【正文】 令人擔憂，日益擴大的貧富差距使得發(fā)展中國家的犯罪率不斷上升，社會對安防產(chǎn)品的需求也因此日益高漲。本文以門禁系統(tǒng)發(fā)展歷程為背景，介紹了非接觸式 IC卡門禁系統(tǒng)的工作原理，并進行設計和制作，著重對門禁系統(tǒng)的控制器進行詳細闡述和設計。 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫 2）工程設計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應符合國家技術(shù)標準規(guī)范。本人授權(quán) 大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。 涉密論文按學校規(guī)定處理。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應有程序清單，并提供電子文檔 1）設計（論文） 2）附件：按照任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）次序裝訂 指導教師評閱書 指導教師評價： 一、撰寫（設計）過程 學生在論文（設計）過程中的治學態(tài)度、工作精神 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學生綜合運用所學知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 研究方法的科學性；技術(shù)線路的可行性；設計方案的合理性 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 完成畢業(yè)論文（設計）期間的出勤情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設計）質(zhì)量 論文（設計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設計）水平 論文（設計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 指導教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 評閱教師評閱書 評閱教師評價： 一、論文（設計）質(zhì)量 論文（設計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設計）水平 論文（設計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） VII 教研室（或答辯小組）及教學系意見 教研室（或答辯小組）評價： 一、答辯過程 畢業(yè)論文（設計）的基本要點和見解的敘述情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 對答辯問題的反應、理解、表達情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學生答辯過程中的精神狀態(tài) □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設計）質(zhì)量 論文（設計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設計）水平 論文（設計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 評定成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名） 年 月 日 教學系意見： 系主任： （簽名） 年 月 日 北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） VIII 非接觸式 IC 卡門禁控制系統(tǒng)的設計 摘 要 門禁系統(tǒng)作為出入口控制系統(tǒng)，它的作用在于管理人群是否可以進出重要管制區(qū)域，限制未經(jīng)授權(quán)者進入特定區(qū)域，為重要保護對象提供有效的安全保障，還根據(jù)實際需要來查詢相關出入記錄。整個門禁系統(tǒng)使用方便、快捷、安全，具有很大的實用價值和應用前景，并具有較高的性價比和良好的擴展性。作為安防產(chǎn)業(yè)中首要環(huán)節(jié)的 門禁系統(tǒng) 已成為多數(shù)智能化項目中最常見的安防子系統(tǒng)之一。作為安防產(chǎn)業(yè)中首要環(huán)節(jié)的 門禁系統(tǒng) 已成為多數(shù)智能化項目中最常見的安防子系統(tǒng)之一。同時也將有效地保護財產(chǎn)不受非法侵犯。也可結(jié)合原有的停車場系統(tǒng)，小區(qū)內(nèi) 消費系統(tǒng)、樓宇對講系統(tǒng)等擴展為小區(qū)一卡通。而基于射頻識別的門禁系統(tǒng)針對集成應用給出了可行方案，具有重要的意義。生物識別技術(shù)將會受用戶青睞，特別是指紋、掌型及面像識別相對比較突出。 從一卡通應用上看：因為基于感應卡或基于生物特征的身份識別，所以門禁必然會向一卡通方向發(fā)展，前景是“一卡、一庫、一平臺”，和網(wǎng)絡 聯(lián)合起來的門禁系統(tǒng)給我們的應用和維護都帶來很大的方便，這一趨勢已逐漸被市場所接受 [1][3]。 目前，門禁系統(tǒng)早已超越了單純的門道及鑰匙管理， 集微機自動識別技術(shù)和現(xiàn)代安全管理措施為一體 ，成為一種 新型 的 現(xiàn)代化安全管理系統(tǒng) 。同時 在人事考勤管理等行政管理工作中 也 發(fā)揮著巨大的作用。特別是傳統(tǒng)機械鑰匙容易出現(xiàn)重復，而且出入沒有記錄，其安全性非常差。 第二代門禁 系統(tǒng) —— 接觸卡式門禁系統(tǒng) ，即通過讀卡或讀卡加密碼方式來 判 別進出權(quán)限。 即通過檢驗人員生物特征等方式來識別進出。各部門也可以根據(jù)需要，隨時查詢本部門員工的出入門情況。 （ 5） 網(wǎng)絡設置管理監(jiān)控功能 大多數(shù)門禁系統(tǒng)只能用一臺計算機 管理，而 采用 先進技術(shù) 實現(xiàn) 的系統(tǒng)則可以在網(wǎng)絡上任何一個授權(quán)的位置對整個系統(tǒng)進行設置 、 監(jiān)控查詢管理，也可以通過 INTERNET從而在 網(wǎng)上進行異地設置管理 或 監(jiān)控查詢 [2]。工作原理也不盡相同，有的是利用近場的電磁感應（所以有人把射頻卡稱作感應卡），有的是利用電磁波發(fā)射。 通常情況下 ， RFID的應用系統(tǒng)主要由讀寫器和 RFID卡兩部分組成的 ， 如圖 示。可見， RFID 卡與讀寫器實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊過程中起關鍵的作用是天線。 RFID 應用系統(tǒng)的標準制定 決定了 RFID 天線的選擇 ， 下面將分別介紹已廣泛應用的各種類型的 RFID 天線及其性能 [5]?？梢源鎯τ谰眯詳?shù)據(jù)和非永久性數(shù)據(jù)。射頻卡分無源卡和有源卡兩種，有源卡內(nèi)置天線和電池，而無源卡只有內(nèi)置天線沒有電池，其能量由讀寫器提供，由于無源卡無需電池因此其尺寸較小且使用壽命長，應用越來越廣泛。 射頻讀寫模塊在一個區(qū)域內(nèi)發(fā)射能量形成電磁場，區(qū)域大小取決于發(fā)射功率、工作頻率和天線尺寸。邏輯控制部分接收指令完成存儲、發(fā)送數(shù)據(jù)或其它操作。有源系統(tǒng)的工作原理與此大致相同，不同處只是卡的工作電源由電池提供的 [6][7]。 對于面向 8位的數(shù)字控制應用，譬如那些要求用微控制器的，要建立一些設計標準 ：一 個整體的系統(tǒng)通常由至少一個微控制器和其他外圍器件例如存儲器和 I/O 擴展器組成；系統(tǒng)中不同器件的連接成本必須最??；執(zhí)行控制功能的系統(tǒng)不要求高速的數(shù)據(jù)傳輸；總的效益由選擇的器件和互連總線結(jié)構(gòu)的種類決定?？焖倨骷仨毧梢院吐倨骷ㄓ崱Ｋ羞@些標準都在 I2C總線的規(guī)范中。很明顯， LCD 驅(qū)動器只是一個接收器，而存儲器則既可以接收又可以發(fā)送數(shù)據(jù)。 I2C 總線是一 個多主機的總線。 第 節(jié) 非接觸式 IC 卡的選擇與介紹 射頻卡或感應卡就是非接觸式 IC 卡，它成功地將射頻識別技術(shù)結(jié)合起來，解決了無源和免接觸這一難題，是電子器件領域的一大突破。 讀卡器向 IC發(fā)一組固定頻率的電磁波，卡內(nèi)有一個 IC串聯(lián)諧振電路，其頻率與北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） 11 讀寫器的頻率相同，這樣便產(chǎn)生電磁共振，從而使電容內(nèi)有了電荷，在電容的另一端接有一個單向通的電子泵，將電容內(nèi)的電荷送到另一個電容內(nèi)儲存，當儲存積累的電荷達到 2V 時， 此電源可作電源為其他電路提供工作電壓，將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接收讀寫器的數(shù)據(jù)。 （ 1） 非接觸性 IC 卡與讀卡器之間通過無線電波來完成讀寫操作。讀寫器則一般由單片機，專用智能模塊和天線組成，并配有與 PC 的通訊接口，打印口， I/O 口等，以便應用于不同的領域。 例如 ： 由于粗暴插卡，非卡外物插入，灰塵或油污導致接觸不良造成的故障 。 北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） 12 ③ 防沖突 非接觸式卡中有快速防沖突機制 ，能防止卡片之間出現(xiàn)數(shù)據(jù)干擾，因此， 讀寫器可以“同時”處理多張非接觸式 IC 卡。 非接觸式卡在處理前要與讀寫器之間進行三次相互認證，而且在通訊過程中所有的數(shù)據(jù)都加密。非接觸式 IC 卡的讀寫過程，通常由非接觸型 IC卡與讀寫器之間通過無線電波來完成讀寫操作。 北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） 13 第３ 章 門禁系統(tǒng)的硬件選擇與設計 第 節(jié) 門禁系統(tǒng)方案設計 門禁控制系統(tǒng)是許多設備的組合，一般有以下部分組成 ： 入口硬件設備、控制器、許可證、上位機管理系統(tǒng)。本設計為面向?qū)嶒炇夜芾淼男⌒烷T禁系統(tǒng)。 （ 3） 系統(tǒng)的完整性 一個完整的門禁系統(tǒng)是建筑整體形象的重要標志。 （ 5） 系統(tǒng)的可擴展性 北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） 14 門禁系統(tǒng)的技術(shù)不斷向前發(fā)展，用戶需求也在發(fā)生變化，因此門禁系統(tǒng)的設 計與實施 應考慮到將來可擴展的實際需要，即：可靈活增減或更新各子系統(tǒng)，滿足不同時期的需求，保持長時間領先地位，成為智能建筑的典范。 門禁系統(tǒng)在設計時結(jié)合目前國內(nèi)外的實際應用水平，使系統(tǒng)建成后能立即得到充分的利用，采用合理的投資而得到最佳的效果。 第 節(jié) 門禁控制器硬件設計方案 圖 設計方案圖 （ 1） 數(shù)據(jù)采集模塊 當 RFID 卡進入到讀卡器讀卡范圍時，讀卡器讀取卡序列 號的過程。 （ 5） 串口發(fā)送 /接收模塊 主要用來通過串口