基于单片机的门禁系统设计论文

1毕业设计（论文）基于单片机的门禁系统设计班级：14级物联网应用技术(5)班学生姓名：陈斌武指导教师：庞文健2016/9/1IIII目录摘要...............................................错误!未定义书签。Abstract..........................................................II引言.............................................................III1绪论..............................................错误!未定义书签。1.1门禁系统简介...............................错误!未定义书签。1.2门禁系统的发展过程及国内外现状分析........错误!未定义书签。2门禁的方案设计..................................错误!未定义书签。2.1门禁的系统组成............................错误!未定义书签。2.2系统的硬件设计组成.........................错误!未定义书签。2.3系统的软件设计............................................73硬件设计..........................................................83.1电源设计..................................................83.2门禁控制器................................................83.3.基于RF射频模块RFM12的无线传输平台设计..................103.4读卡器....................................................123.5RS232转化电路...........................................143.6电子锁....................................................143.7周边设备..................................................154软件设计.........................................错误!未定义书签。4.1主控设备的软件设计.......................................194.2无线传输模块的软件设计...................................324.3管理软件设计.............................................455总结..............................................错误!未定义书签。I摘要随本文详细介绍了刷卡门禁系统的硬件组成和系统的软件开发过程。给出了刷卡门禁系统的电路原理图，以及主程序设计的设计框图和程序。主要分析了单片机与FM1702高频读卡器频模块的接口电路、报警电路、门锁继电器电路、液晶12864电路以及单片机最小系统。读卡器由读卡模块、单片机控制模块、射频天线以及智能IC卡组成。读卡器能读写荷兰Philips公司的Mifare非接触式射频卡。当有卡进入时，读卡器内数据后台通过单片机进行处理程序判断是不是合法IC卡，并且将卡号传送到液晶12864上显示。读卡器的软件部分主要包括程序设计,包括询卡、选择卡片、读取卡片、判断IC卡是否合法等。读卡器采用内部集成有8K字节Flash程序存贮器的STC89C52单片机作控制器，系统完全采用SPI通信，其接口管脚少、连线简单，有利于缩小读卡器的体积关键词：门禁系统，无线通信，非接触式IC卡IIAbstractWiththeadvanceofsafetyrequestandthepromotionofmanagementlevel,everycompanyneedstrengthenthemanagementofthepersonnelinandout.Accesscontrolisusedbymanycompanies,butthemostofthemaresingleaccesscontrol，itisunfittedtothecompanythathasmanydoors.Theycannotbemanageduniformlyandhavenottheadditoryfunctionsuchasstatistics,demandandcheckingonworkattendance.However,currentaptitudedoor-guardsystemsaregenerallybasedonwirecommunication.Thisisunpracticalsometimesbecauseitsrelativeexpenseishigh,wiresaredifficulttobeplaced,systemupdateishard.Ontheotherhand,radiocommunicationgetsridofmostabovedemerits.Thisiswhywirelessdoor-guardsystemisatrendinthefuture.Thistopicisdesignedtonon-contactICcard-basedwirelesscommunicationnetworkaccesscontrolsystem.Inthisthesis,weproposeasolutionforwirelessdoor-guardsystem.Accordingtoresearchondoor-guardsystem,wefigureoutasoftwareandhardwaresolutionspeciallyapplyingtoresidencecells.Thesolutionisbasedonsinglestarnetworkarchitecture,choosingRFmoduleRF12asthecoremoduleoftranceivercircuit,italsobringsinavoicecodecplatformasvoiceproceeser.Initssoftwaredesign,throughVisualBasicprogramstheestablishmentofsimpleandpracticaldatabasesystemandareasonablehumanmachineinterfaceaspectsofmanagers.Highcostperformanceoftheaccesscontrolsystemtosolvetheoffice-widemanagementofaccesscontrolsystemusestheexistingwiredcommunicationisdifficulttoexpand,itisdifficulttoupgradeandsoon.Keyword:AccessControlSystem，WirelessCommunication，Non-contactICcard1引言在现今社会，随着人们对生活安全各方面要求的不断提高，门禁系统的应用范围越来越广泛，因此门禁系统已成为现在科技的一个热门研究课题。目前，门禁系统已成为生活安全中极其重要的一部分。在一些发达国家，门禁系统的应用远远高于其它安全系统，门禁系统之以能在众多安防产品中脱颖而出，根本原因是因为其改变了以往安防产有效的大大的防止了罪犯从正常通道的侵入，并且可以在罪案发生时通过对通道的控制限制罪犯的活动范围，制止犯罪或减少损失。安装有门禁系统的建筑具有以下优点:1、具有对门户出入控制，保安防盗，报警等多种功能。2、方便内部员工或住户出入，同时杜绝外来人员随意进出，既方便了内部管理，又增强了内部的保安。3、门禁管理系统作为智能建筑中不可缺少的安保自动化的一部分，为用户提供一个高效的工作环境，从而提高管理的层次。也正是由于门禁系统实用性强，市场需求大，应用广泛，我们便选此作为研究设计的课题。21绪论1.1门禁系统简介随着科学技术的不断发展，门禁系统在国内得到广泛的普及。作为智能弱电系统中的一种安防系统，门禁系统集自动识别技术和现代安全管理措施为一体，涉及光电，电子，机械，计算机，通讯，生物技术等诸多新技术，体现了现代智能化管理的要求[1]。实际上，门禁系统就是在建筑物内外的出入口通过持有非接触式卡片来对人（或物）的进出实施放行，拒绝，记录等操作的智能化管理系统，为大门门禁控制，考勤管理，智能楼宇系统，高安全性出入口管理等安全，方便的实施出入控制。门禁控制系统有时也称为出入监督智能系统，其功能是有效地管理门的开启与关闭，保证授权出入门人员的自由出入，限制未授权人员的进入，对暴力强行入门行为，予以报警。同时可对出入人员分类管理，对出入区域分类管制，对出入人员代码，出入时间，出入号码进行登录与存储[2]。电子门锁是近几年随着电子计算机技术，尤其是智能IC卡应用技术的提高发展起来的，随之而产生的接触式智能IC卡和密码键盘门禁系统也越来越被人们重视和使用。电子计算机作为系统管理主机，通过联接系统的各个读卡器(即开门控制器)管理门锁。智能IC卡具有存储运算功能，经初始化和授权后成为控制门锁开和关的特殊钥匙，从而便构成一个现代化的门禁系统。从上面的描述，我们可以看到门禁系统发展完善的过程是现代科技与人类文明相结合而逐步完善的过程。门禁系统以其优良的性能和方便、安全的操作为人类社会生产力的发展做出了重要的贡献。但是目前的智能门禁系统大多数是基于有线通信的方式来实现的。众所周知，有线通信具有安全、稳定性好、易于实现等优点；但同时有线通信方式具有初装费用高、施工时间长、无法移动、变更余地小、维护费用高、覆盖面积小、扩展困难等缺陷。随着通信技术的发展，无线通信网络进入了一个新的天地。功能强、容易安装、组网灵活、即插即用的网络连接、可移动性强等优点，使得无线网络提供了不受限制的应用。网络管理人员可以迅速而容易地将其加入到现有网络中运行。随着无线数据通信逐渐成为一种越来越重要的通信方式，人们设计出一种更安全有效、方便智能的门禁系统——无线门禁系统。本课题针对人们对智能安防系统日益增长的追求，提出一套基于无线传输方式的门禁系统。31.2门禁系统的发展过程及国内外现状分析门禁系统是在传统门锁的基础上发展而来的，后者是机械装置，在人出入很多的地方，例如办公室，酒店等钥匙的管理造成不便。随着电子技术的发展，这一问题得到了解决，出现了电子磁卡锁，电子密码锁等电子门禁系统，该系统提高了人们对出入口的管理程度。又随着电子芯片的高度集成化和生物识别技术的发展，智能门禁系统得以出现。以下是门禁系统的发展过程：第一代门禁：键盘输入密码方式——会有因忘记密码而被拒之门外。第二代门禁：接触卡式门禁系统，例如：(1)磁码卡，是把瓷质贴在朔料卡片上制成。磁卡可改写，应用方便。缺点是易消磁，易磨损。(2)铁码卡，是用特殊的金属线排列编码，采用金属磁烧的原理制成，不易被复制。第三代门禁：非接触式IC卡门禁卡片采用了先进半导体制造技术和信息安全技术，利用电子回路及感应线圈在读卡器本身产生特殊震荡频率，当卡片进入读卡器能量范围时产生共振，感应电流使电子回路发射信号到读卡器，经读卡器将收到信号转换成卡片资料，送到控制器进行判断、决策。第四代门禁：生物辨识门禁系统它包括指纹机，掌纹机，视网膜辨别机和声音识别及人脸识别装置。目前指纹识别门禁系统