博鱼·体育(中国)入口基于单片机智能门禁系统毕业设计_文库吧【正文】 :如果出口不安装读卡器 ,则必须安装出门按钮 ,以保证人员的顺利出入。 7、感应卡 :人员进入管制通道的凭证。 8、门磁 :检测门的状态 ,当遇到强行开门或开门超时的情况时向发出报警信号 最近几年随着感应卡技术 ,生物 识别技术的发展 ,门禁系统得到了飞跃式的发展 ,进入了成熟期 ,出现了感应卡式门禁系统 ,指纹门禁系统 ,虹膜门禁系统 ,面部识别门禁系统 ,乱序键盘门禁系统等各种技术的系统 ,它们在安全性 ,方便性 ,易管理性等方面都各有特长 . 在现今社会 ,随着人们对门禁系统各方面要求的不断提高 ,门禁系统的应用范围越来越广泛 ,因此门禁系统的研发已成为现代科技领域的一个热门课题。 也正是由于门禁系统实用性强 ,市场需求大 ,应用广泛 ,我们便选此作为研究设计的课题。 方案选择 门禁系统有许多种方案 :主要有联网和不联网型。 联网型门禁系统的优点 : 实时联网 刷卡后立即把数据传输到主机上 。 便于查询并能生成报表 。 缺点 : 计算机要求 24 小时开机 。 计算机或管理机万一有故障系统瘫痪 。 有问题影响面大博鱼官网。 不联网型门禁系统的优点 :单台刷卡机就能工作 ,不用布线 ,操作简单方便。 缺点 :不便于查询。 根据以上分析 ,我们的课题选择了不联网型。因为此设计简单 ,提交作品方便 ,易操作。 CPU 的选择 我们在这个课题的设计上采用了 51 单片机系统 ,之所以采用单片机系统是由于成本较低 ,功能完全可以满足 ,发展也比较成熟且 完善。而 DSP、 ARM 系统虽然科技含量高于 51 单片机系统 ,但是其价格昂贵并且发展尚未成熟。因此 ,根据我们学的知识和市面上的应用 ,经过比较我们选择了技术成熟、价格便宜、设计简单、使用方便的单片机平台。 关于卡的选择 目前市面上的卡有很多种类 :条码、磁卡、接触式 IC 卡 ,非接触式 IC 卡等 ,条码和磁卡 ,在超市和银行方面应用的比较多 ,接触式 IC 卡 ,以前在公共电话中用的比较多 ,但接触式 IC 卡 ,芯片外露易坏、易折 ,而非接触式 IC 卡既射频卡可靠性高 :非接触式 IC 卡与读写器之间无机械接触 ,避免了由于接触读写而产生的各种 故障。 此外 ,非接触式卡表面无裸露的芯片 ,无须担心芯片脱落、静电击穿、弯曲损坏 等问题 ,既便于卡片的印刷 ,又提高了卡片的使用可靠性。 ?操作方便 ,快速 :由于非接触通讯 ,读写器在 10cm 范围内就可以对卡片操作 ,所以不必插拨卡 ,非常方便用户使用。非接触式卡使用时没有方向性 ,卡片可以任意方向掠过读写 ,即可完成操作 ,这大大提高了每次使用的速度。加密性能好 :非接触式卡的序列号是唯一的 ,制造厂家在产品出厂前已将此序列号固化 ,不可再更改。非接触式卡与读写器之间采用双向验证机制 ,即读写器验证 IC 卡的合法性 ,时 IC 卡也验证读写器的合法性。非接触式卡在处理前要与读写器进行三次相互认证 ,而且在通讯过程中所有的数据都加密。 根据卡的分析 ,我们选择目前流行最广 ,可靠性高 ,成本低的只读卡 ,即采用 EM4000 型的 ID 卡。 第 2 章 硬件电路的设计 基本原理 门禁系统主要组成框图如 21 图 21 门禁系统主要组成 门禁系统主要组成 :由 CPU、复位电路、电源指示、工作指示、振荡电路、蜂鸣器电路、门控锁电路博鱼体育、出门按钮、读卡模块、显示模块组成。如图 21 门禁系统的 工作原理 : 当刷卡时 ,蜂鸣器响一下 ,如卡权限获得允许 ,显示模块显示卡号 ,同时继电器动作将门锁打开指示灯点亮 ,延时一段时间后继电器再次动作将门锁锁闭指示灯熄灭。 当按下出门按钮时 ,继电器动作将门锁打开指示灯点亮 ,延时一段时间后继电器再次动作将门锁锁闭指示灯熄灭。 当非法卡刷卡时 ,没有任何动作。 资源分配 软、硬件设计是设计中不可缺少的 ,为了满足功能和指标的要求 ,资源分配如下 : ,如下表 21 表 21 内存分配 显示 音响 锁 显示 灯 门态 出门 读卡 0 响 0 开 0 不亮 0 有效 1 不响 1 不开 1 亮 3、计算 :因为射频卡的读卡头选用 EM4000 型 ,读卡频率是 ,所以最小系统晶振 ,必须用 才能读卡。 定时控制字确定 :选用定时器 T1,方式 2,所以 TMOD 是 20H。 计算初值 X 256 (foxc*(SMOD+1))/384*波特率 256 ( *106 *(0+1))/384*9600 253 TH1 0FDH TL1 0FDH 最小系统设计 门禁系统数控部分采用 89S52 单片机作为控制核心 ,其内部组成包括 :一个 8 位的微处理器 CPU 及片内振荡器和时钟产生电路 ,但石英晶体和微调电容需要外接 。片内数据存储器 RAM低 128字节 ,存放读 /写数据 。高 128字节被特殊功能寄存器占用 。片内程序存储器 4KB ROM。四个 8 位并行 I/O(输入 /输出 )接口 P3 P0,每个口可以用作输入 ,也可以用作输出 。两个定时 /计数器 ,每个定时 /计数器都可以设置成计数方式 ,用以对外部事件进行计数 ,也可以设置成定时方式 ,并可以根据计数或定时的结果实现计算机控制 。五个中断源的中断控制系统 。一个全双工 UART(通用异步接收发送器 )的串行 I/O 口。 89S52 单片机外部有 32 个端口可供用户使用 ,其功能如下表 22 表 22 端口 引脚位置 第一功能 第二功能 符号 功能 符号 功能 P0 39~32 ~ 通用 I/0 口 AD0~AD7 地址 /数据总线 口 A8~A15 地址总线 通用 I/O 口 RXD 串行通信发送口 11 TXD 串行通信接收口 12 INT0 外部中断 0 13 INT1 外部中断 1 14 T0 计数器 0 输入端口 15 T1 计数器 1 输入端口 16 WR 外部存储器写功能 17 RD 外部存储器读功能 在 89S52 单片机的基础上 ,外围增加蜂鸣器控制电路、开门指示灯电路、电控锁控制电路以 及 8 位数码管显示电路等 ,构成了门禁系统的控制电路。基于单片机智能门禁系统毕业设计_文库吧是平台实习小编白克强独立修改，正式编辑卫寒阳认真整理的高质量内容，基于单片机智能门禁系统毕业设计_文库吧目录、上下文、核心主旨均和原文件内容一致，白克强主要校正了基于单片机智能门禁系统毕业设计_文库吧中出现的错别字，卫寒阳检查并修改了影响阅读的错误，他们的工作对您的职业和工作内容能带来正面的帮助和提高，白克强毕业于天津中医药大学，出生于1968年，是石屏县人，卫寒阳毕业于中国人民公安大学，出生于1973年，是宿州市人，两位编辑都具有非常高的专业技巧和职业能力，白克强和卫寒阳的高效且勤奋的工作帮助用户获得大量稳定的原创高质量内容，使平台提供给用户的文档更优质和有效，卫寒阳和白克强对基于单片机智能门禁系统毕业设计_文库吧这个文件的整理编辑工作得到平台所有用户和会员的肯定，在我们的平台上，用户可以复制或阅读页面中的所有内容，所见即所得，欢迎大家浏览平台。 门禁系统原理图如下图 22 图 22 门禁系统原理图 各部分电路原理 门控锁电路 门控锁电路如图 23。以 Q16 的基极作为门控信号的输入端与 口相连 ,此电路由 12V 继电器、限流二极管、 偏置电阻以及 9014 与 8050 两个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管就可以避免驱动能力不足的情况发生。 工作原理 : 当 口输出高电平时 Q16 导通 ,Q6 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 ,门处于锁死状态博鱼体育。 当 口输出低电平时 Q16 截止 ,Q6 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 23 控制锁电路 蜂鸣器电路 电路组成如图 24: 以 Q1 的基极作为蜂鸣 器控制信号的输入端与 口相连 ,主要由蜂鸣器、 9013 与 9014 两个三极管及 偏置电阻组成。 工作原理 : 当 输出高电平时 ,Q1 导通 ,Q2 截止 ,蜂鸣器回路开路 ,蜂鸣器不响博鱼(中国)官方网站-BOYU SPORTS。 当 输出低电平时 ,Q1 截止 ,Q2 导通 ,蜂鸣器回路闭合 ,蜂鸣器发出响声。 图 24 蜂鸣器电路 控制工作指示灯 电路组成如图 25: 以 Q5 的基极与 口相连 ,由三极管 9013、发光二极管、限流电阻组成。 工作原理 : 当 口输出高电平时 ,Q5 导通 ,发光二极管点亮。 当 口输出低电平时 ,Q5 截止 ,发光二极管熄灭。 图 25 工作指示灯电路 出门按钮 当按下时 ,给 口输入低电平。出门按钮如图 26 图 26 出门开关电路 读卡模块 设计上我们采用 ID 射频卡读卡器。 EM9913BF 125KHz 感应式读卡模组是针对 125KHz非接触式 RFID晶片而设计的读卡模组 ,它能针对目前市面上 125KHz非接触式 RFIDRadio Frequency Identification 晶片如 GK4001 晶片或规格现相近产品进行资料读取与资料判断 ,使用者可以一次开发感应式读卡及相关应用系统 ,该模块主要范围为互动式玩具、门禁管制系统、人员考勤管理、动物或物品辨识及产品管理 ,此读卡模组主要优缺点叙述如下 : 优点 : 1、独立性高 ,二次开发容易 ,安装简单 2、资料读取稳定性高 3、系统安全性高 ,RFID 资料不重复且难以复制 4、可选择数据输出格式 缺点 : 电脑必须 24 小时开机 ,便于数据传送。 硬件 /软件功能 : 125KHz 感应式读卡机系统图示如下图 27: 使用 EM9913BF 模块 ,在 515cm 距离内读取 GK4001 的时间不超过 70ms。感应式读卡系统电源 DC 5V,感应线圈 (Antenna)为系统必需 ,感应线圈可以与系统分开放置 ,亦可设计与系统中 ,为防止感应电磁场干扰 ,请勿将金属板置于感应线圈前后。 软件功能模组 :1、 Manchester 码解码 2、组织输出格式 3、相应输入控制信号 4、控制信号输入 5、卡片数据输出 读卡器示意图如图 27 图 27 读卡器示意图 硬件 /软件规则 : 1、读卡模块硬件结构 RF电路为 125KHz解码比较电路 ,当 EM格式卡片进入电磁场范围 ,引起感应电压振幅变化 (amplitude modulation)时 ,用以解码。 内部微依据 Manchester码的规则将这些方波信号转成 16进制码。 2、读卡模块软件功能组成 卡片进入感应范围 ,触发读卡模块进入读卡状态。 读卡模块读入资料整理成输出格式。 读卡模块将读入资料整理成输出格式 读卡模块将数据按 RS232 和 Wiegand26 格式输出。 3、读卡模块资料输入 /输出引脚如表 23。 表 23 读卡模块引 脚 Number Name I/O Description 1 DC 5V 输入 +5V 直流输入 2 ANT 输入 线 GND 输入 接地 5 NC 空引脚 6 ENLED 输入 指示灯控制线 ENBEEP 输入 蜂鸣器控制线 OK_SD 输出 Wiegand 26 数据输出指示 9 BZ 输出 蜂鸣器信号线 输出 Wiegand 26 数据 DATAO 输出 11 D1 输出 Wiegand 26 数据 DATA1 输出 12 LED 输出 指示灯信号输出 13 TXD 输出 RS232 数据输出 4、读卡模块输出规格 : (1)RS232 串行口规格 传输率 9600BPS博鱼·体育(中国)入口。 起始位元 :0。 数据位元 :8 bits。同位元检查 :无。 停止位元 :1。 流量控制 :硬件控制 RS232 数据由内部产生 ,内部将 40 bits 数据 (注 :内码总计 64 bits 其中 9 bits 作为数据头 ,15 bits 作为校验位 ,40bits 为卡号数据 )转换为 10 位 ASCII 码。 (2)外观尺寸图 外观尺寸如图 28 轮廓尺寸 : mm mm 不包括引脚长度 外观形状 : 28 读卡器外型图 读卡器引脚连接图如图 29 图 29 读卡器引脚连接示意图 非接触式射频卡的基本原理 : 每个卡片内部有一个小芯片和感应线圈 ,价格低廉 ,国内最普及的 EM ID卡 ,大多为瑞士 nEM 或 GK 公司的 4100、 4102 系列芯片 +线圈 +卡基封装而成。每张卡有且只有一个唯一的 ,不可更改和复制的 ID内码 (64 位 2进制机密的永不重复的卡号 ),因其安全可靠 ,价格低廉而大量应用于身份识别、产品防伪等领域。 读卡器卡号输出格式的说明 : 由于历史的原 因 ,或者不同领域习惯的原因 ,最常见到的有五种读卡方式 : 1、格式 0:10 位十六进制的 ASCII 字符串 ,即 10 Hex 格式。 ? ?如 :某样卡读出十六进制卡号为 :“ 01026f6c3a”。 2、格式 1:将格式 1 中的后 8 位 ,转换为 10 位十进制卡号 ,即 8H10D博鱼(中国)官方网站-BOYU SPORTS。 即将“ 026f6c3a”转换为 :“ 0040856634”。 3、格式 2:将格式 1 中的后 6 位 ,转换为 8 位十进制卡号 ,即 6H8D。即将“ 6f6c3a”转换为 :“ 07302202”。 4、格式 3:将格式 1 中的倒数第 5、第 6 位 ,转换为 3 位十进制卡号 ,再将后 4 位 ,转换为 5 位十进制卡号 ,中间用“ ,”分开 ,即“ 2H + 4H”。 即将 2H“ 6f”转换为 :“ 111” ,4H “ 6c3a”转为“ 27706”。 最终将 2段号连在一起输出为“ 111,27706”。 5、格式 4:将格式 1 中后 8 位的前 4 位 ,转换为 5 位十进制卡号 ,再将后 4位 ,转换为 5 位十进制卡号 ,中间用“ ,”分开 ,即“ 4Hex + 4Hec”。我们采用的读卡格式如下 : 格式 :将 10 位十六进制的 ASCⅡ字符串 ,即 10Hex 格式的倒数第 5、第 6位 ,转换为 3 位十进制卡号 ,在将后 4 位 ,转换为 5 位十进制卡号 ,中间用“ ,”分开 ,即“ 2H+4H” ,即将 2H“ 6F”转换为“ 111” ,4H“ 6c3a”转换为“ 27706” ,最终将 2 段连在一起输出为“ 111,27706”。 显示模块 显示部分有二种方案可供选择 。一种是采用 LCD 液晶显示 ,该方案具有低压微功耗、平板型结构、显示的信息量大、无电磁辐射、使用寿命长等优点 ,但本设计要求显示的数据量小 ,不能发挥其显示内容丰富的优点 ,同时占用 I/O 口线较多。第二种方案采用 LED 数码管显 示 ,该方案具有实现容易、发光亮度大、驱动电路简单等优点 ,且其可靠性也优于 LCD 的显示 ,所以 ,我们通过比较 ,选用第二种方案数码管显示。 由 8 个数码管和 8 个 74LS164 组成 ,采用串行静态显示的方法。将数码管的 8个输入端与 74LS164的输出端 Q0~Q7相连。 74LS164的 CLK连接 ,接 74LS164 的 A 端。 74LS164 原理 :74LS164 是一块 14 个引脚双面直插式芯片 ,它的工作电源比较宽 ,可以是 3V至 12V的电压 。它工作的频率范围也比较宽 ,从 05MHZ都能正常工作。它是 一个串行输入 ,并行输出的移位寄存器 ,并带有清除端的 IC 芯片 ,它为 8 位串入并出移位寄存器 ,1、 2 为串行输入端 ,Q0~Q7 为并行输出端 ,CLK 为移位时钟脉冲 ,上升沿移入一位 。MR为清零端 ,低电平时并行输出为零。 VCC与 GND为工作电源脚 :它一般正常工作电压为正 5V。 CLR(/MR)端 :为清除端 ,当此脚为低电平时 ,使得 74LS164输出全部为 0。CLK端 :时钟脉冲输入端 ,在 CP脉冲的上升沿的作用下实现移位 ,在 CLK 为 0,芯片不工作 。CLR 为 1 时 ,74LS164 保持原始状态不发生变化。 第 3 章 设计方案的分 析 中断系统 的中断源如下表 31 中断源即能产生中断的条件。 89。