单片机的智能门禁系统的设计与实现.doc

1、1基于单片机的智能门禁系统的设计与实现摘要:本系统采用 AT89C52 单片机作为控制核心，实现读卡键盘扫描、显示以及驱动继电器模拟开门功能，以 1602 液晶完成数据信息的显示任务，RC522 非接触 IC 卡模块实现对 IC 卡信息的读取，以完成对卡片的识别。4*4 矩阵键盘可以通过手动输入的方式完成密码输入，避免卡片丢失影响到无法出入门的情况出现，系统具有键盘修改密码和设置时间的功能。它不仅提高了人们对出入口通道的管理效率，而且还有寿命长、使用方便、安全可靠、一卡多用等优点。该智能门禁系统的设计和使用更加人性化，更加符合社会发展潮流，能满足人们生活、工作的需要。关键词：门禁系统 AT89

2、C52 单片机 读卡器 继电器1.引言随着科技的发展，社会的进步，人民经济水平的提升，人们对生活和工作的环境及各方面要求也越来越高，已经不仅仅局限于美观、舒适，而是在此基础上对其适用性、可操作性、安全性及智能性方面提出了更高的要求。目前，普通的门锁被广泛的应用到我们的生活和工作中。在满足我们需求的同时，也带来了许多不安全的因素。例如，运用高科技手段进行盗窃、抢劫等等，怎样才能使人们的安全防范措施跟得上科技的发展、更有效的阻止这些犯罪行为的侵犯从而保护自身利益呢？仅仅依靠普通的门锁、防盗门或者监控、报警等系统是不够的，门禁系统已近越来越多的被应用到我们的生活和工作中，但是普通的门禁管理已经不能满

3、足我们的需求了。而且，人们对门禁系统的应用已不仅仅是单一出入口的控制了，还将它大规模应用于社区、公司以及商城的门禁控制、考勤管理、安防装置等等。现在市场上的普遍使用的门禁系统由于功能简单，对人员管理不到位，尤其是遇到丢失门禁卡的情况时，会给人们带来很多麻烦，为此迫切需要设计功能多、使用方便、安全可靠的智能门禁系统。本文主要设计了基于 AT89C52 单片机的门禁控制系统。以单片机为核心采用以 FRID 技术为主，键盘密码锁为辅的方式来使用门禁装置。按照编码规范编写程序来实现门禁的功能。当人们刷卡或者使用密码锁时，程序会将识别的卡号和密码传送到单片机内进行比较，确定该卡是否拥有此权限、密码是否正

4、确，从而实现该系统的功能。2.门禁系统的系统概述2.1 门禁简介门禁系统顾名思义就是对出入口通道进行管制的系统，出入口门禁安全管理系统是新型现代化安全管理系统，它是在传统的门锁基础上发展而来的。传统的机械门锁仅仅是单纯的机械装置，山西大学商务学院本科毕业设计2无论结构设计多么合理，材料多么坚固，人们总能用通过各种手段把它打开。在出入人很多的通道（像办公室，酒店客房）钥匙的管理很麻烦，钥匙丢失或人员更换都要把锁和钥匙一起更换。在数字技术网络技术飞速发展的今天门禁技术得到了迅猛的发展。早已超越了单纯的门道及钥匙管理，它已经逐渐发展成为一套完整的出入管理系统。它在工作环境安全、人事考勤管理等行政管理

5、工作中发挥着巨大的作用。在该系统的基础上增加相应的辅助设备可以进行电梯控制、车辆进出控制，物业消防监控、保安巡检管理、餐饮收费管理等，真正实现区域内一卡智能管理。2.2 门禁系统方案选择2.2.1 功能方案选择随着门锁的缺陷的逐渐增加，智能门禁的使用越来越来普遍，人们对其使用的方便程度追求也越来越高。单一功能的门禁系统已近不能满足人们的需求，所以设计一个功能全面、使用方便、安全可靠的智能门禁系统就迫在眉睫。为此，根据需求设计了由密码锁和 RFID 射频识别双功能的门禁系统。该系统使用方便，有备用开启门禁控制的的功能（密码锁） 。当门禁卡丢失或者忘记携带的时候，依旧可以使用密码锁将门禁装置开启，

6、不会耽误人们的正常生活及工作的时间。2.2.2 控制器方案选择选用 AT89C52 单片机，C52 与 C51 相比，C51 是 128byte RAM，4K ROM，有 6 个中断源，有 T0、 T1 两个 16 位定时器。而 C52 是 256byte RAM，8K ROM，有 8 个中断电源，有T0、T1、T2 三个 16 位定时器。 C52 更加强大一些，更加适合该设计。2.2.3 IC 卡方案选择随这门禁系统的日渐成熟，门禁系统得到了飞跃式的发展。从而出现了很多卡试门禁系统，为了使系统更安全，用户使用更舒适，选择哪种 IC 卡也成为了困扰人们的问题。如表 1 所示；性能 磁卡 接触式

7、 IC 卡 非接触式 IC 卡信息载体 磁条 EEPROM EEPROM信息量 较小 大 大读取方式 电磁转换 电擦写 无线通信保密性 一般 好 好识别速度 慢 慢 很快读取距离 接触 接触 远使用寿命 短 长 很长成本 底 较高 较高多标签同时识别 不能 不能 能3表 1从上表可以明显看出，非接触式 IC 卡是当今门禁系统最好的选择、也是最适合的选择。所以本系统最终决定采用非接触式 IC 卡。2.2.4 IC 卡识别方案选择在识别方式上采用了较为流行的 RFID 射频识别技术，他与磁卡和条形码相比扫描速度更快、可重复使用、穿透性强、数据及易容量大、安全性高、抗污染能力和耐久性更强等等。而且R

8、FID 技术的应用已趋于成熟，容易应用。2.3 门禁系统工作原理门禁系统采用了 RFID 射频识别技术，射频技术也就是自动识别技术，利用射频的方式进行非接触双向接触通信，已达到识别目的并交换数据。RFID 应用领域非常广泛单单在安全门控领域就可以应用在小区、校园、楼宇企业等室内外安全通道。该门禁系统由 AT89C52 单片机，最小系统模块、LCD1602 液晶显示模块、密码识别模块、射频识别模块、继电器驱动模块组成。射频设别由*和 IC 卡组成。在需要设置门禁装置的通道安装该系统，设置可通过门禁装置的权限。当拥有该权限的 IC 卡被使用时，接收解读器发出射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出

9、存储在芯片中的信息，解读器读取信息并解码后，送至单片机控制器，单片机对信息进行权限对比。通过对比后，单片机启动蜂鸣器，然后在 LCD显示屏上显示单片机给出的命令，并执行该操作。如果用户丢失 IC 卡或者忘记携带时，可通过备用密码锁实现。该系统应用范围广、操作简单灵活、对人员管理性强（可储存出入人员信息） 、安全性高、安装调试简单、使用费用底等等。系统组成的框图如下：AT89C52读卡器 密码锁显示门控山西大学商务学院本科毕业设计4图 1-1 门禁系统结构图2.4 门禁系统的特点（1）功能全面门禁系统采用双重控制，主控使用射频识别控制，在特殊情况下采用备用密码锁控制。不会在时间上对用户产生影响。

10、（2）应用广泛，使用方便在多个领域都可以使用，也可以使用该系统做不同的应用及管理。操作简单，可以一卡多用，用户携带便捷。（3）抗干扰和抗污染能力强依赖射频传输的电磁信号不宜干扰，转换成的数字式电信号基本不会被干扰。而且 RFID 对水、油和化学品等物质具有很强的抵抗性。（4）数据的记忆量大，安全性强由于采用 RFID 技术，使用 RC522。它的最大内容是* 。随着记忆载体的发展，数据容量也有不断扩大的趋势。而且 RFID 承载的是电子试信息，其数据内容由密码保护，使其内容不易被伪造及变造。很好保护用户的信息。（5）使用寿命长，成本低安装调试简单，成本低，原件不宜损坏，维护方便。2.5 门禁系

11、统设计功能本设计为 FRID 射频识别与密码锁双重控制的门禁系统。该系统可实现功能：当人们刷卡时，如果该卡权限得到允许，液晶显示模块显示卡号，同时继电器工作指示灯亮，表示门锁打开。当该卡没有此门禁权限或者是非法卡时，蜂鸣器警报，表示门锁不开。当人们通过密码锁输入密码时，如果密码正确，即继电器工作指示灯亮，表示门锁打开。当密码错误时，蜂鸣器警报，表示门锁不开。3.系统的电路设计3.1 系统控制电路的设计本系统的电路原理如图 3.1 所示，采用 AT89C52 单片机作为控制芯片。添加 LCD 液晶显示电路、开门指示灯电路、蜂鸣器警报电路和*电路等，组成了门禁系统的整个控制电路。当蜂鸣器以及指示灯

12、门锁5RC522 接受到 IC 卡信息时，射频设别模块通过无线电讯号识别 IC 卡信息并读取相关数据，然后在控制中心进行信息比对，如果信息正确则推动三极管 Q2 导通，指示灯亮，表示门锁已开。如果信息比对不正确，说明该卡无此权限则推动三极管 Q1 导通，蜂鸣器警报，表示门禁信息不匹配，门锁不开。当用户采用备用系统（密码锁）时，如果密码正确则推动三极管 Q2 导通，指示灯亮，表示门锁已开。否则推动三极管 Q1 导通，蜂鸣器警报，表示密码错误门锁不开。通过模拟门锁指示灯以及蜂鸣器的状态来显示权限是否允许，起到安防及警报的功能。图 3-1 系统控制电路原理图3.2 系统电源的电路设计当前的门禁电源大

13、部分还是安装电池或者通 220V 来提供电压，相比而言 220V 较浪费而且危险，而电池耗电快容易漏电易生锈。为了解决这些问题，使设计方便，易操作，更加人性化。更为了稳定性以及高性价比。系统电源设计选择了 USB 接口来为电路板供电。本系统的电源原理如图 3.2 所示；山西大学商务学院本科毕业设计6图 3-2 电源原理图3.3 模拟门锁开关电路 本系统是模拟门锁的开关，为了方便成品的操作以及演示，所以该系统没有制作真实的门锁，而是采用模拟门锁开关，利用指示灯的开关来模拟门锁的开关。当用户使用 IC 卡刷卡或者使用备用控制系统（密码锁）来准备开启门锁时，如果 IC 卡的权限信息和密码正确是就会推

14、动三极管导通，继电器工作继而使指示灯亮，表示门锁开启。否则指示灯不亮，表示门锁不会开启。如图 3.3 所示；7图3-3 模拟门锁开关电路图3.4 蜂鸣器报警电路本系统的报警装置由蜂鸣器和 S8550 组成，每当系统装置上有按键按下时，蜂鸣器就会“嘀嘀”的响一声。当用户输入密码错误时，显示屏显示“PASSWORD ERROR ”，蜂鸣器就会发出“嘀”的长鸣声。当用户连续输入密码错误*次时，显示屏显示“LOCK” ，蜂鸣器发出“嘀”的长鸣声。如图 3.4 所示；图 3-4 蜂鸣器报警电路图3.5RFID 模块本系统我们采用 IC 射频识别读卡器，MF RC522 是应用于 13.56MHz 非接触

15、式通信中高集成读写卡系列芯片中的一员。有低电压、低成本、体积小的优势。是智能设备和便携带手持式设备研发中非常好的选择。如图 3.5 所示；山西大学商务学院本科毕业设计8图 3-5 读卡器电路原理图3.6 晶振本系统采用晶振电路主要是为了给单片机提供一个工作的脉冲，单片机 AT89C52 有一个用于构成内部震荡器的反相放大器，XTAL1 和 XTAL2 分别是晶振 11.0592MHZ 输入端与输出端。晶振电路的构成主要是通过并联两个电容形成一个稳定的振荡器，其使用电容的取值范围是（5pF30pF） ，这是单片机的基本的晶振频率。从外部时钟远驱动器件的话 XTAL2 可以不接，而从 XTAL1

16、接入。 如图 3.6 所示；图 3-6 晶振电路原理图93.7 显示模块本系统的显示模块还需要设置时间、日期及星期所以采用 LCD1602 来实现，该方案具有低压微功耗、平板型结构、显示的信息量大、无电磁辐射、使用寿命长等优点。门禁控制系统安全性是首要的，所以在设计的显示模块中当输入密码时所显示的是“*”而不是常规数字，只有在修改密码时才会显示数字，以此来作为密码输入的安全措施。当系统插上 USB 接口通电时，系统会自动重启，屏幕亮并显示“INPUT PASSWORD”来提示用户输入所需密码，当用户没输入一个密码时，显示屏就会多一个“*”来表示所输入的数字，而且具体的个数和密码所表示的具体值与

17、用户所按下的位置和次数有关，当按键次数超过预定的密码位数时显示屏的“*”的个数不再增加。当用户输入密码正确时，显示屏会显示“PASSWORD ”表示密码正确，指示灯亮表示门锁打开，随后显示屏显示“WELCOME”并随机显示时间、日期和星期，若用户想修改密码时按#键，显示屏显示“SET PASWORD” ，用户输入新密码时显示屏显示的是常规数字，输入完成后按“#”键确定，组后按“”键退出。当用户输入密码错误时，显示屏上会显示“PASSWORD ERROR”表示用户输入密码不正确，蜂鸣器随即发出警报，指示灯不亮，表示门锁不开。当用户输入密码连续错误*次时，显示屏会显示“LOCK” ，门禁系统会锁定

18、*秒，系统锁定时不能进行任何操作。LCD1602显示屏的的引脚如 图 3.7 所示；图 3-7 显示电路原理图3.8 按键电路设计 山西大学商务学院本科毕业设计10本系统有备用密码锁控制系统，使用了矩阵式按键键盘，矩阵式键盘是由行线和列线组成，所以也称之为行列键盘。门禁系统的备用密码锁由用户（在特定情况下）通过输入密码来完成门控的开启与关闭。由于密码锁控制系统是备用系统，为了应对突发状况。所以本系统采用 4*4 的常规键盘按键，16 个按键完全可以满足程序所需求的设计及各项功能。 （如：用户输入密码开启门锁、用户重新修改并确定密码）本设计的备用键盘输入的引脚如图 3.8 所示；图 3-8 键盘

19、按键输入原理图4.系统硬件的实现4.1 AT89C52 功能特性描述本系统采用了 ATMEL 公司生产的低电压，高性能 CMOS 8 位单片机 AT89C52，4.1.1 AT89C52 性能指标（1）与 Mcs-51 产品指令和引脚完全兼容。（2）8 字节可重擦写 FLASH 闪速存储器（3）1000 次擦写周期（4）全静态操作：0HZ-24MHZ（5）三级加密程序存储器（6）256X8 字节内部 RAM（7）32 个可编程 I/0 口线（8）3 个 16 位定时计数器（9）8 个中断源（10）可编程串行 UART 通道（11）低功耗空闲和掉电模式114.1.2 AT89C52 单片机的引脚

20、AT89C52 提供以下标准功能：8 字节 FLASH 闪速存储器， 256 字竹内部 RAM , 32 个 I/O 口线，3 个 16 位定时计数器，一个 6 向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C52 可降至 OHz 的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电上作模式。空闲方式停止 CPU 的工作，但允许 RAM，定时计数器串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存 RAM 中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。引脚功能说明VCC: 电源电压GND: 地P0 口: P0 口是一组 8 位漏极开路型双向 I/O 口，也即地址

21、/数据总线复用口。作为输出口用时每位能吸收电流的方式驱动 8 个 TTL 逻辑门电路，对端口 P0 写“1”时，可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低 8 位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在 FLASH 由编程时，P0 口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字 节，校验时，要求外接上拉电阻。P1 口: PI 是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，Pl 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个 TTL 逻辑门电路。对端口写“1” ，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口、作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻某个

22、引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。与 AT89C51 不同之处是，Pl.0 和 P1.1 还可分别作为定时/计数器 2 的外部计数输入（Pl.0/T2 ）和输入（P1.1/T2EX) , 参见表 1 FLASH 编程和程序校验期间，Pl 接收低 8 位地址。表 1 PI.O 和 PI.l 的第二功能引脚图 功能特性P1.0 T2（定时/计数器 2 外部计数脉冲输入） ，时钟输出P1.1 T2EX（定时/计数 2 捕获/重装载触发和方向控制）P2 口：P2 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个 TTL 逻辑电路。对端口 P2 写“l

23、“，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。山西大学商务学院本科毕业设计12在访问外部程序存储器或 16 位地址的外部数据存储器（例如执行 MOvxDPTR 指令）时，P2送出高 8 位地址数据。在访问 8 位地址的外部数据存储器、如执行 MOVXRI 指令）时，P2 口输出 P2 锁存器的内容。FLASH 编程或校验时，P2 亦接收高位地址和一些控制信号。P3 口：P3 口是一组带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。P3 口输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流）4 个 TTL 逻辑门电路。对 P3 口

24、写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时，被外部拉低的 P3 口将用上拉电阻输出电流。P3 口除了作为一般的 I/0 口线外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示：端口引脚 第二功能 P3.0 RXD（串行输入口P3.1 TXD（串行输出口 P3.2 INTO（外中断 0P3.3 INTO（外中断 l )P3.4 TO （定时计数器 0 ) P3.5 Tl （定时计数器 l )P3.6 WR（外部数据存储器写选通）P3.7 RD（外部数据存储器读选通） 此外，P3 口还接收一些用于 FLASH 闪速存储器编程和程序校验的控制信号。RST：复位输入。当振荡器工作时，RST 引

25、脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。ALE/PROG:当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE(地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低 8 位字节一般情况下，ALE 仍以时钟振荡频率的 1/6 输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个 ALE 脉冲。对 Flash 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲(PROG)。如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的 8EH 单元的 D0 位置位可禁止 ALE 操作。该位置位后，只有一条 MOVX 和 MOVC 指令才能将 ALE 激活,此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行

26、外部程序时，应设置 ALE 禁止位无效。PSEN：程序储存允许 PSEN 输出是外部程序存储器的读选通信号，当 AT89C52 由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次 PSEN 有效，即输出两个脉冲。在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次 PSEN 信号。EA/VPP：外部访问允许。欲使 CPU 仅访问外部程序存储器(地址为 0000H-FFFFH ) , EA端必须保持低电平(接地） 需注怠的是：如果加密位 LBI 被编程，复位时内部会锁存 EA 端状态。13如 EA 端为高电平（接 Vcc 端）, CPU 则执行内部程序存储器中的指令。Flash 存储器编程时，该引脚加上

27、+12V 的编程允许电源 VPP ，当然这必须是该器件是使用12V 编程电压 VPP 。XTAL1：振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端XTAL1：振荡器反相放大器的输出端。4.2 LCD1602 液晶显示屏显示屏幕采用 1602 显示屏，系统要求屏幕显示 IC 卡卡号，门禁控制状态以及时间和日期。1602 显示屏的读写操作是比较简单，而且其中占用的口的引脚是较少的，市场的价格比较低。LCD1602 的基本参数如下： LCD1602 显示容量：16*2 个符； 芯片工作电压：4.55.5V； 工作电流：2.0mA(5V) ； 最佳工作电压：5V； LCD1602 的各个引脚的功能如表 表

28、 3-2 LCD1602 引脚说明 编号 符号 引脚说明1 VSS 电源地2 VDD 电源正极3 VO 液晶显示偏压信号4 RS 数据命令选择端（H/L）5 RW 读写数据端（H/L）6 E 使能信号7 D0 DATAI/O8 D1 DATAI/O9 D2 DATAI/O10 D3 DATAI/O11 D4 DATAI/O12 D5 DATAI/O13 D6 DATAI/O14 D7 DATAI/O15 A 背光源正极16 K 背光源负极4.3 RFID-RC522山西大学商务学院本科毕业设计14本系统中门禁的 IC 卡识别采用的是 RFID 射频识别技术。它由应答器（由天线，耦合元件及芯片组

29、成，一般来说都是用标签作为应答器，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象）、阅读器（由天线，耦合元件，芯片组成，读取标签信息的设备，可设计为手持式 rfid 读写器或固定式读写器）和应用软件系统（是应用层软件，主要是把收集的数据进一步处理，并为人们所使用）组成。射频识别是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以自动辨识与追踪该物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，并不需要电池；也有标签本身拥有电源，并可以

30、主动发出无线电波。标签包含了电子存储的信息，数米之内都可以识别。与条形码不同的是，射频标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌入被追踪物体之内。该系统使用的是应用于 13.56MHz 非接触式通信中高集成度读写卡系列芯片 RC522。支持 ISO14443A 的多层应用。其内部发送器部分可驱动读写器天线与 ISO 14443A/MIFARE 卡和应答机的通信，无需其它的电路。接收器部分提供一个坚固而有效的解调和解码电路，用于处理ISO14443A 兼容的应答器信号。数字部分处理 ISO14443A 帧和错误检测。此外，它还支持快速CRYPTO1 加密算法，用于验证 MIFARE 系列产品。MFR

31、C522 支持 MIFARE 更高速的非接触式通信，双向数据传输速率高达 424kbit/s。4.3.1 器件主要特性 高集成度的调制解调电路；采用少量外部器件，即可将输出驱动级接至天线；支持 ISO/IEC 14443 TypeA 和 MIFARE通信协议； 读写器模式中与 ISO 14443A/MIFARE的通信距离高达 50mm，取决于天线的长度和调谐。支持 ISO 14443 212kbit/s 和 424kbit/s 的更高传输速率的通信。支持 MIFARE Classic 加密；支持的主机接口：10Mbit/s 的 SPI 接口I2C 接口，快速模式的速率为 400kbit/s，高

32、速模式的速率为 3400kbit/s串行 UART，传输速率高达 1228.8kbit/s，帧取决于 RS232 接口，电压电平取决于提供的管脚电压64 字节的发送和接收 FIFO 缓冲区；15灵活的中断模式；可编程定时器。具备硬件掉电、软件掉电和发送器掉电 3 种节电模式，前两种模式雷同于 MFRC500 和 CL RC400，其特有的“发送器掉电”则可关闭内部天线驱动器，即关闭 RF 场；内置温度传感器，以便在芯片温度过高时自动停止 RF 发射；采用相互独立的多组电源供电，以避免模块间的相互干扰，提高工作的稳定性；具备 CRC 和奇偶校验功能，CRC 协处理器的 16 位长 CRC 计算多

33、项式固定：x16+x12+x5+1，符合 ISO/1EC14443 和 CCTITT 协议；内部振荡器，连接 27.12MHz 的晶体；2.53.3V 的低电压低功耗设计；工作温度范围-30+85；5mm5mm0.85mm 的超小体积。4.3.2 器件引脚及功能山西大学商务学院本科毕业设计16名称 类型 功能TVDD 电源 发送器电源电压TVSS 电源 发送器件电源地AVDD 电源 模拟部分电源电压AVSS 电源 模拟部分电源地DVDD 电源 数字部分电源电压DVSS 电源 数字部分电源地OSCIN 输入 振荡器缓冲输入OSCOUT 输出 振荡器缓冲输出TX1,TX2 输出缓冲 天线驱动器WM

34、ID 模拟 参考电压RX 输入模拟 天线输入信号SIGIN 带施密特触发器的输入 MIFARE 接口输入SIGOUT 输出 MIFARE 接口输出AUX1/2 输出 辅助输出：用于测试D1D7 带施密特触发器的 I/O 不同接口的数据线SDA 带施密特触发器的 I/O 串行数据线I2C 输入 12C 使能EA 输入 外部地址：选择 I2C 的地址4.3.3 射频工作原理本系统中 RFID 系统为无源系统，因为射频 IC 卡所产生的信息能量是由读卡器发出的射频脉冲信号提供。而该系统射频 IC 卡与控制器的通信取决与读卡器发出的脉冲信号能否被射频卡17完全正确接受。当射频 IC 卡进入读卡器的感应

35、范围后，如果射频 IC 卡能收取到读卡器的射频信号，IC 卡就可以凭借产生的感应电流获取的能量发送出射频 IC 卡中的存储信息，通过读卡器对信号进行处理，将信息传送到控制器进行处理。5.门禁系统软件设计本系统中 AT89C52 单片机主要实现的功能有：对使用 IC 卡和密码锁的两种方式的门禁控制、对门禁控制装置进行密码修改、对 IC 卡权限的添加和删除。使用的是 51 系列单片机，采用 C语言编程实现功能。5.1.1 软件开发及调试环境介绍本设计中使用 51 系列单片机，开发环境和调试环境使用 KEIL C51 开发，以及其配套的下载烧录软件。它支持 C 语言编写，通过配套的仿真器也可以非常便

36、捷地代码下载和在线调试。5.1.2 KEIL C51 简介Keil C51 是美国 Keil Software 公司（ARM 公司之一）出品的 C 语言软件开发系统，它兼容51 系列的单片机。与汇编相比，C 语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil 提供了包括 C 编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。5.2 单片机初始化当单片机程序通电开始执行控制程序前，必须先对所有 I/O 口和其它相应模块及寄存器进行初始化编程，设置成该系统所需要的工作状态。主要包括各变

37、量的初始化，FRID 射频识别的初始化，密码锁设置初始化，LCD1602 显示器的初始化，系统时钟的设置，串行口的初始化，各I/O 端口的初始化等。主程序流程图的流程图如图 10 所示。指示灯亮 NN初始化山西大学商务学院本科毕业设计18图 10 主程序流程图是否使用门禁开锁 门锁灯亮 读卡并判定权限是否合法YY蜂鸣器警报N输入密码并判定密码Y19指示灯亮是否使用门禁开锁 门锁灯亮 是否合法YY蜂鸣器警报NN输入密码并判定密码NY初始化修改输入新密码保存密码山西大学商务学院本科毕业设计20指示灯亮是否使用门禁开锁 门锁灯亮 是否合法YY蜂鸣器警报NN杜卡并判定权限NY初始化删除该卡权限 添加新

38、卡权限确认21参考文献1 李桂平 ,黄有全.基于 STC12C5A 的多路检测智能防盗报警器研究 J.Electronic Design Engineering,2013,21(3):89912 邱文静,基于 GSM 短信息的家居设施遥控监测系统设计D.南京：南京理工大学，20123 邹曙光.基于 GSM 网络的无线显示系统设计J .Modern Electronics Technique，2011,34(17):34364 赵冲,代茗枢.基于 GSM 的防盗报警系统J.西安：西安科技大学学报(增刊),20065 聂琼 ,张陈陈 ,宋博,任海梅 .一种家用防盗光电报警器的设计 J.Science GSM/GPSR Module; Microcontroller; Sensor; Alarm System