基于单片机的RFID门禁系统.doc

一、开题依据（研究目的、意义及国内外研究概况，附主要参考文献） RFID是一项易于操控，简单实用且特别适合用于自动化控制的灵活性应用技术。可自由工作在各种恶劣环境下：短距离射频产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，可以替代条形码，例如用在工厂的流水线上跟踪物体；长距射频产品多用于交通上，识别距离可达几十米，如自动收费或识别车辆身份等。射频识别系统主要有以下几个方面系统优势：读取方便快捷，识别速度快，数据容量大，使用寿命长，标签数据可动态更改，更好的安全性，动态实时通信。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。目前，门禁系统已成为安全防范系统中极其重要的一部分，在一些发达国家，门禁系统正以远远高于其他类安防产品的进度迅猛发展；门禁系统之所以能在众多安防产品中脱颖而出，根本原因是因为其改变了以往安防产品，如：闭路监控，防盗报警等被动的安防方式，以主动的控制替代了被动监视的方式，通过对主要通道的控制，大大的防止了罪犯从正常通道的侵入，并且可以在罪案发生时通过对通道门的控制限制罪犯的活动范围，制止犯罪或减少损失。此外，人们对门禁系统的应用已不局限在单一的出入口控制，而且还要求它不仅可应用于智能大厦或智能社区的门禁控制、考勤管理、安防报警、停车场控制、电梯控制、楼宇自控等，还可与其他系统联动控制等多种控制功能。门禁系统应用射频识别技术，可以实现持有效电子标签的车不停车，方便通行又节约时间，提高路口的通行效率，更重要的是可以对社区或停车场的车辆出入进行实时的监控，准确验证出人车辆和车主身份，维护区域治安，使社区或停车场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。主要参考文献：1 周陈锋，何怡刚，侯周国 超高频RFID读写器基带模块的原理与设计A 微计算机信息 2009 年 第25卷 第4-2期.2游战清，刘克胜，吴翔. 无线射频设别（RFID）与条码技术M，2007.3黄智伟. 射频集成电路芯片原理与应用电路设计M，2004.4范博. 射频电路原理与实用电路设计M，2006.5慈新新，李德彩，王韬. RFID在物流中的应用及前景J. 微电脑世界，2004.6慈新新，曾荣仁. 美军射频识别技术应用浅析J. 自动识别技术与应用，2004.7慈新新，RFID的技术发展与创新J. 微电脑世界平，2005.8慈新新，曾荣仁，王韬. 2005年射频识别应用情况回顾J. 微电脑世界，2005.9王忠敏，张成海. EPC与物联网M. 北京：中国标准出版社，2004.10陈大才等. 射频识别（RFID）技术M. 北京：电子工业出版社，2001.11陆永宁. 非接触式IC原理与应用电子技术M，北京：电子工业出版社，2006.12胡汉才. 单片机原理及接口技术M，北京：清华大学出版社，2010.13陈大才. 无线射频识别技术（RFID）M. 北京：电子工业出版社,2001.二、主要研究内容（说明研究课题的具体内容及课题的新颖性，并明确重点解决的科学问题及预期结果）1 RFID技术的发展历程及其发展趋势。射频识别，RFID（Radio Frequency Identification）技术，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。本文研究的RFID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，只需将其卡号的信息从控制主机中注销。RFID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，对何人何时进出门禁进行识别和准入，以实现控制中心对出入口的24小时控制、监视及管理。2 设计方案的确定。设计要求： （1）读卡功能 （2）增加、删除用户卡功能 （3）清除所有用户卡 （4）键盘控制管理卡操作 （5）LED灯蜂鸣器实现刷卡、按键提示 （6）上位机监控软件门禁系统总体方案本系统由51系列单片机AT89S52、按键、LED灯、 MF-RC522读卡等模块构成。实现了存储多张用户卡的功能；同时管理人员还可以通过按键增加用户卡，删除用户卡，清空所有用户卡等。因为门禁刷卡控制刷卡距离随着补尝电容的改变而改变（补尝电容大约300PF），所以最大的刷卡距离约为512CM；对于非用户卡，本门禁控制器不与响应；每个按键控制器都有相应的提示音进行提示操作。正常使用时，用户持卡靠近读卡天线，门禁控制器读入卡号，并与存储在内部的卡号比较，如果有相同的卡号，说明此卡合法，门禁机响一长音，提示成功，如果读卡失败，而不响应。总体系统结构图如图。 3、 研究方案（研究方法、研究工作的总体安排和进度，理论分析、计算、实验方法和步骤及其可行性，可能遇到的问题及解决办法）1 硬件电路设计门禁系统主要组成：由CPU、复位电路、电源指示、工作指示、蜂鸣器电路、LED电路、读卡模块、显示模块组成。如图。门禁系统的工作原理：当刷卡时，如卡权限获得允许，显示模块显示卡的类型和卡号，同时指示灯点亮蜂鸣器响直到卡离开感应区。当按键1后刷卡，指示灯亮蜂鸣器响，将该卡存储为用户卡。当按键2后刷卡，将该卡从用户卡中删除。当非法卡刷卡时，没有任何动作。2 软件设计部分过程是：刷卡后，RFID模块接收到卡号并发送给单片机，由单片机对卡号进行识别和匹配，若识别成功，将通过I/O口控制LED灯亮蜂鸣器响，并在LCD液晶屏上显示卡号和开门提示。程序主流程图如图。开始定义堆栈区AT89S52、定时器0、中断初始化是否有刷卡是否是用户卡蜂鸣器响灯亮是否按下存储键添加该卡为用户卡，蜂鸣器响，灯亮管理卡功能子程序是否是用户卡蜂鸣器响灯亮4、研究工作的总体安排和进度： 2014年10月16日2015年1月30日，确定论文的研究总体内容及内容的编排顺序，搜集并整理关于RFID和门禁技术的研究历史，工作原理，内部结构，基本特征，市场需求，应用等资料，做好论文计划书。 2014年2月1日2015年3月1日，购买相关硬件，了解其结构特点，绘制电路图并完成电路焊接。 2015年3月1日2015年4月1日，编写程序。 2015年4月1日2015年4月30日，论文总结，完成初搞。 2015年4月30日-2015年5月16日，论文定稿，送审，答辩。四、指导教师意见