)制。接受完數(shù) 據(jù)后，單片機(jī)立即將數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機(jī)供上位機(jī)識(shí)別。4. 電鎖門(mén)鎖已經(jīng)自帶了電鎖裝置，當(dāng)上位機(jī)接收到單片機(jī)發(fā)送的 相應(yīng)ID卡的數(shù)據(jù)，若上位機(jī)判斷該數(shù)據(jù)有效，立即給單片機(jī) 發(fā)送開(kāi)門(mén)信號(hào)，單片機(jī)檢測(cè)到門(mén)若處于打開(kāi)狀態(tài)，不做處理， 當(dāng)

5、門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)，單片機(jī)通過(guò)I/O實(shí)現(xiàn)開(kāi)門(mén)。5. 紅外模塊紅外模塊功能是判斷人是進(jìn)門(mén)還是出門(mén)，實(shí)現(xiàn)方法是通過(guò) 兩對(duì)紅外對(duì)管，檢測(cè)對(duì)管的觸發(fā)的先后順序來(lái)判斷進(jìn)與出。 同樣是通過(guò)單片機(jī)的外部中斷來(lái)檢測(cè)紅外對(duì)管的觸發(fā)。如下 圖，當(dāng)先觸發(fā)紅外線(xiàn)1,再觸發(fā)紅外2,即為“進(jìn)”，當(dāng)先觸 發(fā)紅外2,再出發(fā)紅外1,即為“出”。接收管單個(gè)紅外對(duì)管的電路圖:圖屮左邊方框即為紅外對(duì)管，當(dāng)發(fā)射管與接收管對(duì)射時(shí)，運(yùn) 放的正向輸入端為低電平，運(yùn)放作為一個(gè)比較器，輸岀將會(huì) 是低電平，當(dāng)對(duì)管之間有遮擋物時(shí)，正相輸入端為高電平， 輸出將會(huì)是高電平。通過(guò)單片機(jī)外部屮斷將獲知對(duì)管的觸發(fā)。6. 485通信單片機(jī)與上位機(jī)的通信協(xié)議為RS4

6、85串口通信，主要有 點(diǎn)是傳輸距離可以達(dá)到1200m,傳輸速率快。電路圖如下：Elclmcom圖屮的A和B必須接雙絞線(xiàn)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，雙絞線(xiàn)到達(dá)單 片機(jī)時(shí)再用一-塊MAX485芯片接入單片機(jī)的TXD和RXD。三. 系統(tǒng)工作過(guò)程當(dāng)門(mén)關(guān)閉時(shí)，AD檢測(cè)后，將關(guān)閉紅外發(fā)射管；當(dāng)門(mén)打開(kāi)時(shí)， 開(kāi)啟紅外發(fā)射管。當(dāng)打卡機(jī)感應(yīng)到ID卡，發(fā)出數(shù)據(jù)，單片 機(jī)接收到后，發(fā)送給上位機(jī)。上位機(jī)判別數(shù)據(jù)有效后，給 單片機(jī)發(fā)送有效數(shù)據(jù)，此時(shí)，若門(mén)打開(kāi)就不執(zhí)行開(kāi)門(mén)動(dòng)作， 若門(mén)關(guān)閉，就執(zhí)行開(kāi)門(mén)動(dòng)作。當(dāng)門(mén)處于打開(kāi)狀態(tài)，紅外模 塊工作，有人進(jìn)或出時(shí)，單片機(jī)給上位機(jī)發(fā)送相應(yīng)數(shù)據(jù)， 上位機(jī)將記錄此數(shù)據(jù)，同時(shí)出發(fā)攝像頭攝像。四. 單片機(jī)程

7、序設(shè)計(jì)include <msp430f169. h>unsigned int BUFT26;/接收打卡機(jī)數(shù)據(jù)的數(shù)組unsigned int BUF125;/接收開(kāi)門(mén)信號(hào)的數(shù)組unsigned int BUFT125=0x56,0x61,0x6F ,0x42 ,0x51 ,0x44 ,0x49 t0x42 t0x41 ,0,0x41 ,0x41 ,0x41 ,0x41 ,0x41 t0x41 t0x41 ,0x41 ,0x42 t0x41 t0x41 t0x51 ,0x3D t0x3D .OxOA;待接收的數(shù)據(jù)包unsigned int i=0, j=0, k=0, y=l, tem

8、p=0, n=0, x=0, z=0;void delay (unsigned int m) /延時(shí)函數(shù)while(m-); void main (void) /主函數(shù)關(guān)閉看門(mén)狗Stop watchdogWDTCTL = TOTPW + WDTHOLD;/AD模塊初始化,ADC12CTL0 = SHT0.2 + ADC120N;ADC12CTL1 = SHP;ADC12IE = 0x01;ADC12CTL0 |= ENC;P6SEL = 0x01;P6.0 口為AD檢測(cè)口，接到霍爾開(kāi)關(guān)的輸出端/ Set sampling time, turn on ADC12/ Use sampling ti

9、mer/ Enable interrupt/ Conversion enabled/ P6. 0 ADC option select/初始化輸入輸出口P1DIR = Oxff;All Pl. x resetAll P2. x outputsAll P2. x resetP10UT = 0x00;P2DIR = Oxff;P2OUT = 0;/*初始化外部中斷設(shè)宜，Pl. 3和P24為打卡機(jī)的 數(shù)據(jù)接收口，分別接入打卡機(jī)的DATA0和DATA1 信號(hào)線(xiàn)，Pl. 1和P2. 1為紅外觸發(fā)的接收端.分 別接入兩對(duì)紅外對(duì)管的信號(hào)輸出端。*/P1DIR = BITO;Set Pl0 to output

10、direction/P1IES = BIT1;/ Pl. 3 Hi/lo edge/P2IES = BIT1;/P1IES = BIT3;/ Pl. 3 Hi/lo edge/P2IES = BIT4;/P1REN=BIT3;/P2REN=BIT4;VP10UT |=BIT3;/P20UT |=BIT4;P1DIR &= 、BIT3;P1DIR &= "BIT1;P2DIR &二、BH4;P2DIR &二 'BIT1;P1IFG &= 'BIT3;/ Pl. 3 IFG clearedP2IFG &= 、BIT4;P1I

11、FG &= "BIT1;/ Pl. 3 IFG clearedP2IFG &二"BIT1;P1IE |= BIT3;/ Pl 3 interrupt enabledP2IE |= BIT4;P1IE |= BIT1;/ Pl 3 interrupt enabledP2IE |= BIT1;對(duì)収片機(jī)的UART模塊進(jìn)行設(shè)迓用于敢片機(jī)和上位機(jī)進(jìn)行串口通信.P3.4為T(mén)XD. P3.5為RXDP3SEL = 0x30;MEI |= UTXE0 + VRXE0;UCTL0 二 CHAR;UTCTL0 = SSEL0;UBR00 = 0x03;UBR10 = 0x00;

12、UMCTL0 = 0x4A;UCTLO &= 'SWRST;IE1 |= URXIEO;/IFG1 &二"UTXIFGO;while(l)ADC12CTL0 |= ADC12SC; _BIS_SR(CPUOFF + GIE);delay(2000);*/ P3. 3, 4 = USARTO TXD/RXD/ Enabled USARTO TXD/RXD/ 8bit character, SWRST=1/ UCLK = ACLK/ 9600 from lMhz/ Modulation/ Initialize USART state machine/ Enable

13、 USARTO RX/TX interrupt/ Clear inital flag on POR/ Sampling openif (temp < 0x7FF)(/門(mén)處于打開(kāi)P1IFG &= 'BIT1;P2IFG &= 'BIT1;P10UT|=BIT5;P10UT|=BIT4;P1IE1= BIT1;P2IE1= BIT1;7=0;/抬示燈/打開(kāi)紅外發(fā)射管.用P1M 口/尸0時(shí)，門(mén)處于打開(kāi)/門(mén)處干關(guān)閉else(/P1IFG &= 'BIT1;/P2IFG &= "BIT1;P1IE &= "BIT1

14、;P2IE &= "BIT1;P10UT &二'BIT5;P10UT &BIT4;7=1；/關(guān)閉用于檢測(cè)紅外對(duì)管的外部中斷/打開(kāi)紅外發(fā)射管/ y=l時(shí).門(mén)處于關(guān)閉pragma vector二PORT1_VECTOR_interrupt void Port_l(void) P2IFG =0;if(PlIFG&BIT3)/接收管1的觸發(fā)中斷/打卡機(jī)DATA0觸發(fā)BUFTtj Qy ;delay(50);P1IFG = 0;j卄； if(j=26)P10UT |=BITO;z=l；IE1 |=UTXIEO;i=0;if(PlIFG&BITl)

15、delay(200);P1IFG &=if(PlIN&BITl) n=l;if(n=l)&&(x=l)發(fā)送數(shù)據(jù)包/紅外對(duì)管1觸發(fā)/、"|第二次觸發(fā)時(shí)打開(kāi)發(fā)送中斷，j=0時(shí).P1OUT =BITO;BUFT191=0x51;2=0;IE1 |=UTXIE0;i=0;n=0;x=0;pragma vector二PORT2_VECTOR_interrupt void Port_2(void)(P1IFG =0;if(P2IFG&BIT4)BCFTj=i ;delay (50);P2IFG =0;j卄； if(j=26)P10UT |=BITO;IE1

16、 =UTXIE0;i=0;if(P2IFG&BITl)delay(200);P2IFG &二if(P2IN&BITl) (x=l;if (n=l)&&(x=l)P1OUT |=BIT0; BUFTl9=0x41; z=0;IE1 = UTXIEO;n=0;x=0;i=0;/ UARTO TX ISR/打卡機(jī)DATA1 發(fā)/紅外對(duì)管2觸發(fā)pragma vector=UARTOTX_VECTOR _interrupt void usart0_tx (void)/數(shù)據(jù)發(fā)送中斷向址TXBUFO = BUFTti;while (!(IFG1 & UTXIF

17、GO);i卄；if(i=26)delay(500);j=0；IE1 &二'UTXIEO;P10UT &BITO;if(2=0)/發(fā)送紅外觸發(fā)數(shù)據(jù)TXBUFO = BUFTli;while (!(IFG1 & UTXIFGO);"十；if(i=25)delay(500);j=0；IE1 &二"UTXIEO;P10UT &BITO;UARTO RX ISRpragma vector=UARTORX_VECTOR_interrupt void usartOrx (void) /接收開(kāi)門(mén)信號(hào)數(shù)據(jù)/ _BIC_SR_IRQ(CPUOFF);BUFlk+=RX