【正文】 日期： 年 月 日 注 意 事 項(xiàng) （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁(yè)（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)） ：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1萬(wàn)字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于 萬(wàn)字。 現(xiàn)在最常使用的是非接觸式 IC卡門禁系統(tǒng)，非接觸式 IC卡門禁系統(tǒng)有著非常廣闊的市場(chǎng)前景，而且使用越來(lái)越普遍。未來(lái)的門禁系統(tǒng)將會(huì)更加便捷、安全、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，功能也一定會(huì)更加豐富。同時(shí)，門禁 一卡通系統(tǒng) 在政府、企業(yè) 、工廠、石化、汽車、造船、金融、醫(yī)院、部隊(duì)等行業(yè)得到了大量應(yīng)用，直 到 20xx年 ， 中國(guó)已成為繼美國(guó)之后全球第二大安防需求國(guó)。 門禁系統(tǒng)屬于樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的一部分，具有對(duì)門戶出入控制，保安防盜，報(bào)警等多種功能，它主要方便內(nèi) 部員工或住戶出入，杜絕外來(lái)人員隨意出入，既方便了內(nèi)部管理，又增強(qiáng)了內(nèi)部的保安。 出入管理控制鑰匙功能：一張非接觸式 IC卡經(jīng)授權(quán)后可以進(jìn)入小區(qū)所有被允許的門，未經(jīng)授權(quán)的持卡者將被拒之門外，可以賦予住戶只能進(jìn)入他可以進(jìn)出的門，也可以授權(quán)保安可以通過(guò)所有的門，甚至還可以規(guī)定他們?cè)谑裁磿r(shí)間可以進(jìn)入哪幾道門，哪幾道門在什么時(shí)間可以定時(shí)打開(kāi)等功能。 智能建筑的推廣，建立連網(wǎng)門禁系統(tǒng)也成為一種趨勢(shì)，門禁系統(tǒng)將有更廣闊的發(fā)展空間。 第 節(jié) 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 門禁系統(tǒng)被引進(jìn)國(guó)內(nèi)已有十多年歷史，從最初的獨(dú)立型、密碼或刷卡型，發(fā)展到現(xiàn)在感應(yīng)讀卡及聯(lián)網(wǎng)型。在組成的系統(tǒng)中還可能會(huì)要求多種識(shí)讀技術(shù)兼容。 第 節(jié) 課題主要研究工作 本文通過(guò)對(duì)整個(gè)門禁系統(tǒng)理解，選擇了經(jīng)濟(jì)適用的元器件進(jìn)行設(shè) 計(jì) ，在實(shí)現(xiàn)功能的同時(shí)，較好的節(jié)省了成本。 它涉及電子 、光學(xué)、機(jī)械、通訊 ，計(jì)算機(jī) 、 生物等諸多新技術(shù)。 另外， 在該系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加相應(yīng)的輔助設(shè)備 ，還可以實(shí)現(xiàn) 電梯控制、物業(yè)消防監(jiān)控、車輛進(jìn)出控制 、 保安巡檢管理 等 區(qū)域內(nèi)一卡智能管理。為了彌補(bǔ)上述問(wèn)題 ，同時(shí)伴隨著 電子芯片的高度集成化 ， 于是出現(xiàn)了電子磁卡鎖，電子密碼鎖 ，后 又出現(xiàn)接觸式 IC卡，非接觸式磁卡，直到現(xiàn)在的生物識(shí)別 門禁系統(tǒng) ，這個(gè)過(guò)程的發(fā)展使得門禁系統(tǒng)的 功能越來(lái)越完善 ，操作也越來(lái)越人性化。 第三代門禁 系統(tǒng)―― 感應(yīng)卡即非接觸式 IC 卡門禁 系統(tǒng)。 第 節(jié) 門禁系統(tǒng)的功能 門禁系統(tǒng)的功能主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （ 1）對(duì)人員、通道 進(jìn)出權(quán)限的管理 包括人員進(jìn)出通道的權(quán)限設(shè)置，即對(duì)每個(gè)通道詳細(xì)設(shè)置哪些人有權(quán)限進(jìn)出，哪些人沒(méi)有權(quán)限進(jìn)出；對(duì)人員進(jìn)出通道方式的設(shè) 置，這個(gè)主要是用來(lái)給可以進(jìn)出該通道的人進(jìn)行進(jìn)出方式授權(quán)的，常用 進(jìn)出識(shí)別方式有密碼、讀卡 （ 生物識(shí)別 ） 、讀卡（生物識(shí)別 +密碼）三種方式；對(duì)人員進(jìn)出通道的時(shí)間段的設(shè)置，這是用來(lái)具體設(shè)置可以進(jìn)出通道的人員具體在什么時(shí)間范圍內(nèi)可以進(jìn)出通道。 （ 3） 實(shí)時(shí)監(jiān)控功能 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 系統(tǒng)管理人員可以通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)查看每個(gè)裝有門禁區(qū)域人員的進(jìn)出情況、每個(gè)門禁區(qū)域的狀態(tài)（包括門的開(kāi)關(guān)，各種非正常狀態(tài)報(bào)警等 ）， 也可以在緊急狀態(tài)下，控制器聯(lián)動(dòng)自動(dòng)將門關(guān)閉，以保證重要保護(hù)區(qū)域不被 “ 乘虛而入 ” 、 “ 乘火打劫 ” ；或者在發(fā)生緊急事故時(shí)打開(kāi)所有的門區(qū)，控制器聯(lián)動(dòng)自動(dòng)將門打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)消防聯(lián)動(dòng)響應(yīng)功能，以方便人員及時(shí)疏散，確保人身安全。 第 節(jié) 射頻識(shí)別技術(shù) 射頻識(shí)別技術(shù)是從八十年代逐漸興起的一項(xiàng)識(shí)別技術(shù)。與同期或早期的接觸式識(shí)別技術(shù)不同， RFID 系統(tǒng)的射頻卡和讀寫(xiě)器之間不用 接觸就可完成識(shí)別，因此它可實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)識(shí)別、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)識(shí)別。其中，讀寫(xiě)器一般作為計(jì)算機(jī)終端 ,用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì) RFID卡的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)和存儲(chǔ)，它是由控制單元、高頻通訊模塊和天線組成。一方面，無(wú)源的 RFID 卡芯片要啟動(dòng)電路工作需要通過(guò)天線在讀寫(xiě)器天線產(chǎn)生的電磁場(chǎng)中獲得足夠的能量；另一方面，天線決定了 RFID 卡與讀寫(xiě)器之間的通訊信道和通訊方式。 射頻識(shí)別系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 ，主要是由兩部份組成：讀寫(xiě)器和射頻卡。永久性數(shù)據(jù)可以是射頻卡序列號(hào)，它是用來(lái)作為射頻卡的唯一身份標(biāo)識(shí)不能更改 。讀寫(xiě)器內(nèi)的控制模塊往往具有很強(qiáng)的處理功能，除了完成控制射頻卡工作的任務(wù)，還要實(shí)現(xiàn)相互認(rèn)證、數(shù)據(jù)加解密、數(shù)據(jù)糾錯(cuò)、出錯(cuò)報(bào)警及與計(jì)算機(jī)通信等功能。 射頻卡進(jìn)入這個(gè)區(qū)域時(shí)，接收到射頻讀寫(xiě)模塊的射頻脈沖，經(jīng)過(guò)橋式整流后給電容充電。 如果需要發(fā)送數(shù)據(jù)，則將數(shù)據(jù)調(diào)制然后從收發(fā)模塊發(fā)送出去。 控制邏輯E E P R O M數(shù) 據(jù)解 調(diào)數(shù) 據(jù)解 調(diào)穩(wěn) 壓讀 寫(xiě)模 塊控 制模 塊數(shù) 據(jù) 管 理 讀 寫(xiě) 器 射 頻 卡V c c串 行 接 口 圖 射頻識(shí)別系統(tǒng)原理圖 第 節(jié) 介紹 I2C 總線規(guī)范 I2C（ Inter－ Integrated Circuit） 總線是一種由 PHILIPS 公司開(kāi)發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設(shè)備。 產(chǎn)生一個(gè)滿足這些標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)需要一個(gè)串行的總線結(jié)構(gòu)，盡管串行總線沒(méi)有并行總線的數(shù)據(jù)吞吐能力，但它們只要很少的配置和 IC 連接管腳。系統(tǒng)必須不能基于所連接的器件，否則不可能進(jìn)行修改或改造。 I2C 總線支持任何 IC生產(chǎn)過(guò)程（ NMOS、 CMOS、 雙極性）。除了發(fā)送器和接收器外，器件在執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)也可以看作是主機(jī)或從機(jī) 。這就是說(shuō)可以連接多于一個(gè)能控制總線的器件到總線。 非接觸卡內(nèi)含有唯一的獨(dú)立的卡號(hào)，使用時(shí) 在讀卡器有效讀區(qū)內(nèi)將卡片輕晃一 下，便將卡內(nèi)信息輸入讀器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)考勤、收費(fèi)管理等功能。 非接觸式 IC卡又稱射頻卡，由 IC 芯片、感應(yīng)天線組成，封裝在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 PVC卡片內(nèi)，芯片及天線無(wú)任何外露部分。 二者之間的通訊頻為 。 （ 2） 非接觸性智能卡內(nèi)部分區(qū) 非接觸性智能卡內(nèi)部分為兩部分 ： 系統(tǒng)區(qū) （ CDF）、 用戶區(qū) （ ADF） 系統(tǒng)區(qū) ： 由卡片制造商和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商及發(fā)卡機(jī)構(gòu)使用。 此外 ， 非接觸式卡表面無(wú)裸露芯片，無(wú)須擔(dān)心芯片脫落，靜電擊穿，彎曲損壞等問(wèn)題，既便于卡片印刷，又提高了卡片的使用可靠性。這提高了應(yīng)用的并行性， 無(wú)形中提高系統(tǒng)工作速度。此外，卡中各個(gè)扇區(qū)都有自己的操作密碼和訪問(wèn)條件。 非接觸型 IC 卡本身是無(wú)源體， 當(dāng)讀寫(xiě)器對(duì)卡進(jìn)行讀寫(xiě)操作時(shí)，讀寫(xiě)器發(fā)出的信號(hào)由兩部分疊加組成 ： 一部分是電源信號(hào)，該信號(hào)由卡接收后，與其本身的 L/C 產(chǎn)生諧振，產(chǎn)生一個(gè)瞬間能量來(lái)供給芯片工作。本課題采用非接觸式 IC卡作為許可證。 （ 1） 系統(tǒng)的實(shí)用性 門禁系統(tǒng)的內(nèi)容應(yīng)符合實(shí)際要求 ， 不能華而不實(shí)。功能完善，設(shè)備齊全，管理方便是設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的一個(gè)因素。 （ 6） 系統(tǒng)的易維護(hù)性 門禁系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的維護(hù)應(yīng)盡量做到簡(jiǎn)單易行。主要體現(xiàn)在三方面： ①在滿足功能性和可靠性的前提下，初期的總投資要盡可能少。 （ 2） 數(shù)據(jù)處理模塊 綜合數(shù)據(jù)處理模塊 讀卡器處理模塊 密碼處理模塊 讀卡模塊 存儲(chǔ)模塊 門控模塊 報(bào)警模塊 顯示模塊 存儲(chǔ)模塊 門控模塊 報(bào)警模塊 顯示模塊 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 針對(duì)于采集到的數(shù)據(jù)處理，從而對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷其有效性。 （ 6） 密碼輸入模塊 針對(duì)于用按鍵輸入密碼，根據(jù)密碼的正確與否來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的操作。 微控制器 AT89C52 負(fù)責(zé) YHY502ATG 的初始化，上位機(jī)通過(guò)串口向 YHY502ATG 發(fā)送命令， YHY502ATG 根據(jù)上位機(jī)發(fā)送的命令做相應(yīng)的操作，然后將得到的信息傳送給微控 制器 AT89C52，然后微控制器控制其它模塊完成顯示、報(bào)警、判斷和門控操作。而 YHY502ATG 讀卡器與 RFID 卡之間的數(shù)據(jù)通信主要是通過(guò)天線進(jìn)行的。 第 節(jié) 系統(tǒng)詳細(xì)硬件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)的主要電路包括：讀卡器數(shù)據(jù)采集電路、串行 E2PROM存儲(chǔ)電路、 LCD1602顯示電路、串口通訊電路、報(bào)警電路、門控電路、鍵盤電路 。 （ 3） E2PROM： AT24C04。 按鍵模塊 AT89C52 報(bào)警模塊 串口通信模塊 讀卡器數(shù)據(jù)采集 顯示模塊 存儲(chǔ)模塊 門控模塊 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 （ 7） 門控器件：一個(gè) LED綠燈 。同時(shí)， AT89C52 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。由于在該電路中要用到單片機(jī)的存儲(chǔ)功能，用來(lái)保存從讀卡器接收過(guò)來(lái)的處理數(shù)據(jù)，因此將引腳 EA 接高電平，選通片內(nèi)程序存儲(chǔ)區(qū)。在本系統(tǒng)中， YHY502ATG 的 A0、 A A2 引腳是地址，當(dāng) A0 連接到高電平上， AA2 連接到低電平上時(shí)，表示只有一個(gè) YHY502ATG。將 AT24C04 的 SCL 腳接 AT89C52 的 P24 腳， SDA 腳接 AT89C52 的 P23 腳，通過(guò)模擬 I2C時(shí)序來(lái)完成通信。將 VCC 電源端接 +5V 電源， VSS 地端接地。主器件和從器件都可以作為發(fā)送器或接收器，但由主器件控制傳送數(shù)據(jù)（發(fā)送或接收）的模式，通過(guò)地址輸入端 A0、 A1 和 A2可以實(shí)現(xiàn)將最多 4 個(gè) AT24C04 器件連接到總線上。其中段位式 LCD 和字符式 LCD 只能用于字符和數(shù)字的簡(jiǎn)單顯示，點(diǎn)陣式 LCD 不僅可以顯示字符、數(shù)字，還可以顯示各種圖形、曲線以及漢字，并且可以實(shí)現(xiàn)屏幕上下左右滾動(dòng)、動(dòng)畫(huà)功能等功能，用途十分廣泛。 RS232 是異步串行通信中應(yīng)用最早的，也是最廣泛的標(biāo)準(zhǔn)串行總線之一。因此兩者之間的邏輯電平不兼容，兩者之間通信時(shí)必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。 9針 D型插頭與計(jì)算機(jī)的 9 針 D 型插頭相連接來(lái)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與計(jì)算機(jī)通信的硬件連接。將 LED（紅）燈的正端通過(guò) 300Ω 的電阻連接到 +5V 電源上，負(fù)端連接到單片機(jī)的 17引腳上。報(bào)警電路原理圖如圖 。要本設(shè)計(jì)中，與 LED 燈連接的 300Ω 電阻是起保護(hù) LED 燈的作用。 本設(shè)計(jì)中需要用到 12 個(gè)按鍵，將 12 個(gè)按鍵組合在一起形成一個(gè)鍵盤。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。 單片機(jī)控制軟件常采用 C 語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，采用模塊化程序設(shè)計(jì)方法，以 C 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的控制程序，按模塊分別儲(chǔ)存在 AT89C52 芯片內(nèi)，無(wú)需單片機(jī)擴(kuò)展存儲(chǔ)器接口，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)，減低了成本，同時(shí)又提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性 [11][12][13]。 存儲(chǔ)模塊： AT89C52 接收到數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)傳送給 AT24C04 進(jìn)行存儲(chǔ)。 鍵盤模塊：通過(guò)鍵盤輸入密碼，并根據(jù)輸入密碼的有效性做相應(yīng)的操作。 下位機(jī)軟件包括射頻控制模塊、通訊模塊、人機(jī)接口模塊、看門狗模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、門磁控制模塊 ， 見(jiàn)圖 。 if(P1!=0x0f) pare(P1)。 if(n==10) { if(m10) continue。s16。 delay_10ms(20)。 input[0]= 。 //清屏 WriteLcdCom(0x80)。 LEDR=0。 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 delay_10ms(20)。 } 執(zhí)行程序之前，首先要設(shè)置串口波特率等相關(guān)串口參數(shù)，然后上位機(jī)通過(guò)串口向下位機(jī)發(fā)送命令，并進(jìn)入串口中斷。 cmd = g_crecebuf[1]。amp。 eeprom()。 //顯示模式設(shè)置 WriteLcdCom(0x0c)。k16。 //第二行數(shù)據(jù)指針地址 for(k=0。} WriteLcdCom(0x01)。 LCDE=1。a++)。 LCDE=1。a++)。 write_byte(2,0x62)。 write_byte(6,0xde)。 write_byte(10,0x43)。write_byte(14,0x5d)。 for(i = 0。 _nop_()。 write_data = 1。 delayNOP()。 // 返回 AT24C04 應(yīng)答位 } void write_byte(uchar addr, uchar write_data) // 在指定地址 addr 處寫(xiě)入數(shù)據(jù) write_data ｛ start()。 stop()。 （ 1） 建立工程項(xiàng)目 運(yùn)行 Keil UVision2 程序后，點(diǎn)擊