【正文】 唯一 確定下來，為后來的顯示數(shù)據(jù)的讀 /寫作了地址選通。 ATMEL 的 89S51 單片機通過普通 I/O 口與 PC 機 RS232 串口實現(xiàn)通信的硬件接口電路，如圖 4 所示。 RCAP2L = 0xD9。如果有多余一張的 Mifare 卡片在讀卡器天線的有效工作范圍內(nèi)，必須執(zhí)行防重疊操作，串口中斷處理 握手信號？ 設(shè)置通信速率，數(shù)據(jù)位，校驗位 初始化 開始通信 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 15 頁 共 54 頁 返回一張卡片的序列號，作為本次操作的對象。 通過單片機向 TX522模塊發(fā)送命令來對 TX522進行讀寫控制。初始化成功后，模塊上的指示燈將點亮，此時天線發(fā)射載波信號，任何進入天線感應(yīng)區(qū)的卡可得電進入 IDLE狀態(tài)，可使用任一函數(shù)對卡進行操作?？ㄆM入天線區(qū)域后，能獲能能量，從而得電復(fù)位處于 IDLE 模塊， TX_Request 函數(shù)可用 ALL 或 IDLE任意一種模式進行請求，卡片均能響應(yīng)，并返回卡片類型號 TagType（ 2 個字節(jié)）。當多個卡片位于天 線區(qū)域時，執(zhí)行函數(shù)后，能得到序列號最大的那個卡片的序列號中的 4 個字節(jié)。參數(shù) Select_Code 表示防碰撞的級數(shù)，應(yīng)該與該函數(shù)執(zhí)行前的TX_Casc_Anticoll()中的 Select_Code 相同。如果卡得序號號大于 4個字節(jié)，則 *SNR的最低字節(jié)值為 0x88，表示需要進行更高一級的防碰撞 。該函數(shù)適用于對于所有卡來說密碼相同的應(yīng)用，密鑰的裝載可以在一個安全的場合一次性裝入。 Mifare 卡中一個塊的數(shù)據(jù)是 16 字節(jié)，因此讀寫一次均是 16 個字節(jié)。若要重新使用模塊，需要調(diào)用 TX_Config()函數(shù)對 TX522B重新進行配置。 通信協(xié)議分為兩步，第一步波特率設(shè)置，第二步進行數(shù)據(jù)通信 。因為 Mifare 卡每個扇區(qū)的密碼可能不相同，若要對一張卡中的多個扇區(qū)進 行操作，在對某一扇區(qū)操作完桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 22 頁 共 54 頁 畢后，必須進行一條讀命令才能對另一個扇區(qū)直接進行驗證命令，否則必須從請求開始操作。 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 21 頁 共 54 頁 輸入?yún)?shù)： KeyAB：密鑰類型（ 1字節(jié)）。 當 *Sak＝ xxxxx1xx時，序列號沒有完成，還要進行下一級的防碰撞和選擇操作?？ǖ男蛄刑栭L度有三種： 4 字節(jié)、 7 字節(jié)和 10 字節(jié)。 4 字節(jié)的只要用一級防碰撞即可得到完整的序列號，如 Mifare1 S50 S70 等； 7字節(jié)的要進行二級防碰撞才能得到完整的序列號，前一級所得到的序列號的最低字節(jié)為級聯(lián)標志 0x88，在序列號內(nèi)只后 3 字節(jié)可用，后一級防碰撞能得到 4 字節(jié)序列號，兩者按順序連接即為 7 字節(jié)序列號，如 UltraLight 和 DesFire 等；需要進行二級防碰撞操作，可通過修改參數(shù) Select_Code 來實現(xiàn)。若對某一張卡成功進 行了掛起操作（ TX_Halt 命令），卡片將進入 Halt 狀態(tài)，此時的卡只能響應(yīng) ALL 模式的請求，除非該卡離開天線區(qū)域然后再重新進入。模塊上電后，模塊內(nèi)部會自動執(zhí)行初始化，指示燈將點亮，因此上電后，可不用執(zhí)行該函數(shù)，而直接進行其它操作。 有卡 讀卡 合法 開始 初始化 尋卡 防沖突 選擇卡片 驗證 Y N 開門 結(jié)束 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 17 頁 共 54 頁 圖 TX522系列模塊管腳圖 非接觸式 IC卡讀寫模塊， TX522射頻模塊采用最新 PHILIPS高集成 ISO14443讀卡芯片 —MF RC522，能讀寫 RC522內(nèi) EEPROM，提供三線 SPI接口，并具有控制線輸出口，能與任何 MCU接口。在成功執(zhí)行防重疊操作之后，或在任何時候當程序員想實際地與已知序列號的卡片進行通信時，必須執(zhí)行選擇卡片操作，以建立與所選卡片的通信，同時返回該卡片的 size(容量 )字節(jié)。 // 允許串口中斷 TXD_dat()。 RS232的 程序流程圖如下 ： 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 14 頁 共 54 頁 Y N 圖 RS232串口通信程序流程圖 首先初始化，設(shè)置通信速率，以及串口數(shù)據(jù)位，停止位和效驗位，停止位。操作完成后列地址計數(shù)器自動加一。 HD61202U 有 64 行顯示的管理能力，該指令中 L5~L0 顯示起始行的地址，取值在 0 ~ 3FH (1~64 行 )范圍內(nèi)，它規(guī)定了顯示屏上最頂一行所對應(yīng)的顯示存儲器的內(nèi)容，則顯示屏將呈現(xiàn)顯示內(nèi)容向上或向下平滑滾動的顯示效果。因此計算機在每次對 HD61202U 操作之前，都要讀出狀態(tài)字判斷 BUSY 是否為 ”0”。 BUSY=1 表示 HD61202U 正在處理計算機發(fā)來的指令或數(shù)據(jù)。 下圖為單片機與 TX522 模塊接線圖。 圖 液晶與 MCU 接口電路 串口 通信模塊設(shè)計 讀卡器用串行接口芯片 MAX232通過標準的 DB9直接與 PC機相連。 這里使用震蕩頻率為 12MHz的石英晶體。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除 100次。 硬件 設(shè)計 門禁系統(tǒng)包括 主控模塊、外圍電路，通信模塊，射頻模塊。同時 上位機通過調(diào)用系統(tǒng)時間并把信息傳輸給單片機，利用單片機來控制 1602 顯示屏來顯示時間和卡號，同時上位機保存刷卡記錄。 方案的論證 根據(jù)卡 的種類 分為接觸卡門禁系統(tǒng)（磁條卡 條碼卡）和非接觸卡（又叫感應(yīng)卡 射頻卡）門禁系統(tǒng)。 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 5 頁 共 54 頁 2 方案設(shè)計 設(shè)計就是根據(jù)題目的要求而對硬件和軟件進行規(guī)劃，并選擇最合適的硬件電路和軟件程序來達到目的。硬件系統(tǒng)包括硬件電路功能的構(gòu)造和芯片的選擇；軟件系統(tǒng)包括非接觸式 IC卡讀寫操作、程序的編寫和串口通信程序的編寫，以及應(yīng)用操作界面的設(shè)計。 國內(nèi)研究的現(xiàn)狀 隨著國內(nèi)廠商硬件技術(shù)的成熟， 國內(nèi)市場 已表現(xiàn)出向成長期迅速發(fā)展的明顯趨勢。歐洲一些 IC卡及讀卡器制造商大都以Mifare技術(shù)為標準發(fā)展自己的 IC卡事業(yè)。 國內(nèi)外情況 國外研究現(xiàn)狀 目前歐美門禁系統(tǒng)市場正逐漸進入成熟階段，其產(chǎn)業(yè)的分工已進入細分階段，生產(chǎn)卡和讀卡器的廠家就只生產(chǎn)卡和讀卡器，如美國的 HMD公司、 h1dala公司、德國的 Destle公桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 3 頁 共 54 頁 司。門禁系統(tǒng)已由早期單純的門道及鑰匙管理，發(fā)展為一套完整的出入管理系統(tǒng)，并且通過采用先進的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使整套系統(tǒng)的操 作和自身資源的使用不再受時間和地域的限制。 本文正是通過智能卡，單片機，讀卡器等專門為小區(qū)開發(fā)了一套門禁系統(tǒng)。因而智能、安全、高效的現(xiàn)代化門禁管理已經(jīng)成為社會發(fā)展的必然趨勢，同時它也是現(xiàn)代化智能建筑的一個重要組成部分。 從門禁技術(shù)的發(fā)展出發(fā)，首先介紹了非接觸式 IC 卡的特點、種類、組成以及國際標準。射頻識別 (Radio Frequency identification，簡稱 RFID)技術(shù)是最近幾年發(fā)展起來的一門新的自動識別技術(shù)。 根據(jù)以上的研究工作，設(shè)計了一個基于非接觸式 IC 卡的門禁系統(tǒng) 。對于工廠、機關(guān)等需要考勤的場所，門禁系統(tǒng)還可以記錄每個職工是否按時上下班。 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 2 頁 共 54 頁 1 緒論 課題研究背景和意義 在 IC卡應(yīng)用日益廣泛的今天， IC卡門禁系統(tǒng)以其管理的安全、可靠、高效、靈活和方便逐步取代其它現(xiàn)有各類門鎖成為目前門禁系統(tǒng)的主流方式。 先進的門禁系統(tǒng)涉及保安、保密、防盜及系統(tǒng)安全等重大問題。正是由于市場的不斷成熟，人們在普遍接受門禁系統(tǒng)的觀念之后，在采購方面就可以很方便地分別從不同公司采購到各部分設(shè)備，自己進行系統(tǒng)集成安裝成整套系統(tǒng)。此外還有一種 MF3 ICD40卡，密碼機制更加完善，不是按塊而是按文件操作，波特率高達 106～ 424Kbps，有防撕扯功能、值文件功能等 28種用途。如 20xx年 12月份在上海推出的社會保障卡，存儲了持卡者的指紋、姓名、身份證號碼、照片、工作單位、婚姻狀況等信息，真正做到了個人信息電子化。串口通信模塊主要由串行接口芯片組成，能實現(xiàn)串口與 PC機的通信。它包括對各種元器件的功能和接法的了解，以及對各種元器件的選擇和設(shè)計方案的選擇。它通過無線電波與讀寫設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換，不需要電氣觸點，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。 （ 2） 門禁機主控模塊 智能門禁機主控模塊是智能門禁機系統(tǒng)的核心部分，主要包括 MCU、顯示、時鐘，有精確時間記時和顯示。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單 ,成本較低且具有信息量大和安全保密性好等特點。 部分引腳的功能為： VCC:電源； GND:地； RST:復(fù)位輸入。 圖 復(fù)位電路 報警模塊 設(shè)計 報警指示模塊： 選用晶體管組成晶體管驅(qū)動電路。10V電壓 (負邏輯 )。軟件是一個系統(tǒng)的 “靈魂 ”，本章將詳細介紹系統(tǒng)的 各個模塊的 軟件設(shè)計。 ON/OFF：表示當前 HD61202U 的工作狀 態(tài)，即反映 RST 端的電平狀態(tài)。 圖 61202 操作的流程 （ 2）顯示開設(shè)置（ Display on/off） 0 0 0 0 0 0 0 D 該指令設(shè)置顯示開 /關(guān)觸發(fā)器的狀態(tài)，由此控制顯示數(shù)據(jù)鎖存的工作方式，從而控制顯示位為開 /關(guān)的控制位。該指令規(guī)定了以后的讀 /寫操作將在哪一個頁面上進行。 另外， MCU 的 接液晶顯示模塊的 R/W，用來控制數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)流向；用 接液晶顯示模塊的 RS，用來區(qū)分是數(shù)據(jù)還是指令；用 接液晶顯示模塊的 E，控制模塊的使能； P0 口直接與液晶顯示模塊的雙向數(shù)據(jù) /地址端相連。 // 0101,0000 8 位數(shù)據(jù)位， 無奇偶校驗 T2CON = 0x34。 讀卡 模塊 程序 設(shè)計 本系統(tǒng)采用 Mifare S50 卡作為 IC 卡，使用 TX522 射頻模塊來實現(xiàn)讀卡功能。 讀卡器對 Mifare 卡片的操作流程如圖 所示： 圖 讀卡器對 MIFARE 卡片的操作流程圖 讀卡器主程序框圖如圖 所示 ： 復(fù)位應(yīng)答 防重疊 選擇卡片 認證 寫卡 讀卡 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 16 頁 共 54 頁 N Y 圖 讀卡器主程序框圖 讀卡器軟件編程實現(xiàn)對射頻卡的一系列操作，主要有：防碰撞程序、卡片的讀寫程序以及對卡片 block(數(shù)據(jù)塊 )的操作等。 可將自動尋卡配置為尋到卡后自動回發(fā)，然后用 UART 接收中斷，就可以不使用INT_OUT 管腳。 函數(shù)原型： uchar TX_Config(void)。當某一張卡片在天線的有效的工作范圍（距離）內(nèi)， TX_Request (IDLE)指令在成功地讀取這一張卡片之后，將一直等待卡片的使用者拿走這一張卡片，直到有新一張的卡片進入天線的有效的工作范圍內(nèi)。此時，調(diào)用 TX_Request 后，直接調(diào)用 TX_Select 函數(shù)即可。該參數(shù)應(yīng)該與之前的 TX_Casc_Anticoll()中的 Select_Code參數(shù)相同。 此外，當模塊成功選擇一張卡片后，模塊內(nèi)部會記錄下該卡片的的序列號，并供其它后續(xù)需要卡號的函數(shù)使用，因此后續(xù)的操作函數(shù)（如 TX_Auth）都不需再輸入卡片的序列號。 Key_Sector：模塊內(nèi)的密鑰區(qū)號（ 1字節(jié)）：取值范圍 0～ 15。 函數(shù)返回： TX522B 執(zhí)行命令后的狀態(tài)，可能的狀態(tài)值如下： OK， QUIT，NO_TAG_ERR， CRC_ERR， NOT_AUTH_ERR