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1、 . . . 毕业设计论文 论文题目：基于AT89C52单片机的小区门禁系统系 部 电子通信工程系 专 业 通信技术 班 级 学生 学 号 指导教师 2012年5月 5 日 . . . . 摘 要本设计简单介绍了RFIC（射频卡）的技术，课题研究设计了基于RFIC（射频卡）识别的门禁系统。详细分析了系统的硬件设计和软件设计，以及主要程序设计的流程图和程序。形成了一套完整的门禁控制管理系统。本文所设计的门禁系统，具有较强的实用性、较高的性价比和良好的扩展性。设计阐述了门禁系统的单机应用和联网应用设计方案，以及设计时所遵循各种规;详细描述了门禁系统的核心硬件，门禁控制器和RS422-RS232转换
2、电路的设计。本门禁系统可采用RS422总线型网络进行组网，用RS422-RS232转换电路实现和上位机的串行通信，门禁控制器和上位机所有串行通信都是通过调用设计的串行通信动态库中的函数来实现的。关键词 门禁系统；单片机；数据库；串口通信；动态库AbstractThis paper briefly introduced the RFIC (radio frequency card) technologies. This paper research and development issues based on the RFIC (radio frequency cards) to identi
3、fy the Access Control System. Detailed analysis of the systems hardware design and software design, and the main flow chart of the program design and procedures. Form a complete set of access control management system.The Access Control System recommended in this thesis possesses better practicabili
4、ty, high ratio of performance over price and preferable expansibility. This paper elaborated applications of the single and network Access Control System, refers to some kinds of design standards, expounds the kernel hardware of ACS, including the hardware of the controller and the transition circui
5、t between RS422 and RS232 signals. The designed ACS is composed in the net by RS422 bus, and communicates with PC by calling the functions in the dynamic link library of the serial communication with the help of the transition circuit between RS422 and RS232 signals.Keywords：Access Control System; M
6、CU; Database; Serial communication; Dynamic link libr目 录摘 要IAbstractII第1章 门禁控制系统和RFIC技术11.1 门禁控制系统的简介11.2 门禁控制系统的组成21.3 门禁控制系统的工作原理、方式和功能31.4 本系统的设计方案41.5 RFIC简介41.6 RFIC的工作原理51.7 RFIC的优点51.8 IC卡应用系统的组成部分5第2章 系统硬件电路部分设计72.1 系统硬件设计实现方案选择72.2 AT89C52单片机简介82.3 系统看门狗电路92.4 系统存储器的扩展92.5 AT24C64的访问操作10第3章
7、 系统通信电路设计113.1 基于AT89C52的串行通信协议113.2 RS422通信标准113.3 RS422-RS232转换电路133.4 IIC总线13第4章 系统软件部分设计154.1 数据库设计154.2 串行通信动态库的设计164.3 程序设计194.4 程序流程图22第5章 本设计总结与展望23致 24参考文献25附 录26附 录29附 录30附 录31附 录32第1章 门禁控制系统和RFIC技术1.1 门禁控制系统的简介1门禁系统门禁系统即出入口门禁系统，是对出入口通道进行管制的系统，该系统控制各类人员的出入以及他们在相关区域的活动。其控制的基本原理是:按照人的活动围，预先制
8、作出各种层次的卡或预定密码。在相关的大门、室门等处安装读卡器，持卡者把自己的卡片放到读卡器上识别，读卡器把读到的卡号等信息发送到控制器，经控制器判断，如身份符合，门锁就开启，否则就禁止入或者报警。通过门禁控制系统，可有效控制人员的活动。目前它是解决小区或重要部门出入口实现安全防管理的有效措施。适用各种机要部门，如银行、宾馆、机房、军械库、机要室、办公间、智能化小区、工厂等。2门禁控制系统发展的历史背景当今社会是科学技术日新月异、飞速发展的信息时代。人们正感受着高科技带来的极大方便和益处，同时，人们对于高科技服务于生活的要求也越来越高。但随着科技的发展，运用高科技手段进行盗窃、抢劫和间谍等犯罪行
9、为层出不穷。人们企盼着更可靠更安全的、与时俱进的安全防措施，以有效的阻止这些犯罪行为的侵犯。门禁系统将智能卡与锁有机结合，进而由智能卡代替钥匙，配以微机控制，实行智能管理，有效的解决了传统门锁的多种不足。以下是门禁系统的发展的几个阶段:第一代门禁:单一的键盘输入密码方式常常会有因忘记密码而被拒之门外尴尬的事时有发生；第二代门禁:接触卡式门禁系统。第三代门禁:感应卡即非接触式IC卡门禁。第四代门禁:生物辨识系统。它包括指纹机，掌纹机，视网膜辨识机和声音识别以及人脸识别装置等。3门禁控制系统的发展现状门禁系统是随着自动识别技术的发展而迅速发展的，国外门禁系统的知名品牌有美国的休斯(HID)、西屋(
10、WSE)、洛泰克(NTK)，以色列的DDS、英国的集宝等品牌。国从事门禁系统有捷顺、青云等公司。目前，国外研制和使用的门禁系统主要集中在感应门禁系统和生物识别门禁系统。在生物识别门禁系统中又以指纹门禁系统应用最为广泛。随着计算机图像处理和模式识别理论以及大规模集成电路技术的不断发展与成熟，指纹自动识别系统的体积不断缩小，其价格也将不断降低。目前国外生产的门禁系统安全性较高，但是价格昂贵，感应式门禁系统控制器的价格从4000到3万元不等，包括读卡器、门锁、控制器、软件在的一套系统报价在万元左右。国生产的感应式门禁系统和指纹门禁系统价格较国外同类产品价格低大约百分之十到百分之五十左右。但系统的可靠
11、性和稳定性稍差一些。1.2 门禁控制系统的组成门禁控制系统原理如图1-1所示。图1-1 门禁控制系统原理图门禁控制系统主要负责出入口控制，其主要由以下部分组成：（1）非接触感应卡片：存储用户的不可复制和解密的IC号。（2）读卡器：通过射频感应原理，识别感应卡置加密卡号。（3）门禁控制器：识别用户卡片，判别卡的合法有效性，并做出相应的控制。 （4）电控锁：电动执行机构。（5）开门按钮：出门可以设置为按钮出门。（6）紧急按钮：当出现意外情况时按下紧急按钮。（7）232信号转换器：对所有数据存储器进行联网和远距离通讯，用于控制器与计算机之间通讯。（8）管理软件：通过电脑对所有单元进行中央管理和监控，
12、进行相应的时钟、授权统计管理工作。（9）电源：提供系统运作电源和电锁的执行结构的电源供应。1.3 门禁控制系统的工作原理、方式和功能1门禁控制系统的工作原理本系统采用感应式技术，或称作射频识别技术，是一种在卡片与读卡器之间无需直接接触的情况下即读取卡上信息。在感应式技术应用中，读卡器不断通过其部的线圈发出一个电磁场(激发信号)。当一个感应卡放在读卡器的读卡围时，卡的线圈在激发信号的感应下产生出微弱的电流，作为卡一个小集成电路的电源，而卡的集成电路存储有制造时输入的唯一的数字辩识(ID)，该从卡过解调信号(接收信号)传输回读卡器。读卡器将收到的无线信号按一定的格式传回给控制器，由控制器处理、检错
13、和转换成数字信号，控制器然后把这个数字辩识(ID)送给控制器上的微处理器，由它作出决策。使用感应式读卡器，不再会因为接触摩擦而引起卡片和读卡设备的磨损，也无需将卡塞入孔或磁槽刷卡。卡片只需在读卡器的读卡围晃动即可。2门禁控制系统的工作方式（1）单向感应式（读卡器控制器出门按钮电锁）使用者在门外出示经过授权的感应卡，经读卡器识别确认合法身份后，控制器驱动打开电锁，并记录进门时间。按开门按钮，打开电锁，直接外出。适用于安全级别一般的环境，可以有效地防止外来人员的非法进入。是最常用的管理模式。（2）双向感应式（读卡器控制器读卡器电锁）即持卡人出入均刷卡，方可出入受控场所，并记录出门时间。适用于安全级
14、别较高的环境，不但可以有效地防止外来人员的非法进入，而且可以查询最后一个离开的人和时间，便可为落实责任提供证据。（3）卡密码式刷完卡后，必须输入正确的密码，才能开门。密码是个性化的密码，即一人一密码。适用于安全性更高的场合，即使该卡片给人拣到也无法进入，还需要输入正确的密码。3门禁控制系统的功能（1）刷卡记录：当人员进/出门时需持卡在读卡器前进行读卡，读卡器读取信息后，将信息传送到主机，主单片机判断该信息的合法性，并可发出警报。（2）信息显示功能：选用带液晶读卡器，还可显示时钟，刷卡指示等信息。（3）记录存档及查询功能：主机会将刷卡信息、日期、时间等数据保存以供查询或直接传输到电脑进行处理。所
15、有读卡资料均有电脑记录。（4）密码键盘功能：如果用户想刷卡后按密码才允许进入。卡+密码的操作方式目的在于用于对安全性要求更加高的场合。连续3次密码输入错误键盘自动锁住。 （5）异常报警功能：门户的状态和行为，都可实时反映到控制室的电脑中，当门打开的时间过长，非法闯入、门锁被破坏等情况出现时，可以实现计算机报警。（6）系统扩展性好，具有联网功能：模块化的组网方式，集合RS422和IIC总线传输的优势，使系统的组网方式更加灵活，系统的扩展更加方便。1.4 本系统的设计方案本门禁系统主要设计目标是，设计一种具有对人员进出授权、记录、查询和统计等多种功能，还可作为人事管理、考勤管理等使用，可与任何机电设备产品及控制系统配合使用的智能卡门禁系统。本门禁系统既能方便部人员的自由出入，又能杜绝外来人员随意进出，提高安全防能力。本门禁系
