基于AT89C52单片机的小区门禁系统论文.doc
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河南机电高等专科学校
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
专业
班级
学生姓名
学号
指导教师
2012年5月2日
31
河南机电高等专科学校毕业设计/论文
目录
摘要 I
Abstract II
第1章门禁控制系统的概述 1
1.1门禁控制系统的简介 1
1.2门禁控制系统的组成 2
1.3门禁控制系统的工作原理、方式和功能 3
1.4本系统的设计方案 4
第2章RFIC技术概述 5
2.1RFIC简介 5
2.2RFIC的优点 5
2.3IC卡应用系统的组成 5
第3章系统硬件电路部分设计 6
3.1系统硬件设计实现方案选择 6
3.2AT89C52单片机简介 7
3.3系统看门狗电路 8
3.4系统存储器的扩展 8
第4章系统通信电路设计 10
4.1基于AT89C52的串行通信协议 10
4.2RS422通信标准 10
4.3RS422-RS232转换电路 12
4.4IIC总线 12
第5章系统软件部分设计 14
5.1数据库设计 14
5.2串行通信动态链接库的设计 15
5.3程序设计 18
5.4程序流程图 21
第6章本设计总结与展望 22
致谢 23
参考文献 24
附录Ⅰ 25
附录Ⅱ 28
I
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范;详细描述了门禁系统的核心硬件，门禁控制器和RS422-RS232转换电路的设计。
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链接库中的函数来实现的。
设计控制器软件部分重点介绍控制器主程序设计、读卡器中断子程序设计、串行中断子程序设计等;上位机部分重点介绍上位机串行通信的实现。
最后，总结本门禁系统的特点以及有待改进的地方，展望了门禁系统的发展趋势。
关键词门禁系统；单片机；数据库；串口通信；动态链接库
河南机电高等专科学校毕业设计/论文
Abstract
ThispaperbrieflyintroducedtheRFIC（radiofrequencycard）technologies.ThispaperresearchanddevelopmentissuesbasedontheRFIC（radiofrequencycards）toidentifytheAccessControlSystem.Detailedanalysisofthesystem'shardwaredesignandsoftwaredesign,andthemainflowchartoftheprogramdesignandprocedures.Formacompletesetofaccesscontrolmanagementsystem.
TheAccessControlSystemrecommendedinthisthesispossessesbetterpracticability,highratioofperformanceoverpriceandpreferableexpansibility.ThispaperelaboratedapplicationsofthesingleandnetworkAccessControlSystem,referstosomekindsofdesignstandards,expoundsthekernelhardwareofACS,includingthehardwareofthecontrollerandthetransitioncircuitbetweenRS422andRS232signals.ThedesignedACSiscomposedinthenetbyRS422bus,andcommunicateswithPCbycallingthefunctionsinthedynamiclinklibraryoftheserialcommunicationwiththehelpofthetransitioncircuitbetweenRS422andRS232signals.
Thispaperhighlightssomeofcontrollersoftwaredesigncontrollermainprogram,theinterruptsubprogramofthecardreaderandtheinterruptsubprogramserialcommunicationofthecontrollerareexpounded.InPCworkstation,serialcommunicationprocessalsointroduced.
Thelastchaptergivestheconclusionandpointsoutthemendparts,thedevelopmentdirectionofACSinthefuture.
Keywords：
AccessControlSystem;MCU;Database;Serialcommunication;Dynamiclinklibr
II
河南机电高等专科学校毕业设计/论文
第1章门禁控制系统的概述
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:
按照人的活动范围，预先制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，否则就禁止入内或者报警。
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范管理的有效措施。
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、与时俱进的安全防范措施，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（WSE）、洛泰克（NTK），以色列的DDS、英国的集宝等品牌。
国内从事门禁系统有捷顺、北京青云等公司。
目前，国内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、软件在内的一套系统报价在万元左右。
国内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，识别感应卡内置加密卡号。
（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，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，读卡器不断通过其内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范围内时，卡内的线圈在激发信号的感应下产生出微弱的电流，作为卡内一个小集成电路的电源，而卡内的集成电路存储有制造时输入的唯一的数字辩识号码（ID），该号码从卡中通过解调信号（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、检错和转换成数字信号，控制器然后把这个数字辩识号码（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，也无需将卡塞入孔内或磁槽内刷卡。
卡片只需在读卡器的读卡范围内晃动即可。
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
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