【正文】 an plete a series of functions as opening the lock, changing passwords, alarmming of the Intelligent Entrance Guard System. Keywords: Intelligence, AT89C5 Protel、 Keil i 目 錄 第一章 緒論 .......................................................1 課題背景 ...................................................1 最新 發(fā)展 ...................................................2 課題設(shè)計目標 ...............................................4 第二章 開發(fā)環(huán)境與 系統(tǒng)方案論證 .....................................6 開發(fā)環(huán)境 ...................................................6 主控部分的選擇 .............................................8 密碼輸入方式的選擇 .........................................9 第三章 系統(tǒng) 總體設(shè)計和主要芯片介紹 ................................11 系統(tǒng)總體設(shè)計 ..............................................11 主要芯片介紹 ..............................................11 第四章 系統(tǒng)硬件構(gòu)成 ..............................................20 系統(tǒng)整體電路圖 ............................................20 單片機最小系統(tǒng)原理圖 ....................................21 電源輸入部分 ..............................................21 鍵盤輸入部分 ..............................................22 密碼存儲部分 ..............................................24 顯示部分 ..................................................26 報警部分 .................................................27 第五章 軟件的設(shè)計與實現(xiàn) ..........................................30 設(shè)計原理 ..................................................30 主程序 與分 部 程序 流程圖 ....................................30 系統(tǒng) 使用方法 ..................................................33 課程設(shè)計實物圖及調(diào)試圖 .........................................33 第六章 結(jié)束語 ...................................................32 畢業(yè)設(shè)計的難點與創(chuàng)新 ......................................32 畢業(yè) 設(shè)計的收獲 ............................................33 致 謝 ...........................................................38 ii 參考文獻 .........................................................39 附錄 1：英文技術(shù)資料翻譯 ........................................40 附錄 2：課程設(shè)計核心代碼 ........................................52 南京工程學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 1 第一章 緒論 本章主要對 不斷發(fā)展的智能門禁系統(tǒng) 進行介紹，并對當前 各種各樣的門禁系統(tǒng) 進行簡單的介紹。 南 京 工 程 學 院 畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 作 者： 王英杰 學 號： 202090623 院 系： 計算機工程學院 專 業(yè)： 電子信息科學與技術(shù) 題 目： 智能門禁系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 指導(dǎo)者： 陳敏聰 講師 評閱者 ： 韓磊 講師 2020 年 5 月 南 京畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）中文摘要 智能門禁安全管理系統(tǒng)是新型現(xiàn)代化安全管理系統(tǒng)，它集微機自動識別技術(shù)和現(xiàn)代安全管理措施為一體，它涉及電子，機械，光學，計算機技術(shù)，通訊技術(shù)，生物技術(shù)等諸多新技術(shù)。 課題背景 智能門禁系統(tǒng)是最貼近這個科技不斷發(fā)展的社會的一種安全管理 系統(tǒng)，它將當代的安全管理措施與微機自動識別技術(shù)緊密的融合為一體，智能門禁系統(tǒng)涉及到了計算機的多項技術(shù) ， 生物類技術(shù)， 光學，通訊技術(shù)， 機械學 等 各種當代流行的高新 技術(shù)。門禁系統(tǒng)早已超越了 最古老 的門道及鑰匙管理，它已經(jīng) 慢慢 發(fā)展成為一套 非常 完整的出入管理系統(tǒng)。 最新 發(fā)展 出入口門禁系統(tǒng) 簡單意義上來說 就是對出入口通道進行 管理 的系統(tǒng)，它是在傳統(tǒng)的門鎖基礎(chǔ)上 逐漸演化 而來的。密碼鎖的 最重要的 問題是密碼容易泄露， 然而卻又根本無法解決 ， 所以 安全系數(shù) 就變得 很低。 門禁系統(tǒng)的功能主要概括有以下幾點。 南京工程學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 3 3) 出入記錄 還有出 入 查詢 的 功能 門禁系統(tǒng)可以 儲存所有 人員 的進出記錄、狀態(tài)記錄 等到計算機里面 ， 并且可以按照 不同的查詢條件 （比如時間等）進行 查詢， 所以如果一個公司或者一些重要部門要是配備相關(guān)的 考勤軟件 的話，完全 可實現(xiàn)考勤、門禁一卡通 的功能 。一般與監(jiān)控聯(lián)動通常是指監(jiān)控系統(tǒng)自動將有人刷卡時，不管是有效還是無效錄下，當時的情況，另外，同時系統(tǒng)也也將門禁系統(tǒng)出現(xiàn)報警時的所有情況包括圖片、 聲音以致錄像等都可以錄下來以供查閱。省去了以往的佩戴工作證的麻煩。門禁系統(tǒng)還可以應(yīng)用在醫(yī)院的急診室里面， 防止患者家屬因心情的激動而擅闖急診室，在政府大樓中應(yīng)用的話，可以更好保證政府人員的工作安全問題。 作為監(jiān)控 系統(tǒng) .門禁系統(tǒng)和安防 系統(tǒng) ，其中都離不開報警系統(tǒng)，也可以說它是這些系統(tǒng)最重要的一個模塊。當操作者按下矩陣按鍵 時， 液晶 顯示屏會顯示出字符 “ *” ，如果沒有按鍵被按下 ，則 液晶顯示屏不會顯示字符。然而， 操作者 輸入 密碼時應(yīng) 該 注意 ，數(shù)字與數(shù)字之間的間隔時間為30 秒 ，例如密碼為 87654321，當鍵入第一個數(shù)字 8 后應(yīng)在 30 秒內(nèi) 鍵 輸入 第二個數(shù)字 7， 不然的話之前的操作 就會 被視為無效。這時 ，操作者 必須按 下 復(fù)位 按鍵才 可停止。 下面介紹下本系統(tǒng)設(shè)計的三款軟件。 下圖為 Protel 軟件的部分截圖： 圖 21 Protel 軟件 的部分截圖 南京工程學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 7 Keil uVision3 Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機 C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。 下圖為 Keil 軟件的部分截圖： 圖 22 Keil 軟件的部分截圖 Protues 在上世紀 90 年代后期，英國的 Labcenter electronics 公司隆重推出了它的新產(chǎn)品，它就是領(lǐng)軍 EDA 各種軟件的 Protues。下圖為 Rrotues軟件的部分截圖： 南京工程學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 8 圖 23 Protues 軟件的部分截圖 主控部分的選擇 采用數(shù)字電路控制 如果采用數(shù)字電路來控制本次設(shè)計的主控部分，雖然表面上設(shè)計將更加簡單，成本也將降低，但是 考慮到這是門禁系統(tǒng)，其控制方面的靈活性、準確性、實用性方面將大打折扣，畢竟數(shù)字電路是用雙 JK 觸發(fā)器構(gòu)成 ，密碼是保存在JK觸發(fā)器里面的，輸入密碼時，系統(tǒng)判斷輸入的密碼與以 雙 JK觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路 做比較來實現(xiàn)門禁系統(tǒng)的開啟與關(guān)閉。通過 讀取 指紋的設(shè)備讀取到人體指紋的圖像，然后要對讀取到南京工程學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 9 的圖像進行第一步的處理，使院士圖像 更 加 清晰 明了 ， 然后再通過 辨識 指紋的軟件建立指紋的特征數(shù)據(jù)。通過計算機比較模糊的方法，把兩個指紋的模板進行對比 ， 從而 計算出它們的 相似程度，最終得到兩個指紋的匹配結(jié)果，從而判斷輸入結(jié)果的是否正確 。通過不斷讀行線口線，或者中斷方式觸發(fā)鍵位掃描。這個方案比較上面的方案簡單，所以我選擇了這個方案 。矩陣鍵盤 作為門禁系統(tǒng)的密碼輸入模塊， 用于輸入數(shù)字密碼和 實現(xiàn)清除已有操作（輸入了錯誤密碼并且尚未按下確認鍵）、修 改密碼等功能 。 2．顯示模塊： 通過液晶顯示屏以 完成 操作者 對系統(tǒng) 現(xiàn)在的狀態(tài)顯示還有操作 的 提示功能。 本次課程 設(shè)計鎖需要的元器件清單如下： 9X15cm 面包板 1 片 51單片機 +IC 座 1 套 （ AT24C02+IC 座） 1 套 LED1602 液晶顯示屏 1 個 開關(guān) 按鍵 18 只 12M 的 晶振 1 只 33P 瓷片電容 2 只 DC電源座 1 只 、電阻 5 只 5V 的 6 引腳的 繼電器 1 只 1發(fā)光二極管 紅 1 只 1精密 的可調(diào)節(jié) 電位器 1 只 1單排座 1 條 1單排針 1 條 1 若干 導(dǎo)線 1 USB 電源線 1 條 1 SS8550 三極管 2 只 1 10K 的 排 阻 1 只 1 10u 電解電容 1 只 蜂鳴器 1 只 2 的排阻 1 只 本次課程設(shè)計的電路焊接圖如下： 南京工程學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 12 圖 32 電路焊接圖 主要芯片介紹 AT89C52 AT89C52 是美國 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS8 位單片機，片內(nèi)含8k bytes 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（ PEROM）和 256bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）， AT89C52 有 40 個引腳， 32個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時內(nèi)含 2 個外中斷口， 3 個 16 位可編程定時計數(shù)器， 2 個全雙工串行南京工程學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 13 通信口， 2 個讀寫口線。兼容 MCS51 指令系統(tǒng)。 3 個 16 位可編程定時 /計數(shù)器中斷， 2 個外部中斷源， 2 個串行中斷 ， 2個讀寫中斷口線 ，共 6 個中斷源。 P0 口 ： P0口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O口，也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。 P1 口 ： P1 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。 P2 口 ： P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。 此時，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電 流（ IIL）。 如 EA 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。 AT24C02 中帶有的片內(nèi)地址寄存器 ， 每寫入或讀出一個數(shù)據(jù)字節(jié)后，該地址寄存器自動加 1，以實現(xiàn)對下一個存儲單元的讀寫。他通過SDA(串行數(shù)據(jù)線 )及 SCL(串行時鐘線 )兩根線在 連到總線上的器件之間傳送信息，并根據(jù)地址識別每個器件。 AT24C02 的控制字由 8 位二進制數(shù)構(gòu)成，在開始信號發(fā)出以后，主機便會發(fā)出控制字，以選擇從機并控