【正文】 性條識(shí)別技術(shù)（ MBR）、 光符識(shí)別技術(shù)（ OCR） 機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)（ NIVS）、 IC 卡識(shí)別技術(shù)及射頻識(shí)別技術(shù)。 OCR 技術(shù)由于 首讀率 不高，逐步被條碼技術(shù) 所 取代；磁字符識(shí)別技術(shù)專用于銀行業(yè)務(wù)中， 但是 閱讀設(shè)備 較復(fù)雜；機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)通常被用來(lái)檢查產(chǎn)品的制造業(yè)中。條碼成本最低，適用于需求量大 且數(shù)據(jù)不必更改的場(chǎng)合，例如用在商品包裝上。而 RFID技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)就在于非接觸，因此完成識(shí)別工作時(shí)無(wú)須人工干預(yù)，適 用 于實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 化和實(shí)時(shí)化的場(chǎng)合。 隨著技術(shù)的 不斷 進(jìn)步，門(mén)禁系統(tǒng)逐漸由原來(lái)的鑰匙開(kāi)門(mén)，到 接觸式 IC 卡的門(mén)禁管理，再 到現(xiàn)在的非接觸式 IC 卡 門(mén)禁 管理 系統(tǒng)。對(duì)于工廠 等需要考勤的場(chǎng)所，門(mén)禁系統(tǒng)還可以記錄每個(gè)職工是否按時(shí)上下班。 3）發(fā)生火災(zāi)時(shí)，各遠(yuǎn)端智能控制器能同時(shí)全局聯(lián)動(dòng)， 打開(kāi)所有的門(mén)以緊急疏散人群并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，控制器對(duì)于非法闖入的事件 也能實(shí)時(shí)報(bào)警并 進(jìn)行 處理。其中門(mén)禁控制單元是由門(mén)禁控制器、讀卡器、電控鎖、門(mén)磁傳感器、開(kāi)門(mén)開(kāi)關(guān)、識(shí)別卡構(gòu)成（如圖 所示）。系統(tǒng)的控制主機(jī)可以 是 PC 機(jī)，系統(tǒng)組 網(wǎng)情況下的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般采用總線 型拓?fù)?結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)點(diǎn)接入方便、輕載時(shí)延時(shí)小、 成本低、 可靠性高等。 ３）實(shí)現(xiàn)與 IC卡的 數(shù)據(jù)交換，并提供相應(yīng)控制信號(hào) 。在本論文 中的射頻讀寫(xiě)芯片采用 Philip公司的 MF RC500，該芯片是 Philip公司的最新產(chǎn)品，比以往的射頻識(shí)別芯片具有更好的性能。在全世界，西屋有 300多個(gè)代理商 以及 800多個(gè)支持點(diǎn)，分布在 76個(gè)國(guó)家。這在門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中主要體現(xiàn)為以下幾點(diǎn)： 1）采用國(guó)外已有的集成模塊，像讀寫(xiě)器、門(mén)禁控制器、天線模板等。 第二種 法是，除了核心芯片購(gòu) 買 ，其余部件都是對(duì)國(guó)外優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品進(jìn)行研制。這些門(mén)禁系統(tǒng)大致有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 1） 高性能 由于其門(mén)禁系統(tǒng) 的部件大多采用國(guó)外先進(jìn)集成電子工藝和原材料制造，因此其性能很高， 是高性能的代價(jià)是高價(jià)格。 ４）成本高 由于注重系統(tǒng)的高性能和廣泛的適用性，這些門(mén)禁系統(tǒng)大多價(jià)格較高，這是國(guó)內(nèi)很多中小型廠家不能接受的。 （四） 課題研究的目的與內(nèi)容 本 論文 主要是面向中小型 場(chǎng)合應(yīng)用 。同時(shí)要考慮到所采用的系統(tǒng)設(shè)備不但在日后運(yùn)行時(shí)起到對(duì)外防范作用，并且可長(zhǎng)時(shí)間可靠運(yùn)行。在此基礎(chǔ)上對(duì)門(mén)禁系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，如射頻識(shí)別讀寫(xiě)器性能優(yōu)化、系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全性、系統(tǒng)穩(wěn)定性等進(jìn)行研究。因此，本論文的設(shè)計(jì)遵循如下原則： （ 1） 系統(tǒng)的實(shí)用性 門(mén)禁系統(tǒng)的內(nèi)容應(yīng)符合實(shí)際要求，不能華而不實(shí)。 （ 3） 系統(tǒng)的完整性 一個(gè)完整的門(mén)禁系統(tǒng)是建筑 整體形象的重要標(biāo)志。 （ 5） 系統(tǒng)可擴(kuò)展性 門(mén)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(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施應(yīng)考慮到將來(lái)可擴(kuò)展的實(shí)際需要，即：可靈活增減或更新各子系統(tǒng)，滿足不同時(shí)期的需求，保持長(zhǎng)時(shí)間領(lǐng)先地位，成為智能建筑的典范。 門(mén)禁系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)合目前國(guó)內(nèi)外的實(shí)際應(yīng)用水平，使系統(tǒng)建成后能立即得到充分基于 RFID 門(mén)禁控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 9 的利用。 3） 系統(tǒng)在未來(lái)進(jìn)行更改或搬遷以及改造升級(jí)時(shí)需要少量資金便可達(dá)成。 （二） 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與分析 1． 射頻讀卡器微處理器模塊的設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)的 射頻卡讀卡器主控模塊由單片機(jī)及其外圍電路組成。 3） 增加第二復(fù)位功能腳 。 7） 工作頻率： 0～ 35MHz，相當(dāng)于普通 8051： 0～ 420MHz。 11） 芯片內(nèi) EEPROM功能 ,擦寫(xiě)次數(shù) 10萬(wàn)次以上 。 15） 4個(gè) 16位定時(shí)器，兼容普通 8051的定時(shí)器 T0/T1,2路 PCA實(shí)現(xiàn) 2個(gè)定時(shí)器 。 19） 先進(jìn)的指令集結(jié)構(gòu)，兼容普通 8051 指令集，有硬件乘法 / 除法指令 。 （ 2） MFRC500 特性 1）高集成度模擬電路用于卡應(yīng)答的解 調(diào)和解碼 。 5） 加密并保護(hù)內(nèi)部非易失性密匙存儲(chǔ)器 。 9） 方便的 64 字節(jié)發(fā)送和接收 FIFO緩沖區(qū) 。 13） 唯一的序列號(hào) 。 17） 內(nèi)部振蕩器緩沖連接 。內(nèi)部寄存器共分 8 頁(yè)，每頁(yè)有 8 個(gè)寄存器，每頁(yè)的第一個(gè)寄存器稱為 頁(yè)寄存器，用于選擇該寄存器頁(yè)。寄存器在芯片復(fù)位狀態(tài)為其預(yù)置初始值。 Dy 動(dòng)態(tài) 這些位可通過(guò)微處 理器讀和寫(xiě)。它們可通過(guò)微處理器寫(xiě)入但不能讀出。它先將市電 AC220V變成 DC24V，接著再由 7805穩(wěn)壓成 DC5V給系統(tǒng)供電。 RS485通訊方式的傳輸距離達(dá) 1000ｍ。 3） 每個(gè)扇區(qū)有獨(dú)立的～組密碼及訪問(wèn)控制 。 7） 工作溫度： 20℃～ 50℃ 。 從上面的特性可以看出， Mifare1存儲(chǔ)量更大，分區(qū)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 適用于“一卡通”的基于 RFID 門(mén)禁控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 15 系統(tǒng)，為了方便系統(tǒng)以后的升級(jí)，本系統(tǒng)采用 Mifare1卡。模塊化程序設(shè)計(jì)的中心思想是要把一個(gè)復(fù)雜的應(yīng)用程序按整體功能劃分為若干相對(duì)獨(dú)立的程序模塊，各模塊可以單獨(dú)設(shè)計(jì)、編程、調(diào)試和查錯(cuò)，然后裝配起來(lái)聯(lián)調(diào)，最終成為一個(gè)有實(shí)用價(jià)值的程序。 本射頻識(shí)別系統(tǒng)的控制元件較多，程序代碼較多，尤其對(duì) MF RC500 的控制程序。流程圖見(jiàn)圖 。主要是完成下位單片機(jī)送來(lái)的數(shù)據(jù)的處理、轉(zhuǎn)發(fā)以及對(duì)整個(gè)下位機(jī)進(jìn)行控制等。 （ 1） MF RC500復(fù)位操作 在上電之后一定要對(duì) MF RC500進(jìn)行復(fù)位操作， MF RC500是高電平復(fù)位有效的，可以由單片機(jī)的 I/O口直接復(fù)位。 （ 2） 初始化 MF RC500內(nèi)部寄存器 在復(fù)位成功后，再對(duì) MF RC500的內(nèi)部寄存器進(jìn)行初始化，只有在正確的初始化之后， MF RC500才能正常工作。對(duì) Mifare 1卡的操作包括： １）請(qǐng)求操作 在成功復(fù)位和初始化之后， MFRC500控制天線向工作范圍內(nèi)的卡進(jìn)行請(qǐng)求，請(qǐng)求有Request all和 Request std兩種，當(dāng)一張 Mifare卡片處在卡片讀寫(xiě)器的天線的工作范圍之內(nèi)，該卡片的 ATR將啟動(dòng)，將卡片內(nèi)部數(shù)據(jù) 塊０中的卡 片類型（ TagType）號(hào)共２個(gè)字節(jié)（ Mifare 1卡的返回值為 00Ｈ， 08Ｈ），傳送給 MFRC500，建立卡片與讀寫(xiě)器的第一步通信聯(lián)絡(luò)。 Request all指令適用于那些需要有人工干預(yù)的場(chǎng)合。只要有一張卡片進(jìn)入天線的有效的工作范圍內(nèi)， Request std指令將始終連續(xù)性地再次進(jìn)行讀卡操作。本系統(tǒng)采用 Request std請(qǐng)求指令。該操作的返回值為卡的序列號(hào)。本系統(tǒng)采用密鑰Ａ。 ５）卡的數(shù)據(jù)操作 在成功密鑰認(rèn)證之后，就可以對(duì)卡進(jìn)行讀、寫(xiě)、增值、減值、存儲(chǔ)、傳送等操作了。 按鈕開(kāi)門(mén)：對(duì)于安全級(jí)別 較低的門(mén)禁管制區(qū)域或者不需雙 向管制的區(qū)域，用戶可選擇按鈕開(kāi)關(guān)門(mén)。 報(bào)警功能：如發(fā)生控制器異常、非法卡開(kāi)門(mén)、強(qiáng)制開(kāi)門(mén)、開(kāi)門(mén)超時(shí)、讀卡器或者控制器被破壞等事件時(shí)則系統(tǒng)將發(fā)出報(bào)警信號(hào)、并記錄事件 。 遠(yuǎn)程控制：門(mén)禁管理系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可遠(yuǎn)程控制門(mén)鎖的開(kāi)啟和關(guān)閉 。 本次 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的 需求功能如下： 系統(tǒng)采用感應(yīng)卡取代鑰匙開(kāi)門(mén)，使用者可以評(píng)一張卡打開(kāi)多個(gè)門(mén)鎖，對(duì)門(mén)的開(kāi)啟也可以設(shè)定時(shí)間限制。 基于 RFID 門(mén)禁控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 20 （二） 開(kāi)發(fā)平臺(tái)簡(jiǎn)介 RFID 門(mén)禁管理系統(tǒng)分軟件和硬件兩部分，軟件部分基于 Delphi,應(yīng)用 界面設(shè)計(jì) ，完成讀標(biāo)簽和寫(xiě)標(biāo)簽等功能操作。開(kāi)發(fā)人員也可以根據(jù)自己的需要修改部件或用 Delphi本身編寫(xiě)自己的部件?？梢哉f(shuō) Delphi同時(shí)兼?zhèn)淞?VC功能強(qiáng)大和 VB簡(jiǎn)單易學(xué)的特點(diǎn)。 Object Pascal語(yǔ) 言是在 Pascal語(yǔ)言的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，簡(jiǎn)單易學(xué)。 Delphi發(fā)展至今，從 Delphi Delphi2到現(xiàn)在的 Delphi2020，不斷添加和改進(jìn)各種特性，功能越來(lái)越強(qiáng)大。單片機(jī)通過(guò)另一個(gè)串口經(jīng)由 RS485 收發(fā)器通過(guò)總線與中央控制器通信 , 將卡信息、各時(shí)刻操作信息、鍵盤(pán)信息等傳送到總線上 , 中央控制器通過(guò)總線對(duì)這些信息進(jìn)行文件和數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ) 。在啟動(dòng)窗口中選擇串口號(hào)，同時(shí)你還可以設(shè)置“波特率”、“校驗(yàn)位”、“數(shù)據(jù)位”和“停止位”，選擇 “打開(kāi)串口”。 基于 RFID 門(mén)禁控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 23 圖 3． 低級(jí)操作 把 Mifare1 卡放入天線區(qū)域，可實(shí)現(xiàn)尋卡、卡防、選擇、和終止操作。 圖 基于 RFID 門(mén)禁控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 25 總結(jié) 利用 RFID 技術(shù) , 在門(mén)禁系統(tǒng)中，本文分析了 RFID 的工作原理和特點(diǎn) , 對(duì)基于 RFID 技術(shù)的門(mén)禁管理系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。首先射頻卡是無(wú)線非接觸 ID 卡，所以如何確定射頻卡與天線之間的距離是個(gè)難題，它必須保證卡的識(shí)別能力和讀卡準(zhǔn)確性；其次，卡信息存在被復(fù)制或修改的安全隱患；再者，考慮到門(mén)禁控制方式單調(diào)，目前只能“識(shí)卡不識(shí)人”，若用戶無(wú)卡則無(wú)其它開(kāi)門(mén)方式。 基于 RFID 門(mén)禁控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 26 參 考 文 獻(xiàn) [1] 張俊謨 .單片機(jī)中級(jí)教程 原理與應(yīng)用 .北京航空航天大學(xué)出版社 ,2020. [2] 郎為民 . 射頻識(shí)別 (RFID)技術(shù)原理與應(yīng)用 .機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020. [3] 王茹琳 . 智能門(mén)禁控制系統(tǒng) . 電子工業(yè)出版社 ,2020. [4]JOOSTING,JEAN RFID and biometrics are emerging technologies insafetyand Business ： 232289. [5]VINCE STANFORD. Pervasive Computing Goes the Lasthundred Feet with RFID pervasiveputing ,2020,3(2)： 914 . [6]AUTO ID Radio Frequency Identification Tag Radio Frequency amp。 unsigned char KeyValue。 memset (, 39。\039。, sizeof ())。 DS1302Reset()。 LCD_Clr()。 Delaylong(65530)。 LED3=1。 Run_DS1302()。 LED3=0。: Beep(BeepTime)。 case 39。139。239。)。:Beep(BeepTime)。break。 PrintSingleASCII(0,0,39。 case 39。539。639。)。:Beep(BeepTime)。break。 PrintSingleASCII(0,0,39。 case 39。939。039。)。+11:Beep(BeepTime)。break。 Print(4,0,songti,wz)。!(M500PiccCommonRequest(PICC_REQIDL,amp。 } } if (CmdValid) { CmdValid = FALSE。 。 RevBuffer[2]=RevBuffer[1]。 LED3=0。 if(keyFlagamp。 } if (!keyFlag) { Run_DS1302()。B39。 case 39。 PrintSingleASCII(0,0,39。break。:Beep(BeepTime)。)。839。739。 case 39。 PrintSingleASCII(0,0,39。break。:Beep(BeepTime)。)。439。339。 case 39。 PrintSingleASCII(0,0,39。break。:Beep(BeepTime)。 LCD_Clr()。 switch(KeyValue) { case 39。 基于 RFID 門(mén)禁控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 29 TI=0。 EA=1。 Delaylong(65530)。 Disp_picture(qq)。 Mfrc500Init()。 EA=0。 memset (, 39。, sizeof ())。\039。 unsigned char code wz[]=按下 S1 鍵切換到自動(dòng)連續(xù)尋卡模式！ 。隨著用 戶對(duì)系統(tǒng)了解的深入，系統(tǒng)功能的需求正向著大型化、管理型系統(tǒng)變化，一卡通系統(tǒng)也在智能卡應(yīng)用類型、認(rèn)證方式、應(yīng)用子系統(tǒng)擴(kuò)展和系統(tǒng)構(gòu)架等各方面得到了全面發(fā)展。系統(tǒng)可增加、刪除、更新用戶信息，便于進(jìn)行用戶的考勤管理。 基于 RFID 門(mén)禁控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 24 圖 5． 修改密碼 在密碼 A 和密碼 B 后面輸入要修改的密碼 A 和密碼 B。 （四）門(mén)禁系統(tǒng)主要界面 1． 上位機(jī)參數(shù)設(shè)置界面 在啟動(dòng)窗口中選擇串口號(hào)，同時(shí)設(shè)置波特率，校驗(yàn)碼，數(shù)據(jù)位和停止位 打開(kāi)串口進(jìn)行通信。 門(mén)禁管理系統(tǒng)軟件功能結(jié)構(gòu)圖如下： 基于 RFID 門(mén)禁控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 21 圖 門(mén)禁管理系統(tǒng)軟件結(jié) 構(gòu)圖 門(mén)禁系統(tǒng)軟件主界面是由 Delphi 可視化界面設(shè)計(jì) ,主要應(yīng)用按扭