通用非接触式IC卡门禁系统的设计与实现

通用非接触式IC卡门禁系统的设计与实现

目录

第一章设计分析 (1)

1.1 设计背景 (1)

1.2 设计目标 (1)

1.3 实验环境 (1)

第二章QT软件开发 (2)

2.1 客户端软件设计 (2)

2.2 软件编写 (2)

第三章成果展示 (3)

3.1 编译执行ARM端程序 (3)

3.2 ARM板运行结果 (3)

3.3 总体效果 (5)

第四章存在的问题和下一步计划 (6)

5.1 存在的已知问题 (6)

5.2 下一步计划 (6)

第一章设计分析

1.1 设计背景

门禁安全管理系统是新型现代化安全管理系统，它集微机自动识别技术和现代安全管理措施为一体，它涉及电子，机械，光学，计算机技术，通讯技术，生物技术等诸多新技术。它是解决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、车场管理、机房、军械库、机要室、办公间，智能化小区，工厂等，跟我们日常生活比较接近的就是学生宿舍的门禁系统。

1.2 设计目标

通过微型嵌入式非接触式IC卡读写模块来实现IC卡信号采集，电机模拟自动门，红外对射传感器检测是否有人进入。点击开发板显示屏上的按键OPEN，可以进行刷卡，刷完卡后卡的相关信息会出现在开发板的显示屏上。接收到信号之后电机开始运转表示门打开。然后红外对射传感器启动，等待刷卡的人进入，有人进入后触发红外对射传感器，然后电机启动，表示关上门。这就是这个门禁系统的基本设计思想。

1.3 实验环境

硬件环境：

UP-Magic6410开发板及其配线；

微型嵌入式非接触式IC卡读写模块；

直流电机、红外对射传感器；

软件环境：

win7系统；

vmware workstation 9.0 ；

win7超级终端；

Fedora8（内核2.6.21）；

第二章QT软件开发

2.1 软件设计

该门禁系统是利用QT进行编写的，首先在Windows环境下的QT软件上编写应用程序然后在Linux环境下进行编译。利用QT提供的各种函数就可以方便的实现界面设计，然后把各模块的函数经过一定的改动加入QT程序中，即可完成设计。

2.2 软件编写

软件编写时，首先把微型嵌入式非接触式IC卡读写模块的程序改为QT程序。

首先创建Qt4 Gui Application工程文件，把IC卡读写模块程序的各个子函数拷入weiget.cpp文件下。下面简要列举一下主要的函数：寻卡int Card_Request()，函数功能：寻找天线范围内的所有卡片，如果有卡，返回1；防冲突int

Card_Anticoll(uchar *card_NO)，函数功能：防冲突，执行成功返回1，并获

得当前卡片的ID；选卡int Card_Select()，函数功能：选择当前卡为操作卡，

执行成功返回1；密码验证int Card_Auth_EE(uchar addr,uchar block)，函数

功能：验证操作块的密码是否正确；下载密码int Card_Load_Key_EE(ucahr addr,uchar *key)，函数功能：下载密码到EEPROM；读卡int Card_Read(uchar block,uchar *data)，函数功能: 读卡操作前，须通过该块的密码验证。读取卡

片内16个字节数据，存放在data中；写卡int Card_Write(uchar block,uchar *data)，函数功能：写卡操作前，需要通过该块的密码验证。写入16个字节数据，存放在data中。

基本的函数拷入操作完成后，还要进行修改。在程序的weiget.h函数下声明这些文件，加上头文件声明。然后在weiget.ui中加入label用来显示卡号的相关

内容，用函数ui->label2->setText(QString("%1").arg(card_NO[1]).mid(0,5))来显示卡号的内容。在函数main1()中加入break语句使之跳出循环，然后加入

红外对射传感器main2()和直流电机的程序main3()，并将这些函数的循环部分删除，使红外对射传感器在接受到一次触发之后跳出，直流电机转动一小段时间后

停止运转。然后在ui界面加入中pushbutton按键用来调用这些程序。按照main1()、main3（）、main2（）、main3（）的顺序执行这些操作，并且只有经过触发之后才会进行下一步操作即可实现设计目标。

第三章成果展示

3.1 编译执行ARM端程序

打开超级终端挂载NFS并加载相关设备驱动（包括电机驱动、红外对射传感器驱动）。将ARM端程序复制到Fedora8中，使用qmake 产生Makefile文件，使用qmake –project产生pro文件，make编译程序生成可执行文件card。通过NFS挂载将card文件复制到ARM11开发板下的/mnt/yaffs目录下，并执行该程序。

3.2 ARM板运行结果

图4-1 显示屏界面

图4-1所示，点击OPEN，在超级终端上出现提示字符“Press any keys tocontinue”，如图4-2所示

图4-2 等待刷卡界面

刷卡，模块接收到信号后电机转动，并读取卡的相关信息在界面上显示出来。如图4-3所示

图4-3 IC卡模块

刷卡完成启动红外对射传感器，进入等待状态，直到红外对射传感器被触发，电机再次转动，结束本次操作并进入等待状态。

图4-4红外对射传感器

3.3 总体效果

该系统由电机模块、IC卡模块和红外对射传感器模块组成，如图4-5所示。

图4-5 总体效果

第四章存在的问题和下一步计划

5.1 存在的已知问题

1.SQLite数据库没有连接上，无法存储数据

2.没能摆脱超级终端，将程序直接烧写到板子里。

3.各模块之间依次调用，独立性不够，容易出现问题

4.ARM板的界面不够美观，可以做一些修改

5.2 下一步计划

本次课程设计虽做出了一个门禁系统，但这只是最初步，还有很多地方可以改进，首先可以增加数据库，这样可以使数据得保存，卡的使用可以得到记录，提高安全性。还可以使用进程，使模块在运行过程中也可以独立工作，比如红外对射传感器独立运行即可起到监控的作用，感应到有人进入而没有进行刷卡尽可以启动蜂鸣器报警。在门禁系统的基础上还可以增加一个视频监控的功能，可以大大的增加安全性。