【正文】 受到卡形狀的限制 ,卡中不可能封裝很大的天線 ,使得接收的能量較小 ,從而決定了讀卡器天線讀寫(xiě)距離較短 ,一般在以 10cm 內(nèi)。 天線設(shè)計(jì) 射頻卡讀寫(xiě)器采用電感藕合式天線 ,主要用于產(chǎn)生磁通量 ,而磁通量用于向射頻卡提供電源并在讀卡器與射頻卡之間傳輸信息。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類(lèi)型的圖形點(diǎn)陣液晶 顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊 。 圖 刷卡模塊接口原理圖 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 3 章 系統(tǒng)硬件電路圖設(shè)計(jì) 12 圖 STC89C52 接線圖 LCD12864 液晶顯示屏的介紹 LCD12864 液晶顯示屏是 帶中文字庫(kù)的 128X64 是一種具有 4 位 /8 位并行、 2 線或 3 線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體 中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為 12864, 內(nèi)置 8192 個(gè) 16*16 點(diǎn)漢字， 和 128 個(gè) 16*8 點(diǎn) ASCII 字符 集 .利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。 STC89C52 的電路連接 本系統(tǒng)中 , STC89C52 電路連接圖如下圖 所示 ,采用 SPI 通信方式進(jìn)行連接 ,與FM1702 模塊芯片的數(shù)據(jù)總線相連。單片機(jī)控制 MF RC500，將其接收到的信號(hào)通過(guò) RS485 傳送給上位 PC 機(jī)。 （ 3）工作原理： 系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在無(wú)源 Mifare 中。與上位機(jī)的通信采用RS485 通信模塊 ,通信距離能夠達(dá)到 1200 米左右。（在選擇另一扇區(qū)時(shí) ,則必須進(jìn)行另一扇區(qū)密碼校驗(yàn)。 ③選擇卡 片 選擇被選中的卡的序列號(hào) ,并同時(shí)返回卡的容量代碼。 Mifare 的主要指標(biāo) 容量為 8K 位 EEPROM 分為 16 個(gè)扇區(qū) ,每個(gè)扇區(qū)為 4 塊 ,每塊 16 個(gè)字節(jié) ,以塊為存取單位 每個(gè)扇區(qū)有獨(dú)立的一組密碼及訪問(wèn)控制 每張卡有唯一序列號(hào) ,為 32 位 具有防沖突機(jī)制 ,支持多卡操作 無(wú)電源 ,自帶天線 ,內(nèi)含加密控制 邏輯和通訊邏輯電路 數(shù)據(jù)保存期為 10 年 ,可改寫(xiě) 10 萬(wàn)次 ,讀無(wú)限次 工作頻率 : 通信速率 :106KBPS 讀寫(xiě)距離 :10mm 以內(nèi) (與讀寫(xiě)器有關(guān) ) （ 1）卡與讀寫(xiě)器的通訊 ①?gòu)?fù)位應(yīng)答 Mifare 卡的通訊協(xié)議和通訊波特率是定義好的 ,當(dāng)有卡片進(jìn)入讀寫(xiě)器的操作范圍時(shí) ,讀寫(xiě)器以特定的協(xié)議與它通訊 ,從而確定該卡是否為 M1 射頻卡 ,即驗(yàn)證卡片的金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 3 章 系統(tǒng)硬件電路圖設(shè)計(jì) 11 卡型。卡片上無(wú)源 ,工作時(shí)的電源能量由卡片讀寫(xiě)器天線發(fā)送無(wú)線電載波信號(hào)禍合到卡片上天線而產(chǎn)生電能 ,一般可達(dá) 2V 以上 ,供卡片上 IC 工作。 XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。在 flash 編程期間， EA 也接收 12 伏 VPP 電壓。為使能從 0000H 到FFFFH 的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令， EA 必須接 GND。 當(dāng) AT89S52 從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)， PSEN 在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， PSEN 將不被激活。這個(gè) ALE使能標(biāo)志位 （地址為 8EH 的 SFR 的第 0 位） 的設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無(wú)效。 這一位置 “ 1”， ALE 僅在執(zhí)行 MOVX 或 MOVC 指令時(shí)有效。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 脈沖將會(huì)跳過(guò)。在 flash 編程時(shí)，此引腳（ PROG）也用作編程輸入脈沖。 DISRTO 默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效?？撮T(mén)狗計(jì)時(shí)完成后， RST 腳輸出 96 個(gè)晶振周期的高電平。 表 P3 口第二功能 引腳 第 2功能 RXD (串行口輸入端 ) TXD （串 行口 輸出 端 ） 0INT （外部中斷 0請(qǐng)求輸入端，低電平有效 ） 1INT （外部中斷 1請(qǐng)求輸入端，低電平有效 ） 表 P3 口第二功能 引腳 第 2功能 T0 （ 定 時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0計(jì)數(shù)脈沖 輸入 端 ） T1 （ 定 時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1計(jì)數(shù)脈沖 輸入 端 ） WR （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通 信號(hào)輸出端，低電平有效 ） RD （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 信號(hào)輸出端，低電平有效 ） RST: 復(fù)位輸入。P3 口亦作為 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。對(duì) P3 端口寫(xiě)“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。 在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P2 口也接收高 8 位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。在這種應(yīng)用中， P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL） 。 表 P0 口第二功能 引腳 第 2 功能 T2（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2 的外部計(jì)數(shù)輸入） ，時(shí)鐘輸出 T2EX（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2 的捕捉 /重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用） MISO（在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用） P2 口： P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。此外， 和 分別作定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2的觸發(fā)輸入（ ） ，具體如下表所示。對(duì) P1 端口寫(xiě)“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。在這種模式下， P0 具有內(nèi)部上拉電阻。對(duì) P0 端口寫(xiě)“ 1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。 （ 2）引腳圖如下： 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 3 章 系統(tǒng)硬件電路圖設(shè)計(jì) 8 圖 STC89C52 引腳圖 （ 3）引腳介紹： VCC :接電源 GND:接地 P0 口： P0 口是一個(gè) 8 位漏極開(kāi)路的雙向 I/O 口 。單片機(jī)上 Flash 做到程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)中可以編程，大眾化編程器也可進(jìn)行編程。其主要性能如下： 1. STC89C52 單片機(jī)與 MCS51 單片機(jī)產(chǎn)品能夠兼容 2. 在系統(tǒng)內(nèi)可編程 Flash 存儲(chǔ)器 8K 字節(jié) 100000 次 I/O 口線數(shù)量達(dá)到 32 個(gè) 16 位計(jì)數(shù)器 8 個(gè) UART 串行通道 （ 1）功能特性描述 該 STC89C52 單片機(jī)作為低功耗、高性能 CMOS 的 8 位微控制器，系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器擁有 8K。單片機(jī)與讀卡器通信是采用 SPI 通信。其用高頻讀卡器模塊 FM1702，能讀寫(xiě)荷蘭 Philips 公司的 Mifare 非接觸式射頻卡，讀卡距離約 10cm。清除數(shù)據(jù)后， IC 卡已經(jīng)處于注銷(xiāo)狀態(tài)。再次刷這張 IC 卡時(shí)，就能開(kāi)門(mén)。 按下設(shè)置鍵，把工作模式切換到注冊(cè)模式后，刷卡并顯示卡號(hào)自動(dòng)注冊(cè)。 門(mén)禁模塊圖 設(shè)計(jì)框圖 ： 圖 設(shè)計(jì)框架圖 本課題研究門(mén)禁系統(tǒng)，其運(yùn)行模塊圖如下 51 單 片 機(jī) 刷卡模塊 非接觸式 IC卡感應(yīng)區(qū)域 液晶 lcd12864顯示 （顯示信息） 繼電器模塊（模擬門(mén)開(kāi)）和蜂鳴器模塊 晶振、復(fù)位電路 電源供電 注銷(xiāo) IC 卡 鍵盤(pán)輸入 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 2 章 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)原則 6 圖 運(yùn)行模塊圖 讀卡器：讀射頻卡信息。智能門(mén)禁系統(tǒng)在工作中要做到易維修。系統(tǒng)軟件根據(jù)需求進(jìn)行相應(yīng)的升級(jí)和完善。 （ 5）可擴(kuò)展性。 （ 4）系統(tǒng)的安全性。智能門(mén)禁系統(tǒng)必須功能齊全，管理方便。智能門(mén)禁系統(tǒng)不可應(yīng)為一個(gè)子系統(tǒng)使得整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，必須有效的保證系統(tǒng) 時(shí)刻處于運(yùn)行狀態(tài)。所以實(shí)用性是智能門(mén)禁系統(tǒng)必須注重的原則。智能門(mén)禁系統(tǒng)要從實(shí)際情況來(lái)制定具體內(nèi)用。智能門(mén)禁系統(tǒng)具有智能性、高可靠性、實(shí)時(shí)性 ,。射頻卡成功地將射頻識(shí)別技術(shù)和 IC 卡技術(shù)結(jié)合起來(lái) ,解決了無(wú)源和免接觸的難題：射頻卡無(wú)需專(zhuān)門(mén)的供電電源 ,它與讀寫(xiě)器間無(wú)機(jī)械接觸 ,避免了接觸故障；它表面無(wú)裸露芯片 ,可防水 ,且不易產(chǎn)生靜電擊穿及彎曲損壞等問(wèn)題：射頻卡使用時(shí)沒(méi)有正反面 ,而且射頻卡具有可靠性高、使用方便、操作速度快等特點(diǎn) ,由射頻卡所形成的讀寫(xiě)系統(tǒng) ,無(wú)論是硬件結(jié)構(gòu) ,還是軟件控制的操作過(guò)程較之接觸式卡都得到了很大的簡(jiǎn)化 ,同時(shí)借助于先進(jìn)的管理軟件和網(wǎng)絡(luò)支持可在 很多領(lǐng)域得到應(yīng)用。 非接觸式 IC 卡 非接觸式 IC 卡又叫射頻卡 ,是 90 年代初發(fā)展起來(lái)的新技術(shù) .射頻卡由感應(yīng)天線、控制芯片、存儲(chǔ)單元組成 ,并完全密封在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn) PVC 卡片中 ,無(wú)外露部分。他可以聯(lián)網(wǎng)工作，通過(guò) RS232 串行口與 PC 機(jī)相連。 門(mén)禁讀卡器 門(mén)禁系統(tǒng)的關(guān)鍵部件是讀卡器，他是有控制單片機(jī)及外圍擴(kuò)展器件、讀卡模塊、射頻天線、電源接口、串行通信接口等幾部分組成，接上 +5V 電源就可以讀卡，接上串行口可以與 PC 機(jī)通信。 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 2 章 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)原則 4 2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)原則 門(mén)禁系統(tǒng)的核心部分是門(mén)禁讀卡器，他可以讀取非接觸式 IC 卡，本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是對(duì)讀卡器的設(shè)計(jì)。 本論文擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題與解決方法 ⑴關(guān)鍵問(wèn)題 ①怎樣采集合法開(kāi)鎖人的信息 ②怎樣實(shí)現(xiàn) IC 卡是否合法 ③怎樣控制門(mén)的開(kāi)關(guān)以及報(bào)警 ⑵解決方法 ①用 STC89C52 單片機(jī)控制 FM1702 高頻讀卡器實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生犯人信息的采集 ②采用事先將 IC 卡號(hào)保持到存儲(chǔ)器中進(jìn)行保存，刷卡時(shí)查找存儲(chǔ)器的卡號(hào)是否存在。因此，從 易用性、安全性、成熟性、造價(jià)性等方面綜合比較， IC 卡門(mén)禁技術(shù)正在以驚人的速度迅猛發(fā)展。此外，如今人們十分注重商業(yè)情報(bào)和安全，以往的個(gè)人身份鑒別手段己不能完全滿足現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和社會(huì)安全防范的需要。 如今的現(xiàn)代都市對(duì)美觀要求極高，公司形象體現(xiàn)了其所追求的時(shí)尚和品味，也是給顧客良好的印象。同時(shí)極大地保護(hù)人們的財(cái)產(chǎn)不受到侵犯。它不在當(dāng)作簡(jiǎn)單進(jìn)出口管理使用，更多的幫助了內(nèi)部的有序化管理。 課題背景及意義 門(mén)禁系統(tǒng)，又被稱(chēng)為出入口控制系統(tǒng)，如今科學(xué)技術(shù)的強(qiáng)大使其已發(fā)展為一套現(xiàn)代化的、功能齊全的管理系統(tǒng)。指紋門(mén)禁系統(tǒng)是生物識(shí)別門(mén)禁系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的。國(guó)內(nèi)也有許多門(mén)禁系統(tǒng)的品牌如捷順、北京青云等公司。 機(jī)械鎖每個(gè)門(mén)至少配一把鑰匙，而射頻卡支持一卡多 門(mén)，只要隨身攜帶一張卡，便可以通過(guò)能被認(rèn)證的通道，再也不用帶沉甸甸的鑰匙。即使卡片不慎丟失，也不需再勞神傷財(cái)?shù)娜Q鎖，只需在控制器或系統(tǒng)軟件將卡片刪除便可，確保系統(tǒng)的安全性和可靠性。 （ 3）安全可靠。 （ 2）使用方便。 門(mén)禁系統(tǒng)的優(yōu)越性 （ 1）使用壽命長(zhǎng)。這時(shí)的門(mén)禁系統(tǒng)還處于早期不成熟階段，所以當(dāng)時(shí)的門(mén)禁系統(tǒng)通常被人稱(chēng)為電子鎖，得不到廣泛的運(yùn)用。密碼鎖的關(guān)鍵問(wèn)題是密碼容易泄露，無(wú)法查找泄露源頭，安全系數(shù)很低。在出入頻繁的通道，鑰匙的管理實(shí)在麻煩，當(dāng)鑰匙的丟失或是人員的更改往往都要換掉所有的鑰匙和機(jī)械鎖。 門(mén)禁系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程 出入口門(mén)禁系統(tǒng)望文生義就是對(duì)出入口通道進(jìn)行管理的系統(tǒng)，它是以傳統(tǒng)的門(mén)鎖為基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。 門(mén)禁系統(tǒng)功能 限制人員的進(jìn)出區(qū)域 ,拒絕非法進(jìn)入者 ,保護(hù)財(cái)產(chǎn)不受任何非法者侵犯。 門(mén)禁系統(tǒng)組成 門(mén)禁系統(tǒng)由控制器，讀卡器，電控鎖，識(shí)別卡和存儲(chǔ)器、報(bào)警器等部分組成。門(mén)禁系統(tǒng)控制的基本原理是：按照每個(gè)人的活動(dòng)范圍 ,提前制作出各種層次的卡或預(yù)定密碼。適用于各種機(jī)要部門(mén)，如銀行、監(jiān)獄、賓館、機(jī)房、軍械庫(kù)、機(jī)要室、辦公間 ,智能化小區(qū)，工廠等。它包含電子，機(jī)械，光學(xué)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)，生物技術(shù)等許多新技術(shù)。主要原因是因?yàn)槠鋸母靖淖兞艘酝卜喇a(chǎn)品，類(lèi)如閉路監(jiān)控，防盜報(bào)警等安防方式都十分的被動(dòng)，以主動(dòng)的控制替代了被動(dòng)監(jiān)視的方式，進(jìn)過(guò)控制主要通道，極大的防止了非法者從正常通道的入侵，并且可以通過(guò)對(duì)通道門(mén)的控制限制非法者的活動(dòng)范圍，制止犯罪或減少損失。 devices, card reader 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 1 章 緒論 1 1 緒論 選題論證 當(dāng)今社會(huì)，時(shí)代變化著人們對(duì)門(mén)禁系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高，門(mén)禁系