基于单片机的IC门禁系统的设计
基于51单片机的IC卡门禁控制系统设计2
广东农工商职业技术学院毕业论文（设计）题目门禁控制系统设计姓名李润潮专业电子信息工程技术年级班级学号20083309125指导教师李靖完成日期【摘要】本设计是利用T7122M-I工业级ID读卡模块实现的门禁控制器，具有存储一张管理卡和多张用户卡的功能，同时管理人员还可以通过按键更改管理卡，增加、删除用户卡等操作，门禁刷卡控制刷卡距离约为5—12CM。
关键词：门禁系统、T7122M-I工业级读卡模块。
目录摘要 (2)第1章门禁系统的概述 (4)1.1 门禁系统概念 (4)1.2 门禁系统的特点 (4)第2章门禁系统的设计要求 (4)2.1 设计要求 (4)第3章门禁系统的方案论证 (4)3.1门禁系统的总体方案 (4)3.2门禁系统的各个方案论证 (5)3.2.1.单片机控制芯片模块 (5)3.2.1.键盘控制块 (5)第4章门禁系统的硬件部分 (6)4.1主控芯片部分 (6)4.2键盘控制部分 (7)4.3蜂鸣器控制部分 (8)4.4T7122M-I工业读卡模块 (8)第5章门禁系统的软件部分 (9)第6章门禁系统的软、硬件调试 (12)6.1硬件调试 (12)6.2软件调试 (12)6.3软、硬件设计注意事项 (12)结论 (13)致谢 (13)参考文献 (14)附录1：系统程序。
(15)第1章门禁系统的概述1.1 门禁系统概念出入口门禁控制系统采取以感应卡来取代用钥匙开门的方式。
使用者用一张卡可以打开多把门锁, 对门锁的开启也可以有一定的时间限制。
如果卡丢失了，不必更换门锁，只需将其从控制主机中注销。
出入口门禁控制系统是通过对出入口的准入情况进行控制、管理和记录的设备，对何人何时在何地进行详细跟踪，以实现中心对出入口的24小时控制、监视及管理。
1.2 门禁系统的特点系统将ID卡技术、计算机控制技术与电子门锁有机结合，用ID卡替代钥匙，配合计算机实现智能化门禁控制和管理，有效的解决了传统门锁的使用繁琐和无法信息记录等不足，利用数据控制器采集的数据实现数字化管理可为内部人力资源的有效管理等带来意想不到的效果。
基于单片机的门禁系统设计.
摘要随着目前各公司对安全要求的提高，管理水平的不断提升，公司需要加强对进出人员的管理，门禁被许多公司采用。
但大多使用的都是单门禁，对于有很多出入通道的公司显然不适用，既不能做到统一管理也缺少了统计、查询和考勤等附加功能，与此同时目前市面上的智能门禁系统多是基于有线通信的方式实现的，具有布线复杂、成本高、定型后不利于重新布线、扩展等诸多缺陷。
无线通信方式则克服了有线通信的很多不利因素，因此基于无线通信方式的门禁系统是未来门禁系统的方展方向，本课题设计的就是基于单片机的无线通信联网门禁系统。
本文通过对国内外门禁系统技术发展动态以及技术难点的研究，首先提出一套适合写字楼安全管理的基于单片机的联网式门禁系统。
系统基于无线通信模式，采用基于RF 射频模块的无线传输平台作为系统的无线传输方式。
硬件设计方面，系统采用的是简单实用的直线型网络结构，无线信号的收发核心模块选用的是选择性价比高、集成度高的RF射频模块RFM12。
软件设计中，用C语言编写单片机主要子程序易读性高，扩展性好。
通过Visual Basic建立合理人性化的人机界面，方面管理者使用。
该门禁系统性能价格比高，解决了写字楼管全管理门禁系统采用有线通信方式所存在的难以扩展、难以升级等问题。
关键词：门禁系统，无线通信，非接触式IC卡ABSTRACTWith the advance of safety request and the promotion of management level, every company need strengthen the management of the personnel in and out. Access control is used by many companies, but the most of them are single access control，it is unfitted to the company that has many doors. They can not be managed uniformly and have not the additory function such as statistics, demand and checking on work attendance. However, current aptitudedoor-guard systems are generally based on wire communication. This is unpractical sometimes because i ts relative expense is high, wires are difficult to be placed, systemupdate is hard. On the other hand, radio communication gets rid of most above demerits. This is why wireless door-guard system is a trend in the future. This topic is designed to non-contact IC card-based wireless communication network access control system.In this thesis, we propose a solution for wireless door-guard system. According to research on door-guard system, we figure out a software and hardware solution specially applying to residence cells. The solution is based on single star network architecture, choosing RF module RF12 as the core module of tranceiver circuit, it also brings in a voice codec platform as voice proceeser. In its software design, through Visual Basic programs the establishment of simple and practical database system and a reasonable human machine interface aspects of managers. High cost performance of the access control system to solve the office-wide management of access control system uses the existing wired communication is difficult to expand, it is difficult to upgrade and so on.Key words: Access Control System，Wireless Communication，Non-contact IC card目录1绪论 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 11.1门禁系统简介 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 11.2 门禁系统的发展过程及国内外现状分析 ---------------------------------------------------------- 12 门禁的方案设计 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 42.1 门禁的系统组成 -------------------------------------------------------------------------------------------- 42.2系统的硬件设计组成---------------------------------------------------------------------------------------- 52.3 系统的软件设计 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 6 3硬件设计---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 73.1 电源设计--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 73.2 门禁控制器 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 73.3.基于RF射频模块RFM12的无线传输平台设计 ---------------------------------------------- 93.4读卡器 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 113.5 RS232转化电路 ------------------------------------------------------------------------------------------- 123.6电子锁 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 133.7周边设备-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 134 软件设计------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 174.1 主控设备的软件设计------------------------------------------------------------------------------------- 174.2 无线传输模块的软件设计------------------------------------------------------------------------------ 304.3 管理软件设计------------------------------------------------------------------------------------------------ 425总结 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 48参考文献----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 49致谢 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 501绪论1.1门禁系统简介随着科学技术的不断发展，门禁系统在国内得到广泛的普及。
基于单片机的门禁控制系统设计
基于单片机的门禁控制系统设计门禁控制系统是一种广泛应用于各个领域的安全保障系统，它通过对门的开关状态进行监控和控制，实现对特定区域的进出人员的有效管理和控制。
基于单片机的门禁控制系统设计，可以实现更加智能化和高效化的门禁管理。
首先，基于单片机的门禁控制系统设计需要考虑以下几个方面：1.硬件设计：通过选择适当的开关、传感器、电路板等硬件元件，来实现对门的状态监控和控制。
对于门的开关状态监控，可以使用磁性传感器，通过对门的开关状态进行检测，来判断门的开关状态。
对于门禁控制，可以通过选择电磁锁、电机等执行器，控制门的开关状态。
2.软件设计：通过编写相应的程序，来实现对门的开关状态的监控和控制。
在软件设计方面，可以利用单片机内部的GPIO接口实现对磁性传感器的检测，通过对检测结果的处理，判断门的开关状态。
同时，可以通过控制GPIO接口的高低电平，来控制电磁锁、电机等执行器，从而实现对门的开关控制。
3.操作界面设计：通过设计人机交互界面，来实现对门禁控制系统的配置和操作。
可以通过液晶屏、按键等外设，显示门的状态信息，并提供相应的操作选项，用户可以通过按键等方式，对门禁控制系统进行配置和操作。
4.数据传输与存储：设计一个网络连接接口，将门的状态信息传输到服务器中，然后可以通过移动端或者电脑端的APP进行查看和管理。
同时，可以将门的状态信息存储到数据库中，以便之后的分析和查询。
基于以上的设计要求，可以开始进行门禁控制系统的硬件和软件设计。
首先，进行硬件设计，选择适当的硬件元件，进行电路连线和焊接。
接着，进行软件设计，编写相应的程序，控制门的开关状态的监控和控制。
对于数据的传输与存储，可以使用网络通信模块，将门的状态信息发送到服务器中，并存储到数据库中。
最后，进行操作界面设计，通过液晶屏和按键等外设，实现对门禁控制系统的配置和操作。
在门禁控制系统的使用中，可以实现对人员进出的管控，提供安全和便利。
通过对门的开关状态的监控和控制，可以防止未经授权的人员进入特定区域，提高安全性。
基于单片机的智能门禁系统的设计
基于单片机的智能门禁系统的设计智能门禁系统是一种基于单片机的电子设备，通过集成微处理器、传感器、通讯模块等硬件设备，实现对门禁系统的智能化管理和控制。
该系统的设计目标是提供一种更安全、更便捷的门禁管理方式，以满足现代社会对门禁系统的需求。
设计的关键点是使用单片机作为控制核心，通过外接的传感器和读卡器实现对门禁系统的监测和控制。
该系统需要配备感应式门禁卡读卡器，用来识别用户身份。
当用户刷卡进入门禁区域时，读卡器会将卡片中的数据传输给单片机进行识别。
单片机会根据预先存储的白名单信息，判断该卡片是否合法。
如果判断合法，则会发出开门指令，对门禁系统进行解锁；如果判断非法，则会发出报警信号，并记录相关信息。
为了提高系统的安全性和灵活性，可以考虑添加指纹识别和人脸识别等生物特征识别功能。
这样，用户可以通过自己的生物特征进行身份认证，避免门禁卡被盗用的风险。
为了增加系统的智能化和便捷性，可以在门禁系统上加装触摸屏显示器，用户可以通过触摸屏进行操作和查询相关信息。
用户可以通过触摸屏注册新的门禁卡、查询自己的刷卡记录等。
系统还可以配备多个入口和出口，并且通过串联或并联的方式连接在一起，形成一个大型门禁网络系统。
这样，管理员可以通过中央控制台监控和管理各个门禁点，包括查看实时视频、设置权限、远程开锁等操作。
为了提高系统的可靠性，可以在单片机中设置一个备用电源，以确保在主电源中断时系统的正常运行。
可以在单片机中设置一个数据备份模块，将重要数据实时备份到存储设备中，以防止数据丢失。
基于单片机的智能门禁系统的设计可以有效地提高门禁管理的安全性和便捷性。
通过合理的硬件设计和功能配置，可以满足用户的不同需求，并且可以灵活扩展和升级。
基于51系列单片机的智能IC卡门禁控制系统设计
图3-3 AT89C51芯片原理图二、门锁电路门锁电路如图3-4所示，以Q16的基极作为门控信号的输入端与P1.3口相连，此电路由12V继电器、限流二极管、5.1K偏置电阻以及9014与8050两个三级管复合成的驱动电路组成。
在这里用到复合管的优点：是为了用低电平控制，考虑到由于AT89S52的I/O口输出高电平时的驱动能力可能会不足，所以本电路采用复合三级管就可以避免驱动能力不足的情况发生。
门锁电路的工作原理：当P1.3口输出高电平时Q1导通，Q2截止，此时继电器的控制线圈为开路，继电器不动作。
门锁接于继电器常闭端，门锁闭合，门处于锁死状态。
当P1.3口输出低电平时Q1截止，Q2导通，此时继电器的控制线圈闭合，继电器动作。
继电器常闭端断开，门锁打开，门处于打开状态。
图4-2 调试过程第四节门禁系统的仿真本文的前几章详细介绍了器件的选择，硬件电路部分的设计以及软件设计流程，本章的工作是把各部分组合成一个总体，进行软硬件的联合调试以及系统整体功能的仿真。
一、整体电路的功能仿真1、系统通电后无刷卡时的仿真系统通电后无刷卡时的仿真结果如图5-1所示，从图中可以看出当系统通电后无刷卡时，红色指示灯亮，数码管无显示，绿色指示灯不亮代表门锁闭合，喇叭无响声。
图5-1 系统通电后无刷卡时的仿真图2、合法卡刷卡时的仿真合法卡刷卡时的仿真结果如图5-2所示。
事先存入单片机一个合法卡号为“123456”，当有合法卡进行刷卡时，红色指示灯熄灭，绿色指示灯发光代表门锁打开，数码管显示合法卡号“123456”，喇叭无响声。
图5-2 合法卡刷卡时的仿真图3、非法卡刷卡时的仿真非法卡刷卡时的仿真结果如图5-3所示。
当有非法卡进行刷卡时，红色指示灯仍然发光，绿色指示灯不亮代表门锁不打开，数码管显示“FFFFFF”，喇叭发出警报。
图5-3 非法卡刷卡时仿真电路图4、调试分析通过以上调试仿真的过程可以看出，IC卡门禁控制系统的基本功能都已经实现，能够实现卡号的比较，卡号的显示，开锁，声光报警等功能。
基于单片机的智能门禁系统的设计与实现
职场大变样社区（全套资料，全部50元以下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AT89C52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。
基于单片机的IC卡门禁系统设计最终稿
目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)1主要研究内容及总体设计方案 (3)1.1系统方案设计 (3)1.2系统工作原理 (6)2硬件设计 (7)2.1主控电路 (7)2.2电源模块电路 (10)2.3键盘模块电路 (10)2.4读卡器模块电路 (10)2.4.1读卡器模块 (11)2.4.2IC卡的功能组成 (12)2.5射频识别电路 (14)2.6显示模块电路 (14)3软件设计 (16)3.1 系统程序开发流程 (16)3.2 主程序设计 (18)4实物制作 (21)结论 (24)参考文献 (25)附录1原理图 (25)附录2源程序清单 (26)致谢 (32)摘要近些年来在我们的生产生活当中，门禁系统及其产品的使用越来越广泛，为了分析了IC卡门禁技术的发展趋势和IC卡门禁系统技术在门禁系统中的使用特点，以及需要优化的方面，进而进行以基于单片机的IC卡门禁系统工作原理为基础去进行设计和制作。
本论文重点通过对射频技术原理和射频卡来研究智能门禁系统，而主要的研究对象就是这款非接触式的IC卡门禁系统。
相对于其它的门禁系统，它有着独特的优势，也使得它的使用最为广泛，它的核心技术是将射频识别技术和IC 卡技术相结合，正是通过这种多部分技术相结合的形式，使得它的发展更有前景也更有发展潜力。
本篇论文将几种不同的门禁系统进行了比较，选出合适的方案，并结合本系统预期要达到的特点加以改进，最后完成系统设计方案，并且详细的介绍了该门禁系统的硬件组成、软件组成，以及各部分的运行方式和参数。
经过最终测试，本设计达到了预期的设计效果。
这套IC卡门禁系统可以高效的识别IC卡模块的读写，磁锁部分也能及时的做出开关指令，并且在IC卡管理上可以进行加入用户卡，删除用户卡，以及键盘密码控制等功能。
总体的系统功能均以达到了预期目的。
关键词：单片机；射频识别技术；IC读写模块；按键AbstractIn recent years, access control system and its products are used more and more widely in our production and life. In order to analyze the development trend of intelligent IC Carmen access control technology and the characteristics of intelligent IC Carmen access control system technology used in access control system, and the need for optimization, and then to intelligent IC Carmen ban system based on the principles of work to design and production.This paper focuses on the principle of RF technology and RF card to study the intelligent access control system, and the main research object is the contactless intelligent IC Carmen access control system. Compared with other access control systems it has a unique advantage, but also makes it the most widely used. Its core technology is the radio frequency identification technology and IC card technology, it is through this multi-part technology combined form, making its development more promising and more potential. In this paper, several different access control systems are compared, and combined with the system expected to meet the requirements of the characteristics of improvement, the final selection of a suitable program. And detailed introduction of the access control system hardware composition, software composition, as well as the operation of the various parts and parameters.After the final test, the design to achieve the desired design effect. The intelligent IC Carmen forbidden system can efficiently identify the read and write of the IC card module, the magnetic lock part can also make the switch instruction in time, and can add the user card and delete the user card in the IC card management, and the replacement of user cards. The overall system function module is to achieve the expected function.Key words: MCU; Radio Frequency Identification Technology; IC read-write Module; key引言随着最近几年门禁系统的使用范围不断扩大，它的发展方向也在不断扩大，不仅仅有IC卡门禁系统，还有生物虹膜门禁系统，指纹门禁系统，甚至还出现了更为高级的面部识别系统。
基于单片机的门禁系统设计
基于单片机的门禁设计本门禁系统设计的前端信息采集以非接触式IC卡形式，有接触式IC卡、磁卡等其它卡不可比拟的优势，采用RS232/485通信方式接受数据和发送数据，实现了权限管理、实时监控、存储、异常报警、出入记录查询等功能，能够存储2000个用户信息。
运用模块化的设计思路，用芯片U2270B采集外部IC卡号，并通过STC12C5A60S2主控芯片解析IC卡号，它的读和写卡距离在300—400mm 范围内。
实现刷卡模块；检测按钮与单片机的引脚电平，引脚电平连续两次处于低电平则按钮按下实现按钮模块；既没有刷卡又没有按钮，门打开则实现机械开门模块；驱动电机采用四个NPN三极管组成的电路，输出电平的高低来实现电机的正转，反转功能，从而实现电机驱动模块；本文设计的门禁控制器，电路简单, 使用方便,可靠性高、反应灵敏，系统维护方便、适用范围广且价格低廉，应用范围广泛，能够在大多数场合代替接触式IC卡的使用。
同时可以与上位机联结组成一种联网式门禁系统，由于计算机网络的发展，通过中心或通过一个端点就能对设备进行监控与维护。
通过局域网对本地区的设备进行集中监控与维护，可提高系统的可靠性，减少故障的发生率和处理时间等。
关键词：非接触式IC卡STC12C5A60S2单片机模块化设计门禁控制器绪论 (3)第一章基于STC12C5A60S2单片机门禁系统概述 (4)1.1 STC12C5A60S2/AD/PWM系列功能简介 (4)1.2 门禁系统简介 (5)1.2.1 门禁系统的组成及工作原理 (5)1.2.2 门禁系统的功能及需求发展方向 (6)第二章各类门禁系统的比较 (10)2.1 按前端信息采集即进出识别方式分 (10)2.2 按设计原理分 (11)2.3 按与微机通讯方式分 (11)2.4 按管理结构模式分 (12)第三章基于STC12C5A60S2单片机的门禁系统硬件设计 (13)3.1 电源模块设计 (13)3.2 射频模块设计 (13)3.3 实时时钟模块设计 (20)3.4 驱动电机电路设计 (20)3.5 其他设计 (21)第四章基于STC12C5A60S2单片机的门禁系统软件设计 (22)4.1 软件总体设计 (22)4.2 软件模块设计 (23)4.2.1 触发开门模块 (23)4.2.2 驱动电机、LED、蜂鸣模块设计 (26)4.2.3 通信模块设计 (27)4.2.4 拨码模块设计 (28)第五章系统构建与调试 (29)5.1 系统构建 (29)5.2 调试 (29)5.3 原理图及PCB图 (32)第六章总结 (33)致谢 ................................................................................................................ 错误!未定义书签。
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