教學樓門禁系統(tǒng)設計-畢業(yè)論文設計

摘要學生遲到早退現(xiàn)象，未經許可貿然闖入老師的辦公室，不明身份的人進入實驗室，拿走了實驗室的貴重器材，教師人多，鑰匙少；保管鑰匙的同學容易把鑰匙弄丟；教學樓教室比較多，管理員不得不揣著沉甸甸的鑰匙等等……這些日常發(fā)生的事情讓我們感到茫然，繁瑣。為了解決我們學?，F(xiàn)存的這些問題，我們將采用門禁一體化刷卡系統(tǒng)，來改善這些繁瑣的問題。減少一些不必要的麻煩和損失，使同學老師的生活更加方便更加安全、更加有秩序。從而也有效的提高了學校的管理層次。關鍵詞：IC卡，門禁系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫，VisualBasic，教學樓目錄第一章緒論 第一章緒論1.1選題背景與意義門禁系統(tǒng)，又稱為出入口控制系統(tǒng)，在科學技術發(fā)達的今天，已發(fā)展為一套現(xiàn)代化的、功能齊全的管理系統(tǒng)。它對出入門和通道的管理也早已超出了單純的對門鎖及鑰匙的管理。它不只是作為進出口管理使用，而且還能有助于內部的有序化管理。它能夠時刻自動記錄人員的出入情況，限制內部人員的出入?yún)^(qū)域，出入時間，禮貌地拒絕不速之客。同時也將有效保護財產不受非法侵犯。門禁管理系統(tǒng)已成為安全防范系統(tǒng)中極其重要的一部分，在一些發(fā)達國家中，它正以遠遠高于其它類安防產品的進度迅猛發(fā)展，廣泛應用在智能大廈、智能小區(qū)、辦公室、賓館等各種房間門、大門、人行通道的管理。在注重美觀的現(xiàn)代都市里，公司的形象體現(xiàn)了所追求的風格和氣度，也是給顧客建立起信心的保障。可以想象，在追求智能化無紙辦公的今天，在豪華氣派的玻璃大門裝上一把笨重的鎖將會是件多么繁瑣而尷尬的事情?。〉?，如果能用手中的卡片輕輕一晃，大門就應聲而開，那將是一種全新的感受。另外，在越來越注重商業(yè)情報和安全的今天，傳統(tǒng)的個人身份鑒別手段己不能完全滿足現(xiàn)代社會經濟活動和社會安全防范的需要。從消除人為不安全因素來看，只有不易被他人代替、仿制、甚至本人也無法轉讓的身份識別憑證才能勝任。因此，從易用性、安全性、成熟性、造價性等方面綜合比較，IC卡門禁技術正在以驚人的速度迅猛發(fā)展。這正是我們研究IC門禁管理系統(tǒng)的意義所在。1.2國內外發(fā)展現(xiàn)狀（1）國內狀況門禁系統(tǒng)的發(fā)展和卡的發(fā)展密不可分，自1993年制定的“金卡工程實施計劃”及全國金融卡網(wǎng)絡系統(tǒng)10年規(guī)劃以來，金融電子化、商業(yè)和流通領域電子化得到極大發(fā)展。IC卡在銀行、電信、公共安全、石油、海關、工商管理、稅收征管、衛(wèi)生醫(yī)療、交通管理、社會保障等領域內得到廣泛的應用。相應的，帶動了讀寫機器和與之相關的各類應用產品及系統(tǒng)的開發(fā)、生產和推廣應用，形成了從芯片設計、COM開發(fā)、模塊生產到產品開發(fā)、生產的完整體系。但我國在要求有極高安全性和保密性IC卡制作技術及讀寫設備技術還處在相對落后狀態(tài)。不過我國已表現(xiàn)出了長期迅速發(fā)展的趨勢。門禁系統(tǒng)的開發(fā)和設計也會得到快速的發(fā)展。（2）國外狀況國外對卡的應用較早，形成了大批量的生產廠家，如Philips公司、ATMEL公司?？ǖ陌l(fā)展帶動了門禁系統(tǒng)的發(fā)展，歐美門禁市場已開始進入成熟階段。產業(yè)已開始細分，出現(xiàn)了只生產卡和讀卡器的公司，如美國的HMD公司、德國的Destle公司，只生產控制器和軟件的公司，如美國的NorthernComputer公司、CSI公司。市場的不斷成熟，各大公司隨著技術和專業(yè)人員的累積，開始出現(xiàn)了壟斷勢頭。從目前全球門禁系統(tǒng)的前端輸入設備的水平及發(fā)展方向來看，雖然磁卡和IC卡讀卡器在門禁系統(tǒng)的應用還有部分市場，但從發(fā)展趨勢上看，除賓館鎖外，磁卡和IC卡讀卡器已在逐步地退出市場。1.3課題研究主要內容本課題主要研究門禁系統(tǒng)的控制運作，主要為軟件制作及設計。根據(jù)小區(qū)地下車庫門禁系統(tǒng)的需求，根據(jù)所得硬件的一些性質，合理的設計軟件界面，編制軟件程序，從未實現(xiàn)系統(tǒng)的功能。軟件主要功能分為兩大部分，一個是對固定車位和臨時停車的記錄做數(shù)據(jù)庫處理，另一方面，處理IC卡的一些應用，如讀卡、發(fā)卡、補卡、清零回收等。他通過學習研究VB中幾大控件的作用和使用方法，將其應用到程序中，從而實現(xiàn)系統(tǒng)功能。總體方案根據(jù)設計要求，整個智能卡門禁系統(tǒng)分為三大部分：其一是讀寫器部分，包括MCU、復位電路、時鐘電路、顯示電路、鍵盤、數(shù)據(jù)存儲等主控模塊及非接觸IC卡讀寫模塊和電鎖驅動部分；其二是中央控制電腦的軟件管理系統(tǒng)模塊；其三是中央控制電腦與讀寫器之間的數(shù)據(jù)傳輸模塊。其總體方案見圖5.1。第二章非接觸式IC卡門禁機的設計系統(tǒng)采用Philips公司的非接觸智能IC卡Mifare1卡，以M1卡作為用戶卡，以用戶卡的序列號SN（全球唯一）為依據(jù)控制門的開啟。因為它是一個高頻卡（工作頻率為13.5MHZ），有較強的抗干擾能力、讀寫距離遠（5MM—10MM）。首先,在發(fā)卡系統(tǒng)（中央控制PC機）里把用戶的卡號及個人信息輸入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，并將該卡號作為合法卡號下載給所有門禁機。當有一張M1卡在門禁機的有效工作范圍內時,系統(tǒng)會自動向卡發(fā)出命令,卡接收到命令后向門禁機反饋其SN,門禁機判斷收到的卡號是否合法，合法則驅動電磁門鎖開門，并實時上傳其開門記錄；如果是非法卡（未經授權或已掛失的卡）則拒絕開門并上傳報警信息。只有最高授權者（掌握授權密碼）才可以發(fā)管理員卡，管理員必須用管理員卡方可登錄發(fā)卡系統(tǒng)進行發(fā)卡/下傳合法卡號、掛失、解掛、下傳黑名單等操作。附錄二門禁機硬件原理圖由于采用了Philips公司的非接觸式Mifare1卡，所以卡的讀寫模塊也采用了以Philips公司最新推出的Mifare讀寫芯片MFRC500為核心開發(fā)的ZLG500A讀寫模塊。門禁機模塊的硬件原理圖見附錄二。通過AT89C52對ZLG500A的控制達到對卡的讀寫。系統(tǒng)結構簡單,成本較低且具有信息量大和安全保密性好等特點。外圍配有RS232轉RS485接口能與PC機互連成網(wǎng)絡，可以完成讀卡、顯示卡號和出入時間、身份識別、開鎖以及保存和上傳出入記錄、下載黑名單、設置開門權限等功能。門禁機模塊的主控軟件主要完成門禁機模塊的初始化、卡的識別、開啟門鎖及保存有關數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的傳輸?shù)任宕蠊δ?。其總體工作流程如圖5.2所示：圖3非接觸式IC卡門禁機總體工作流程在完成整個門禁機模塊的設計和制作前， 首先必須明確非接觸式IC卡讀寫模塊的功能特性、接口規(guī)范和控制方式。本系統(tǒng)選用MIFARE1卡作為門禁鑰匙，相應地，選用廣州周立功公司的ZLG500A讀寫模塊作為卡與門禁機交換數(shù)據(jù)的接口模塊。2.1ZLG500A讀寫模塊特性1）功能特性圖5.3為ZLG500A非接觸式IC卡讀寫模塊，該模塊采用最新PHILIPS高集成ISO14443讀卡芯片—MFRC500，能讀寫RC500內EEPROM，提供三線SPI接口，并具有控制線輸出口，能與任何MCU接口。此外，該模塊四層電路板設計，雙面表貼，EMC性能優(yōu)良；并自帶無源蜂鳴器信號輸出，能用軟件控制輸出頻率及持續(xù)時間。J1J2圖4ZLG500A模塊實物圖第三章系統(tǒng)解決方案及技術描述3．1系統(tǒng)概述3．2系統(tǒng)功能及特點3.2.1教學樓門禁系統(tǒng)功能如下：基本功能可控制各種不同的電控鎖。對不同的人可以設置不同的通行權限。一天可設置N個時間段，可嚴格控制人員在每個時段的進出與否。可以設定允許通行的時段在節(jié)假日及周末是否有效。強行開門，超時未關門等自動報警。多種信息記錄：每次開門時間，開門卡、編號，報警原因、位置。開門延時可調?？擅摍C或聯(lián)網(wǎng)使用。多級看門狗電路設計杜絕死機。采用美國原裝內置電池芯片，數(shù)據(jù)、時鐘永不丟失。 聯(lián)動功能安防聯(lián)動：開門動作（包括非法闖入，門鎖被破壞）時，啟動聯(lián)動監(jiān)視系統(tǒng)，發(fā)出實時報警信息。燈光等聯(lián)動：當刷卡有效時，自動打開相應區(qū)域燈光等消防聯(lián)動：當出現(xiàn)火警時，自動打開相應區(qū)域通道此功能實現(xiàn)有兩種方式：消防聯(lián)動的信號可以按區(qū)域分別直接接入該區(qū)的門禁控制主機，出現(xiàn)火警，相關門全部自動打開。消防聯(lián)動信號輸入門禁電腦軟件，軟件控制所有的門全部打開，此種方式要求軟件一直運行。集中管理管理中心統(tǒng)一對人員出入權限設置、更改、取消、恢復。管理中心可遠程控制開門。管理中心可以實時監(jiān)控每個門的狀況及人員出入情況。可以集中查詢、打印等。脫機運行門禁主機本身已具備存儲、計算的功能，相當于一臺小型電腦，管理中心通過軟件把此門的權限信息下載到門禁主機，門禁主機能保存這些信息，即可不依賴于管理中心的PC能自動識別、判 斷、讀寫、記錄進出人員的資料，PC機可隨時發(fā)送指令給門禁機，更改人員權限或讀取出入記錄等。3.2.2 教學樓門禁管理系統(tǒng)其特點如下：單門、網(wǎng)絡多門、對講內置機能混合組網(wǎng)同時能與TCP/IP門禁機等所有門禁機混合使用，統(tǒng)一管理防雷擊設計（10KV500A反應速度1-10納秒）適應市電電壓波動(開關電源設計，輸入范圍AC180V—250V)附加功能強大（報警、巡更等）軟件設計完善，千錘百煉，滿足各種需求支持TCP/IP協(xié)議、Internet管理單日6時段、周日、周六、周六下午、30個自定義節(jié)假日、通道自由組合進出管制；萬能超強門禁機則門禁時段、管制人數(shù)均為無限。具有關門到位檢測，開鎖后自動檢查關門狀況，超過開門延時發(fā)出警告信號具備遭遇如火災、盜竊等非常事件應對處理功能特殊情況緊急按鈕開門、電腦遠程開門功能定時開門（每天可設置兩個時段將門/鎖打開，在此其間無需刷卡進出）聯(lián)網(wǎng)在線兼?zhèn)溲哺δ?，巡更卡刷卡后只留記錄但不開門/鎖人員進出記錄可作考勤使用具備人員刷卡出入記錄、報警事件、系統(tǒng)管理人員登錄等情況的查詢、報表統(tǒng)計、輸出等ID（EM）/IC（MifareHIDMotorolaTI）/指紋識別模式可選中心軟件布防、撤防；現(xiàn)場刷卡、密碼或指紋布防、撤防刷卡開門、密碼開門、指紋開門、卡加密碼、卡加指紋開門等多種開門方式可通過軟件隨時設置和更改3.2.3教學樓門禁管理系統(tǒng)獨特之處：智能卡識別和指紋識別能在一個系統(tǒng)中混合使用，同一套軟件統(tǒng)一管理，用戶可根據(jù)不同出入口的安全級別選用不同的識別方式。杜絕死機(多級看門狗電路設計)數(shù)據(jù)、時鐘永不丟失（采用美國原裝內置電池芯片）分體機硬件設計高度集成，結構更簡單，故障更少（后備電源主機一體設計等）分體機鐵箱外殼，堅固耐用，抗破壞性強定時設置開關門（每天可設置兩個時段將門/鎖打開，在此其間無需刷卡進出）實用型、標準型、增強型、國際型、萬能超強型可在一個系統(tǒng)中綜合使用發(fā)揮最高的性價比。3．3系統(tǒng)結構 3.3.1單機管理模式此模式是一臺電腦管理所有的門，數(shù)據(jù)庫和管理軟件安裝在管理電腦上，管理電腦通過RS485轉換器或TCP/IP轉換器連接和管理所有門禁機。其系統(tǒng)框如下：3.3.2局域網(wǎng)管理模式局域網(wǎng)管理模式是對大型門禁系統(tǒng)或有需要分區(qū)域管理的系統(tǒng)，設置一臺數(shù)據(jù)庫服務器，管理電腦工作站可以有多臺，每臺管理電腦都共同訪問數(shù)據(jù)庫服務器上的數(shù)據(jù)，并通過RS485或TCP/IP通訊方式連接和管理各自區(qū)域的門禁機，其系統(tǒng)結構如下：3.3.3Internet管理模式

此模式適合Internet/GPRS/CDMA/GSM/專用網(wǎng)等網(wǎng)絡連接的遠程統(tǒng)一管理，門禁點本地不設管理電腦，通過Internet或無線通訊由遠程中心管理工作站統(tǒng)一管理，系統(tǒng)結構如下：3．4系統(tǒng)工作流程3.4.1辦理門禁卡流程1．辦卡人填寫申請材料，向管理部門提交申請。2.管理部門通過申請，將辦卡人信息提交給系統(tǒng)管理員，注明辦卡人門禁卡權限。3.系統(tǒng)管理員把辦卡人信息錄入系統(tǒng)，并授權卡片權限。4.管理部門通知辦卡人領取門禁卡。5.辦卡人繳納卡片押金領取門禁卡。辦理流程圖如下所示：3.4.2持卡人刷卡流程1.持卡人用門禁卡在門禁機讀卡區(qū)前晃動一下。2.門禁機確認門禁卡有效。3.門禁機發(fā)長鳴，打開門禁。4.持卡人進入控制區(qū)域。5.門禁機關閉門禁。流程圖如下所示：3.4.3管理員操作流程1.登陸系統(tǒng)2.設置系統(tǒng)使用單位、部門、人員信息，添加門禁設備。3.設置門禁卡信息。4.查詢和打印各種報表。5.其他配置信息。基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的嵌入式Web服務器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內核設計及其應用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構件開發(fā)的技術研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設計和應用基于單片機的光纖光柵解調儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉變壓器-數(shù)字轉換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設計Pico專用單片機核的可測性設計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學生單片機應用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術的應用研究基于單片機的疊圖機研究與教學方法實踐基于單片機嵌入式Web服務器技術的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學實驗中的應用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信研究與應用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)變頻調速液壓電梯單片機控制器的研究基于單片機γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實現(xiàn)基于單片機的倒立擺控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)單片機嵌入式以太網(wǎng)防盜報警系統(tǒng)基于51單片機的嵌入式Internet系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)單片機監(jiān)測系統(tǒng)在擠壓機上的應用MSP430單片機在智能水表系統(tǒng)上的研究與應用基于單片機的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)與應用單片機在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應用基于ATmega16單片機的流量控制器的開發(fā)基于M