【正文】 switch(RevBuffer[0]) { case 11: { LCD_Clr()。 } if(keyFlag) { Print(0,0,songti,info)。 PrintSingleASCII(0,0,39。+10:Beep(BeepTime)。939。 case 39。break。)。439。 PrintSingleASCII(0,0,39。:Beep(BeepTime)。139。 KeyValue=GetKey()。 LCDLight=1。 Delay(200)。 Delaylong(1000)。\039。Logical munication Interface Specification Proposed . Technical Report ,2020(11)： 102105. 基于 RFID 門禁控制系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 27 附錄 A 原理圖 基于 RFID 門禁控制系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 28 附錄 B 下 位機(jī)程序 void main(void) { unsigned char xdata baud,i=0。 系統(tǒng) 采用非接觸式 Mifare1 卡，用戶進(jìn)入門禁管制區(qū)域時需刷卡，讀卡器讀取信息后，將信息傳輸?shù)?上位機(jī) ， 上位機(jī) 首先判斷該信息是否合法，如合法則發(fā)出開門指令，不合法則發(fā)出報警，同時記錄用戶刷卡事件。測試讀卡器，然后把上位機(jī)的相關(guān)信息設(shè)置與下位機(jī)一致即可。 Delphi5開始添加了對 IDE（集成開發(fā)環(huán)境）的很多改進(jìn)新特性，擴(kuò)展了數(shù)據(jù)庫支持（ ADO和 InterBase數(shù)據(jù)庫），帶有 Inter支持的 MIDAS改進(jìn)版，TeamSouse版本控制工具，轉(zhuǎn)換功能，框架概念以及很多的新組件與新特性。它一直是程序員至愛的編程工具。硬件部分是系列讀寫器，天線，以及射頻卡。 實(shí)時監(jiān)控：門禁管理系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)控各個門的狀態(tài)和用戶的刷卡信息 。出入等級控制：系統(tǒng)可任意對卡片的使用時間、使用地點(diǎn)進(jìn)行設(shè)定，即對不同的卡片進(jìn)行時區(qū)管制和節(jié)假日管制、有效期管制、訪問區(qū)域的管制。在更改密鑰Ａ?xí)r要設(shè)置訪問條件，注意，密鑰設(shè)置最好設(shè)成可逆的。在成功進(jìn)行請求操作后，系統(tǒng)就可進(jìn)行下一步操作。 Request std指令的使用和 Request all指令剛巧相反 ， Request std指令是連續(xù)性的讀卡指令。成功進(jìn)行上兩步操作之后， MF RC500的引腳 TX1同引腳TX2之間有 。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)存儲模塊、門磁控制模塊。因此，采用模塊化程序設(shè)計 方法，以 類 Pascal 語言實(shí)現(xiàn)的 上位機(jī) 控制程序， 簡化了系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)，減低了成本，同時又提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 6. MFRC500 通訊協(xié)議 表 卡讀卡器命令 命令字 功能 01 終止卡 02 尋卡，返回卡類型 +卡系列號 03 防沖突，讀取卡的系列號 04 選擇卡 05 校驗卡密碼 06 下載密碼 07 直接校驗密碼 08 讀卡 09 寫卡 0A 塊值操作 0B 啟動、測試蜂鳴器 0C 參數(shù)設(shè)置 0D 設(shè)置通信波特率 0F 選定新的扇區(qū) （三） 系統(tǒng)軟件設(shè)計與分析 1． 軟件設(shè)計方法與設(shè)計語言選擇 軟件 設(shè)計方法有三種：１、模塊化程序設(shè)計 。 4） 每張卡有唯一序列號，為 32位 。由于 7805發(fā)熱量很大，因此最好要安置散熱片。但是它們也可被內(nèi)部狀態(tài)機(jī)自動寫入。每個寄存器由 8 位組成，其位特性有四種：讀 /寫 (r/w)、只讀 (r)、只寫 (w)和動態(tài) (dy)。 14） 用戶可編程的啟動配置 。 6） 并行微處理器接口帶有內(nèi)部地址鎖存和 IRQ線 。 （ 2） STC12C5A32D 接口電路 ： 圖 STC接口電路 2． 射頻讀卡器讀寫模塊設(shè)計 讀寫模塊中的關(guān)鍵部件 MFRC500 是 Philips 公司生產(chǎn)的用于讀寫 Mifare1 非接觸式IC 卡的專用讀寫芯片。 12） ISP / IAP，在系統(tǒng)可編程 / 在應(yīng)用可編程 ,無需編程器 /仿真器 。 4） 增加外部掉電檢測電路 ,可在掉電時 ,及時將數(shù)據(jù)保存進(jìn) EEPROM,正常工作時無需操作 EEPROM。 2． 系統(tǒng)方案 本文所介紹的基于 MF RC500射頻識別系統(tǒng)門禁系統(tǒng)是以射頻 識別讀寫器為 核心，再增加門鎖繼電器以及其他一些輔助器件而組成的系統(tǒng)。 （ 6） 系統(tǒng)易維護(hù)性 門禁系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的維護(hù)應(yīng)盡量做到簡單易行。如果片面追求系統(tǒng)的超前性，勢必造成投資過大，離實(shí)際需求偏離太遠(yuǎn)。 本門禁系統(tǒng)的設(shè)計初衷是面向 校園的中小型環(huán)境 。但是國內(nèi)大部分廠家對門禁系統(tǒng)的研制，處于感知階段，并沒有從理論上對門禁系統(tǒng)進(jìn)行研究。這種方式比較靈活，可以隨時根據(jù)客戶的要求增加門禁系統(tǒng)的 功能，且價格也比較便宜。西屋的客戶來自于世界各地的許多領(lǐng)域，包括工商企業(yè)、電信公司、教育部門、政府機(jī)構(gòu)、娛樂事業(yè)及軍事保衛(wèi)部門等。 ４）對應(yīng)加密數(shù)據(jù)系統(tǒng)，應(yīng)提供相應(yīng)加密和 解密 處理 機(jī)制 。門禁控制器是門禁系統(tǒng)的核心。門禁系統(tǒng)的另一優(yōu)點(diǎn)是可以隨時增加和刪除某一卡，而不必?fù)?dān)心某一 張卡丟失后造成泄漏個人信息等 損失。由于 IC 卡是完全封裝的，不易損壞， 不僅 適 用于較 惡劣 的環(huán)境中，而且還 可識別高速運(yùn)動物體并且同時可以 對多個 IC 卡進(jìn)行識別 ，因此操作快捷、 簡單、方便。這些技術(shù)有的正被淘汰，有的 只用于專業(yè)系統(tǒng) 當(dāng)中，所以這里 不再贅述 。 ５） 讀寫模塊接收到返回的數(shù) 據(jù)后，解碼并進(jìn)行錯誤校驗來決定數(shù)據(jù)的有效性，然后進(jìn)行處理，必要時可以通過 RS232， RS422， RS485， RJ45 或無線接口將數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī) 。讀寫器內(nèi)的控制模塊往往具有非常強(qiáng)的處理能力 ，除了完成控制射頻卡工作的任務(wù) 以外，還要實(shí)現(xiàn)相互基于 RFID 門禁控制系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 2 認(rèn)證、數(shù)據(jù)加解密、數(shù)據(jù)糾錯、出錯報警及與上位機(jī)進(jìn)行通信等功能。 RFID 技術(shù)可識別高速運(yùn)動物體并可同時識別多個標(biāo)簽，操作快捷方便。門禁系統(tǒng)集電腦技術(shù)、電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、磁電技術(shù) 和射頻識別技術(shù)于一體，使卡與鎖之間實(shí)現(xiàn)完整“對話”功能，以 IC卡 來控制門鎖的開啟，開創(chuàng)了門禁管理 系統(tǒng)的新概念，它不僅給管理者提供了安全、快捷、自動化的管理模式，而且也給用戶 帶來了極大的方便。 主要的研究內(nèi)容和工作： 1） 以 MF RC500 為核心，結(jié)合單片機(jī)、液晶屏等設(shè)計了一套門禁系統(tǒng)，其中包括了讀寫器、液晶 屏、鍵盤接口等軟硬件的設(shè)計，并在現(xiàn)場對該門禁系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化。 基于 RFID 門禁控制系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 院： 專 業(yè)： 班 級： 學(xué) 號： 指 導(dǎo) 教 師： 審 閱 教 師： 完 成 日 期： Eastern Liaoning University 獨(dú)創(chuàng)性說明 作者鄭重聲明：本畢業(yè)論文（設(shè)計）是我個人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下 進(jìn)行 的研究工作及取得研究成果。 ２） 系統(tǒng)的對 MF RC500 芯片的操作流程進(jìn)行研究，并使用 相應(yīng) 語言開發(fā)了讀寫器的底層控制軟件，并把對卡的不同的操作編程子程序模塊，方便系統(tǒng)升級。本文研究的基于RFID的門禁系統(tǒng)就是這樣的一個系統(tǒng)。 1． 射頻識別系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu) 射 頻識別系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)見圖 ，主 要是由兩部分 組成：讀寫器和射頻卡。上位機(jī) 的功能是向讀寫器發(fā)送指令，并與讀寫器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。讀寫器發(fā)送的射頻信號除提供能量外，通常還 可以 提供時鐘信號，使 上位機(jī)與下位機(jī)的 數(shù)據(jù) 達(dá)到 同步，從而簡化了系統(tǒng)的設(shè)計。而條碼 識別技術(shù) 、磁性條識別技術(shù)， IC 卡識別技術(shù)、射頻識別技術(shù)等識別技術(shù)現(xiàn)在使用的 較為廣泛，它們都有各自的優(yōu)劣及 應(yīng)用的場合。 （二） 門禁系統(tǒng)簡介 在學(xué)校、辦公室、商店、金融系統(tǒng)、 工廠、 住宅、 圖書館、賓館等多種場合， 為了實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)、工作和 生活的安全 性 和有效 性 ，需要進(jìn)行封閉式 的管理。 基于 RFID 門禁控制系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 4 1． 門禁系統(tǒng)的功能 門禁系統(tǒng)的一般功能是： 1）實(shí)時 記錄人員的 進(jìn)出情況，限制內(nèi)部人員的進(jìn)出區(qū)域和進(jìn)出時間，禮貌地拒絕不速之客，同時也將有效地保護(hù)公共財產(chǎn)不受非法侵犯。如果將讀卡器比做系統(tǒng)的眼睛，將電控鎖比作系統(tǒng)的手，那么門禁控制器就是系統(tǒng)的大腦，由它來決定 該卡 是否為本系統(tǒng) 已 注冊的有效卡，該卡是否擁有所限定的 開門權(quán)限。 ５）提供相應(yīng)外部控制信息及與其他設(shè)備的信息交換 。 管理主機(jī) 通信管理器 讀卡器 門磁 電控鎖 開門開關(guān) 門禁控制器 基于 RFID 門禁控制系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 6 2． 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 在亞洲和中國，門禁系統(tǒng)分別處于成長期和初始階段。而在系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 方面， 在國內(nèi)，大多以控制器為核心構(gòu)建，門控器大多由國外企業(yè)研制 [4]。比如在天線設(shè)計時要么就是參照國外公司的資料，要么就是通過實(shí)驗對天線的參數(shù)進(jìn)行修改，從而得到較好的效果，很少把這部分的研究上升到理論的高度。而且只要對單門進(jìn)行控制，方便以后開發(fā)成“一卡通”。因此， 系統(tǒng)的實(shí)用性是首先應(yīng)遵循的 原則。系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)真正做到開電即可工作，插上就能運(yùn)行的程度。系統(tǒng)的工作原理是先由微處理器控制射頻識別讀寫器讀取非接觸式 IC卡的信號，接著，單片機(jī)根據(jù)所得數(shù)據(jù)輸出四個開關(guān)量信號（門閥繼電器有兩個，分別控制進(jìn)出），經(jīng)放大后分別用于控制門鎖繼電器和讀取門磁信號，并且整系統(tǒng)與上位 PC機(jī)之間進(jìn)行通訊，獲得指令以及傳輸系統(tǒng)狀態(tài)等 ，最后，對系統(tǒng)的輔助設(shè)備，如液晶屏 等進(jìn)行操作。 5） 低功耗設(shè)計：空閑模式 。 13） 8通道 ,10位高速 ADC，速度可達(dá) 25萬次 /秒 ,2路 PWM還可當(dāng) 2路 D/A使用 。系統(tǒng)單片機(jī)對讀寫模塊的操作就是對 MFRC500 進(jìn)行控制，通過MFRC500 實(shí)現(xiàn)對 Mifare1 卡操作。 7） 靈活的中斷處理 。 15） 位和字節(jié)定位幀 。其中 dy 屬性位可由微控制器讀寫，也可以在執(zhí)行實(shí)際命令后自動由內(nèi)部狀態(tài)機(jī)改變位值。 R 只讀 這 些寄存器保存標(biāo)志，其值僅由內(nèi)部狀態(tài)決定。 4． 通訊模塊 由于上位機(jī)的串行口 是按 RS232標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的，但是， RS232通訊方式的通訊距離比較短，不適用于遠(yuǎn)程工作。 5） 具有防沖突機(jī)制，支持多卡操作 。 ２、自頂向下逐步求精程序設(shè)計 。 2． 系統(tǒng)總體程序流程設(shè)計 系統(tǒng)一共有 兩 種開門方式： PC機(jī)指令、非接觸式 IC卡。這些程序全部固化到 單片機(jī) 的程序存儲器中 。 （ 3） 對非接觸式 IC卡進(jìn)行操作。當(dāng)某一張卡片在讀寫器天線的有效的工作范圍內(nèi)， Request std指令在成功地讀取這一張卡片之后，進(jìn)入讀寫器對卡片的其他操作。 ２）反碰撞操作 如果有多張 Mifare卡處在系統(tǒng)天線的工作范圍之內(nèi)時， MF RC500將保證一次只與一張卡片進(jìn)行通信，取得該卡片的系列號。接著把用戶密碼加密，并加載到 MF RC500的密鑰緩存中。具有合法權(quán)限的用戶才可開門，對非法行為系統(tǒng)將會報警。 時間校正：上位機(jī)管理系統(tǒng)可對門 禁控制器進(jìn)行時間的校正 。 Delphi擁有一個可視化的集成開發(fā)環(huán)境 (IDE），采用面向?qū)ο蟮木幊陶Z言和基于部件的開發(fā)結(jié)構(gòu)框架。 Delphi具有以下的特性：基于窗體和面向?qū)ο蟮姆椒ǎ咚俚木幾g器，強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫支持，與 Windows編程緊密結(jié)合，強(qiáng)大而成熟的組件技術(shù)。 （三） 系統(tǒng)軟體總體設(shè)計 用戶將持有的 RFID 卡接近讀卡器時 , 讀卡器識別卡信息并通過串口將卡信 息傳送給單片機(jī)控制器。 （四）門禁系統(tǒng)主要界面 1． 上位機(jī)參數(shù)設(shè)置界面 在啟動窗口中選擇串口號，同時設(shè)置波特率，校驗碼，數(shù)據(jù)位和停止位 打開串口進(jìn)行通信。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。 unsigned char code wz[]=按下 S1 鍵切換到自動連續(xù)尋卡模式！ 。, sizeof ())。 EA=0。 Disp_picture(qq)。 EA=1。 switch(KeyValue) { case 39。:Beep(BeepTime)。 PrintSingleASCII(0,0,39。339。)。break。 case 39。839。:Beep(BeepTime)。 PrintSingleASCII(0,0,39。B39。 if(keyFlagamp。 RevBuffer[2]=RevBuffer[1]。 } } if (CmdValid) { CmdValid = FALSE。 Print(4,0,songti,wz)。