1、 智能门禁系统设计 院 系：信息科学与工程学院 专 业 班：电子科学与技术 1101 班 姓 名： 学 号： 指导教师： 2015 年 05 月 智能门禁系统设计 Design of Intelligent Access Control System I 摘 要 随着社会科学技术和社会经济的快速发展，如今信息技术早己经深入人们生活的各个领域特别是住宅小区的需要。伴随人们对财物的安全与防盗意识的不断提高，于是对高级住宅区的安全性能 和门禁的系统人性化要求越来越高。 智能 门禁系统是现在被广泛的使用在各种建筑和楼房中，它是一种的安全性很高的控制管理系统。现如今，经济社会不断进步，人们对自己生活的要
2、求也越来越高，现在为了保证各方面的安全，开发商一般会建筑物内的主要管理区、楼房的电梯口、数据管理中心、机要库房等重要出入口设置一些保证安全的防护措施，为了解决这些日益显现的安全问题，一种新型智能的门禁系统就诞生了，它能自动辨别出入口人员是否有权限，判断是否开门，控制重要的出入口进出，保证人身财产的安全。 本课题“智能门禁系统设计”是建立在此背景基础 上的，是以 STC89C52 单片机作为系统的核心部件， 外围加蜂鸣器控制电路、开门指示灯电路、电控锁控制电路以及 1602LCD 显示电路等。门禁系统主要由 CPU、电源指示、开锁指示电路、振荡电路、蜂鸣器电路、设置按键电路、电机驱动模块、 24
3、C02 存储模块、 RC522读卡模块、 LCD 显示模块等组成。采用射频卡完成刷卡进门， 通过传感器的相互的协调和无线信息传输技术的应用，设计一套智能化，人性化的智能门禁控制系统。 关键词： 智能门禁系统 单片机 射频卡 无线信息传输 II Abstract With the rapid development of society, economy, science, technology and society, and now information technology had early-depth all areas of life, especially the needs o
4、f the residential district. With the continuous improvement of peoples sense of safety and security of property, then to the exclusive residential area of security and access control systems have become increasingly demanding humane. Intelligent access control system is now widely used in a variety
5、of architectural building a new type of modern safety management systems. Today, the social-economic growth, peoples own lives have become more sophisticated, and now in order to ensure that all aspects of security, key management area within the building developer usually, the building elevator, eq
6、uipment control center, an important warehouse the main entrance and other important sectors of the channel mouth set of security measures, in order to more effectively achieve the goal, people developed a new modern intelligent access control system, it can identify the identity of the entrance of
7、personnel, to determine whether to open the door, it can be important in import and export controls can be very effective to improve security and ensure the safety of residents. The project “Intelligent Access Control System Design“ is built on the basis of this background to STC89C52 micro-controll
8、er core, peripheral add buzzer control circuit, open lamp circuit, electronic lock control circuit and the 1602 show circuit. Access control system consists of CPU, power indicator, lock indicator circuit, oscillation circuit, buzzer circuit, set the key circuit, motor drive module, 24C02 memory mod
9、ule, RC522 reader module, LCD display modules and other components. RF swipe card to complete the door. Through mutual coordination sensors and application of wireless information transmission technology, design a set of intelligent, humane intelligent access control system. Key words: Intelligent A
10、ccess Control System Single Chip Microcomputer RF Card Wireless Information TransmissionIII 目 录 摘要 . I Abstract .II 绪论 . 1 1 课题研究背景 . 3 1.1 智能门禁系统的研究目的和意义 . 3 1.2 智能门禁系统的现状分析 . 3 1.3 研究的目标与内容 . 4 2 系统总体设计 . 5 2.1 总体设计方案 . 5 2.2 总体设计思路 . 6 3 硬件设计方案 . 8 3.1 最小系统设计 . 8 3.2 各单元电路原理 . 9 3.2.1 蜂鸣器电路 . 9 3
11、.2.2 显示模块 . 10 3.2.3 控制电路 . 11 3.2.4 读卡模块 . 12 3.2.5 电机驱动模块 . 14 3.2.6 存储模块 . 15 4 系统软件设计 . 17 4.1 软件设计思路 . 17 4.2 射频模块软件体系结构 . 17 4.3 子程序分析 . 19 4.3.1 RC522 读卡程序 . 19 4.3.2 24C02 存储程序 . 19 4.3.3 显示程序 . 21 IV 5 系统调试与结果 . 24 5.1 硬件调试 . 24 5.2 软件调试 . 24 5.3 软、硬件设计注意事项 . 25 5.4 系统结果 . 25 结论 . 27 致谢 . 2
12、8 参考文献 . 29 1 绪 论 智能门禁系统如今被广泛的应用，每一个人的生活都或多或少离不开它。作为一个新型智能的安全控制系统，它融合了机械电子、计算机软件编程、无线通信技术等诸多技术，已经能很好地解决重要区域出入口通道在安全上的问题。智能门禁系统被应用在各种对安全要求较高的区域，如酒店房间、公司数据库中心机房、各大银行、国家军火库、数据库中心、居民小区、工厂等等。在科技与网络快速发展的今天，新型智能门禁技术也应运 而生，得到了人们的青睐。现在，门禁系统的概念也发生了变化，早已不是简单的门锁和钥匙，在人们不断地补充和完善下，它已经逐渐发展成熟，成为一套稳定性和安全性较高的控制管理系统。如今
13、只要在对工作生活的环境安全有要求和公司需要人事考勤管理等这些地方，智能门禁系统就发挥着不容忽视的作用。 智能门禁系统应用比较广泛，只要在此基础上添加一些相应的其他设备，就可以达到对电梯出入控制、停车场车辆进出控制、图书馆书籍借阅管理等，真正的实现便捷的智能管理。 门禁系统又称出入管理控制系统 (ACCESS CONTROL SYSTEM) ，它是用来管理重要出入口通道人员出入控制的系统。也就是说：我们可以控制人员什么时候允许进出那些门或者场所，同时如果需要，也可以提供进出的查询记录等等。目前市面上常见的门禁系统有很多：非接触 感应卡式系统，指纹识别系统，虹膜扫描系统，面部识别系统，语音识别系统
14、等各种技术的系统。它们有各自的特长，门禁系统的应用领域也越来越广。 感应卡式门禁系统使用场合比较多，但是安全性相对其他门禁系统要低很多。 小区智能门禁系统是用来管理住宅小区出入通道保证居民正常生活的系统。如今的开发商为了更好的吸引买房者，也越来越重视小区 的管理，为了防止不是小区的人员闯入，保证小区居民生命财产安全，于是在小区的入口就会设置一个门禁系统，要想进入小区就必须刷卡。而在这之前我们大多都是使用一般传统的 门锁 ，也就是一把钥匙一把锁，然而传统的 门锁 结构相对比较简单，无论门锁结构多么复杂，使用的材料多么坚固，一些人总能通过各种方法把它打开。而且在一些出入口人员2 流量比较大的通道如
15、小区门口、酒店客房。如果使用传统的门锁，应用起来会特别麻烦。俗话说一把钥匙开一把锁，一旦钥匙丢失，为了保证安全，原来的锁和钥匙就就需要更换，并且传统的门锁在安全系数上比较低。随着人们对安全需求方面越来越关心，为了解决这些问题、开发市场，于是各种磁卡锁、密码锁等电子锁就应运而生。也正是 由于这些电子锁的出现，在那些重要出入口通道上的管理上人们又有了进一步的提高和加强，因此也使智能门禁控制管理进入了新的时代。但是凡事有好的一面也有它不好的一面，随着这两种电子锁的在各个领域应用的越来越多，它的问题也逐渐显现出来，这种电子 磁卡 锁的信息不是很安全，容易被其他人复制，同时随着使用的时间的不断增长，这必
16、将导致 卡片与读卡器具之间磨损也会随着逐渐变大，仪器的故障率也会增高。而电子密码锁同样存在信息泄露上的问题，一旦密码泄露，那么追查起来不容易，也没那么安全。尽管有很多缺点，但是我们相信在不远的将来，在人类的努力和拼搏下，门禁系统将会越来越智能化，以前的种种缺点将会被解决，取而代之是更便捷、更安全、更人性化的特点，因此我们的生活环境也将变得更加的安全。让我们期待美好的明天。 3 1 课题研究背景 1.1 智能门禁系统的研究目的和意义 从过去到现在，人们都养成使用简单的门锁来防止他们的财产被盗，同时也是防止一些人员 在不被允许的情况下进出房间等私密场所，这种简单的方法一直延续了上千年。然而普通的门
17、锁却始终离不开钥匙，一把钥匙开一把锁的定理持续了很久，但是现如今人们生活中需要加锁的地方变得越来越多，使用传统的门锁就会导致自己需要随身携带很多把钥匙，但是钥匙一旦多了就会带来很多不便。如果我们每天都需要携带很多钥匙，就会很容易弄混、丢失或者被盗，所以安全性和便捷性很差。如今，伴随着科技高速发展，传统的门锁早已经不能满足现在人们对生命财产安全方面的需求，为了从根本上改变这种局面，于是智能门禁系统就孕育，它集成了机械、电子、光学 、生物识别技术、计算机技术和通信技术等多种新技术，它也是新时代很优秀的产物。 1.2 智能门禁系统的现状分析 门禁系统，众所周知也被称为出入口管理系统。现如今科技飞速发
18、展，智能门禁系统也已进化成为一套较为安全、功能性完善的控制管理系统。它对通道和出入口的管理已经不是以前简单的钥匙和锁的管理，它能够对内部进行有效的智能化管理。它不仅能够时时刻刻记录人员的进出时间与进出情况，限制人员的出入范围，而且也可以很好的拒绝非法人物进入。同时，它也能够有效的保护人们的生命财产不受到他人的侵犯。门禁管理系统在安全防范系统 中扮演着很重要的角色，在当今社会下，门禁系统发展的很迅速，已经被广泛的应用在了办公室，智能大厦，宾馆，智能小区等各种大门、房间、通道的管理。如今社会，房地产发展如日中天，小区门禁系统也随之成为小区住宅楼不可缺少的安全配套设施，它很好的保护住户的人身和财产安
19、全。 目前，现在对智能门禁系统的研究从开始的认知教育和试用阶段，进入到了研发阶段。但仍然在智能门禁系统的设计和研发上发现一些问题，比如说：对国外已有的门禁系统进行仿造；普遍采用国外现有的集成模块，如门禁控制器，识别和读卡模块等；产品的形式较为单一， 而且消耗了大量的资金。 4 在技术层面，当前中国有很多企业模仿国外的门禁系统，目前的做法主要有两种，一种是采购国外厂家生产的系统零部件，比如读写器、门控器等，然后对这些芯片进行二次软硬件的设计。这种系列的系统性能相对较好，满足那种对安全要求较高的场所也是完全可以应付的，因此这种系统价格也相对比较昂贵。另外一种是只是购买国外的核心芯片，对国外一些其它
20、优良部件进行研究和仿制。这种方法依据不同情况，可以作非原则性的变动 ，能够随时满足人们对门禁系统上的一些合理性要求，并且费用比较少。从门禁系统的内部结构出发就容易看出 ，国内大多数的系统是以控制器为核心研制的，而门控器部分则是由国外厂家进行开发。目前国内先进的智能门禁系统的研发正处于滞后状态，不过我们相信在未来，我国科技人才一定能够研发出完全属于我们自己的智能门禁系统 。 1.3 研究的目标与内容 智能门禁系统采用 STC89C52 微控制器作为系统的核心，在外围增加按键电路、蜂鸣器电路、开锁指示灯电路、电机驱动电路以及 1602LCD 显示电路等。门禁系统主要由 CPU、电源指示、开锁指示电
21、路、振荡电路、蜂鸣器电路、设置按键电路、电机驱动模块、 24C02 存储模块、 RC522 读卡 模块、 LCD 显示模块等组成，使用无线射频卡刷卡进门。 本门禁系统的工作原理如下： （ 1） 当射频卡刷卡时，蜂鸣器就会发出响声，如过此卡权限为有效卡，显示模块将会显示卡号，与此同时驱动电机转动将门锁打开，指示灯点亮，等刷卡结束后电机停止转动将门锁锁闭，指示灯熄灭。 （ 2） 当按下出门按钮时，将门锁打开，指示灯点亮。 （ 3） 程序中含有对射频卡权限的判断，当读卡器遇到射频卡时，显示器显示卡号。如果是有效卡，指示灯亮起，蜂鸣器响起，电机转动表示门锁打开；如果识别为无效卡时，则系统不采取任何动作。 （ 4） 可以更改射频卡的权限，通过按下相应的存储和取消按钮来实现射频卡权限的赋予和收回。
