【正文】 ST 為低電平狀態(tài)時(shí)， HD61202U 處于復(fù)位工作狀態(tài)， REST=1。 BUSY=0 表示 HD61202U 接口控制電路已處于 ”準(zhǔn)備好 ”狀態(tài)，等待計(jì)算機(jī)的訪問。 BUSY=1 表示 HD61202U 正在處理計(jì)算機(jī)發(fā)來的指令或數(shù)據(jù)。第一條和第二條指令為顯示狀態(tài)設(shè)置類；其余指令為數(shù)據(jù)讀 /寫操作指令，見表 表 HD61202U 的指令一覽表 指令名稱 控制信號(hào) 控制代碼 D/I R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 顯示開關(guān)設(shè)置 0 0 0 0 1 1 1 1 1 D 顯示起始行設(shè)置 0 0 1 1 L5 L4 L3 L2 L1 L0 頁面地址設(shè)置 0 0 1 0 1 1 1 P2 P1 P0 列地址設(shè)置 0 0 0 1 C5 C4 C3 C2 C1 C0 讀取狀態(tài)字 0 1 BUSY 0 on/off reset 0 0 0 0 寫顯示數(shù)據(jù) 1 0 數(shù)據(jù) 讀顯示數(shù)據(jù) 1 1 數(shù)據(jù) 下面是各個(gè)指令的功能： （ 1） 讀狀態(tài)字（ Status Read） BUSY 0 ON/OFF RESET 0 0 0 0 狀態(tài)字是計(jì)算機(jī)了解 HD61202U 當(dāng)前狀態(tài)，或是 HD61202U 向計(jì)算機(jī)提供其內(nèi)部狀態(tài)的唯一信息渠道。 單片機(jī)模塊程序設(shè)計(jì) 顯示模塊程序設(shè)計(jì) 顯示是人與計(jì) 算機(jī)系統(tǒng)打交道所必不可少的部分，要求門禁在不打卡時(shí)具備顯示當(dāng)前時(shí)間 ,打卡時(shí)顯示該卡卡號(hào)及打卡時(shí)間。一個(gè)控制系統(tǒng)性能的好壞除了跟硬件設(shè)計(jì)有關(guān)外，更重要的是系統(tǒng)軟件。 下圖為單片機(jī)與 TX522 模塊接線圖。 MAX232的電路連接如圖 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 10 頁 共 54 頁 圖 MAX232 電路連接圖 射 頻模塊設(shè)計(jì) TX522B 是一個(gè)簡(jiǎn)單的串行讀寫模塊，用于與常用的微處理器 。所以使用此接口芯片的串行通信系統(tǒng)只需單一的 +5V電源。芯片內(nèi)部有一個(gè)電源電壓變 換器可把輸入的 +5V電源電壓變換為 RS232輸出電平所需的 177。 圖 液晶與 MCU 接口電路 串口 通信模塊設(shè)計(jì) 讀卡器用串行接口芯片 MAX232通過標(biāo)準(zhǔn)的 DB9直接與 PC機(jī)相連。為桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 9 頁 共 54 頁 此，選用了具有有良好的顯示界面的 1602 液晶顯示器。 在每次讀合法卡成功時(shí)讀卡器都會(huì)發(fā)出指示音 ，否則不響 。 RST 引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端，復(fù)位信號(hào)是高電平有效。 這里使用震蕩頻率為 12MHz的石英晶體。 （ 1） 、時(shí)鐘電路 單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反向放大器，輸入端為芯片引腳 1XTAL ，輸出端為引腳2XTAL 。晶振工作時(shí)， RST腳持續(xù) 2個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 其主要特性： （ 1） 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 （ 2） 壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 7 頁 共 54 頁 （ 3） 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10 年 （ 4） 全靜態(tài)工作： 0Hz24MHz （ 5） 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 （ 6） 128*8 位內(nèi)部 RAM （ 7） 32 可編程 I/O 線 （ 8） 兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 （ 9） 5 個(gè)中斷源 （ 10）可編程串行通道 （ 11）低功耗的閑置和掉電模式 （ 12）片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 圖 AT89S51 單片機(jī)引腳圖 由上圖可知 AT89S51的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括有 ALU部件、定時(shí)和控制部件、并行 I／ O接口、串行 I／ O接口、定時(shí)器部件、程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器等七個(gè)部分。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 100次。選取了 ATMEL公司生產(chǎn)的 AT89S51單片機(jī)作為讀卡器的 控制 模塊。外圍配有 RS232 接口能與 PC 機(jī)互相連，可以完成讀卡、顯示卡號(hào)和出入時(shí)間、身份識(shí)別 以及保存和上傳出入記錄等功能。 通過 AT89S51 對(duì) TX522 模塊的控制達(dá)到對(duì)卡的讀寫。 硬件 設(shè)計(jì) 門禁系統(tǒng)包括 主控模塊、外圍電路，通信模塊，射頻模塊。采集下位機(jī)的數(shù)據(jù)并保存，然后管理采集到的數(shù)據(jù)。 管理模塊設(shè)計(jì) （ 1） 系統(tǒng)管理主控模塊設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)門禁主控模 塊，其主要實(shí)現(xiàn)的功能是管理員對(duì)一般用戶發(fā)卡，能對(duì)丟失的卡進(jìn)行掛失，對(duì)找回的卡進(jìn)行解掛。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 6 頁 共 54 頁 門禁機(jī)模塊設(shè)計(jì) （ 1） 非接觸式 IC 卡讀寫頭部分 讀頭部分采用非接觸 TX522 讀寫模塊，由讀卡器讀入數(shù)據(jù)并加以保存，讀寫頭的讀寫距離在 010 厘米左右。同時(shí) 上位機(jī)通過調(diào)用系統(tǒng)時(shí)間并把信息傳輸給單片機(jī)，利用單片機(jī)來控制 1602 顯示屏來顯示時(shí)間和卡號(hào)，同時(shí)上位機(jī)保存刷卡記錄。 方案的確定 本系統(tǒng)使用 AT89S51 單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)控制， 1602 顯示模塊來顯示時(shí)間，蜂鳴器模塊作為報(bào)警模塊， RS232 模塊作串口通信與上位機(jī)進(jìn)行通信。 由于其耐用性，性價(jià)比好，讀取速度快，安全性高等優(yōu)勢(shì)，是當(dāng)前門禁系統(tǒng)的主流。 非接觸 IC卡 可用以存儲(chǔ)數(shù)字、字母編碼信息，具有智能讀寫和加密通信的功能，卡中存儲(chǔ)需要識(shí)別、交互的數(shù)據(jù)可以隨時(shí)寫入、更改或擦除。 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)。 （ 2）、可以通過計(jì)算機(jī)設(shè)定門禁系統(tǒng)參數(shù)。軟件設(shè)計(jì)是分析設(shè)計(jì)的硬件用程序?qū)崿F(xiàn)其功能，并且調(diào)試優(yōu)化產(chǎn)品功能。并且把這些元器件焊接在一塊電路板上。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 5 頁 共 54 頁 2 方案設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)就是根據(jù)題目的要求而對(duì)硬件和軟件進(jìn)行規(guī)劃，并選擇最合適的硬件電路和軟件程序來達(dá)到目的。主要涉及到單片機(jī)控制和串口通信協(xié)議。 （ 2） 軟件問題 軟件設(shè)計(jì)是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。 讀卡模塊是智能門禁系統(tǒng)的核心，在系統(tǒng)中負(fù)責(zé)讀卡、與 PC機(jī)通信、向控制器發(fā)送控制信號(hào)等工作。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(jì)。 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 主要內(nèi)容 本文設(shè)計(jì)的門禁控制系統(tǒng)，能對(duì)出入人員實(shí)現(xiàn)有效的控制，可以設(shè)定使用的 IC 卡，只有設(shè)定的 IC卡才能打開門 , 并記錄卡號(hào)和時(shí)間，同時(shí)把紀(jì)錄的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，以供管理員查詢。但目前我國(guó)非接觸式 Ic卡的制卡技術(shù)及其相應(yīng)的讀、寫卡設(shè)備技術(shù)仍處于相對(duì)落后狀態(tài)，這種要求有極高安全性和保密性的金融行業(yè)制約了我國(guó)金卡工程的實(shí)施和發(fā)展。它的實(shí)施，推動(dòng)了金融電子化、商業(yè)和流通領(lǐng)域電子化的步代，使我國(guó)銀行業(yè)務(wù)得到迅速發(fā)展，并逐漸在電信、公安、石油、海關(guān)、工商管理、稅收征管、衛(wèi)生醫(yī)療、交通管理、公共事業(yè)、社會(huì)桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 4 頁 共 54 頁 保障等各行各業(yè)得到廣泛應(yīng)用，并帶動(dòng) 了讀寫機(jī)器和各類應(yīng)用產(chǎn)品及系統(tǒng)的開發(fā)、生產(chǎn)和推廣應(yīng)用，初步形成了從芯片設(shè)計(jì)、 COS開發(fā)、模塊生產(chǎn)、制卡、讀寫機(jī)具及應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)的完整體系。 國(guó)內(nèi)研究的現(xiàn)狀 隨著國(guó)內(nèi)廠商硬件技術(shù)的成熟， 國(guó)內(nèi)市場(chǎng) 已表現(xiàn)出向成長(zhǎng)期迅速發(fā)展的明顯趨勢(shì)。至今，已經(jīng)擁有了許多系列的智能卡集成電路、讀卡機(jī)集成電路。 Philips 半導(dǎo)體公司的 MIFARE 非接觸式智能卡技術(shù)誕生于 1990 年，到 1994 年這項(xiàng)技術(shù)被推向全球市場(chǎng)， 1995 年，第一個(gè)利用 MIFARE 技術(shù)生產(chǎn)的裝置開始應(yīng)用在英國(guó)、法國(guó)、加拿大、澳大利亞、芬蘭及捷克等國(guó)的公共交通系統(tǒng)上。最近又推出一種新型 Mifare卡，即 Mifare ultralight非接觸式 Ic卡，簡(jiǎn)稱為 MFO IC U1，有 512字節(jié) EEPROM，專用于車票系統(tǒng)， MFO卡最大的特點(diǎn)是交易時(shí)問只有 31． 4ms，比其它 Mifare卡要短得多。歐洲一些 IC卡及讀卡器制造商大都以Mifare技術(shù)為標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展自己的 IC卡事業(yè)。非接觸式 Ic卡和讀卡器的關(guān)鍵技術(shù)掌握在歐美國(guó)家和部分亞洲國(guó)家中，但真正形成大批量生產(chǎn)的廠家只有美國(guó)：德國(guó)、英國(guó)次之：日本、臺(tái)灣、新加坡處于同一檔次。從目前全球門禁系統(tǒng)的前端輸入設(shè)備的水平及發(fā)展方向來看，雖然磁卡和接觸式 IC卡讀卡器在門禁系統(tǒng)的應(yīng)用中還有一部分市場(chǎng)，但從發(fā)展趨勢(shì)上看，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(chǎng)。隨著其產(chǎn)業(yè)化的形成，各大專業(yè)公司由于其財(cái)力的雄厚、技術(shù)的先進(jìn)、市場(chǎng)的先導(dǎo)以及專業(yè)人員的積累，壟斷勢(shì)頭不斷呈現(xiàn)出來。 國(guó)內(nèi)外情況 國(guó)外研究現(xiàn)狀 目前歐美門禁系統(tǒng)市場(chǎng)正逐漸進(jìn)入成熟階段，其產(chǎn)業(yè)的分工已進(jìn)入細(xì)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(guó)的 HMD公司、 h1dala公司、德國(guó)的 Destle公桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 3 頁 共 54 頁 司。這給廣大的中國(guó)用戶帶來諸多不便；第四是國(guó)外品牌的產(chǎn)品為了其廠家的商業(yè)利益，對(duì)其產(chǎn)品進(jìn)行了大量的加密措施，在硬件上采用專用大規(guī)模集成器件，在軟件上使用軟件狗，即使用戶發(fā)現(xiàn)某一方面不合適，也束手無策。由于目前國(guó)內(nèi)尚未成功開發(fā)出可與國(guó)外著名廠商的門禁系統(tǒng)相抗衡且技術(shù)先進(jìn)的產(chǎn)品。當(dāng)要開門時(shí)，只要將 Ic卡在讀卡器前一劃，讀寫器就會(huì)識(shí)別出該卡是否對(duì)應(yīng)此門，當(dāng)密碼正確則打開門，并自動(dòng)準(zhǔn)確記錄下卡號(hào)和開門時(shí)間等信息。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(jìn)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(shí)間和地域的限制。適用各種機(jī)要部門，如銀行、賓館、機(jī)房、辦公大樓、智能化小區(qū)、工廠、軍械庫(kù)、機(jī)要室等。門禁控制系統(tǒng)是一種新型智能化的安全管理系統(tǒng)，它集自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和現(xiàn)代安全管理措施為一體，涉及電子、機(jī)械、光學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)等諸多方面。 經(jīng)過軟件編程以及串口通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)了門禁系統(tǒng)的各種功能。 本文正是通過智能卡，單片機(jī)，讀卡器等專門為小區(qū)開發(fā)了一套門禁系統(tǒng)。 門禁系統(tǒng)是一套現(xiàn)代化的、功能齊全的門禁系統(tǒng) ,不止是作為進(jìn)出口管理使用，而且還有助于內(nèi)部的有序化管理。門禁系統(tǒng)的另一優(yōu)點(diǎn)是可以隨時(shí)增加和刪除某一卡。系統(tǒng)根據(jù)該卡的卡號(hào)和當(dāng)前時(shí)間等信息，判斷該卡持有人是否可以進(jìn)出，如果可以，則系統(tǒng)自動(dòng)開門，否則，不開門。因而智能、安全、高效的現(xiàn)代化門禁管理已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，同時(shí)它也是現(xiàn)代化智能建筑的一個(gè)重要組成部分。目前智能門禁管理系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于工廠、學(xué)校、寫字樓宇、物業(yè)小區(qū)、商店、金融系統(tǒng)、電信系統(tǒng)、軍事系統(tǒng)、賓館等多種場(chǎng)合，大大提高了整體的工作效率及系統(tǒng)安全管理需求。 關(guān)鍵詞 ： 非接觸式 IC 卡；射頻識(shí)別；讀卡器 ；門禁系統(tǒng) Abstract This article introduces a kind of Entrance Guard System that is based on Radio Frequency Identification cards. Contactless IC Card is one kind of new technology in the field of IC card， which is the bination of Radio Frequency Identification technology and IC card technology. Radio Frequency Identification technology is a new technology of auto identification in recent years. Wireless and bidirectional munication between reader and contactless card is their munication mode to identify the goal and to swap data by radio frequency identification. The power of IC card circuit is supplied by the power of electromagic wave from reader. Because contactless IC card has some