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摘要 I 本科畢業(yè)論文 CDIO 空間門禁系統(tǒng)開發(fā) 摘要 本論文主要研究了本校 CDIO 門禁系統(tǒng)中的應(yīng)用。射頻識別是一種通信技術(shù),該技術(shù)可以通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)。論文課題在分析當(dāng)前射頻智能卡及其讀卡器研發(fā)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,運(yùn)用 C8051F340 和 MFRC522 組成射頻讀卡系統(tǒng) , 并通過上位機(jī)來實(shí)現(xiàn) IC 卡授權(quán)的管理。 論文主要內(nèi)容與成果概括如下。 (1) 分析和總結(jié)了 RFID 技術(shù)方面的文獻(xiàn)資料,并在分析 RFID 技術(shù)的要點(diǎn)及其在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,對系統(tǒng)總體進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 (2) 設(shè)計(jì)和制作了基于 C8051F340 的射頻讀卡硬件系統(tǒng),包括 C8051F340 及MFRC522 外圍電路的設(shè)計(jì)以及在此基礎(chǔ)上的 PCB 布板的設(shè)計(jì)。 (3) 在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,完成了系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計(jì)。主要包括上位機(jī)程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 關(guān)鍵詞 : 射頻識別, C8051F340, MFRC522,上位機(jī) Abstract II Abstract This paper mainly studies the application of CDIO entrance guard system. RFID is a kind of munication technology, the technology can be through the radio signals identify specific target and reading and writing data. Paper topic in the analysis of the current RF smart CARDS and reading and card reader based on the status quo of research and development, the use of C8051F340 and MFRC522 RF reading card system, And through the PC to realize the IC card authorization management. Paper main content and achievements summed up as follows. (1) This paper analyzes and summarizes the literature of RFID technology, the overall system is designed based on the analyzing main points of RFID technology and the development status at home and abroad. (2) It designs and makes the hardware system of the C8051F301based RF reader including the C8051F340 and MFRC522 peripheral circuit design .On this basis, it also designs the PCB layout. (3) On the basis of the hardware design, it pletes system software design including system firmware, host puter program design and implementation. Key words: RFID, C8051F340, MFRC522, upper puter 目錄 目錄 1 緒論 1 IC 卡簡介 2 射頻技術(shù) 3 系統(tǒng)需求分析 5 系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能 7 、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 7 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 8 本章小結(jié) 8 9 讀卡模塊 9 射頻芯片 MFRC522 簡介 9 MFRC522 結(jié)構(gòu)框圖 10 MFRC522 電路連接 11 RC522 主要燒錄程序 12 控制模塊 12 C8051F340 芯片介紹 12 C8051F340 電路連接 15 C8051F340 控制程序 16 PCB 電路板設(shè)計(jì) 17 C8051F340 和 RC522 的控制芯片 PCB 設(shè)計(jì) 17 21 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 22 簡介 22 編程軟件的選擇及系統(tǒng)主程序處理流程 22 數(shù)據(jù)管理系統(tǒng) 22 24 軟件功能需求分析 24 功能分配與模塊設(shè)計(jì) 24 系統(tǒng)設(shè)置 24 目錄 卡務(wù)管理 25 門禁管理 25 上位機(jī)軟件具體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 26 上位機(jī)結(jié)構(gòu)與程序設(shè)計(jì) 26 函數(shù)和類的設(shè)計(jì) 27 上位機(jī)運(yùn)行截圖及核心代碼 29 上位機(jī)啟動 29 卡號添加窗口 30 卡號添加窗口代碼 30 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 33 系統(tǒng)出錯(cuò)處理 33 本章小結(jié) 34 5 系統(tǒng)測試 35 36 全文總結(jié) 36 展望 36 致 謝 38 參考文獻(xiàn) 39 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 緒論 目前,門禁系統(tǒng)己成為安全防范系統(tǒng)中極其重要的一部分,在一些發(fā)達(dá)國家中,門禁系統(tǒng)之所以能在眾多安防產(chǎn)品中脫穎而出,根本原因是因?yàn)槠涓淖兞艘酝卜喇a(chǎn)品如閉路監(jiān)控,防盜報(bào)警等被動的安防方式,以主動地控制替代了被動監(jiān)視的方式,通過對主要通道的控制大大地防止了罪犯從正常通道的侵入,并且可以在罪案發(fā)生時(shí)通過對通道門的控制限制罪犯的活動范圍制止犯罪或減少損失。 近年來,門禁系統(tǒng)由于其自身的優(yōu)勢,已在國內(nèi)悄然興起,包括郵電系統(tǒng),供電系統(tǒng),銀行系統(tǒng),住宅小區(qū),度假村等各種類型的場所都有使用門禁系統(tǒng)的范例,通過這套系統(tǒng)的使用極大地提高了管理者的工作效率和管理區(qū)域內(nèi)的安全程度。同時(shí),隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,社會經(jīng)濟(jì)的日新月異, IC(集成電路 )智能卡也正在并融入當(dāng)今信息技術(shù)的主流。它以其高度的信息集成,高度的安全性逐漸代替磁片而廣泛應(yīng)用在許多領(lǐng)域中,如電子交易,公共交通行業(yè),電話通信,身份識別以及有出入權(quán)限控制的門禁系統(tǒng)等等,從而使人們的日常生活變得更為便捷、高效。 非接觸式 (射頻 )IC 卡由 IC芯片、感應(yīng)天線組成,并完全封裝在一種標(biāo)準(zhǔn)的塑料卡片中,無外露部分,讀寫操作通過無線電波來完成,具有磁卡和接觸式 IC 片不可比擬的優(yōu)點(diǎn),因此它一經(jīng)產(chǎn)生就以驚人的速度得到了推廣應(yīng)用。在本文所介紹的基于MFRC522 射頻門禁系統(tǒng)中,持卡人只需將卡片放在讀卡器的有效距離內(nèi),即完成開門過程。 隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市面貌發(fā)生了巨大的變化,高樓大廈拔地而起,隨之也產(chǎn)生了不少安全隱患,利用高科技手段犯罪的行為日益增多。怎樣才能使人們的安全防范措施跟得上科技的發(fā)展,并且更有效的阻止犯罪行為呢 ? 僅僅靠傳統(tǒng)的門鎖和防盜門是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。“智能門禁系統(tǒng)”應(yīng)運(yùn)而生,它的出現(xiàn)打破了 傳統(tǒng)的由人來看門的方式 — 白天有人站崗守門,晚上鐵鎖防護(hù),而是僅用手中薄薄的一張卡片在讀卡器有效距離內(nèi),大門就可自動開啟,既方便又快捷。智能門禁系統(tǒng)置身于現(xiàn)代化大廈和生活小區(qū)內(nèi),給都市生活增添了風(fēng)采。門禁系統(tǒng)是對出入口通道進(jìn)行管理的系統(tǒng),它是在傳統(tǒng)的門鎖基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。傳統(tǒng)的機(jī)械門鎖僅僅是單純的機(jī)械裝置,無論結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多么合理,材料多么堅(jiān)固,人們總能通過各種手段把它打開。在出入人口很多的通道 (象辦公室、酒店客房 ),鑰匙的管理很麻煩,鑰匙丟失或人員更換都要把鎖和鑰匙一起更換。為了解決這些問題,就出現(xiàn)了電子磁卡鎖 和電子密碼鎖。這兩種鎖的出現(xiàn)從一定程度上提高了人們對出入口通道的管理程度,使通道管理進(jìn)入了電子時(shí)代,河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2 但隨著這兩種電子鎖的不斷應(yīng)用,它們本身的缺陷就逐漸暴露。磁卡鎖的問題是信息容易復(fù)制,卡片與讀卡機(jī)具之間磨損大,故障率高,安全系數(shù)低。密碼鎖的問題是密碼容易泄露,又無從查起,安全系數(shù)很低。這個(gè)時(shí)期的門禁系統(tǒng)還停留在早期不成熟階段,因此當(dāng)時(shí)的門禁系統(tǒng)通常被