【正文】 機(jī)執(zhí)行一個開鎖命令，并且通過LCD顯示“ 請進(jìn)”。內(nèi)含多功能的指令集，可完成繪圖及文字畫面混合顯示等功能，操作簡易[15]。 圖37 報警電路（3）LCD輸出顯示模塊終端設(shè)備使用CA12864K型號的LCD液晶顯示器作為輸出設(shè)備。綠色的燈為電源指示信號，表示系統(tǒng)處于待機(jī)就緒狀態(tài)。74HC14是集電極開路具有緩沖型反相器，接收并產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的TTL信號。因為讀卡器采用RS232通信，所以要在單片機(jī)的UCSRA口擴(kuò)展RS232轉(zhuǎn)換電路。它的功能特點如下：l 工作頻率：l 閱讀距離：610cml 電子標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)：ISO15693(TagIT HFI、IcodeⅡ)l 對電子標(biāo)簽多個數(shù)據(jù)塊的內(nèi)容進(jìn)行讀、寫、鎖操作l 具有防沖撞讀寫功能，最多可檢測16張電子標(biāo)簽l 具有RS23RS48它的卡結(jié)構(gòu)為64位ID號，共計64個數(shù)據(jù)塊，每個塊都可讀，沒被鎖的快可寫。該頻段讀取距離比較遠(yuǎn)，無源可達(dá)10m左右。它的感應(yīng)器一般是電子標(biāo)簽的形式，可以把某些數(shù)據(jù)信息寫入標(biāo)簽中。（）在該頻率的感應(yīng)器不再需要線圈進(jìn)行繞制，可以通過腐蝕活著的方式制作天線。目前定義RFID產(chǎn)品的工作頻率有低頻、高頻、和超高頻三種頻率范圍，不同頻段的RFID產(chǎn)品有不同的特性[13]。表31 RFM12引腳功能表名稱類型功能nINT/VDIDI/ DO中斷輸入（低電平有效）/有效數(shù)據(jù)指示輸出VDDS正電源電壓SDIDI串行控制接口數(shù)據(jù)輸入SCKDI串行控制接口時鐘輸入nSELDI串行控制接口片選輸入（低電平有效）SDODO串行數(shù)據(jù)輸出nIRQDO中斷請求輸出（低電平有效）FSK/DATA/nFFS DI/DO/DIFSK數(shù)據(jù)輸入/接收數(shù)據(jù)輸出/先入先出寄存器模式選擇輸入DCLK/CFIL/FFITDO/AIO/DO接收數(shù)據(jù)的始終輸出/外接數(shù)據(jù)濾波電容/先入先出寄存器中斷CLKDO供MCU使用的時鐘輸出nRESDIO用內(nèi)部上拉和輸入緩沖開啟復(fù)位輸出（低電平有效）RFM12無線通信模塊的主要特點：（1） 成本低,性價比高.（2） 生產(chǎn)免調(diào)試（3） 采用PLL和零中頻技術(shù)鎖相時間快（4） 鎖相時間快（5） 高分辯率的PLL，（6） 高數(shù)據(jù)傳輸率(,使用模擬濾波器最高256kbps)（7） 直接差分天線輸入/輸出（8） 天線阻抗自動調(diào)諧（9） 可編程發(fā)射頻偏(15KHz到240KHz，15kHz間隔)（10） 可編程接收帶寬(67kHz到400kHz)（11） 模擬和數(shù)字接收信號強(qiáng)度指示（ARSSI/DRSSI）（12） 自動頻率控制(AFC)（13） 數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測(DQD)（14） 內(nèi)部數(shù)據(jù)過濾（15） 接收同步pattern硬件識別（16） SPI控制接口（17） 可為MCU提供時鐘和復(fù)位信號（18） 16位接收數(shù)據(jù)寄存器（先入先出隊列）（19） 兩個8位發(fā)射數(shù)據(jù)寄存器（20） 標(biāo)準(zhǔn)10MHz晶振（21） 喚醒定時器（22） （23） 低功耗（24） 低靜電流()綜上所述，RFM12是一款性性價比較高的無線收發(fā)模塊。RFM12 是一款低成本的 ISM 頻段 FSK 收發(fā)模塊,其核心電路采用的是帶鎖相環(huán)（PLL）技術(shù)的 RF12 射頻收發(fā)芯片。針對無線門禁系統(tǒng)傳輸距離較短，通信方式較簡單等特點，本設(shè)計采用基于RF模塊的無線傳輸平臺。利用其上述特性，結(jié)合本系統(tǒng)的設(shè)計需求，主控設(shè)備需要實現(xiàn)以下的操作：（1）控制無線傳輸平臺的傳輸過程，包括發(fā)送、接收模塊的配置與控制.（2）控制電子鎖的開啟（3）LCD輸出顯示的驅(qū)動程序（4）報警模塊的驅(qū)動程序針對以上需實現(xiàn)的功能，ATmega16單片機(jī)預(yù)留相應(yīng)的資源與之對應(yīng)。(3)輸入/輸出(I/O)口ATmega16單片機(jī)32 個通用I/O 口線，作為通用數(shù)字I/O 使用時，所有AVR I/O 端口都具有真正的讀 修改 寫功能。此外，該系列單片機(jī)擁有各種流行接口，方便與目前許多種類的外圍設(shè)備連接通信，操作方便快捷，非常適合于低功耗、混合信號處理的產(chǎn)品與應(yīng)用[10]。 門禁控制器門禁系統(tǒng)的主控設(shè)備采用ATmega16單片機(jī)。由于無線設(shè)備對電源穩(wěn)定性的要求相對嚴(yán)格，因此本設(shè)計方案不推薦使用開關(guān)電源。3硬件設(shè)計本系統(tǒng)的硬件設(shè)計這要包括電源的供電方式選擇，門禁控制系統(tǒng)的主控設(shè)備的選型及設(shè)計，讀卡模塊的選型及設(shè)計，LCD顯示模塊的選型及設(shè)計，電子鎖電路設(shè)計以及報警電路的設(shè)計。PC機(jī)管理軟件的設(shè)計主要由卡片管理模塊、控制器管理模塊、權(quán)限管理模塊等組成。周邊設(shè)備：門禁系統(tǒng)的外圍輔助設(shè)備，周邊設(shè)備包括警示報警裝置、LCD輸出設(shè)備等。電控鎖:門禁系統(tǒng)的執(zhí)行部件，電控鎖通常在斷電時呈開門狀態(tài)，以符合消防要求?，F(xiàn)在通常采用非接觸IC卡，因為其操作時無需接觸，不會磨損，芯片封裝在卡片內(nèi)，不會被腐蝕，所以經(jīng)久耐用，能使用十年以上。門禁控制器：是門禁系統(tǒng)的核心部分，負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的輸入、輸出信息的處理、存儲和控制等。普通員工經(jīng)過培訓(xùn)就可以勝任相應(yīng)管理軟件操作。同行的競爭者不會輕易地進(jìn)入您的辦公或開發(fā)場所順手拿走您的業(yè)務(wù)資料或者核心技術(shù)資料。該設(shè)計主要具有以下特點：1． 可以樹立公司，大廈或者寫字樓等公共場所規(guī)范化管理形象，提高管理檔次，同時規(guī)范化內(nèi)部的管理體制。目前市場上大多數(shù)的門禁系統(tǒng)均采用有線的方式來實現(xiàn)，雖然其具有傳輸容量大、可靠性高等的優(yōu)點，但是有線系統(tǒng)也有其不可避免的缺點：靈活性差、安裝成本高，施工難度大等。與此同時，國內(nèi)市場上也出現(xiàn)了許多系統(tǒng)聯(lián)動控制的新型門禁控制系統(tǒng)，例如藍(lán)泰公司近期推出的開放式門禁控制系統(tǒng)，能夠管理大型會議以及公共場所的入口、通道；創(chuàng)一公司的第四代感應(yīng)卡考勤門禁管理系統(tǒng)的功能強(qiáng)大、運行穩(wěn)定，能夠支持智能排班功能，存儲量大、操作簡單，也是目前比較流行的門禁系統(tǒng)之一。同時大公司之間的相互競爭使得產(chǎn)品利潤率不斷下降，產(chǎn)品價格大幅降低，相對于歐美的收入，5000美元左右的門禁系統(tǒng)可廣泛運用于市場。目前歐美門禁系統(tǒng)市場正逐漸進(jìn)入成熟階段，其產(chǎn)業(yè)的分工已進(jìn)人細(xì)分階段，生產(chǎn)卡、讀卡器的廠家單單生產(chǎn)卡、讀卡器，如美國的HID公司、h1dala公司、德國的Destele公司。特別是在地鐵、公交、路橋、輪渡等收費應(yīng)用中，近期將占到整個卡應(yīng)用的50%以上[5]。(5)適合于多種應(yīng)用 非接觸式IC卡的存貯結(jié)構(gòu)特點使其可以做到一卡多用，能應(yīng)用于不同的場合或系統(tǒng)，例如，企業(yè)或機(jī)關(guān)內(nèi)部員工“一卡通”，可用作考勤、食堂就餐、電話管理、停車場、門禁等；校園“一卡通”，可用作學(xué)生證、借書證、消費卡、門禁“銅匙”等，此時用戶可根據(jù)不同的應(yīng)用設(shè)置不同的密碼和訪問條件。接觸式IC卡是通過物理接觸方式，將卡插入卡座后，與外界交換信息，所用集成電路芯片露在塑料卡外面的一面是一塊含有電路腳的接觸片，大部分都鍍金[9]。世界上第一張IC卡誕生于1974年一位名叫羅蘭第三代門禁：非接觸式IC卡門禁卡片采用了先進(jìn)半導(dǎo)體制造技術(shù)和信息安全技術(shù)，利用電子回路及感應(yīng)線圈在讀卡器本身產(chǎn)生特殊震蕩頻率，當(dāng)卡片進(jìn)入讀卡器能量范圍時產(chǎn)生共振，感應(yīng)電流使電子回路發(fā)射信號到讀卡器，經(jīng)讀卡器將收到信號轉(zhuǎn)換成卡片資料，送到控制器進(jìn)行判斷、決策。第二代門禁：接觸卡式門禁系統(tǒng)，例如：(1)磁碼卡，是把瓷質(zhì)貼在朔料卡片上制成。 門禁系統(tǒng)的發(fā)展過程及國內(nèi)外現(xiàn)狀分析門禁系統(tǒng)是在傳統(tǒng)門鎖的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，后者是機(jī)械裝置，在人出入很多的地方，例如辦公室，酒店等鑰匙的管理造成不便。功能強(qiáng)、容易安裝、組網(wǎng)靈活、即插即用的網(wǎng)絡(luò)連接、可移動性強(qiáng)等優(yōu)點，使得無線網(wǎng)絡(luò)提供了不受限制的應(yīng)用。門禁系統(tǒng)以其優(yōu)良的性能和方便、安全的操作為人類社會生產(chǎn)力的發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。電子門鎖是近幾年隨著電子計算機(jī)技術(shù)，尤其是智能IC卡應(yīng)用技術(shù)的提高發(fā)展起來的，隨之而產(chǎn)生的接觸式智能IC卡和密碼鍵盤門禁系統(tǒng)也越來越被人們重視和使用。作為智能弱電系統(tǒng)中的一種安防系統(tǒng)，門禁系統(tǒng)集自動識別技術(shù)和現(xiàn)代安全管理措施為一體，涉及光電，電子，機(jī)械，計算機(jī)，通訊，生物技術(shù)等諸多新技術(shù)，體現(xiàn)了現(xiàn)代智能化管理的要求[1]。軟件設(shè)計中，用C語言編寫單片機(jī)主要子程序易讀性高，擴(kuò)展性好。無線通信方式則克服了有線通信的很多不利因素，因此基于無線通信方式的門禁系統(tǒng)是未來門禁系統(tǒng)的方展方向，本課題設(shè)計的就是基于單片機(jī)的無線通信聯(lián)網(wǎng)門禁系統(tǒng)。但大多使用的都是單門禁，對于有很多出入通道的公司顯然不適用，既不能做到統(tǒng)一管理也缺少了統(tǒng)計、查詢和考勤等附加功能，與此同時目前市面上的智能門禁系統(tǒng)多是基于有線通信的方式實現(xiàn)的，具有布線復(fù)雜、成本高、定型后不利于重新布線、擴(kuò)展等諸多缺陷。硬件設(shè)計方面，系統(tǒng)采用的是簡單實用的直線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，無線信號的收發(fā)核心模塊選用的是選擇性價比高、集成度高的RF射頻模塊RFM12。關(guān)鍵詞：門禁系統(tǒng)，無線通信，非接觸式IC卡ABSTRACTWith the advance of safety request and the promotion of management level, every pany need strengthen the management of the personnel in and out. Access control is used by many panies, but the most of them are single access control，it is unfitted to the pany that has many doors. They can not be managed uniformly and have not the additory function such as statistics, demand and checking on work attendance. However, current aptitudedoorguard systems are generally based on wire munication. This is unpractical sometimes because its relative expense is high, wires are difficult to be placed, systemupdate is hard. On the other hand, radio munication gets rid of most above demerits. This is why wireless doorguard system is a trend in the future. This topic is designed to noncontact IC cardbased wireless munication network access control system.In this thesis, we propose a solution for wireless doorguard system. According to research on doorguard system, we figure out a software and hardware solution specially applying to residence cells. The solution is based on single star network architecture, choosing RF module RF12 as the core module of tranceiver circuit, it also brings in a voice codec platform as voice proceeser. In its software design, through Visual Basic programs the establishment of simple and practical database system and a reasonable human machine interface aspects of managers. High cost performance of the access control system to solve the officewide management of access control system uses the existing wired munication is difficult to expand, it is difficult to upgrade and so on. Key words: Access Control System，Wireless Communication，Noncontact IC card目錄1緒論 1 1 門禁系統(tǒng)的發(fā)展過程及國內(nèi)外現(xiàn)狀分析 12 門禁的方案設(shè)計 4 門禁的系統(tǒng)組成 4 5 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 63硬件設(shè)計 7 電源設(shè)計 7 門禁控制器 7 9 11 RS232 轉(zhuǎn)化電路 12 13 134 軟件設(shè)計 17 主控設(shè)備的軟件設(shè)計 17 無線傳輸模塊的軟件設(shè)計 30 管理軟件設(shè)計 425總結(jié) 48參考文獻(xiàn) 49致謝 501緒論隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，門禁系統(tǒng)在國內(nèi)得到廣泛的普及。同時可對出入人員分類管理，對出入?yún)^(qū)域分類管制，對出入人員代碼，出入時間，出入號碼進(jìn)行登錄與存儲[2]。從上面的描述，我們可以看到門禁系統(tǒng)發(fā)展完善的過程是現(xiàn)代科技與人類文明相結(jié)合而逐步完善的過程。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入了一個新的天地。本課題針對人們對智能安防系統(tǒng)日益增長的追求，提出一套基