【正文】 禁系統(tǒng)早已超越了單純的門道及鑰匙管理，它已經(jīng)逐漸發(fā)展成為一套完整的出入管理系統(tǒng)。 在該系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加相應(yīng)的輔助設(shè)備可以進(jìn)行電梯控制、車輛進(jìn)出控制，物業(yè)消防監(jiān)控、保安巡檢管理、餐飲收費(fèi)管理等，真正實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)一卡智能管理。初期的門禁系統(tǒng)僅僅是獨(dú)立的磁卡系統(tǒng)，可以用編程卡或手持編程器進(jìn)行設(shè)置和管理，后來隨著計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展，門禁控制系統(tǒng)逐漸開始由計(jì)算機(jī)來管理和控制，門禁系統(tǒng)也由單個(gè)的門禁控制發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)控制，門禁的管理功能也日見增多，系統(tǒng)的安全性日益完善。 注意到隨著門禁控制技術(shù)的成熟和發(fā)展，門禁系統(tǒng)得到空前廣泛的應(yīng)用和普及，作為安全領(lǐng)域 3 大部分之一（門禁、監(jiān)控、報(bào)警）門禁系統(tǒng)并不是孤立的系統(tǒng)，需要不斷地發(fā)展和提高，滿足安全領(lǐng)域多樣性的發(fā)展需要?，F(xiàn)在國際最流行最通用的還是非接觸 IC 卡門禁系統(tǒng)。 系統(tǒng)的實(shí)用性；門禁系統(tǒng)的功能應(yīng)符合實(shí)際需要, 不能華而不實(shí)。因此, 系統(tǒng)的實(shí)用性是首先應(yīng)遵循的第一原則。特別是可操作性（便捷性）,使具備電腦初級(jí)操作水平的管理人員，通過簡單的培訓(xùn)就能掌握系統(tǒng)的操作要領(lǐng)，達(dá)到能完成值班任務(wù)的操作水平。要求該產(chǎn)品系統(tǒng)要有五年以上市場的成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，擁有相應(yīng)的客戶群和客戶服務(wù)體系。強(qiáng)大的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能和聯(lián)動(dòng)報(bào)警功能，充分保證使用者環(huán)境的安全性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，對需要實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行了合理配置，并且這種配置是可以改變的，甚至在工程完成后，這種配置的改變也是可能的和方便的。同時(shí)，可以擴(kuò)展為考勤系統(tǒng)、會(huì)議簽到系統(tǒng)、巡邏管理系統(tǒng)，就餐管理系統(tǒng)等一卡通工程。系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)真正做到開電即可工作, 插上就能運(yùn)行的程度。從計(jì)算機(jī)的配置到系統(tǒng)的配置，前端設(shè)備的配置都充分仔細(xì)地考慮了系統(tǒng)可靠性。我們在做到系統(tǒng)故障率最低的同時(shí)，也考慮到即使因?yàn)橐庀氩坏降脑蚨l(fā)生問題時(shí)，保證數(shù)據(jù)的方便保存和快速恢復(fù)，并且保證緊急時(shí)能迅速地打開通道。 系統(tǒng)的先進(jìn)性；在保證穩(wěn)定性 實(shí)用性 和 便捷性的前提下，門禁產(chǎn)品應(yīng)該具備一定的先進(jìn)性，以保證在今后的數(shù)年內(nèi)不會(huì)被淘汰，并且可以滿足門禁使用中的要求和需求[2]。使用者用一張卡可以打開多把門鎖，對門鎖的開啟也可以有一定的時(shí)間限制。對何人何時(shí)何地驚醒詳細(xì)跟蹤，以實(shí)現(xiàn)中心對出入口德24小時(shí)控制、監(jiān)視、及管理。電子鑰匙：授權(quán)后的ID卡即可當(dāng)做電子鑰匙，將此電子鑰匙感應(yīng)前一晃，控制器對該卡進(jìn)行身份驗(yàn)證，驗(yàn)證合法后即控制電子門鎖自動(dòng)打開。系統(tǒng)可沒有最高權(quán)限卡，該卡可以打開系統(tǒng)轄區(qū)內(nèi)所有電子門鎖。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 （1）讀卡功能 （2）添加管理卡功能 （3）增加、刪除用戶卡功能 （4）更改管理卡 （5）清除所有用戶卡 （6）鍵盤控制管理卡操作 （7）蜂鳴器實(shí)現(xiàn)刷卡、按鍵提示2 門禁系統(tǒng)的方案論證 門禁系統(tǒng)的總體方案本系統(tǒng)由51系列單片機(jī)AT89C5按鍵、蜂鳴器、T7122MI讀卡等模塊構(gòu)成。正常使用時(shí)，用戶持卡靠近讀卡天線，門禁控制器讀入卡號(hào)，并與存儲(chǔ)在內(nèi)部的卡號(hào)比較，如果有相同的卡號(hào)，說明此卡合法，門禁機(jī)響以長音，提示成功，如果讀卡失敗，而不響應(yīng)[4]。讀 卡 模 塊門 禁 控 制 器蜂鳴器接口電路下位PC機(jī)圖1門禁系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖 門禁系統(tǒng)的各個(gè)方案論證方案一：PIC16C84單片機(jī)芯片。它有高性能的類似于RISC的指令，共有35條單字節(jié)的指令，所有的指令除程序分支指令需要兩個(gè)指令周期外，都只需要一個(gè)指令周期。方案二：AT89C51芯片。易失性存儲(chǔ)與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容?；谝陨纤觯鶕?jù)系統(tǒng)需要及所學(xué)知識(shí)本論文選方案二。它是利用單片機(jī)I/O口讀取的點(diǎn)評(píng)高低來判斷 是否有鍵按下，這種方式的缺點(diǎn)是占用的I/O口數(shù)較多。圖2獨(dú)立式鍵盤方案二：基于串并轉(zhuǎn)換電路的鍵盤形式，如圖3。鍵盤掃面時(shí)，從S1~S8一次輸出低電平，然后檢測P11（回送線），如果P11（回送線）為高電平則表示無鍵閉合，如果P26（回送線）等于0，將S1~S8上的數(shù)據(jù)經(jīng)過簡單處理得到對應(yīng)的鍵值[6]。圖3 基于串并轉(zhuǎn)換電路的鍵盤形式方案三：行掃描的鍵盤形式，如圖4。當(dāng)鍵盤沒有按下時(shí)，則輸入線就會(huì)被拉低，這樣通過讀入輸入線的狀態(tài)就可以得知是否有鍵按下了。3 門禁系統(tǒng)的硬件部分 主控芯片部分 原理圖 以AT89C51處理器為核心控制外圍設(shè)備，當(dāng)T7122M讀卡模塊有檢測到卡，判斷是否管理卡或者用戶卡，如果是管理卡，通過按鍵1，鍵2，鍵3，鍵4，蜂鳴器發(fā)出不同數(shù)量的響聲，做出相應(yīng)的處理，如果是用戶卡，蜂鳴器響一聲，門開。圖5 主控部分原理圖 鍵盤控制部分 采取串并轉(zhuǎn)化電路的鍵盤形式（1）原理圖圖6串并轉(zhuǎn)換電路的鍵盤形式（2）工作原理 7SLS164是串并轉(zhuǎn)化芯片，它把SDA（P27）上的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為8位的并行數(shù)據(jù)，S1/S2/S3/S4/S5/S6/S7/S8作為鍵盤掃描線，P26為鍵盤數(shù)據(jù)回送線。（3）功能說明 KEY1：增加用戶卡 KEY2：刪除用戶卡 KEY3：刪除管理卡 KEY4：清除所有用戶卡 蜂鳴器控制部分、蜂鳴器原理圖如下所示： 圖7 蜂鳴器原理圖、工作原理和功能說明工作原理：單片機(jī)通過P37來控制蜂鳴器的工作與關(guān)閉。 =0時(shí)，PNP三極管導(dǎo)通，蜂鳴器開始工作。 功能說明：（1）刷卡時(shí)蜂鳴器響一聲，說明讀到用戶卡。 （3）相應(yīng)的按鍵時(shí)給予相應(yīng)的提示音。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。AT89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案[9]。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。另外，該引腳被略微拉高。/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 T7122MI工業(yè)級(jí)讀卡模塊、T7122MI的概述 T7122M是非接觸式射頻ID卡專用讀卡模塊，采用先進(jìn)的射頻接收線路，嵌入Microchip微控制器，結(jié)合優(yōu)秀的解碼算法，對EM4100兼容式ID碼接收、校驗(yàn)、輸出。 生產(chǎn)中對于關(guān)鍵元器件如射頻IC、振蕩回路的電容、天線線圈等100％經(jīng)過儀器測試，保證元器件的參數(shù)符合要求?？傊?，本讀卡模塊首先保證可靠性，再盡可能地增大讀卡距離。 實(shí)際應(yīng)用中，讀卡線圈幾乎無法避免外圍金屬的影響（如金屬外殼、PCB板等影響），從而導(dǎo)致線圈電感量發(fā)生河大的變化，破壞電容和電感的諧振頻率。因此，在T7122MI中不再采用自動(dòng)頻率調(diào)整電路，而采用外加補(bǔ)償電容來補(bǔ)償線圈電感量減小。、應(yīng)用電路簡圖圖8 同步串行輸出應(yīng)用簡圖、數(shù)據(jù)輸出格式和輸出波形 共輸出48bits，即6個(gè)字節(jié)。校驗(yàn)和運(yùn)算變量類型為BYTE類型，運(yùn)算過程進(jìn)位被丟棄。輸出波特率均為9600Bits/S。（2）通過SO腳把卡號(hào)傳到單片機(jī)芯片管教上。4 門禁系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì) 程序循環(huán)中主要工作為判斷是否有卡刷，若有刷卡則判斷是什么卡，然后進(jìn)行相應(yīng)的處理。它作為一種新型現(xiàn)代化安全管理系統(tǒng)，集自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和現(xiàn)代安全管理措施為一體，通過在建筑物內(nèi)的主要出入口、電梯廳、設(shè)備控制中心機(jī)房、貴重物品的庫房等重要部門的通道口安裝檢測機(jī)構(gòu)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由控制機(jī)構(gòu)在中央控制室中完成對各通道口的通行對象及通行時(shí)間等進(jìn)行實(shí)時(shí)控制或設(shè)定程序控制，從而實(shí)現(xiàn)對出入口的控制[13]。硬件調(diào)試的主要任務(wù)是排除硬件故障，其中包括設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和工藝性故障。按照電路原理圖用萬用表逐步檢測電路板中所有器件的各引腳，尤其是電源的鏈接是否正確；檢查各開關(guān)按鍵是否