基于單片機(jī)的RFID門(mén)禁系統(tǒng)

1、一、開(kāi)題依據(jù)（研究目的、意義及國(guó)內(nèi)外研究概況，附主要參考文獻(xiàn)） RFID是一項(xiàng)易于操控，簡(jiǎn)單實(shí)用且特別適合用于自動(dòng)化控制的靈活性應(yīng)用技術(shù)?？勺杂晒ぷ髟诟鞣N惡劣環(huán)境下：短距離射頻產(chǎn)品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，可以替代條形碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體；長(zhǎng)距射頻產(chǎn)品多用于交通上，識(shí)別距離可達(dá)幾十米，如自動(dòng)收費(fèi)或識(shí)別車(chē)輛身份等。射頻識(shí)別系統(tǒng)主要有以下幾個(gè)方面系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)：讀取方便快捷，識(shí)別速度快，數(shù)據(jù)容量大，使用壽命長(zhǎng)，標(biāo)簽數(shù)據(jù)可動(dòng)態(tài)更改，更好的安全性，動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)通信。在現(xiàn)今社會(huì)，隨著人們對(duì)門(mén)禁系統(tǒng)各方面要求的不斷提高，門(mén)禁系統(tǒng)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，因此門(mén)禁系統(tǒng)的研發(fā)已成為現(xiàn)代科技領(lǐng)域的一個(gè)熱門(mén)

2、課題。目前，門(mén)禁系統(tǒng)已成為安全防范系統(tǒng)中極其重要的一部分，在一些發(fā)達(dá)國(guó)家，門(mén)禁系統(tǒng)正以遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他類安防產(chǎn)品的進(jìn)度迅猛發(fā)展；門(mén)禁系統(tǒng)之所以能在眾多安防產(chǎn)品中脫穎而出，根本原因是因?yàn)槠涓淖兞艘酝卜喇a(chǎn)品，如：閉路監(jiān)控，防盜報(bào)警等被動(dòng)的安防方式，以主動(dòng)的控制替代了被動(dòng)監(jiān)視的方式，通過(guò)對(duì)主要通道的控制，大大的防止了罪犯從正常通道的侵入，并且可以在罪案發(fā)生時(shí)通過(guò)對(duì)通道門(mén)的控制限制罪犯的活動(dòng)范圍，制止犯罪或減少損失。此外，人們對(duì)門(mén)禁系統(tǒng)的應(yīng)用已不局限在單一的出入口控制，而且還要求它不僅可應(yīng)用于智能大廈或智能社區(qū)的門(mén)禁控制、考勤管理、安防報(bào)警、停車(chē)場(chǎng)控制、電梯控制、樓宇自控等，還可與其他系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制等多種

3、控制功能。門(mén)禁系統(tǒng)應(yīng)用射頻識(shí)別技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)持有效電子標(biāo)簽的車(chē)不停車(chē)，方便通行又節(jié)約時(shí)間，提高路口的通行效率，更重要的是可以對(duì)社區(qū)或停車(chē)場(chǎng)的車(chē)輛出入進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，準(zhǔn)確驗(yàn)證出人車(chē)輛和車(chē)主身份，維護(hù)區(qū)域治安，使社區(qū)或停車(chē)場(chǎng)的安防管理更加人性化、信息化、智能化、高效化。也正是由于RFID門(mén)禁系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)，市場(chǎng)需求大，應(yīng)用廣泛，我們便選此作為研究設(shè)計(jì)的課題。主要參考文獻(xiàn)：1 周陳鋒，何怡剛，侯周?chē)?guó) 超高頻RFID讀寫(xiě)器基帶模塊的原理與設(shè)計(jì)A 微計(jì)算機(jī)信息 2009 年 第25卷 第4-2期.2游戰(zhàn)清，劉克勝，吳翔. 無(wú)線射頻設(shè)別（RFID）與條碼技術(shù)M，2007.3黃智偉. 射頻集成電路芯片原理與應(yīng)

4、用電路設(shè)計(jì)M，2004.4范博. 射頻電路原理與實(shí)用電路設(shè)計(jì)M，2006.5慈新新，李德彩，王韜. RFID在物流中的應(yīng)用及前景J. 微電腦世界，2004.6慈新新，曾榮仁. 美軍射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用淺析J. 自動(dòng)識(shí)別技術(shù)與應(yīng)用，2004.7慈新新，RFID的技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新J. 微電腦世界平，2005.8慈新新，曾榮仁，王韜. 2005年射頻識(shí)別應(yīng)用情況回顧J. 微電腦世界，2005.9王忠敏，張成海. EPC與物聯(lián)網(wǎng)M. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.10陳大才等. 射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)M. 北京：電子工業(yè)出版社，2001.11陸永寧. 非接觸式IC原理與應(yīng)用電子技術(shù)M，北京：電子工業(yè)出版

5、社，2006.12胡漢才. 單片機(jī)原理及接口技術(shù)M，北京：清華大學(xué)出版社，2010.13陳大才. 無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）M. 北京：電子工業(yè)出版社,2001.二、主要研究?jī)?nèi)容（說(shuō)明研究課題的具體內(nèi)容及課題的新穎性，并明確重點(diǎn)解決的科學(xué)問(wèn)題及預(yù)期結(jié)果）1 RFID技術(shù)的發(fā)展歷程及其發(fā)展趨勢(shì)。射頻識(shí)別，RFID（Radio Frequency Identification）技術(shù)，又稱無(wú)線射頻識(shí)別，是一種通信技術(shù)，可通過(guò)無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。本文研究的RFID門(mén)禁控制系統(tǒng)采取以感應(yīng)卡來(lái)取代用鑰匙開(kāi)門(mén)的方式。使用者用一張卡可以打開(kāi)多

6、把門(mén)鎖, 對(duì)門(mén)鎖的開(kāi)啟也可以有一定的時(shí)間限制。如果卡丟失了，不必更換門(mén)鎖，只需將其卡號(hào)的信息從控制主機(jī)中注銷。RFID門(mén)禁控制系統(tǒng)是通過(guò)對(duì)出入口的準(zhǔn)入情況進(jìn)行控制、管理和記錄的設(shè)備，對(duì)何人何時(shí)進(jìn)出門(mén)禁進(jìn)行識(shí)別和準(zhǔn)入，以實(shí)現(xiàn)控制中心對(duì)出入口的24小時(shí)控制、監(jiān)視及管理。2 設(shè)計(jì)方案的確定。設(shè)計(jì)要求： （1）讀卡功能 （2）增加、刪除用戶卡功能 （3）清除所有用戶卡 （4）鍵盤(pán)控制管理卡操作 （5）LED燈蜂鳴器實(shí)現(xiàn)刷卡、按鍵提示 （6）上位機(jī)監(jiān)控軟件門(mén)禁系統(tǒng)總體方案本系統(tǒng)由51系列單片機(jī)AT89S52、按鍵、LED燈、 MF-RC522讀卡等模塊構(gòu)成。實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)多張用戶卡的功能；同時(shí)管理人員還可以

7、通過(guò)按鍵增加用戶卡，刪除用戶卡，清空所有用戶卡等。因?yàn)殚T(mén)禁刷卡控制刷卡距離隨著補(bǔ)嘗電容的改變而改變（補(bǔ)嘗電容大約300PF），所以最大的刷卡距離約為512CM；對(duì)于非用戶卡，本門(mén)禁控制器不與響應(yīng)；每個(gè)按鍵控制器都有相應(yīng)的提示音進(jìn)行提示操作。正常使用時(shí)，用戶持卡靠近讀卡天線，門(mén)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(shuō)明此卡合法，門(mén)禁機(jī)響一長(zhǎng)音，提示成功，如果讀卡失敗，而不響應(yīng)?？傮w系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖。 3、 研究方案（研究方法、研究工作的總體安排和進(jìn)度，理論分析、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)方法和步驟及其可行性，可能遇到的問(wèn)題及解決辦法）1 硬件電路設(shè)計(jì)門(mén)禁系統(tǒng)主要組成：由CPU、復(fù)位電路、電

8、源指示、工作指示、蜂鳴器電路、LED電路、讀卡模塊、顯示模塊組成。如圖。門(mén)禁系統(tǒng)的工作原理：當(dāng)刷卡時(shí)，如卡權(quán)限獲得允許，顯示模塊顯示卡的類型和卡號(hào)，同時(shí)指示燈點(diǎn)亮蜂鳴器響直到卡離開(kāi)感應(yīng)區(qū)。當(dāng)按鍵1后刷卡，指示燈亮蜂鳴器響，將該卡存儲(chǔ)為用戶卡。當(dāng)按鍵2后刷卡，將該卡從用戶卡中刪除。當(dāng)非法卡刷卡時(shí)，沒(méi)有任何動(dòng)作。2 軟件設(shè)計(jì)部分過(guò)程是：刷卡后，RFID模塊接收到卡號(hào)并發(fā)送給單片機(jī)，由單片機(jī)對(duì)卡號(hào)進(jìn)行識(shí)別和匹配，若識(shí)別成功，將通過(guò)I/O口控制LED燈亮蜂鳴器響，并在LCD液晶屏上顯示卡號(hào)和開(kāi)門(mén)提示。程序主流程圖如圖。開(kāi)始定義堆棧區(qū)AT89S52、定時(shí)器0、中斷初始化是否有刷卡是否是用戶卡蜂鳴器響燈亮是否按下存儲(chǔ)鍵添加該卡為用戶卡，蜂鳴器響，燈亮管理卡功能子程序是否是用戶卡蜂鳴器響燈亮4、研究工作的總體安排和進(jìn)度：² 2014年10月16日2015年1月30日，確定論文的研究總體內(nèi)容及內(nèi)容的編排順序，搜集并整理關(guān)于RFID和門(mén)禁技術(shù)的研究歷史，工作原理，內(nèi)部結(jié)構(gòu)，基本特征，市場(chǎng)需求，應(yīng)用等資料，做好論文計(jì)劃書(shū)。² 2014年2月1日2015年3月1日，購(gòu)買(mǎi)相關(guān)硬件，了