【正文】 。 基于 RFID 的門禁系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集模塊 存儲模塊 顯示模塊 門控模塊 報警模塊 鍵盤模塊 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 圖 軟件總體流程圖 第 節(jié) 軟件詳細(xì)設(shè)計(jì) 密碼子程序 開始 系統(tǒng)初始化 有鍵按 ？下？ 有感應(yīng) ？卡？ 上位機(jī)發(fā)送讀卡命令 驗(yàn)證感應(yīng)卡權(quán)限 滿足？ 開門，顯示正確信息 延時后，自動關(guān)門 結(jié)束 ？ 結(jié)束 N Y Y N N Y Y N 驗(yàn)證密碼權(quán)限 滿足？ Y N 報警 ， 顯示錯誤信息 確定鍵值 存入密碼數(shù)組 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 當(dāng)程序運(yùn)行時，會一直判斷是否有按鍵被按下，當(dāng)有按鍵被按下時，系統(tǒng)會確定鍵值，關(guān)將鍵值存入到密碼數(shù)組里，然后將輸入的密碼與本身的密碼做比較，若相同，則執(zhí)行開門和顯示正確信息的操作；若不相同，則執(zhí)行報警和顯示錯誤信息的操作[16][17]。而匯編語言作為面向底層的低級語言，程序執(zhí)行速度最快，程序代碼最小，普遍應(yīng)用于驅(qū)動程序、常駐程序、特定容量大小的程序或是要求執(zhí)行速度快的控制程序中。將 LED（綠）燈的正端通過 300Ω 電阻連接到 +5V 電源上，負(fù)端連接到單片機(jī)的 16 引腳上。它的邏輯電平與公共地址對稱，其邏輯 0電平規(guī)定在 +3 到 +25V 之間，邏輯 1電平則在 3到 25V 之間，因而它需要使用正負(fù)極性的雙電源。將 WP 寫保護(hù)接上低電平，表示允許器件進(jìn)行正常的讀 /寫操作。 AT89C52 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性 能 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8kBytes 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（ EPROM）和 256Bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令系統(tǒng)及 8052 產(chǎn)口引腳兼容，片內(nèi)置通用8位中央處理器（ CPU）和 Flash 存儲單元，功能強(qiáng)大的 AT89C52 單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜的控制應(yīng)用場合。F 的電解電容 用來濾波。而且維護(hù)過程中無需使用過多專用的維護(hù)工具。由非接觸式 IC 卡所形成的讀寫系統(tǒng)，無論是硬件結(jié)構(gòu)，還是操作過程都得到了很大的簡化，同時借助于先進(jìn)的管理軟件，可脫機(jī)的操作方式，都使數(shù)據(jù)讀寫過程更為簡單。 （ 3） 與接觸式 IC 卡相比較 ,非接觸式卡具有以下優(yōu)點(diǎn) : ① 可靠性高 非接觸式 IC 卡與讀寫器之間無機(jī)械接觸，避免了由于接觸讀寫而產(chǎn)生的各種故障 。主機(jī)發(fā)出的總線時鐘信號只有在以下情況才能改變：慢速的從機(jī)器件控制時鐘線并延長時鐘信號，或者在發(fā)生仲裁時被另一個主機(jī)改變。 串行總線的器件間通訊必須有某種形式的協(xié)議避免所有混亂、數(shù)據(jù)丟失和妨礙信息的可能性。 收 發(fā) 模 塊天 線天 線控 制 模 塊接 口 模 塊計(jì) 算 機(jī)存 儲 器控 制 模 塊收 發(fā) 模 塊數(shù) 據(jù)能 量射 頻 卡讀 寫 器 圖 RFID 系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu) 圖 RFID系統(tǒng)的工作過程，這是一個無源系統(tǒng)，即射頻卡內(nèi)不含電池，射頻卡工作的能量是由射頻讀寫模塊發(fā)出的射頻脈沖提供。 讀 寫 器計(jì) 算 機(jī)射 頻 前 端邏 輯 控 制存 儲 器應(yīng) 答 器 圖 射頻識別系統(tǒng)原理圖 RFID 應(yīng)用系統(tǒng)的基本工作原理是 RFID 卡進(jìn)入讀寫器的射頻場后，由其天線獲得的感應(yīng)電流經(jīng)升壓電路作為芯片的電源，同時將帶信息的感應(yīng)電流通過射頻前端電路檢得數(shù)字信號送入邏輯控制電路進(jìn)行信息處理，所需回復(fù)的信息則從存儲器中獲取經(jīng)由邏輯控制電路送回射頻前端電路，最后通過天線發(fā)回給讀寫器。如管理部門可根據(jù)需要隨時在查詢系統(tǒng)上查詢各區(qū)域門禁 的詳細(xì)記錄，并可隨時打印出來。適用 如銀行、 機(jī)房、軍械庫、機(jī)要室、辦公間、智能化小區(qū)、工廠等工作環(huán)境安全 要求較高的各種機(jī)要部門。人們對門禁系統(tǒng)的應(yīng)用已不局限在單一的出入口控制，而且還要求它不僅可應(yīng)用北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 于智能大廈或智能社區(qū)的門禁控制、考勤管理、安防報警、停車場控制、電梯控制、樓宇自控等，還可與其它系統(tǒng)聯(lián)動控制等多種控制功能。經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中引起的社會治安狀況也令人擔(dān)憂，日益擴(kuò)大的貧富差距使得發(fā)展中國家的犯罪率不斷上升，社會對安防產(chǎn)品的需求也因此日益高漲。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作為安防產(chǎn)業(yè)中首要環(huán)節(jié)的 門禁系統(tǒng) 已成為多數(shù)智能化項(xiàng)目中最常見的安防子系統(tǒng)之一。生物識別技術(shù)將會受用戶青睞，特別是指紋、掌型及面像識別相對比較突出。特別是傳統(tǒng)機(jī)械鑰匙容易出現(xiàn)重復(fù)，而且出入沒有記錄，其安全性非常差。 （ 5） 網(wǎng)絡(luò)設(shè)置管理監(jiān)控功能 大多數(shù)門禁系統(tǒng)只能用一臺計(jì)算機(jī) 管理，而 采用 先進(jìn)技術(shù) 實(shí)現(xiàn) 的系統(tǒng)則可以在網(wǎng)絡(luò)上任何一個授權(quán)的位置對整個系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置 、 監(jiān)控查詢管理，也可以通過 INTERNET從而在 網(wǎng)上進(jìn)行異地設(shè)置管理 或 監(jiān)控查詢 [2]。 RFID 應(yīng)用系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)制定 決定了 RFID 天線的選擇 ， 下面將分別介紹已廣泛應(yīng)用的各種類型的 RFID 天線及其性能 [5]。邏輯控制部分接收指令完成存儲、發(fā)送數(shù)據(jù)或其它操作。所有這些標(biāo)準(zhǔn)都在 I2C總線的規(guī)范中。 讀卡器向 IC發(fā)一組固定頻率的電磁波，卡內(nèi)有一個 IC串聯(lián)諧振電路，其頻率與北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 讀寫器的頻率相同，這樣便產(chǎn)生電磁共振，從而使電容內(nèi)有了電荷，在電容的另一端接有一個單向通的電子泵，將電容內(nèi)的電荷送到另一個電容內(nèi)儲存，當(dāng)儲存積累的電荷達(dá)到 2V 時， 此電源可作電源為其他電路提供工作電壓，將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接收讀寫器的數(shù)據(jù)。 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 ③ 防沖突 非接觸式卡中有快速防沖突機(jī)制 ，能防止卡片之間出現(xiàn)數(shù)據(jù)干擾，因此， 讀寫器可以“同時”處理多張非接觸式 IC 卡。本設(shè)計(jì)為面向?qū)嶒?yàn)室管理的小型門禁系統(tǒng)。 第 節(jié) 門禁控制器硬件設(shè)計(jì)方案 圖 設(shè)計(jì)方案圖 （ 1） 數(shù)據(jù)采集模塊 當(dāng) RFID 卡進(jìn)入到讀卡器讀卡范圍時，讀卡器讀取卡序列 號的過程。對于按鍵電路的設(shè)計(jì)是將 3*4 按鍵直接連接到 AT89C52 的 7位 I/O 口，采用線反轉(zhuǎn)法通過查詢方式進(jìn)行工作 [8][9]。 單片機(jī)的復(fù)位信號的處理采用按鍵復(fù)位的方法，單片機(jī)為高電平復(fù)位，當(dāng)按鍵按下時單片機(jī)的復(fù)位腳被拉高，從而使單片機(jī)復(fù)位。數(shù)據(jù)傳送是由產(chǎn)生串行時鐘和所有起始停止信號的主器件控制的。 本設(shè)計(jì)中，通過單片機(jī)的 10引腳 （ RXD） 、 11引腳 （ TXD） 與電平轉(zhuǎn)換芯片 MAX232 的 9引腳 （ R2OUT） 、 10 引腳 （ T2IN） 相連接， MAX232 的 7引腳 （ T2OUT） 、8引腳 （ R2IN） 與 9針 D型插座 2（ RXD） 引腳、 3（ TXD） 引腳相連， MAX232 的 5 引腳接地。在本設(shè)計(jì)中，密碼與讀卡器是或的關(guān)系，兩者選擇其一，若用戶未帶 RFID 卡也可通過輸入密碼進(jìn)入。 數(shù)據(jù)采集模塊：讀卡器 YHY502ATG 通過天線讀取 RFID 卡的數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)傳北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 送出去。n++) if(input[n]!=password[n]) break。(P1==0xbd)) { WriteLcdCom(0x01)。 uchar cstatus。 //第一行數(shù)據(jù)指針地址 for(k=0。a20。 write_byte(5,0xee)。 0x80)。 shout(write_data)。 ack_bit = SDA1。write_byte(15,0xb6)。} 本設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)的存儲芯片選用的是 AT24C04，該芯片是串行的 E2PROM，支持 I2C總線數(shù)據(jù)傳送協(xié)議。 } void WriteLcdCom(unsigned char c) { LCDRW =00。}}//將讀取到的卡序列號與 E2PROM 里存儲的進(jìn)行比較 return cstatus。 BUZ=1。 LEDG=1。這些程序全部固化到 AT89C52 存儲器中 [14][15]。 C 語言程序具有程序庫支持豐富、結(jié)構(gòu)化好、查錯容易、移植性高等優(yōu)點(diǎn)而獲得廣泛應(yīng)用。 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 圖 報警電路原理圖 本設(shè)計(jì)的門控電路用 LED（綠）燈模擬，當(dāng)進(jìn)入到讀卡器讀卡范圍的 RFID 卡為有效卡時， LED（綠）燈亮，且 LCD 液晶顯示正確信息；當(dāng) RFID 卡為非法卡時，報警并且 LCD 液晶顯示錯誤信息。它原 是基于公用電話網(wǎng)的一種串行通信標(biāo)準(zhǔn)，推薦電纜的最長長度為 15m。在 SCL、 SDA 引腳上分別接上 的上拉電阻，以防止出現(xiàn)三態(tài)。 本設(shè)計(jì)應(yīng)用 ATMEL 公司的 AT89C52 單片機(jī)。上位機(jī)與下位機(jī)之間的連接主要是通過串口進(jìn)行通信，采用 MAX232 芯片并將芯片的輸入和輸出管腳連接到 AT89C52 的 I/O 口，在 MAX232 的引腳上連接 10181。系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)真正做到 開店即可工作的程度。另一部分則是結(jié)合數(shù)據(jù)信號，指揮芯片完成數(shù)據(jù)、修改、存儲等，并返回給讀寫器。 用戶區(qū) ： 用于存放持卡人的有關(guān)數(shù)據(jù)信息。 在 I2C 總線上產(chǎn)生時鐘信號通常是主機(jī)器件的責(zé)任：當(dāng)在總線上傳輸數(shù)據(jù)時，每個主機(jī)產(chǎn)生自己的時鐘信號。然而，總線不僅僅是北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 互連的線，還包含系統(tǒng)通訊的所有格式和過程。計(jì)算機(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 。而 RFID卡則是一種無源的應(yīng)答器，主要是 由一塊集成電路 IC芯片及其外接天線組成 ，其中 RFID卡芯片通常集成有射頻前端、邏輯北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 控制、存儲器等電路，有的甚至將天線一起集成在同一芯片上。 （ 2） 記錄功能 門禁系統(tǒng)除了以身份識別的方式制止非法人員進(jìn)入重要區(qū)域外，還應(yīng)該記錄出入重要區(qū)域通道人員具體的出入時間、地點(diǎn)以及異常情況（門被非法侵入、門沒有關(guān)、消防聯(lián) 動等）， 該記錄作為歷史數(shù)據(jù)，在需要的時候可供管理人員查詢、參考。它是解決重要部門出入口實(shí)現(xiàn)安全防范管理的有效措施。隨著人們對門禁系統(tǒng)各方面要求的不斷提高，門禁系統(tǒng)的應(yīng)用范圍越來越廣泛。 關(guān)鍵詞 ： 門禁控制器 非接觸式 IC卡 單片機(jī) 射頻識別 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IX Non— Contact IC Card Access Control System Design Abstract The role of Access control system as the import and export control system is to manage the people’s access to important areas， limit unauthorized access to a specific area， to provide effective protection of objects of security， and check the actual relevant access records． system． Nowadays． the most popular is Access control system based on NonContact IC card which has a very potential marketing prospect． and also is being used more and more popular． Controller is the core part and soul of access control system， Based on the background of development access of access control system， the paper introduces the working principle， design and producing of access control system based on noncontact IC card． and focuses on the description and design of access system controller． The whole access control system is very convenient， qui