【正文】 。 3 MFIN MIFARE 接口輸入 :接受符合 ISO14443A(MIFIRE)的數(shù)字串行數(shù)據(jù)流 。 10)帶低功耗的硬件復(fù)位。 6)并行微處理器接口帶有內(nèi)部地址鎖存和 IRQ 線。 2)緩沖輸出驅(qū)動(dòng)器使用最少數(shù)目的外部元件連接到天 線。 接收器部分提供一個(gè)堅(jiān)固而有效的解調(diào)和解碼電路用于 ISO14443A 兼容的應(yīng)答器信號(hào)。 MFRC500 功能概述 MF RC500 是應(yīng)用于 非接觸式通 信中高集成讀卡 IC 系列中的一員。 P3 口的一部分端口線與 MFRC500 芯片的控制總線相連，另一部分端口線與 MAX232 接口芯片相連。 Flash 存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上 +12V 的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。 EA/VPP： 外部訪問允許。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將ALE 激活。一般情況下， ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。具體各端口引腳功能見表 31。對 P3 端口寫“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。在這種應(yīng)用中， P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。 P2 口： P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。 P1 口： P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P0 口也被作為低 8 位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。 該 單片機(jī)的管腳圖如圖36所示。 AT89C52 功能特性概述 AT89C52 具有 40 個(gè)引腳， 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出 (I/O)端口，同時(shí)內(nèi)含 2個(gè)外中斷口，一個(gè) 6 向量兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)， 3個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器， 2個(gè)全雙工串行通信口， 2 個(gè)讀寫口線，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。 AT89C52 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS8 位單片機(jī) ,片內(nèi)含 8kbytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8位中 央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的 AT89C52 單片機(jī)可提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場合。 M1 卡與讀寫器的通訊流程如圖 35所示。并且 Mifare1 卡是針對用戶便捷操作的需要來進(jìn)行優(yōu)化的，高速的數(shù)據(jù)傳輸使得用戶不必在讀 卡器天線處停留，能夠形成高通過率，這也是本設(shè)計(jì)中所要實(shí)現(xiàn)的一個(gè)目標(biāo)。 本設(shè)計(jì)采用的是無源非接觸式 IC 卡，其卡片距離讀卡 器的有效范圍 1~15cm，屬于近耦合卡。 (6) CryptoUnit 數(shù)據(jù)加密單元。 RAM 的主要作用是配合控制及算術(shù)運(yùn)算單元將運(yùn)算的結(jié)果暫時(shí)存儲(chǔ)于此。 (5) Control amp。 Access Control 模塊 認(rèn)證及存取控制模塊。 當(dāng) RFID 讀卡器完成 Request 和 Anticonlision 操作后，需要再次發(fā)送 Select 命令選擇通過防沖突篩選后被選中的卡片，智能卡向讀卡器返回存儲(chǔ)在卡片 Block0中的代表卡片的容量的“ Size”字節(jié)。然后再進(jìn)行后續(xù)的操作，如讀寫、加減值等命令。 讀卡器根據(jù)動(dòng)態(tài)二進(jìn)制搜索法原理，此方法可由集成硬件很容易實(shí)現(xiàn)，并通過發(fā)送相應(yīng)的指令對智能卡完成 SNR 從高到低的分枝搜索，從多張卡片中唯一確定一個(gè)智能卡進(jìn)行操作，與所選中的卡片進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，首先得 到的是卡片的序列號(hào) serial number。當(dāng)讀卡器檢測到其天線工作范圍有 Mifare 1卡片存在時(shí)，讀寫器通過向卡片發(fā)出 Request All(或 Request Std)命令后來啟動(dòng)請求應(yīng)答模塊，傳送卡片 Block0 中的卡片類型 (Tag tyPe)號(hào)共 2個(gè)字節(jié)的信息給讀寫器，完成卡片與讀寫器的建立通信聯(lián)絡(luò)的 第一步。 數(shù)字電路部分 Mifare1 非接觸式 IC 卡的數(shù)字電路部分主要有以下幾個(gè)部分組成：應(yīng)答請求模塊 (Answer to Request)、防沖突模塊 (Anti collision)、選擇確認(rèn)模塊 (Select Application)、認(rèn)證及存取控制模塊 (Authentication amp。 RF 射頻接口電路 在 RF 射頻接口電路中，主要包括有波形轉(zhuǎn)換模塊。 Mifare 1 卡芯片的內(nèi)部功能組成框圖 如圖 33 所示。 Mifare1 射頻卡上還內(nèi)建了專項(xiàng)數(shù)學(xué)運(yùn)算電路，實(shí)現(xiàn)增值、減值的邏輯運(yùn)算功能，典型的操作時(shí)間最長不超過 100ms,其中包括射頻卡的認(rèn)證， 6 個(gè)扇區(qū)的讀操作(768bit， 2個(gè)扇區(qū)的認(rèn)證 )， 2 個(gè)扇區(qū) 的寫操作 (256bit)。 Mifare1 IC 射頻卡上具有先進(jìn)的數(shù)據(jù)通信加密和雙向驗(yàn)證密碼系統(tǒng)，具有唯一的射頻卡系列號(hào)，且具有防重疊功能，當(dāng)在射頻卡讀寫設(shè)備天線有效工作范圍內(nèi)出現(xiàn)重疊 的多張射頻卡，讀寫設(shè)備能夠通過防重疊功能在同一時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)多張卡片的識(shí)別。工作頻率 。 射頻卡成功地將射頻識(shí)別技術(shù)和 IC 卡技術(shù)結(jié)合起來，解決了無源和免接觸的難題；射頻卡無需專門的供電電源，它與讀寫器間無機(jī) 械接觸，避免了接觸故障。 IC 卡的選取 非接觸式 IC卡又叫射頻卡，是 90 年代初發(fā)展起來的新技術(shù)。 3 門禁系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 硬件的總體設(shè)計(jì) 門 禁控制器電路是門禁系統(tǒng)的核心，由微處理器和相應(yīng)的外圍電路組成，控制器是系統(tǒng)的大腦，由它來識(shí)別是否為本系統(tǒng)的有效卡，從而控制電子鎖是否打開。出門時(shí)只要按下出門按鈕，電子鎖就會(huì)自 動(dòng)打開。出門按鈕 :用于出門控制門鎖的開啟。其中門禁控制器 是整個(gè)門禁系統(tǒng)的核心，在系統(tǒng)中 門禁控制器是門禁系統(tǒng)的核心部分，它負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)輸入、輸出信息的處理、儲(chǔ)存和控制等 。射頻信號(hào)由兩部分信號(hào)疊加組成：一部分是電源信號(hào)，當(dāng)卡接收后，送入卡內(nèi)的LC 諧振電路，為芯片工作提供工作電壓；另一部分則經(jīng)解調(diào)后，控制芯片完成密碼驗(yàn)證、數(shù)據(jù)的讀取、修改、存儲(chǔ)等，并返回給讀寫器。 根據(jù)系統(tǒng)特性不同也可以對 RFID 系統(tǒng)進(jìn)行分類，所有射頻識(shí)別系統(tǒng)可以按其數(shù)據(jù)載體的存儲(chǔ)能力、密碼功能、作用距離 和處理速度 分類，可以從低檔到高檔構(gòu)成整個(gè)射頻識(shí)別系統(tǒng)的譜系 [810]。 (2)便攜式的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，是指手持式的數(shù)據(jù)采集器上帶有射頻標(biāo)簽讀寫器，這種系統(tǒng)的靈活性比較大，可以移動(dòng)的讀取射頻標(biāo)簽的信息，在不宜安裝 ESA 系統(tǒng)的環(huán)境下比較適合便攜式的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。RFID 標(biāo)簽去活化裝置，對電子標(biāo)簽授權(quán)使商品能夠正常出入 。 (1)EAS 系統(tǒng)，大部分的射頻標(biāo)簽一般只使用在圖書館圖書和商店商品上，這種電子標(biāo)簽一般被稱為 EAS，即電子物品監(jiān)視器。由于無源卡內(nèi)沒有電池，因此其尺寸較有源卡要小并且使用壽命長，應(yīng)用越來越廣泛。永久性數(shù)據(jù) 不可更改，主要存儲(chǔ)作為射頻卡的唯一身份標(biāo)識(shí)射頻卡序列號(hào)；非永久性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于可重寫的存儲(chǔ)器內(nèi)，如在 EEPROM，主要為用戶數(shù)據(jù)。由于讀寫器同射頻卡之間通過無線方式通訊，因此它們都有無線收發(fā)模塊及天線 (或感應(yīng)線圈 )。從信息傳遞的角度來看，在高頻段射頻識(shí)別技 術(shù)的耦 合模型是基于雷達(dá)空間探測目標(biāo)的，即雷達(dá)首先向空間發(fā)射電磁波信號(hào)，當(dāng)遇到目標(biāo)后該電磁波會(huì)攜帶目 標(biāo)的相關(guān)信息返回給雷達(dá)。雖然國內(nèi)已經(jīng)實(shí)行“金卡工程”，并且對于非接觸式 IC卡的技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用給予高度重視，但是智能門禁系統(tǒng)的使用在國內(nèi)還處于發(fā)展時(shí)期，因此對關(guān)于門禁系統(tǒng)的理論進(jìn)行研究就非 常重要。 在亞洲和中國，門禁系統(tǒng)分別處于成長期和初始階段。國外門禁系統(tǒng)的知識(shí)品牌有美國的休斯 (HID)、西屋 (WSE)、洛泰克 (NTK)，以色列的 DDS、英國的集寶等品牌。 6)高級(jí)智能型門禁控制系統(tǒng)是當(dāng)前門禁系統(tǒng)的重要發(fā)展方向，高級(jí)智 能型門禁系統(tǒng)是一種聯(lián)網(wǎng)式門禁系統(tǒng)，功能也比較完善。 2)門禁系統(tǒng)在新的領(lǐng)域 (物流 )應(yīng)用提出了新的待解決方案。企業(yè)將管理掛接在網(wǎng)絡(luò)上，以求實(shí)現(xiàn)簡單化、無人化、智能化系統(tǒng)的發(fā)展。通信的全球化和網(wǎng)絡(luò)信息的飛速發(fā)展，人們對各方面提出了更高的要求，要求信息載體便于攜帶、安全性高、使用簡單等，非接觸式智能 IC 卡具有無機(jī)械磨損、維護(hù)方便、使用簡單等特點(diǎn)，具有強(qiáng)大的潛力因此成為業(yè)界備受關(guān)注的新軍。磁卡 式的門禁系統(tǒng)彌補(bǔ)了這種功能簡單和單一的不足，用磁卡代替原來的鑰匙，各方面的性能都得到了改善和提高，但是磁卡的存儲(chǔ)空間小，磁卡與讀卡器之間容易發(fā)生磨損，讀卡器容易被人為破壞，這些因素使得磁卡式門禁系統(tǒng)的安全性和可靠性也受到了一定的限制。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，門禁系統(tǒng)也逐步的發(fā)展進(jìn)步和智能化。根據(jù)們的材料、出門要求等不同可選取不同的鎖具。 2）識(shí)別儀 識(shí)別儀負(fù)責(zé)讀取出入憑證中的數(shù)據(jù)信息，并將這些信息傳輸?shù)介T禁控制器。同時(shí)，它在功能上實(shí)現(xiàn)了通訊自動(dòng)化、辦公自動(dòng)和管理自動(dòng)化，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為橋梁，全面實(shí)現(xiàn)對通訊系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的綜合管理。在樓門口、電梯等處安裝控制裝置，例如：讀卡器、指紋讀取器、密碼鍵盤等，住戶要想進(jìn)入，必須有卡或輸入正確的密碼，或按專用手指才能獲準(zhǔn)通過。 智能門禁系統(tǒng)因此產(chǎn)生。 隨著 我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市人口也迅速增加，社會(huì)財(cái)富不斷聚集， 人們 對建筑的安全防護(hù)系統(tǒng)要求也越來越高。 AT89C52。 軟件部分 主要設(shè)計(jì)了 MFRC500 的初始化流程圖，讀卡程序流程圖以及門禁控制器控制電子鎖打開的工作流程圖。 基于 RFID 技術(shù)的智能門禁系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 作者：任廣祿 摘 要 現(xiàn)今， RFID 技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，如：商流、物流、信息和資金等方面， 其 在門禁管理系統(tǒng)方面的研究與開發(fā)也趨向成熟。硬件部分采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，以讀寫芯片 MFRC500 為核心，結(jié)合主控模塊 AT89C52， RS232 接口電路，設(shè)計(jì) 其 硬件電路， 確定 對射頻卡的控制與中心 計(jì)算機(jī)之間的互通。 Access controller。 1 緒論 課題研究的背景及意義 當(dāng)今社會(huì)科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，人們都在感受著高科技帶來的便利與益處，同時(shí)，人們對高科技服務(wù)于生活的要求和質(zhì)量也越來越高。樓宇保安系統(tǒng)不僅包括閉路電視及防盜報(bào)警，此外還包括一些門鎖、防盜門、防盜網(wǎng)及保安人員等，但這些遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們?nèi)找嬖黾拥陌踩?。門禁系統(tǒng)可以控制人員的出入，還可以控制人員在樓內(nèi)及敏感區(qū)域的行為。 基于 RFID 技術(shù)的門禁管理系統(tǒng)將“感應(yīng)卡”與“鎖具”有機(jī) 結(jié)合，進(jìn)而由“感應(yīng)卡”替代“鑰匙”，配合電腦實(shí)行智能化管理，正是由于感應(yīng)卡的上市，使用者再也不需要攜帶鑰匙，更免除了鑰匙被復(fù)制的煩惱，再也不必?fù)?dān)心財(cái)物可能蒙受損失。 1）出入憑證 出入憑證是門禁系統(tǒng)開門的“鑰匙”，這個(gè)“鑰匙”在不同的門徑系統(tǒng)中可以是磁卡、 IC 卡等各種卡片，密碼，或者是指紋，掌紋，虹膜，視網(wǎng)膜，臉面，聲音等各種人體生物特征。 4）電控鎖 電控鎖是門禁系統(tǒng)中的執(zhí)行部件。在什么地方放人進(jìn)出，什么地方拒絕人的出入，以及什么時(shí)候需要拉響警報(bào)和對出入人員信息的存檔，從而保障人身和 財(cái)產(chǎn)的安全，是早期門禁系統(tǒng)的基本功能。 傳統(tǒng)的門鎖都是純機(jī)械裝置，無論它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)多么的復(fù)雜，始終依賴于一把很簡單的鑰匙，就可以輕而易舉的進(jìn)出，如果鑰匙丟失了門鎖也就壞了。隨著接觸式智能 IC 卡門禁系統(tǒng)的應(yīng)用，其市場規(guī)模不斷的擴(kuò)大，它自身不可克服的缺點(diǎn)成為智能 IC 卡門禁系統(tǒng)發(fā)展的障礙。 由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和發(fā)展，越來越多企業(yè)建立了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)并進(jìn)入了國際互聯(lián)網(wǎng)組織。根據(jù)當(dāng)前門禁系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)和近幾年門禁系統(tǒng)發(fā)展的 需求，未來門禁系統(tǒng)發(fā)展的趨勢將呈現(xiàn)以下特點(diǎn)： 1)RFID 卡的發(fā)展趨勢為可讀寫的大容量 IC 卡，實(shí)現(xiàn)一卡通系統(tǒng)，對于指紋等要求高安全性的門禁系統(tǒng)只適用于一些特定的場合。 5)基于全國 /全世界連鎖企業(yè)，基于 LAN/WAN 網(wǎng)絡(luò)的異地化管理、數(shù)據(jù)共享門禁管理系統(tǒng)。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 歐美門禁系統(tǒng)市場的發(fā)展已經(jīng)日趨成熟，產(chǎn)業(yè)分工細(xì)化，并且在國際市場上占有較大的份額。由于技術(shù)的不斷發(fā)展和市場的逐步成熟和開放，門禁系統(tǒng)行業(yè)已經(jīng)打破了由個(gè)別大公司壟斷的局面，人們已經(jīng)可以很方便地分別從不同公司采購到各部分設(shè)備，自己進(jìn)行系統(tǒng)集成就可完成整套系統(tǒng)的安裝。在技術(shù)方面，中國目前也有很多廠家，仿制國外優(yōu)秀的門禁系統(tǒng)，但生產(chǎn) IC 卡和讀卡器的關(guān)鍵技術(shù)則被歐美國家和部分亞洲國家所壟斷，并且真正形成大批量生產(chǎn)的廠家還只有美國；德國、英國次之；日本、臺(tái)灣、新加坡處于同一檔次；中國正處在起步跟進(jìn)的階段。 射頻識(shí)別技 術(shù)是利用電磁感應(yīng)、無線電波或者微波進(jìn)行非接觸雙向通信，通過空間耦 合 (CouPling，交變磁場或電磁場 )實(shí)現(xiàn)非接觸信息傳遞并且通過傳遞的信息達(dá)到識(shí)別目的 和交換數(shù)據(jù)的技術(shù)。應(yīng)答器應(yīng)置于要識(shí)別的物體上或是由個(gè) 人攜帶，應(yīng)答器是信息的載體；閱讀器可以具有讀或讀、寫的功能，這取決于系統(tǒng)所用應(yīng)答器的性能。 射頻卡中存儲(chǔ)器可存儲(chǔ)為幾個(gè)比特到幾十千比特的數(shù)據(jù)，不僅可以存儲(chǔ)永久性數(shù)據(jù)還可以存儲(chǔ)非永久性數(shù)據(jù)。射頻卡分為無源卡與有源卡，有源卡有內(nèi)置天線和電池，而無源卡只有內(nèi)置天線沒有電池，工作