基于STM8L的门禁信息采集终端机-毕设

北京工业大学毕业设计（论文）基于STM8L处理器的智能门禁信息采集终端机的研究姓名：周尚学号：08521127专业：电子信息工程指导教师：王铁流2012年5月28日北京工业大学毕业设计（论文）摘要传统的基于RS232/RS485的门禁系统具有控制范围小和布线繁琐等局限性，已经不能满足社会的快速发展。本文设计了一种基于GPRS(GeneralPacketRadioService)网络的智能门禁信息采集终端机，该系统具有监控范围广、无需布线等特点，对于需要远程、大范围的门禁信息采集和监控，例如大型房屋租赁的全城、甚至全国房屋信息管理，具有迫切需求。本系统以STM8L系列微控制器作为核心，应用RFID(RadioFrequencyIdentification)读写器对用户刷卡信息进行认证，并通过GPRS模块将数据上传。本文重点研究了用户信息的采集和数据的传输功能,重点包括RFID读卡芯片和射频卡的功能开发、GPRS模块与单片机的通信控制接口的开发。论述了其实现方法，包括系统设计、硬件电路设计、软件设计及系统测试。该系统的主要功能是：使用STM8L处理器通过SPI(SerialPeripheralInterface)总线接口与RFID读写器进行通信，当有用户使用射频卡时读写器采集信息，处理器对采集到的信息进行认证，并将用户的信息和门禁系统的状态存储到存储器中。随后STM8L通过通用串口发送AT指令控制SIM900AGPRS模块，将数据以SMS(ShortMessagingService)或TCP/IP的方式发送到用户的监控设备上。本文最终完成了智能门禁信息采集终端机的设计，实现了数据采集和传输功能，最后给出了实验样机的测试结果。关键词：智能门禁、STM8L、RFID、GPRS北京工业大学毕业设计（论文）ABSTRACTThetraditionalRS232/RS485-basedaccesscontrolsystemcannotsatisfytherapiddevelopmentofsociety,justbecauseofitslimitedcontrolscaleandmultifariouscircuitry.ThispaperintroducesadesignofintelligentaccessinformationcollectionterminalthatbasedonGPRS(GeneralPacketRadioService).Thesystemhaswidemonitoringscopeandwiringconvenience.Forthosewhoneedaremote,awiderangeofaccesscontrolinformationcollectionandmonitoring,suchaslarge-scalerentalofthewholecity,andeventhenationalhousinginformationmanagement,hastheurgentneeds.ThissystemusestheSTM8Lfamilymicrocontrollerasthecore,RFID(RadioFrequencyIdentification)readertoauthenticatetheuserinformationofcard,anduploaddatathroughGPRSmodule.Thispaperfocusesontheuserinformationacquisitionanddatateansferfunction.HighlightsincludethefunctionaldevelopmentoftheRFIDreaderchipandRFcard,andthedevelopmentofGPRSmodulecommunicationwiththeMCUcontrolinterface.Anditsrealizationmethodsarediscussed,includingthesystemdesign,hardwarecircuitdesign,andsoftwaredesignandsystemtest.Thesystem’smainfunctionsare:useSTM8LprocessorthroughtheSPIbusinterfacetocommunicatewiththeRFIDreader；GatherinformationwhenauserusestheRFcard.P、theprocessorforauthenticationoftheinformationcollectedandsavetheuserinformationandaccesscontrolsystemstate.SubsequentlySTM8LprocessorcontrolstheSIM900AGPRSmodulebyATcommands,andsenddatabySMS(ShortMessagingService)orTCP/IPtotheuser’smonitoringequipment.Thearticlecompletesthedesignofintelligentaccessinformationcollectionterminalwithdataacquisitionandtransmissionfunctions.Finally,thetestresultsoftheexperimentalprototypearealsoshowed.Keywords：Intelligentdoormonitor,STM8L,RFID,GPRS北京工业大学毕业设计（论文）目录1绪论....................................................................11.1课题背景..........................................................11.1.1网络型智能门禁系统...........................................11.1.2STM8L简介...................................................11.2本文的研究内容及方法..............................................31.2.1本文研究内容.................................................31.2.2本文研究方法.................................................32系统设计与硬件电路实现..................................................52.1系统设计..........................................................52.1.1系统设计要求.................................................52.1.2系统组成.....................................................52.2单片机系统模块设计................................................62.2.1单片机电路设计...............................................62.3GPRS数据传输模块设计..............................................82.3.1SIM900A模块介绍.............................................82.3.2数据传输的电路设计..........................................102.4RFID数据采集模块设计.............................................122.4.1MFRC522介绍................................................122.4.2数据采集的电路设计..........................................132.5辅助部分模块设计.................................................142.5.1存储器电路设计..............................................142.5.2执行机构驱动电路设计........................................142.5.3时钟显示电路设计............................................143系统软件设计...........................................................163.1系统主程序设计...................................................163.2数据传输部分程序设计.............................................173.3数据采集部分程序设计.............................................194系统测试...............................................................224.1测试对象.........................................................224.2测试环境搭建.....................................................224.3测试内容.........................................................224.4测试流程.........................................................234.5测试结果.........................................................24结论.....................................................................26致谢.....................................................................26北京工业大学毕业设计（论文）主要参考文献.............................................................28附录.....................................................................29北京工业大学毕业设计（论文）11绪论1.1课题背景1.1.1网络型智能门禁系统门禁管理系统一般分为独立型和联网型，联网型门禁管理系统通讯方式常见有RS-232、RS-485、CAN和TCP/IP，采用TCP/IP通讯方式的联网型门禁系统简称为TCP/IP网络型门禁系统。随着信息时代的发展，网络已经普及到我们的生活中。传统基于RS232/485的智能门禁系统具有控制范围小和布线繁琐等局限性，已经不能完全满足社会的需求。联网型智能门禁系统具有更广阔的应