基于AT89C51的单片机门禁控制系统设计

2 下载量 78 浏览量 更新于2024-06-23 收藏 283KB DOC 举报
"这篇文档是武汉工程大学邮电与信息工程学院的一篇毕业设计论文,主题为‘单片机门禁控制系统设计’。作者陈振洲在导师来婷的指导下,设计了一个基于单片机的门禁控制系统,该系统能够识别和读取射频卡上的信息,具有管理卡和用户卡的存储功能,并支持通过按键进行管理卡的更改和用户卡的增删操作。主控芯片选用的是AT89C51,读卡模块为T7122M-I工业级ID读卡模块,门禁刷卡的有效距离约为5-12厘米。" 这篇论文详细介绍了如何设计一个基于单片机的门禁控制系统,其中涉及的关键技术和知识点包括: 1. **单片机技术**:AT89C51是一款常见的8位单片机,由Microchip公司生产,广泛应用于各种嵌入式控制系统。在本设计中,它作为主控单元,负责处理读卡信息和控制外围设备。 2. **门禁系统原理**:门禁系统是通过电子方式控制人员进出权限的设备,通常包括读卡器、控制器、电锁、感应卡等组成部分。本设计中的门禁系统可以识别不同类型的卡片,并根据卡片类型做出不同的响应。 3. **射频识别(RFID)技术**:RFID是一种无线通信技术,可以自动识别目标物体并获取相关数据,无需物理接触。T7122M-I工业级ID读卡模块是实现这一功能的关键组件,用于读取和识别卡片信息。 4. **硬件设计与调试**:设计包括读卡器电路,需要考虑信号传输的稳定性、抗干扰能力以及与主控单片机的接口设计。调试工作包括确保电路正常工作,读卡模块能正确接收和解析射频信号。 5. **软件设计与调试**:这部分涉及到单片机程序的编写,包括卡片信息的处理逻辑、与硬件的交互以及用户界面的控制,比如蜂鸣器的响应和按键操作的处理。 6. **系统功能实现**:系统可以存储一张管理卡和多张用户卡,体现了数据存储和分类管理的能力。同时,允许管理人员通过按键进行权限的动态管理,增加了系统的灵活性。 7. **学术道德与规范**:作者在论文中声明了独立完成研究且遵循学术道德,未进行剽窃、抄袭等行为,同时也明确了共同工作同事的贡献和感谢。 这篇论文详细阐述了一个基于单片机的门禁控制系统的硬件设计、软件开发以及实际应用,是学习单片机控制、门禁系统设计和RFID技术的宝贵参考资料。
2023-02-27 上传
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 ABSTRACT With 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 its 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 manage
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单片机门禁系统设计 中图分类号:tn 文献标识码:a 文章编号:1007-0745(2008)12-00 摘要:本文介绍了智能小区的门禁系统,即可视对讲系统的设计原理以及软、硬件的实 现方式;提出了针对智能小区可视对讲系统的解决方案。 关键词:lon works 可视对讲 单片机 随着智能化住宅小区的出现,传统的门铃已经远不能适应现代的家庭。从最初的普通单 元门对讲,到可视单元门对讲,发展到联网管理,智能楼宇对讲系统已成为一种兼容性 强大的综合系统。可以说,智能楼宇对讲系统不仅仅是方便住户和访客的电控门系统, 也是小区物业管理和安防管理必不可少的有效手段,是现代化住宅小区必不可少的设施 。 一、lon works总线技术 一般的可视对讲系统大多由单片机与rs- 485总线构成,虽然成本低,但受到rs一485总线的限制,在无中继的情况下,通信距离 不能太远,通信速率也不能太高,而采用中继则会提高成本,增大设计开发和施工维护 的难度。如果采用单纯的lon works总线,又会降低网络对其他总线设备的兼容性,增加开发成本和设计困难。笔者采 用基于单片机与lon works的可视对讲技术,不仅可以克服以上缺点,而且能更好地发挥二者的优势。整个系 统由门口单元主机和户内可视分机组成,在网络上视其为不同的通信节点。对于lon works网络中设备的通信,则只需要采用一种称为lon talk的网络标准语言实现。lon talk协议又称为ansi/eia709.1控制网络标准,它提供了一系列通信服务,使得设备中的 应用程序能够在网络上同其他设备发送和接收报文,而无需知道网络的拓扑结构或者网 络的名称、地址,或其他设备的功能。lon talk协议能够有选择地提供端到端的报文确认、报文证实和优先级发送,以提供规定受 限制的事务处理次数。对网络管理服务的支持使得远程网络管理工具能够通过网络和其 他设备相互作用,这包括网络地址和参数的重新配置、下载应用程序、报告网络问题和 启动/停止/复位设备的应用程序。 二、系统结构设计 对于整个园区,采用星型分级网络;对于较大型的小区通信系统,可以采用域的管理方 式。 (1)cpu。节点的cpu采用工业级at89s52和neuron chip家族的tmpn3150b1af,3150芯片不带程序存储空间,因而需要外接外部ram,存放包 括lon talk协议、neuron c库函数和任务调度程序的系统映象,存放包括neuron c编译器产生的用户应用程序代码和其他特定应用参数的应用映象。3150芯片有11个应用 i/0引脚,这些引脚可以各种方式配置并提供具有最小外扩电路的灵活i/0功能,可通过 软件设置成34种可选的工作方式。在本系统中,将其设置成方式2,即位输出(bit output),用以控制继电器构成的视音频切换器。 (2)收发器。选用echelon公司的fft-10a,通信速率为78 kb/s,带有变压器隔离耦合和一个曼切斯特编码器,支持多种网络拓扑结构。 (3)程序存储器。选用win bond公司的w27c512-45,可以很方便地利用lon maker来直接下载应用映象,其大容量也为将来的功能扩展提供了便利。由于采用了单片 机与lon works技术相结合的办法,不仅兼容了户内传统的监控设备,同时也提高了网络的通信效 率和传输速率,简化了整个系统。 三、节点软件设计 1、lon works部分。neuron芯片的编程语言为neuron c,它是从ansic派生出来的,并对ansi c进行了删减和增补。例如,neuron c由事件的发生来驱动任务的执行;neuron的芯片提供了毫秒和秒这2种类型的软件计时 器。主程序主要完成的任务如下:首先对i/o对象和软件计时器的定义以及设置变量初始 值,判断是否有"开锁"信号,并启动计时器开始计时,计时器终止时,neuron芯片接受 新的定时任务仁。神经元芯片(neuron chip)是lon works技术的核心所在,它是一个带有多个处理器、读写/只读存储器(ram/rom)以及通 信和i/o接口的单芯片系统。只读存储器包含一个操作系统、lon talk协议和1/0功能库。neuron c是一种基于ansi c并为神经元芯片设计的一种编程语言,它对ansi c进行了扩展以直接支持neuron芯片的固件例程。neuron c语言包括一个内部多任务调度程序、一个run- time函数库,采用的是事件驱动编程结构。整个接点的软件功能都是由若干个事件驱动 完成。 2、单片机部分。单片机部分cpu采用atmel公司生产的工业级at89s52芯片,这种芯片是 at89c51的工业版本,具有抗干扰能力强和价格低廉的特点。单片机系统软件需要实现的 基本功能如下:(1)待机功能。平时