基于單片機(jī)的RFID門禁系統(tǒng).doc

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一、開題依據(jù)（研究目的、意義及國內(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；長距射頻產(chǎn)品多用于交通上，識別距離可達(dá)幾十米，如自動(dòng)收費(fèi)或識別車輛身份等。射頻識別系統(tǒng)主要有以下幾個(gè)方面系統(tǒng)優(yōu)勢：讀取方便快捷，識別速度快，數(shù)據(jù)容量大，使用壽命長，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)，隨著人們對門禁系統(tǒng)各方面要求的不斷提高，門禁系統(tǒng)的應(yīng)用范圍越來越廣泛，因此門禁系統(tǒng)的研發(fā)已成為現(xiàn)代科技領(lǐng)域的一個(gè)熱門課題。 目前，門禁系統(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)國家，門禁系統(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，通過對主要通道的控制，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)通過對通道門的控制限制罪犯的活動(dòng)范圍，制止犯罪或減少損失。此外，人們對門禁系統(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)的門禁控制、考勤管理、安防報(bào)警、停車場控制、電梯控制、樓宇自控等，還可與其他系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制等多種控制功能。 門禁系統(tǒng)應(yīng)用射頻識別技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)持有效電子標(biāo)簽的車不停車，方便通行又節(jié)約時(shí)間，提高路口的通行效率，更重要的是可以對社區(qū)或停車場的車輛出入進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，準(zhǔn)確驗(yàn)證出人車輛和車主身份，維護(hù)區(qū)域治安，使社區(qū)或停車場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門禁系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)，市場需求大，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，侯周國． 超高頻RFID讀寫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)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. 美軍射頻識別技術(shù)應(yīng)用淺析[J]. 自動(dòng)識別技術(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：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004. [10]陳大才等. 射頻識別（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. 無線射頻識別技術(shù)（RFID）[M]. 北京：電子工業(yè)出版社,2001. 二、主要研究內(nèi)容（說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。 射頻識別，RFID（Radio Frequency Identification）技術(shù)，又稱無線射頻識別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(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門禁控制系統(tǒng)采取以感應(yīng)卡來取代用鑰匙開門的方式。使用者用一張卡可以打開多把門鎖, 對門鎖的開啟也可以有一定的時(shí)間限制。如果卡丟失了，不必更換門鎖，只需將其卡號的信息從控制主機(jī)中注銷。RFID門禁控制系統(tǒng)是通過對出入口的準(zhǔn)入情況進(jìn)行控制、管理和記錄的設(shè)備，對何人何時(shí)進(jìn)出門禁進(jìn)行識別和準(zhǔn)入，以實(shí)現(xiàn)控制中心對出入口的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)管理人員還可以通過按鍵增加用戶卡，刪除用戶卡，清空所有用戶卡等。因?yàn)殚T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5—12CM；對于非用戶卡，本門禁控制器不與響應(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，門禁控制器讀入卡號，并與存儲(chǔ)在內(nèi)部的卡號比較，如果有相同的卡號，說明此卡合法，門禁機(jī)響一長音，提示成功，如果讀卡失敗，而不響應(yīng)。總體系統(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，可能遇到的問題及解決辦法） 1 硬件電路設(shè)計(jì) 門禁系統(tǒng)主要組成：由CPU、復(fù)位電路、電源指示、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，同時(shí)指示燈點(diǎn)亮蜂鳴器響直到卡離開感應(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)，沒有任何動(dòng)作。 2 軟件設(shè)計(jì)部分 過程是：刷卡后，RFID模塊接收到卡號并發(fā)送給單片機(jī)，由單片機(jī)對卡號進(jìn)行識別和匹配，若識別成功，將通過I/O口控制LED燈亮蜂鳴器響，并在LCD液晶屏上顯示卡號和開門提示。程序主流程圖如圖。 開始 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： 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，市場需求，應(yīng)用等資料，做好論文計(jì)劃書。 2014年2月1日――2015年3月1日，購買相關(guān)硬件，了解其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，繪制電路圖并完成電路焊接。 2015年3月1日――2015年4月1日，編寫程序。 2015年4月1日――2015年4月30日，論文總結(jié)，完成初搞。 2015年4月30日-2015年5月16日，論文定稿，送審，答辯。 四、指導(dǎo)教師意見