【正文】 上。整個數據通信鏈路中僅包含一個發(fā)射機，但是實現了雙向的數據通信。依據要發(fā)送數據的種類，控制電子標簽的天線阻抗使反射的載波幅度變化很小，于是反射載波幅度就攜帶了所需傳送的信號。我們將讀寫模塊與電子標簽之間的能量傳遞方式稱為反向散射調制。射頻卡的天線 (或線圈 )是讀寫器發(fā)射天線 (或線圈 )的負載，射頻卡通過改變天線回路的參數 (比如諧振和失諧 )，使讀寫器端被調制，進而實現了以微弱的能量目 錄 佳木斯大學教務處 6 從射頻卡到讀 寫器的數據傳輸。 1．負載調制 近距離的低頻 RFID 系統(tǒng)的實現主要依靠準靜態(tài)場中形成的禍合。 數據的傳輸與安全性 數據的傳輸原理 在射頻識別系統(tǒng)當中，讀寫器和電子標簽之間的通信主要依靠電磁波來實現，根據通信距離可以將其區(qū)分為遠場和近場兩種類型。遠距離系統(tǒng)的常見作用距離為 1~10m，個別系統(tǒng)具有更遠的作用距離。遙耦合系統(tǒng)又可細分為近耦合系統(tǒng) (典型的作用距離為 15cm)與疏耦合系統(tǒng) (典型的作用距離為 1m)兩類，如圖 21 所示。遙耦合系統(tǒng)典型工作的頻率為 ，也有一些其他的頻率 (如、 等 )。 2．遙耦合系統(tǒng) 此類系統(tǒng)常見的作用距離為 1m，所有遙耦合系統(tǒng)在讀寫器與標簽之間都是電感 (磁 )耦合，因此也將這些系統(tǒng)稱作電感無線電裝置。在射頻標簽與讀寫器天線的無功近場區(qū)之間，通目 錄 佳木斯大學教務處 5 過電感耦合 (閉合磁路 )構成了無接觸空間信息傳輸射頻通道，密耦合系統(tǒng)正是利用這個通道展開工作的。 1．密耦合系統(tǒng) 密耦合系統(tǒng)，又稱為緊密耦合系統(tǒng)，是具有很小作用距離的射頻識別系統(tǒng)，它的常見作用距離為 0~1cm。 能量耦合 射頻識別系統(tǒng)中射頻標簽與讀寫器之間的作用距離就是射頻標簽與讀寫器之間能夠可靠交換數據的距離。 一般情況下采用 1/ ???L 或 1/ ??L (L 為天線的尺寸 )的天線結構模式，這是因為電子標簽與讀寫器天線的尺寸的限制。對于某個距離值，輻射場角度分布與距離為無窮大時的角度分布誤差在允許范圍內時，我們把這一點到無窮遠處的區(qū)域叫做輻射遠場區(qū)。越過無功近場區(qū) 的界限就進入了輻射近場區(qū)，輻射近場區(qū)的電磁能已經脫離了天線的束縛，而是作為電磁波進入空間 [6]。在此區(qū)域中起著支配地位的是具有電抗性的儲能場。根據觀測點與天線的距離可以把天線四周的場區(qū)分成無功近場區(qū)、輻射近場區(qū)與輻射遠場區(qū)三個區(qū)域 [5]。傳輸信道的性能取決于天線四周的場區(qū)特性。 在本文的后半部分，主要在軟件和硬件兩個方面對系統(tǒng)進行調試，從而發(fā)現問題、分析問題，最后解決問題達到優(yōu)化系統(tǒng)的目的。 本文主要研究內容 本文主要是在非接觸式 IC 卡的基礎上，研究如何利用單片機以及相關的外圍設備來完成對非接觸式 IC 卡的讀寫控制，讀寫模塊采用的 是周立功公司生產的 ZLG500AT(天線一體式 )模塊，意即通過單片機 (STC89C54)控制 ZLG500AT 模塊，綜合 ZLG500AT 庫函數和單片機用戶程序來協(xié)調 IC 卡的讀寫工作。電子標簽芯片需要更低的功耗；無源標簽、半無源標簽技術更加成熟；更遠的作用距離；更加完善的無線可讀寫性能；高速的移動物品識別；高頻遠距離系統(tǒng)性能更加完善；對標準化基礎性研究更加深入、成熟；標準化被更多的企業(yè)接受；更好的系統(tǒng)模塊可替換性。據國際生物認證團(IBG)調查得知：美國生物認證市場在 2020 年的時候已經突破了 7 億美元，而指紋識別就占據了近 50%。國外研制與應用的門禁控制系統(tǒng)主要包括兩類：感應和生物識別門禁系統(tǒng)，生物識別又以指紋識別運用得最為廣泛 [4]。從目前全球門禁系統(tǒng)的前端輸入設備的水平及發(fā)展方向來看，除賓館鎖外，磁卡和接觸式 IC 卡讀卡器已在逐步地退出門禁系統(tǒng)市場。隨著科技的發(fā)展，最近幾年，國外門禁系統(tǒng)市場愈來愈成熟，它的產業(yè)分工進入了細分階段，生產卡片和讀卡器的廠家就單單生產卡片和讀卡器，如德國的 Destele 公司?？傮w來講，國內對門禁系統(tǒng)的研究仍然處于感知層次，在理論方面的研究還是比較欠缺的 [3]。上述的門禁控制系統(tǒng)幾乎都可以同時控制多個門，能夠實現多門監(jiān)控機制；很多企業(yè)把它做成企業(yè)的一卡通系統(tǒng)，實現數量大的人員管理。國內的門禁系統(tǒng)大多以控制器為核心構建的，門控器大多由國外企業(yè)研制。隨著科技的發(fā)展，人們對門禁系統(tǒng)的應用已不局限在單一的出入口控制，而且還要求它不僅可應用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)聯動控制等多種控制功能，而基于非接觸式 IC 卡的門禁控制系統(tǒng)針對于集成應用提出了可行性方案，具有重要的意義。 本文研究的目的與意義 門禁控制系統(tǒng)能夠有效地控制人員的出入，并且記錄所有出入的詳細信息，以實現出入口的方便、安全管理，控制系統(tǒng)可以聯網和脫機工作，門禁控制系統(tǒng)的推出將緩解大人流快速通過的問題，同時可以結合視頻圖像聯動接入，保安可對出入人員進行實時監(jiān)控和查詢，管理人員能方便地統(tǒng)計、打印或導出門禁上位機數據信息，本課題采用了非接觸形式的無線標簽來作為數據傳輸的媒介，非接觸出入控制的讀取設備被塵土、污垢或是潮濕損壞的機率非常小，此外，天線可以完全隱蔽地安 裝在墻內，不會被惡意破壞，大大提高目 錄 佳木斯大學教務處 2 了安防性。隨著識別技術的誕生以及成熟化，極大地推進了安全事業(yè)的發(fā)展，為重要部門出入口實現安全防范管理提供了更多的解決方案，加上傳統(tǒng)的機械門鎖僅僅是單純的機械裝置，無論結構設計多么合理，材料多么堅固，人們總能通過各種手段把它打開，此種情景下，門禁控制系統(tǒng)應運而生。 射頻識別即 RFID(Radio Frequency Identification)技術，又稱電子標簽、無線射頻識別是一種通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸。這種技術近些年來發(fā)展得很迅猛，形成了具有接觸式 IC 卡技術、 光學字符識別 、射頻技術 (非接觸式 )、磁條磁卡技術等集光磁、計算機、物理及通信技術為一體的高新技術。 ZLG500AT reading and writing module。s serial number information and punch state displayed in the LCD. After integrated debugging, the actual operation results show that the design of the subject system basically meets the above requirements. Keywords Noncontacttype IC card。s core technology is radio frequency identification and its environment adaptable to noncontact to plete the automated identification. This paper first introduces the research status of the access control system at home and abroad and development, later introduces the underlying theory of knowledge related to the focus on the hardware and software design of the hardware including the design of the STC89C5439。 關鍵字 非接觸式 IC 卡；門禁控制系統(tǒng)； ZLG500AT 讀寫模塊；射頻識別 Abstract 佳木斯大學教務處 i Abstract With the development of modern technology, entrance guard control system is acting a more and more important role in the field of security technology to prevent, it is based on advanced puter technology, munications technology and noncontact radio frequency identification technology, a kind of intelligent control system that limits people39。 根據系統(tǒng)要求，當沒有卡進入讀寫器工作范圍之內時， LCD 上顯示 動態(tài)時間，當有有效卡片進入讀寫器工作區(qū)域時，應當讀取卡內指定扇區(qū)數據并在 LCD 屏幕上顯示卡的序列號信息以及打卡狀態(tài)。硬件方面主要包括單片機STC89C54 的接口設計、 ZLG500AT 讀寫模塊設計、串行通信模塊設計、實時時鐘模塊設計、液晶顯示模塊設計及數據存儲模塊設計等。 本文首先介紹了門禁控制系統(tǒng)在國內外的研究現狀與發(fā)展狀況，之后介紹了系統(tǒng)相關的基礎理論知識。目 錄 1 題 目： 基于非接觸式 IC 卡的門禁控制系統(tǒng)設計 學 院： 信息電子技術學院 年 級： 專 業(yè)： 自動化 姓 名： 學 號： 指導教師： 摘 要 佳木斯大學教務處 i 摘 要 隨著現代科技的發(fā)展，門禁控制系統(tǒng)在安全技術防范領域扮演著越來越重要的角色，它是建立在先進的計算機技術、通信技術和非接觸的射頻識別技術之上，通過持有非接觸式 IC 卡來對人的進出實施放行、拒絕和記錄等操作的智能化控制系統(tǒng)。非接觸式 IC 卡的核心 技術為射頻識別，其環(huán)境適應性強，可全天候、無接觸地完成自動識別功能。最后重點闡述了系統(tǒng)的硬件電路與軟件設計。軟件方面主要包含非接觸式 IC 卡的操作程序設計與單片機外圍芯片的驅動程序設計等。經過綜合調試，實際運行結果表明本課題設計的系統(tǒng)基本滿足上述要求。s access to make the implementation of the release, rejection and records operation through the noncontacttype IC card. Noncontacttype IC card39。s interface, ZLG500AT reading and writing module design, the design of serial munication module, the design of realtime clock module, LCD modular design and data storage module design and so on. Software major procedures the design of noncontacttype IC card and the driver design of microcontroller peripheral chips. According to the system requirement, LCD shows the dynamic time when there is no card into the reader within the scope of work, or should read the card within a specified sector of data and the card39。 Entrance guard control system。 Radio frequency identification 目 錄 佳木斯大學教務處 1 目 錄 摘 要 ................................................................................................................................................. i Abstract .............................................................................................................................................. i