【正文】 們選擇目前流行最廣，可靠性高，成本低的只讀卡，即采用EM4000 型的 IC卡。 缺點(diǎn)：不便于查詢。在程序運(yùn)行中，通過(guò)讀卡器讀取卡號(hào)，再將卡號(hào)傳送到單片機(jī)內(nèi)進(jìn)行比對(duì)，從而實(shí)現(xiàn)門禁功能。門禁控制系統(tǒng)之所以能夠在無(wú)數(shù)多的安防類產(chǎn)品中異軍突起，其根本原因在于門禁系統(tǒng)改變了以往的安防類產(chǎn)品，如：防盜報(bào)警，閉路監(jiān)控等被動(dòng)的安全防范方式，以主動(dòng)的控制替代了被動(dòng)的監(jiān)視，通過(guò)對(duì)主要的通道控制，大大地防范了犯罪分子從正常的通道侵入，并且還可以在罪案發(fā)生的同時(shí)通過(guò)對(duì)通道門的控制限制犯罪分子的活動(dòng)范圍，制止犯罪或減少損失。 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、性能優(yōu)良，具有一定的實(shí)用性。河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要 基于 51 系列單片機(jī)的智能 IC 卡門禁控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要： 本設(shè)計(jì)采用 AT89C51 單片機(jī)作為控制核心，外圍加蜂鳴器控制電路、開(kāi)門指示燈電路、電控鎖控制電路以及 8 位數(shù)碼管顯示電路等。 關(guān)鍵詞： 門禁系統(tǒng) 單片機(jī) 讀卡器 電控鎖， IC卡 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文摘要 Title Based on the 51 Series MCU intelligent IC card access control system design Abstract This design uses AT89C51 single chip microputer as the control core, periphery and a buzzer control circuit, the door indicator light circuit, the electric control lock circuit and the 8 digital tube display circuit. Access control system is mainly posed of CPU, reset circuit, the power indicator, work instructions, oscillation circuit, a buzzer circuit, lock circuit, card reader module, display module and other ponents. Using IC card to plete the card door, through specific programming: when the swipe of a card, such as card access permit, the display module for displaying the number, at the same time relay will open door locks, the indication lamp is off。此外，人們對(duì)門禁控制系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)不再局限于單一出入口的控制，而且還將它應(yīng)用于智能大廈和高檔社區(qū)的門禁控制、安防報(bào)警、考勤管理、電梯控制、停車場(chǎng)控制、樓宇控制等。 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 2 頁(yè) 2 門禁系統(tǒng)的 方案設(shè)計(jì)與選擇 方案的選擇 門禁系統(tǒng)有許多種方案：主要有聯(lián)網(wǎng)和不聯(lián)網(wǎng)型。 根據(jù)以上分析，我們的課題選擇了不聯(lián)網(wǎng)型。 設(shè)計(jì)原理 本設(shè)計(jì)中利用了 AT89C51 單片機(jī)作為主控元件，單片機(jī)是一個(gè)微型計(jì)算機(jī)，它包含了中央處理器 CPU、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 RAM、只讀存儲(chǔ)器 ROM、 I/O 接口電路、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及串行通訊接口等。 其 門禁控制可實(shí)現(xiàn)的功能：當(dāng)刷卡時(shí)，如卡權(quán)限獲得允許，顯示模塊顯示卡號(hào)，同時(shí)繼電器動(dòng)作將門鎖打開(kāi)，指示燈熄滅。 門禁系統(tǒng)的工作原理 當(dāng)刷卡時(shí)，蜂鳴器響一下，如卡權(quán)限獲得允許，顯示模塊顯示卡號(hào)，同時(shí)繼電器動(dòng)作將門鎖打開(kāi)指示燈點(diǎn)熄滅。 E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10G N D20V C C40U1A T 8 9 C 5 1S P E A K E RS R E T1 2 MC32 2 uC12 0 pC22 0 pV C CR11 0 KV C CR21KV C CV C C9 0 1 49 0 1 3A1R E L A Y S P D TR21KV C C8 0 5 09 0 1 4D2+ 1 2S U O (+ 1 2 V )+ 1 213121110987654321E M 9 9 1 3 BV C CR X DP 1 .3L E DR36 8 09 0 1 3V C C1234X IA N S H IV C C12X IA N Q U A N 圖 32 門禁系統(tǒng)電路原理圖 各部分電路原理 主控芯片 AT89C51 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 6 頁(yè) AT89C51 是一 種帶有 4K 字節(jié)閃爍可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能CMOS8 位微 型 處理器，俗稱 為 單片機(jī)。 主要特性： （ 1） 與 MCS51 兼容 （ 2） 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 (3) 壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) (4) 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10 年 (5) 全靜態(tài)工作： 0Hz24MHz (6) 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 (7) 1288 位內(nèi)部 RAM (8) 32 可編程 I/O 線 (9) 兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 (10) 5 個(gè)中斷源 (11) 可編程串行通道 (12) 低功耗的閑置和掉電模式 (13) 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 管腳說(shuō)明： （ 1） VCC：供電電壓。 P0能用于外部 的 程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，可以 將它 定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 （ 6） P3口： P3 口管腳是 8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4個(gè) TTL門電流。 RST：復(fù)位輸入。在平時(shí)， ALE 端以不變 的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 8 頁(yè) /EA/VPP：當(dāng) /EA 端 保持 為 低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器，不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 AT89C51 的芯片原理圖如下圖所示 圖 33 AT89C51 芯片原理圖 門鎖電路 門鎖電路如圖 34所示，以 Q16 的基極作為門控信號(hào)的輸入端與 口相連，此電路由 12V 繼電器、限流二極管、 偏置 電阻以及 9014 與 8050 兩個(gè)三級(jí)管復(fù)合成的驅(qū)動(dòng)電路組成。 當(dāng) 口輸出低電平時(shí) Q1 截止， Q2 導(dǎo)通，此時(shí)繼電器的控制線圈閉合，繼電器動(dòng)作。 當(dāng) 輸出低電平時(shí)， Q3 截止， Q4 導(dǎo)通，蜂鳴器回路閉合，蜂鳴器發(fā)出響聲。 L E DR36 8 09 0 1 3V C CP 1 .5 圖 36 工作指示燈電路 讀卡模塊 設(shè)計(jì)上我們采用 IC 射頻卡讀卡器。 軟件功能模組： Manchester 碼解碼 組織輸出格式 相應(yīng)輸入控制信號(hào) 控制信號(hào)輸入 卡片數(shù)據(jù)輸出 圖 37 讀卡 器示意圖 硬件 /軟件規(guī)則： （ 1）讀卡模塊硬件結(jié)構(gòu) RF 電路為 125KHz 解碼比較電路，當(dāng) EM 格式卡片進(jìn)入電磁場(chǎng)范圍，引起感應(yīng)電壓振幅變化（ amplitude modulation）時(shí)，用以解碼。 。每張卡有且只有一個(gè)唯一的，不可更改和復(fù)制的 ID內(nèi)碼（ 64位 2進(jìn)制機(jī)密的永不重復(fù)的卡號(hào)），因其安全可靠，價(jià)格低廉而大量應(yīng)用于身份識(shí)別、產(chǎn)品防偽等領(lǐng)域。 顯示模塊由 6個(gè)數(shù)碼管和 6 個(gè) 74LS164 組成，采用串行靜態(tài)顯示的方法。它是一個(gè)串行輸入，并行輸出的移位寄存器，并帶有清除端的 IC 芯片， 它 為 8 位串入并出移位寄存器， 2為串行輸入端， Q0～ Q7為并行輸出端， CLK 為移位時(shí)鐘脈沖，上升沿移入一位； MR 為清零端，低電平時(shí)并行輸出為零。尤其是在微機(jī)應(yīng)用十分發(fā)達(dá)的今天，許多需要由硬件來(lái)完成的工作，都可以通過(guò)軟件的編程來(lái)代替。機(jī)器語(yǔ)言是計(jì)算機(jī)唯一能“看懂”的語(yǔ)言，用高級(jí)語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言編寫的程序都必須要翻譯成機(jī)器語(yǔ)言的程序，這樣計(jì)算機(jī)才可以“看懂”，然后再去逐一地執(zhí)行。 KEIL C51 簡(jiǎn)介 Keil C51 是美國(guó) Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)， 與匯編相比， C 語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。 C51 工具包的整體結(jié)構(gòu)： uVision 和 Ishell 分別為 C51 for Windows 和 for Dos的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 (IDE)，能夠完成編譯、編輯、調(diào)試、連接以及仿真等整個(gè)的開(kāi)發(fā)流程。 ABS 文件由 OH51 轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的 Hex 文件，以供調(diào)試器 dScope51 或 tScope51 使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如 EPROM 中。 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 18 頁(yè) 圖 42 調(diào)試過(guò)程 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 19 頁(yè) 5 門禁系統(tǒng)的仿真 本文的前幾章詳細(xì)介紹了器件的選擇，硬件電路部分的設(shè)計(jì)以及軟件設(shè)計(jì)流程，本章的工作是把各部分組合成一個(gè)總體，進(jìn)行軟硬件的聯(lián)合調(diào)試以及系統(tǒng)整體功能的仿真。 圖 52 合 法卡刷卡時(shí)的仿真圖 非法卡刷卡時(shí)的仿真 非法卡刷卡時(shí)的仿真結(jié)果如圖 53所示。此外為了更加直觀地表示門鎖是否打開(kāi)，采用綠色 LED 代替繼電