【正文】 基于 RFID 技術(shù)的智能門禁系統(tǒng) 設(shè)計 作者：任廣祿 摘 要 現(xiàn)今， RFID 技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應用到各個領(lǐng)域，如：商流、物流、信息和資金等方面， 其 在門禁管理系統(tǒng)方面的研究與開發(fā)也趨向成熟。門禁系統(tǒng)通過在建筑物內(nèi)的主要管理區(qū)的重要部位的通道口安裝門磁，電控鎖或控制器，讀卡器等控制裝置，并設(shè)有管理人員在中心控制室監(jiān)控，能夠?qū)Ω魍ǖ揽诘奈恢?，通行對象及通行時間，方向進行實時控制或設(shè)定程序控制，從而實現(xiàn)對出 /入口的安全控制。 本文在對 RFID 技術(shù)和射頻卡的基本工作原理進行分析的基礎(chǔ)之上，提出了門禁系統(tǒng)的 關(guān)鍵器件 —— 門禁控制器 的設(shè)計方法 ： 門禁控制器 的設(shè)計可分為硬件部分和軟件部分。硬件部分采用模塊化的設(shè)計思想，以讀寫芯片 MFRC500 為核心，結(jié)合主控模塊 AT89C52， RS232 接口電路，設(shè)計 其 硬件電路， 確定 對射頻卡的控制與中心 計算機之間的互通。 軟件部分 主要設(shè)計了 MFRC500 的初始化流程圖，讀卡程序流程圖以及門禁控制器控制電子鎖打開的工作流程圖。 關(guān)鍵詞 ： 射頻卡；門禁系統(tǒng)；門禁控制器 ； AT89C52； MFRC500 ABSTRACT Nowadays, RFID technology has been widely used in various fields, such as: trade, logistics, information and capital, etc. Meanwhile, the research of RFID technology in the entrance of management system also tend to mature. Entrance guard system places magic door lock, electric installation or controller, the reader, etc in the building of the main parts of the important troops and needs a person to monitor in the central control room. It can locate, track and record traffic time by programming, so it can realize safety control of the entrance. Based on the reach of RFID technology and the basic principle of radio frequency cards, the paper puts forward the design methods of key devices access system— The ways of design for entrance guard control facility is posed of hardware and software. The part of hardware is designed according to the thinking of modularization. As well as that, the chip MFRC500 is treated as the core. Considering with the main chip AT89C52 and the circuit RS232, I design its hardware circuit, insure the munication of RFID card and puter centre. In terms of the software, I design the flow chart about initial, reading card program and access control of electronic locks open. Key Words： RFID card。 Entrance guard system。 Access controller。 AT89C52。 MFRC500 目 錄 1 緒論 ............................................................. 1 課題研究的背景及意義 ........................................ 1 門禁系統(tǒng)的組成 .............................................. 1 門禁系統(tǒng)發(fā)展 ................................................ 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .............................................. 3 2 基于 RFID 的門禁系統(tǒng)理論研究基礎(chǔ) .................................. 5 射頻識別技術(shù)簡介 ............................................ 5 系統(tǒng)的組成 ........................................ 5 系統(tǒng)的分類 ........................................ 6 非接觸式 IC 卡技術(shù) ........................................... 7 系統(tǒng)的總體框圖 .............................................. 7 3 門禁系統(tǒng)的硬件設(shè)計 ............................................... 9 硬件的總體設(shè)計 .............................................. 9 卡的選取 .................................................. 9 Mifare1 卡簡介 ....................................... 10 Mifare1 射頻卡功能組成 ............................... 10 RF射頻接口電路 ...................................... 12 數(shù)字電路部分 ........................................ 12 Mifare1 的工作原理 ................................... 14 門禁控制器微處理器模塊的設(shè)計 ............................... 15 AT89C52 單片機簡介 ................................... 15 AT89C52 功能特性概述 ................................. 16 AT89C52 的接口電路 ................................... 18 ................................... 19 MFRC500 功能概述 ..................................... 19 MFRC500 特性 ......................................... 19 MFRC500 的管腳圖以及相關(guān)管腳描述 .................... 20 MFRC500 電路連接 ..................................... 21 RC500 匹配電路和天線的設(shè)計 .............................. 22 下面著重介紹本設(shè)計采用的直接匹配天線電路。 ........... 22 完整的直接匹配天線設(shè)置及元件選取 ..................... 23 通信模塊設(shè)計 ............................................... 24 4 門禁系統(tǒng)的相關(guān)軟件設(shè)計 .......................................... 25 初始化程序設(shè)計 ............................................. 26 讀卡程序設(shè)計 ............................................... 27 電子鎖工作流程 ............................................. 28 結(jié)論 .............................................................. 30 參考文獻 .......................................................... 31 致謝 .............................................. 錯誤 !未定義書簽。 1 緒論 課題研究的背景及意義 當今社會科學技術(shù)飛速發(fā)展，人們都在感受著高科技帶來的便利與益處，同時，人們對高科技服務(wù)于生活的要求和質(zhì)量也越來越高。 隨著 我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市人口也迅速增加，社會財富不斷聚集， 人們 對建筑的安全防護系統(tǒng)要求也越來越高。高科技在帶給人們生活便利的同時， 也帶來了一些人運用這些高科技手段進行盜竊和搶劫等違法犯罪行為，造成了人們的人身和財產(chǎn)安 全的隱患， 其中 商業(yè)情報的安全 尤其重要 ， 人們 迫切需要對于進出一些重要機關(guān)、科研實驗室、檔案館、以及關(guān)系到國計民生的公用事業(yè)單位的控制中心、民航機場等場所的工作人員，給予進出授權(quán)控制。對安全感的追求導致現(xiàn)代化樓宇對保安系統(tǒng)的要求也越來越高。樓宇保安系統(tǒng)不僅包括閉路電視及防盜報警，此外還包括一些門鎖、防盜門、防盜網(wǎng)及保安人員等，但這些遠遠不能滿足人們?nèi)找嬖黾拥陌踩蟆? 智能門禁系統(tǒng)因此產(chǎn)生。隨著高科技的發(fā)展，智能化管理已經(jīng)走進了人們的社會生活，而門禁系統(tǒng)屬于智能化管理系統(tǒng)中的一種安防系統(tǒng)，具有對門戶出入控制、實時監(jiān)控、保安防盜報警等多種功能。 智能門禁系統(tǒng)是對樓宇重要通道進行管理。門禁系統(tǒng)可以控制人員的出入，還可以控制人員在樓內(nèi)及敏感區(qū)域的行為。在樓門口、電梯等處安裝控制裝置，例如：讀卡器、指紋讀取器、密碼鍵盤等，住戶要想進入，必須有卡或輸入正確的密碼，或按專用手指才能獲準通過。門禁系統(tǒng)可有效管理門的開啟與關(guān)閉，保證授權(quán)人員自由出入，限制未授權(quán)人員進入。智能化門禁管理不僅方便了內(nèi)部管理，而且增強了內(nèi)部的保安，從而為用戶提供一個高效和具有經(jīng)濟效益的工作環(huán)境。 基于 RFID 技術(shù)的門禁管理系統(tǒng)將“感應卡”與“鎖具”有機 結(jié)合，進而由“感應卡”替代“鑰匙”，配合電腦實行智能化管理，正是由于感應卡的上市，使用者再也不需要攜帶鑰匙，更免除了鑰匙被復制的煩惱，再也不必擔心財物可能蒙受損失。同時，它在功能上實現(xiàn)了通訊自動化、辦公自動和管理自動化，以計算機網(wǎng)絡(luò)為橋梁，全面實現(xiàn)對通訊系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)的綜合管理?；?RFID 技術(shù)的門禁系統(tǒng)作為一項先進的高科技技術(shù)防范和管理手段，在一些經(jīng)濟發(fā)達的國家已經(jīng)廣泛應用于科研、工業(yè)、博物館、酒店、商場、醫(yī)療監(jiān)護、銀行、監(jiān)獄等，正是因為門禁技術(shù)應用的多樣性 ，功能的完善和廣泛的適應性，已成為安防技術(shù) 重點研究和開發(fā)的方向 [1,2]。 門禁系統(tǒng)的組成 門禁系統(tǒng)通常由出入憑證、識別儀、門禁控制器、電控鎖、其他設(shè)備和門禁軟件 組成。 1）出入憑證 出入憑證是門禁系統(tǒng)開門的“鑰匙”，這個“鑰匙”在不同的門徑系統(tǒng)中可以是磁卡、 IC 卡等各種卡片，密碼，或者是指紋，掌紋，虹膜，視網(wǎng)膜，臉面，聲音等各種人體生物特征。 2）識別儀 識別儀負責讀取出入憑證中的數(shù)據(jù)信息，并將這些信息傳輸?shù)介T禁控制器。 3）門禁控制器 門禁控制器是門禁系統(tǒng)的核心部分，相當于計算機的 CPU，他負責整個系統(tǒng)輸入、輸出信息的處理、存儲和控制等 。它驗證識別儀輸入信息的可靠性，并根據(jù)出入法則和管理規(guī)則判斷其有效性，若有效則對執(zhí)行部分發(fā)出動作信號。 4）電控鎖 電控鎖是門禁系統(tǒng)中的執(zhí)行部件。根據(jù)們的材料、出門要求等不同可選取不同的鎖具。 5）其它設(shè)備 包括對出門無限制的情況下安裝在門內(nèi)側(cè)的出門按鈕，檢測們的開 /關(guān)狀態(tài)的門磁，負責對整個門禁系統(tǒng)供電的電源等部分 [3]。 門禁系統(tǒng)發(fā)展 門禁系統(tǒng)，就是對進口和出口人員的控制，也叫做出入口控制系統(tǒng)。在什么地方放人進出，什么地方拒絕人的出入，以及什么時候需要拉響警報和對出入人員信息的存檔，從而保障人身和 財產(chǎn)的安全，是早期門禁系統(tǒng)的基本功能。隨著社會的不斷發(fā)展，門禁系統(tǒng)也逐步的發(fā)展進步和智能化。從人類社會的形成開始，隨著人們的不斷勞動創(chuàng)造了財富，人們有了屬于自己的財物，為了保障自己財物的安全，人們將門用栓子鎖起來，因此，人類從找個時候起就對進出門人口的控制，從而產(chǎn)生了早期的門禁系統(tǒng)。隨著人類社會的不斷進步，人