西安电子科技大学
硕士学位论文
嵌入式门禁系统硬件的设计与实现
姓名：田晓明
申请学位级别：硕士
专业：通信与信息系统
指导教师：刘彦明
20080101
摘要
摘要
随着自动控制技术、计算机技术和通信技术的快速发展，人们要求门禁系统
具有更多的功能，许多现有的门禁系统已不能满足人们的生活需求，因此设计一
种反应迅速、功能强大、易于扩展的智能门禁系统具有极大的经济效益和市场价
值。本文详细地介绍了根据应用需求而设计的这种嵌入式门禁系统，其中最大特
点是它结合了嵌入式技术和ＲＦＩＤ技术各自的优点。
本文在详细分析嵌入式门禁系统项目需求的基础上，给出嵌入式门禁系统的
硬件总体设计方案，主要包括电源模块、嵌入式门禁控制器模块和ＲＦＩＤ模块。
电源模块为满足嵌入式门禁系统不问断工作的要求，特别设计了一个充电电路对
蓄电池进行充电，充电电路具有自动充电和自动切断功能。嵌入式门禁控制器模
块采用了基于ＡＲＭ９２０Ｔ内核的微处理器￥３Ｃ２４１０，在选择合适芯片的基础上，
详细地设计了微处理器、ＳＤＲＡＭ、ＦＬＡＳＨ、Ｅｔｈｅｎｅｔ、ＵＳＢ等电路原理图以及进
行相关的讨论。￥３Ｃ２４１０支持８／１６／３２位数据总线带宽，本设计中采用了３２
位，
这样数据传输速率最大，门禁控制器的响应时间最短。在ＲＦＩＤ模块中详细地介
绍了读卡器电路的设计。
在完成电路原理图设计的基础上，进行ＰＣＢ布局布线，制板焊接，做出产品。
最后搭建好ＡＤＳｌ．２调试平台，用传统的硬件调试方法和ＡＤＳｌ．２调试方法一起调试嵌入式门禁系统的硬件，并给出调试报告。
经过调试和测试，该产品工作正常稳定，满足设计需求，已交付客户使用。
关键词：嵌入式门禁系统ＲＦＩＩ）￥３Ｃ２４１０硬件设计
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｗｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａｕｔｏｍａｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌｔｅｃ
ｈｎｏｌｏｇｙ，ｃｏｍｐｕｔｅｒ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ａｃ
ｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｉｓｃａｌｌｅｄｕｐｏｎｔｏ
ｆｕｎｃｔｉｏｎｗｉｍｍｏｒｅ．ｍａｎｙｏｆｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇａｃｃｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｃａｎｎｏｌ
ｏｎｇｅｒｍｅｅｔｔｈｅ
ｎｅｅｄｓｏｆｐｅｏｐｌｅ?ｓｌｉｖｅｓ．Ｓｏｉｔｉｓｏｆｇｒｅａｔｅｃｏｎｏｍｉｃａｎｄｍａｒｋｅｔｖａｌｕｅ，ａ
ｎｄｇｒｅａｔｒｅａｌｉｔｙ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｔｈａｔｄｅｓｉｇｎａｎｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｗｉｔｈｒａｐｉｄｒｅｓｐｏｎｓｅ，
ｐｏｗｅｒｆｕｌｆｕｎｃｔｉｏｎｓ．ａｎｄｅａｓｙｅｘｐａｎｓｉｏｎ．Ｔｌｌｉｓｔｈｅｓｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓａ
ｎｅｍｂｅｄｄｅｄＡｃｃｅｓｓ
ＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｗｈｉｃｈｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｍｅｅｔｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｎｅｅｄｓ，ｗｈｏｓ
ｅｂｉｇｇｅｓｔｆｅａｔｕｒｅ
ｉｓｔｈａｔｉｔｃｏｍｂｉｎｅｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｔｈｅｅｍｂｅｄｄｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＲＦＩＤｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．
Ｉｎｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓ，ａｆｔｅｒａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｐｒｏｊｅｃｔｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ｔｈｅ
ｇｅｎｅｒａｌｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｉｓｍａｄｅ，ｗｈｉｃｈｉｓｉｎｃｌｕｄｅｐ
ｏｗｅｒｍｏｄｕｌｅｓ，
ｅｍｂｅｄｄｅｄｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｍｏｄｕｌｅｓａｎｄＲＦＩＤＭｏｄｕｌｅ．Ｉｎｐｏｗｅｒｍｏｄｕｌｅｓ，ａｃｈａ
ｒｇｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔ
ｉｓｓｐｅｃｉａｌｌｙｄｅｓｉｇｎｅｄｆｏｒｔｈｅｓｔｏｒａｇｅｂａｔｔｅｒｙｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍｅｅｔｔｈｅＡｃｃ
ｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍ
ｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｄｗｏｒｋ，ｗｈｉｃｈｈａｓａｕｔｏｍａｔｉｃｃｈａｒｇｉ
ｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄ
ａｕｔｏｍａｔｉｃｃｕｔｔｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎ．ＥｍｂｅｄｄｅｄＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＭｏｄｕｌｅａｄｏ
ｐｔｓ￥３Ｃ２４１０，
ｗｈｉｃｈｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＡＲＭ９２０Ｔｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒｃｏｒｅ，ａｎｄｏｔｈｅｒｃｈｉｐｓｏｆ
ａｒｅｃｈｏｓｅ
ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｌｙ，ｓｕｃｈａｓＳＤＲＡＭｃｈｉｐａｎｄＦＬＡＳＨｃｈｉｐ．Ｔｈｅｎｔｈｅｓｃｈｅｍａｔｉｃ
ｃｉｒｃｕｉｔ
ｄｉａｇｒａｍａｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｄｉｎｄｅｔａｉｌｓ．￥３Ｃ２４１０ｓｕｐｐｏ
ｒｔ８／１６／３２．ｂｉｔｄａｔａ
ｂｕｓ．Ｂｅｃａｕｓｅｔｈｉｓｄｅｓｉｇｎａｄｏｐｔｄ３２，ｔｈｅｄａｔａｔｒａｎｓｆｅｒｒａｔｅｏｆＡｃｃｅｓｓＣ
ｏｎｔｒｏｌｌｅｒｉｓｔｈｅ
ｌａｒｇｅｓｔａｎｄｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｔｉｍｅｉｓｔｈｅｓｈｏｒｔｅｓｔ．ＩｎＲＦＩＤｍｏｄｕｌ，ｔ
ｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｒｅａｄｅｒ
ｃｉｒｃｕｉｔｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｄ
ｅｔａｉｌ．
Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｓｃｈｅｍａｔｉｃｃｉｒｃｕｉｔｄｉａｇｒａｍ，ＰＣＢ?Ｓｐｌａｃｅｍｅｎｔａｎｄｒｏｕｔｉｎｇｈａｓ
ｂｅｅｎｆｉｎｉｓｈｅｄ，ｔｈｅｎｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｓｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙｓｅｘｉｎｇｕｐ
ｔｈｅＡＤＳｌ．２
ｄｅｂｕｇｇｉｎｇｐｌａｔｆｏｒｍ，ｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅｏｆｅｍｂｅｄｄｅｄＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍ
ｉｓｄｅｂｕｇｇｅｄ
ｕｓｉｎｇｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｄｅｂｕｇｇｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｔｈｅＡＤＳｌ．２ｄｅｂｕｇｇｉｎｇｍｅ
ｔｈｏｄ，ａｎｄｔｈｅ
ｄｅｂｕｇｇｉｎｇｒｅｐｏｒｔｉｓｇｉｖ
ｅｎ．
Ａｆｔｅｒｄｅｂｕｇｇｉｎｇａｎｄｔｅｓｔｉｎｇ，ｔｈｉｓｅｍｂｅｄｄｅｄＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｗｏｒｋｗｅｌｌａｎｄ
ｓｔａｂｌｙ，ａｎｄｍｅｅｔｓｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ｎｏｗｉｔｈａｓｂｅｅｎｄ
ｅｌｉｖｅｒｅｄｔｏｕｓｅｒ．
Ｋｅｙｗｏｒｄ：ＥｍｂｅｄｄｅｄＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍＲＦＩＤＳ３Ｃ２４１０
Ｈａｒｄｗａｒｅｄｅｓｉｇ
西安电子科技大学
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秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在
导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标
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果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的
材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说
明并表示了谢意。
申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。
本人签名：哪
日期—２丛丛
丛弹
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容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后
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本学位论文属于保密，在一年解密后适用本
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本人签名：导师签名：日期岔翌星：至：夕
日期Ｚ．盘亚爱！；！／．
第一章绪论
第一章绪论
１．１课题背景及意义
随着自动控制技术、计算机技术和通信技术的发展，建筑与社区智能化建设
获得了长足地发展，近十年来，我国大规模兴建的建筑和社区都配备了不同水平
的智能化安防系统。随着数字化理念逐渐深入人心，社区的安防系统开始走向数
字化。
门禁系统作为数字安防系统的重要部分，集自动识别和现代安全管理措施为
一体，涉及电子、机械、计算机技术、通信技术、生物技术等诸多新技术。近年
来更是广泛地应用于智能大厦、智能小区、远程控制、交通控制等诸多领域。所
以为满足市场地需求，设计一种智能门禁系统就迫在眉睫。本论文课题就是在这
种背景下提出的。
目前国内嵌入式微处理器作为门禁系统的控制器的应用比较少，很多控制器
中都是用单片机开发的，因为单片机的资源有限和指令系统的局限性，以致于产
生不少问题。主要有：
（１）处理能力不够，从采集数据到做出响应之间的时间太久。
（２）存储容量小，现在射频卡中的信息越来越多、用户数越来越多，现有的存储容量己不能满足需求。
（３）升级困难和维护不便，因为单片机自身的限制，现有的门禁控制器升级非常困难且不易于维护。
（４）开放性不好，大部分现有门禁控制器都是以前设计的，都是各自为阵标准不一，不利于日后的使用和维护。
（５）管理中心服务器位置不易更换，这类型门禁系统通常采用ＲＳ４８５通信方式，不易实现网络控制和异地控制。
显然由于这些问题，许多现有的门禁系统已经不能满足用户的需求，门禁系
统的升级已经是势在必行，而采用嵌入式微处理器开发门禁控制器则完全可以解
决这些问题。针对这种现状，本文提出设计一种比较先进的门禁控制器——ＲＦＩＤ技术和嵌入式技术结合的门禁控制器，它结合了ＲＦＩＤ技术和嵌入式技术的优点，采用基于ＡＲＭ９２０Ｔ的３２位嵌入式处理器实现嵌入式门禁控制器对门禁子系统的工作进行控制。嵌入式门禁控制器资源丰富，在实现原有门禁功能的基础上可以
扩展许多的新功能，如视频、音频等，并且缩短了门禁系统的响应时间，加大用
户信息的存储容量，同时嵌入式引入了操作系统的概念，在稳定性方面高于单片
机，这些功能的增加满足了客户的需求，提高产品的市场竞争力。
２嵌入式门禁系统硬件的设计与实现
１．２嵌入式微处理器特点简介
目前应用的嵌入式处理器种类繁多，各有特点。有８位、１６位、３２位，有
Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ系列、ＰｈｉｌｉｐｓＬＰＣ系列、Ｍｏｔｏｒｏｌａ系列、Ａｔｍｅｌ公司的ＡＶＲ系列、Ｉｎｔｅｌ
的８０Ｃ１８６系列、ＰｏｗｅｒＰＣ系列、ＣｏｌｄＦｉｒｅ系列和ＡＲＭ系列等等。但是
所有的嵌
入式微处理器都有以下几个特点【ｌ】【２】：
（１）对实时多任务具有很强的支持能力。微处理器内部具有精确的晶振电路、
丰富的定时器资源，从而具有较强的实时处理能力。微处理器能完成多任务并且
有较短的中断响应时间，从而使内部的代码长度和实时内核的执行时间减少到最
低限度。
（２）具有功能很强的存储区保护功能。这是由于嵌入式系统的软件结构已模块
化，而为避免在软件模块之间出现错误的交叉作用，需要设计强大的存储区保护
功能，同时也有利于软件诊断。
（３）采用可扩展的处理器结构。一般在微处理器内部都留有很多扩展接口，以
方便对应用的扩展。
（４）提供丰富的调试功能。嵌入式系统的开发很多在交叉调试中进行，嵌入式
微处理器是面向应用、面向用户的嵌入式系统的核心。在嵌入式系统开发中，基
本的开发模型就是在宿主机上进行目标机的开发。一方面要求宿主机上有相应的
开发工具，另一方面要求目标机上的微处理器提供必要的调试接口以方便用户开
发。一般的调试方式有硬件仿真调试、软件仿真调试、模拟调试等。常见的硬件
调试接口有Ｊ１ＡＧ、ＢＤＭ方式等。
（５）低功耗。许多嵌入式微处理器提供几种工作模式，如正常工作模式、备用
模式、省电模式等。这些工作模式为嵌入式系统提供了灵活性，满足了嵌入式系
统对低功耗的要求。信息社会是以网络以及移动计算和通信设备为基础的，这样
的一些设备中的嵌入式微处理器必须消耗非常低的功耗。
１．３ＲＦＩＤ技术优点
ＲＦＩＤ射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它的基本原理是电磁理论。
ＲＦＩＤ技术不局限于视线，识别距离比光学系统远。ＲＦＩＤ卡具有读写功能，可携
带大量数据，难以伪造，智能性较高。它通过射频信号自动识别目标对象并获取
相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。目前，ＲＦＩＤ技术
的主要应用领域有：身份识别、门禁管理、防伪应用、商业供应链、公共交通管
理、物流管理等。
与其他的自动识别技术相比较，ＲＦＩＤ有如下优点：
（１）快速扫描
第一章绪论
ＲＦＩＤ技术可以识别高速移动物体，也可以识别远距离的物体。
（２）体积小，易封装
ＲＦＩＤ在读取上并不受尺寸大小与形状的限制，射频标签更加趋于小型化与
多样化，以应用在不同的产品。
（３）抗污染能力和耐久性
射频标签对水、油和化学药品等物质具有很强的抗性。在黑暗或脏污的环境
之中，读卡器照常可以读取射频标签上的数据。由于无机械磨损，因而射频标签
的使用寿命可以达ｌＯ年以上，读写次数达１０万次之多。
（４）可重复使用
读卡器则可以重复地新增、修改、删除射频标签内存储的数据，方便信息的
更新。
（５）穿透性和无屏障阅读
在被覆盖的情况下，ＲＦＩＤ技术能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质，并能够进行穿透性通信，但不能穿透铁质金属。
（６）数据的记忆容量大
射频标签的数据容量大，标签数据可更新，特别适合于存储大量数据或物品
上所存储的数据需要经常改变的情况下使用。
（７）安全性高
射频标签承载的是电子式信息，其数据内容可经有密码保护，使其内容不易
被伪造及变造。
１．４门禁系统简介
门禁系统是数字安防的一个子系统，它属于智能建筑楼宇自动化系统（ＢＡＳ）中的安防系统。作为一种新型现代化安全管理系统，门禁系统集自动识别技术和
现代安全管理措施为一体，涉及电子、机械、光学、计算机技术、通信技术、生
物技术等诸多新技术。门禁系统在建筑物内的主要管理区、出／入口、电梯厅、设
备控制中心机房、贵重物品的库房等重要部位的通道口安装门磁、电控锁或控制
器等控制装置，有管理人员在中心控制室监控，能够对各通道口的位置通行对象
及通行时间方向等进行实时控制或设定程序控制，从而实现对出／入口的安全控
制。授权人员在其授权范围内通行无阻，在非授权范围禁止通行。门禁系统使任
何人在任何时间段内通过任何出／，入口进行事先设置、实时监控和事后检查成为现实。它能对所以人员的出入事件进行详细的记录，并有丰富的扩展功能。控制功
能包括实时巡更、身份核实、考勤管理和人员定位等。门禁系统使解决重要部门
出，入口安全防范的有效措施。适用于银行、宾馆、机房、仓库、机要室、办公室、
４嵌入式门禁系统硬件的设计与实现
智能化小区、工厂等各种场合。
１．４．１门禁系统的组成
门禁系统通常由出入凭证、识别仪、门禁控制器、电控锁、其他设备和门禁
软件组成。
（１）出入凭证
出入凭证是门禁系统开门的“钥匙”，在不同的门禁系统中可以是磁卡、ＩＣ
卡等各种卡片，密码，或是指纹、掌纹、虹膜、视网膜、脸面、声音等各种人体
生物特征。
（２）识别仪
识别仪负责读取出入凭证中的数据信息（或生物特征信息），并将这些信息传
输到门禁控制器。
（３）门禁控制器
门禁控制器是门禁系统的核心部分，它负责这个系统输入、输出信息的处理、
存储和控制等。它验证识别仪输入信息的可靠性，并根据出入法则和管理规则判
断其有效性，若有效则对执行部件发出动作信号。
（４）电控锁
电控所是门禁系统中的执行部件。根据门的材料、出门要求等不同可选取不
同的锁具。主要有电磁锁、阳极锁和阴极锁。
（５）其他设备
包括对出门无限制的情况下安装在门内侧的出门按钮，检测门的开／关状态的
门磁，负责对整个门禁系统供电的电源等部分。
（６）１＂－１禁软
件
门禁软件负责门禁系统的监控、管理、查询的等工作，监控人员通过门禁软
件可对出从门的状态、门禁控制器的工作状态进行监控管理，并可扩展完成巡更、考勤、人员定位等功能。简单的门禁系统框图如图１．１所示：
第一章绪论
图１．１简单的门禁系统框图
１．４．２门禁系统的发展
门禁系统是在传统的门锁基础上发展而来的。从最初的机械门锁，到随后的
电子磁卡锁和电子密码锁，最后发展到现在的门禁系统。
最近几年，随着自动识别技术的发展，门禁系统得到了飞跃式的发展，进入
了成熟期，出现了乱序键盘门禁系统、ＩＣ卡式门禁系统、感应式门禁系统、各种
生物识别门禁系统等应用各种技术的系统。这些门禁系统应用的自动识别技术更
为先进，设计也趋于更合理，安全性方面有很大提高，系统的可靠性、管理和使
用的方便性等方面也有很大的进步。随着人们对门禁系统各方面要求的不断提高，
门禁系统的发展主要呈现出两种趋势：
（１）门禁系统的应用范围越来越广泛
门禁系统的应用已不局限在单一的出／入口控制。它不仅可应用在智能大厦或
智能小区的门禁控制，还可以应用在远程控制、停车场控制、电梯控制、交通管
理或与其他系统连动控制等多种控制场合。
（２）门禁系统的集成应用趋势
门禁系统可兼容多种读卡技术，同时具备先进的联网功能，通过联网组成智
能大厦、智能小区等大型系统进行统一管理和监控。
１．４．３门禁系统的功能
任何一种成熟的门禁系统，都应能实现以下基本功能：
（１）对通道进出权限的管理
（ａ）进出通道的权限：就是对每个通道设置那些人可以进出，那些不可以进出。
（ｂ）进出通道的方式：就是对进出该通道的人进行进出方式的授权，进出方式通常有密码、读卡（生物识别）、读卡（生物识别）＋密码三种方式。
６嵌入式门禁系统硬件的设计与实现
（ｃ）进出通道的时段：就是设置可以进出该通道的人在什么时间范围内可以进
出。
（２）实时监控功能
系统管理员可以通过微机实时查看每个门区人员的进出情况（同时有照片显
示）、每个门区的状态（包括门的开关，各种非正常状态保健等）；也可以在紧急状
态下打开和关闭所有的门区。
（３）出入记录查询功能
系统可存储进出记录、状态记录，可按不同的查询条件查询，配备相应软件
可实现门禁、巡更、考勤一卡通。
（４）异常报警功能
在异常情况下（如非法侵入、门超时未关等）可以实现微机报警或报警器报警。
此外，根据系统的不同，门禁系统还可以实现一些特殊的功能，如防尾随功
能、消防报警、监控联动功能、网络设置管理监控功能、逻辑开门功能等功能。
１．４．４国内＃ｂｆ３禁系统研究现状
门禁系统是随着自动识别技术的发展而迅速发展的，由于其巨大的市场潜力，
许多公司都投入相当大的人力、物力从事门禁系统的开发生产。国外门禁系统的
知名品牌有美国的休斯（ＨＩＤ）、摩托罗拉（ＭＯＴＯＲＯＬＡ），以色列ＤＤＳ、ＳＥＲＶＡＮＴ，英
国集宝，新加坡ＳＹＲＩＳ，韩国ＳＵＰＥＲＬＯＣＫ等诸多品牌。国内从事门禁系统开发的公司也有数千家，知名的有清华紫光等公司。
目前，在自动识别技术方面，国内外研制和使用的门禁系统主要集中在感应
门禁系统和生物识别门禁系统。在感应门禁系统又以ＲＦＩＤ门禁系统的应用最为广
泛，在生物识别门禁系统以指纹门禁系统应用最为广泛。随着芯片技术、天线技
术、无线收发技术、数据变换与编码技术、电磁传输技术的不断发展和成熟，ＲＦＩＤ
系统不断成熟，其价格也不断降低，因而可以被广泛应用Ｎｆ３禁系统等许多领域。
无论是感应门禁系统还是生物门禁系统，其应用的ＲＦＩＤ技术和生物识别技术都已
经比较成熟。
在控制器方面，大多数门禁系统是单片机控制型。由于单片机固有的局限性，
这样的门禁系统都存在处理能力不够、存储容量小、升级困难和维护不便、管理
中心服务器位置不易更换等缺点。嵌入式微处理器丰富的资源和众多的专用集成
接口可以很好的解决这些问题，现在采用嵌入式技术的门禁系统还不多，但是现
有门禁系统的缺点和嵌入式技术的发展都将决定，嵌入式技术将是门禁控制器的
主流技术。
作为一种安防产品，门禁系统产品竞争的都集中在产品的安全性，可靠性和
第一章绪论７
性能价格比上。就目前而言，国外生产的门禁系统安全性较高，但是价格昂贵，
感应式门禁系统控制器的价格从４千元到３万元不等，包括读卡器、门锁、控制
器、软件在内的一套最小系统市场价格在１万元到数万元不等。国内生产的感应
式门禁系统和指纹门禁系统价格较国外同类产品低大约１０％－５０％，但产品可靠
性和安全性差一点。
１．５本课题主要的工作
本文的研究以嵌入式门禁系统项目为背景，从功能需求出发，设计一套基于
ＡＲＭ微处理器的嵌入式门禁系统。本设计主要采用嵌入式技术和ＲＦＩＤ技术来实现
目标。需要完成的主要工作如下：
（１）基于ＡＲＭ的嵌入式门禁系统的硬件设计
根据嵌入式系统的工程设计方法，分析本系统的功能需求，开发基于￥３Ｃ２４１０的嵌入式门禁系统硬件设计。给出嵌入式门禁系统硬件设计的总体设计方案，根
据此方案借助ＰｒｏｔｅｌＤＸＰ完成嵌入式门禁系统硬件的原理图设计。
（２）ＲＦＩＤ电路设计
根据项目要求实现的功能，采用ＲＦＩＤ技术和嵌入式技术来具体实现。设计的
核心思想就是用ＲＦＩＤ技术在嵌入式平台上来实现门禁系统的功能。
（３）嵌入式门禁系统硬件的测试
用ＰｒｏｔｅｌＤＸＰ进行ＰＣＢ设计，经过交互式布局和交互式布线，确定ＰＣＢ设计。
最后使用两种测试手段对嵌入式门禁系统硬件进行测试和调试。一种是单纯的传
统的硬件调试，另一种是以ＡＤＳ集成开发环境为核心搭建嵌入式系统的调试平台，
在这个平台上对嵌入式门禁系统硬件进行测试和调试。
（４）总结与展望
通过本次嵌入式门禁系统的硬件设计和调试，对门禁系统有了更深一步地理
解，总结本次设计和提出自己的一些思考。
第二章嵌入式门禁系统的硬件总体设计９
第二章嵌入式门禁系统的硬件总体设计
２．１嵌入式门禁系统的需求分析
由于客户的要求不同，应用的范围不同，门禁系统的设计也不同。既有只控
制一两道门的简单门禁系统，也有控制多门和有许多特殊功能的复杂门禁系统。
本方案是在详细了解了客户的需求，参考了许多门禁系统的设计的基础上进行设
计的。本设计的需求分析如下：
２．１．１目的
本设计以嵌入式控制器为主，结合当前的ＲＦＩＤ阅读器、指纹阅读器等新技术，设计开发一个中高端智能化门禁系统（主要是嵌入式门禁控制器的设计），嵌入式门禁控制器作为智能化门襟监控报警系统的核心控制器。
２．１．２性能
（１）先进性
客户要求嵌入式门禁系统要具有一定的技术先进性，在未来５一１０年不会被淘汰。但也要注意不要使用不成熟的新技术或不实用的新功能，既要保证技术的
先进性又要系统的实用性。
（２）实时性
门禁系统作为数字安防中的一种，对实时性要求比较高。嵌入式门禁系统就
要求刷卡开门响应时间不得超过Ｏ．５ｓ，报警要求达到实时报警。因此实时性对嵌入式门禁系统是非常重要的。
（３）扩展性
不仅是门禁系统，任何一个系统都应充分考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。客户明确要求以后要在嵌入式门禁系统的基
础上要进行音频、视频、小键盘等功能的控制。
（４）可靠性
嵌入式门禁系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具有迅速恢复工作的功能。
（５）安全性
嵌入式门禁系统中必须采取必要的措施以保证系统数据的安全性。如果门禁
系统中的数据没有安全性，那么门禁系统也就失去了它的作用和意义。
（６）电磁兼容性
１０嵌入式门禁系统硬件的设计与实现
随着电子技术的发展，电磁兼容性越来越值得重视。要求嵌入式门禁系统的
电磁兼容性达到国家标准。否则设计根本就不会通过测试。
２．１．３功能
（１）支持ＩＣ、ＩＤ、ＲＦＩＤ三种格式卡进行出入及记录。每个控制器可支持３０００
－－５０００用户。
（２）强制开门报警和开门超时报警，报警时间可在０－－２５５ｓ之间设置。
（３）具有网络接口，通过ＴＣＰ／ＩＰ协议与上位机进行通信。
（４）系统状态指示。控制器上有相应的指示灯指示阅读器通讯，上位机通讯，
电池充电、欠压，扩展板运行是否正常。
（５）系统初始化复位，按住系统复位按钮不动，当过３秒钟时系统重启动。
（６）系统数据恢复，能恢复用户的的初始设定以及ｌＯ万条记录。
（７）断电后数据保存当控制器断电时，里面的数据至少能保存８０个小时以上。
（８１具有异常情况时自控及恢复功能，如硬件看门狗等电路。
（９）具有高度的自检功能，允许上位机对控制器进行全透明的检测，并由此可
进行大部分的故障检测。
（１０）读卡器和控制器通信采用ＲＳ４８５，速率是９６００ｂ
／ｓ。
对嵌入式门禁系统设计的需求分析还有些如生产成本、功耗、质量等诸多方
面，这里就不详细介绍了。
２．１．４Ｉ／Ｏ口的设计要求
嵌入式门禁控制器的Ｉ／Ｏ接口具体要求如表２．１：
表２．１Ｉ／Ｏ接口具体要求表
接口
编号名称具体要求备注
数量
要求支持１０Ｍ／１００Ｍ自适应与服务器连接；
１Ｅｔｈｅｍｅｔ接口１组配置、维护和上
传记录２ＵＳＢ接口１组支持ＵＳＢ２．０标准．一个主端口主要用于维护
主要用于调试和３ＲＳ２３２１组３线端子
维护
１、内供电源：共四线
４电源接口２组１２ＶＤＣ一组，２线；
５ＶＤＣ一组，２线；
第二章嵌入式门禁系统的硬件总体设计
２、外供电源：１２ＶＤＣ一组，２线；
四组读卡器接口，每组读卡器接口
需含：
ｌ、１２Ｖ电源端口２线；
２、ＲＳ４８５２线：
３、预留扩展ＲＳ４２２２线；
４、防拆开关信号（Ｎｃ）输入端口两５读卡器接口４组线；
共８线，端口应进行抗干扰设计。
每组读卡器接口使用一个８位的接
插件，要求４组接口的各端口位设
计统一，方便安装与辨认。
共：４×８＝３２线端子。
门磁（Ｉｎｌ～Ｉｎ４］四组标准门磁状态和请求按钮输入
端口，每组包括一个门磁状态（ＮＣ要求具有防抖动、和按钮（Ｉｎ５～
６ＩｎＳ）接口４组一常闭）端Ｅｌ（两线）和一个出门请求抗干扰设计。
按钮输入（Ｎｏ．常开）端口（两线）。
共：４×４＝１６线端子。
主机防拆（Ｉｎ９）接对主机进行保护，２个接线端子，７
ｌ组口
ＮＣ（常闭）输入。
四路电锁控制继电器输出端口，每
组继电器控制一个电锁开关，每组
继电器输出接
８４路继电器为３线端子，为ＮＣ、ＣＯＭ、
口（Ｏｕｔｌ～ｏｕ“）Ｎｏ。
共：４×３＝１２线端子。
２路可编程继电器输出，可用作报
可编程继电器警输出（对应四门的报警）或安防监
９输出接口２路控接口。每组继电器为３线端子，
为ＮＣ、ＣＯＭ、ＮＯ。
（Ｏｕｔ５～Ｏｕｔ６）
共：２×３＝６线端子。
２．１．５嵌入式门禁控制器的物理要求
嵌入式门禁控制器要求在长２００ｍｍ、宽１５０ｍｍ的电路板上实现，由于控制器的芯片和电路比较多，故要求电路板采用六层板进行布线。嵌入式门禁控制器
的接口在电路板上的分布如图２．１所示
１２嵌入式门禁系统硬件的设计与实现
图２．１嵌入式门禁控制器的接口图
２．１．６设计依据
本项目所设计的产品属于安防领域，因此需要满足下列标准的要求：
（１）系统的安全性、可靠性、防雷、环境适应性、电磁兼容性等设计应满足公
安部发布的ＧＡ／Ｔ３９４．２００２号标准。
（２）电源、结构、可靠性、性能、电磁兼容设计应满足公司企标Ｑ／ＰＲＭ
００３－－２００２和国标ＧＢ１２６６３．２
００１标准。
２．２嵌入式门禁系统的组成
嵌入式门禁系统由ＳＶＲ（即上位机）、发卡器、ＥＧＲ（门禁控制器）、读卡器、电子锁、识别卡组成，其系统组成如图２．２所示。其中，ｓＶＲ与ＥＧＲ之间是通过
以太网用ＴＣＰ，ＩＰ协议来通信的。ＥＧＲ与读卡器之间是通过ＲＳ４８５进行通信的。
嵌入式门禁系统的工作过程是识别卡靠近读卡器时，读卡器读到识别卡里的
信息，然后将读到的信息通过ＲＳ４８５传输给控制器，控制器根据卡号、当前时间
和内部数据库信息，判断该卡是否有效，并控制开锁。同时将卡号、登陆时间、
有效、无效等信息参数记录下来。然后定期将存储的数据信息上传给上位机，并
且定期通过ＴＣＰ／ＩＰ协议从上位机下载数据库来更新控制器的数据库。嵌入式门禁
系统如图２．２所示，图中控制器的信号输入数据采集部分从外部得到的信号，如
第二章嵌入式门禁系统的硬件总体设计
门磁状态、报警信号、按钮信号等；控制器的信号输出是控制器的响应动作，比如有开门、报警等。
读卡器读卡器读卡器读卡器读卡器读卡器读卡器读卡器
２．３．１嵌入式微处理器图２．２嵌入式门禁系统
２．３嵌入式门禁控制器硬件结构
嵌入式硬件设计的核心是嵌入式微处理器的选择。所以控制器微处理器的选
择关系着整个嵌入式门禁系统的成败。与通用处理器相比，嵌入式微处理器具备
体积小、重量轻、成本低和可靠性高等优点。当然各个系列中的每个嵌入式微处
理器又都有各自的特点，下面主要介绍一下ＡＲＭ微处理器－－￥３Ｃ２４１０的特点ｐ“。
ＡＲＭ（ＡｄｖａｎｃｅｄＲＩＳＣＭａｃｈｉｎｅ）处理器凭借高超的技术现在广泛地应用于各
种领域中，已经占据了相当大的ＲＩＳＣ处理器市场份额。采用ＲＩＳＣ构架的ＡＲＭ
微处理器一般具有的特点如表２．２所耐”。
ＡＲＭ微处理器还有一个很大的优势就是ＡＲＭ公司有全球众多的合作伙伴以
及来自第三方开发者的广泛支持，使得设计者可以使用丰富的标准开发工具和
ＡＲＭ优化的应用软件。目前基于ＡＲＭ核的微处理器有ＡＲＭ７系列、ＡＲＭ９系
列、ＡＲＭ９Ｅ系列、ＡＲＭＩＯＥ系列、ＡＲＭｌｌ系列、ＳｅｃｕｒＣｏｒｅ系列、Ｉｎｔｅｌ公司的
ＳｔｒｏｎｇＡＲＭ／ＸＳｃａｌｅ系列
等¨。”。
１４嵌入式门禁系统硬件的设计与实现
表２．２ＡＲＭ微处理器特点
序号特点
１体积小、功耗低、成本低、性能高
支持Ｔｈｕｍｂ（１６位）／ＡＲＭ（３２位）双指令集，能很好地兼容８位／
１６位器２ 件
３大量使用寄存器，指令执行速度更快
４大多数数据操作都在寄存器中完成
５寻址方式灵活简单，执行效率高
６指令长度固定等特点
删９２０Ｔ微处理器使用了５级流水
线，同时采用１．１ＭＩＰＳ／ＭＨｚ哈佛结构，
为数据和程序提供了各自独立的Ｃａｃｈｅ，平均功耗是０．７ｍＷ／ＭＨｚ。减少了在每个 时钟周期内必须完成的最大工作，进而允许使用更高的时钟频率。５级流水线具
体流程如下： （１）取指：从存储器中取出指令，并将其放入指令流水线；
（２）译码：对指令进行译码；
（３）执行：把一个操作数移位，产生ＡＬＵ的结果；
（４）缓冲／数据：如果需要，则访问数据存储器；否则ＡＬＵ的结果只是简单的
缓冲１个时钟周期，以便所有的指令具有同样的流水线流程；
（５）回写：将指令产生的结果回写到寄存器堆，包括任何从存储器中读取的数
据。
ＡＲＭ流水线结构如图２．３所示：
图２．３ＡＲＭ流水线结构
写目
第二章嵌入式门禁系统的硬件总体设计
ＡＲＭ９２０Ｔ的功能结构框图如图２．３所示，ＡＲＭ９２０Ｔ核由ＡＲＭ９２０ＴＩ）ＭＩ、
存储管理单元（ＭＭＵ）和高速缓存三部分组成。ＡＲＭ９２０ＴＤＭＩ有４个功能模块Ｔ、Ｄ、Ｍ、Ｉ，其中：Ｔ功能模块表示１６位Ｔｈｕｍｂ，可以在兼顾性能的同时减少代码
尺寸；Ｍ功能模块表示８位乘法器；Ｄ功能模块表示Ｄｅｂｕｇ，该内核中放置了用于
调试的结构，通常它为一个边界扫描链ＪＴＡＧ，可使ＣＰＵ进入调试模式，从而可
方便地进行断点设置、单步调试。Ｉ功能模块表示ＥｅｂｅｄｄｅｄｌＣＥＬｏｇｉｃ，用于
实现
断点观测及变量观测的逻辑电路部分。ＭＭｕ可以管理内存，高速缓存由独立的
１６ＫＢ地址Ｃａｃｈｅ和１６ＫＢ数据Ｃａｃｈｅ
组成。
￥３Ｃ２４１０具有丰富的集成专用接口和其他资源，具体如下：
ｌ、１．８Ｖ／２．０Ｖ内核供电，３．３Ｖ存储器供电，３．３Ｖ外部
Ｉ／０供电；
２、具备１６ＫＢ的Ｉ—Ｃａｃｈｅ和１６ＫＢ的Ｄ．Ｃａｃ
ｈｅ／ＭＭＵ：
３、外部存储控制器（ｓＤｍｗ控制和片选逻辑），支持ＮＡＮ
ＤＦＬＡＳＨ系统引导；
４、ａＭＵＡＲＴ（ＩｒＤＡｌ．０，１６字节ＴＸＦＩＦＯ，和１６字节ＲＸＦＩＦＯ）／２通道ＳＰＩ；
５、２路主ＵＳＢ和一路从ＵＳＢ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ）
（Ｖｅｒｌ．１）；
６、４路ＤＭＡ（ＤｉｒｅｃｔＭｅｍｏｒｙＡｃｃｅｓｓ）通道并
有外部请求引脚；
７、１路ＩＩＣ（ＩｎｔｅｒＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）和～路ＩＩ
Ｓ（Ｉｎｔｅｒ－ＩＣＳｏｕｎｄ）总线控制器；
８、８通道ｌＯ比特ＡＤＣ（ＡｎａｌｏｇＤｉｇｉｔａｌＣｏｎｖｅ
ｒｔｅｒ）和触摸屏接口；
９、带专用ＤＭＡ通道的ＬＣＤ控制器（支持ＳＴＮ＆ＴＦＴ）：
１０、ＳＤ（ＳｅｃｕｒｅＤｉｇｉｔａｌＩｎｔｅｒｆａｅｅ）卡（Ｖｅｄ．０１
和ＭＭＣ（Ｍｕｌｔｉ－ＭｅｄｉａＣａｒｄ）卡接口；
１１、４路ＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）定时器和一路内部
定时器；
１２、看门狗定时
器；。
１３、功耗控制模式：具有普通、慢速、空闲和掉电模式；
１４、１１７个可编程的１／ｏ口和２４路外部中断；
１５、具有日历功能的ＲＴＣ；
１６、片内锁相环，内部时钟可达２０３ＭＨｚ。
从前面的嵌入式门禁系统的需求分析中知道，本设计对先进性、实时性、扩
展性等方面都有较高的要求，综合考虑所需处理器的功能、处理速度、寻址能力、
片上集成专用接口等方面，最终确定选择Ｓａｎｓｕｎｇ公司一款ＡＲＭ９２０Ｔ内核的芯
片－－￥３Ｃ２４１０。选择ＡＲＭ处理器的另外一个重要原因是，现在主流市场大量使用
ＡＲＭ处理器，关于ＡＲＭ处理器的资料很多，成功的案例也很多，方便查阅和参
考。
２－３．２逻辑结构
确定选用￥３Ｃ２４１０作为嵌入式门禁系统的控制器后，其他的芯片和器件就很
１６嵌入式门禁系统硬件的设计与实现
容易选定了，而且很多器件有多种选择。遵循着采用目前市场上的主流芯片来选
择各个外围接口芯片，以免以后买不到元器件，如ＦＬＡＳＨ存储器选用Ｉｎｔｅｌ公司
的ＴＥ２８Ｆ２５６Ｊ３Ｃ；ＳＤＲＡＭ存储器选用三星公司的Ｋ４Ｓ５１１６３２Ｂ．ＴＣ７５；以太网控 制器选用ＳＭＳＣ公司的ＬＡＮ９１Ｃ１１１；ＵＳＢ用ＰＨＩＬＩＰＳ的ＩＳＰｌｌ６１；ＲＳ２３２和ＲＳ４８５ 串口分别选用ＭＡＸＩＭ公司的ＭＡｘ３２３２和ＭＡＸ３４８８等等。图２．４是嵌入式门禁
控制器的硬件总体设计框图。表２．３是嵌入式控制器主要功能模块的资源分配表。
图２．４嵌入式门禁控制器的硬件总体设计框图
表２．３嵌入式控制器主要功能模块的资源分配表
主要硬件模块芯片片选信号占用资源
微处理器Ｓ３Ｃ２４１０
ＦＬＡＳＨＴＥ２８Ｆ２５６Ｊ３ＣｎＧＣＳ０／ｎＧＣＳｌ读／写来自ｎＲＥＳＥＴ来自复位电路
ＳＤＲＡＭＫ４Ｓ５１１６３２Ｂ．ＴＣ７５ｎＧＣＳ６、微处理器的ＳＤＲＡＭ接口
控制信号来自ＣＰＵ，占用微处理以太网ＬＡＮ９ｌＣｌｌｌｎＧＣ
Ｓ２
器的ＩＮＴ２ ＵＳＢＡＵ９２５４Ａ２１微处理器的ＵＳＢ接口 串口ＭＡＸ３２３２枞Ｘ３４８８微处理器的ＵＡＲＴ接口
整个控制器以微处理器为核心，其工作原理为：在一个门禁系统中，每一个
门禁控制器都有一个相互不同的地址号，作为服务器区分不同门禁控制器的标识。在门禁控制器启动前，首先由系统从服务器经通信接口向其传输事先设置的各项
运行参数，主要是硬件设备的连接情况及控制模式、使用人员信息、允许的时间
和出，入门方式等参数。门禁控制器经过上述初始化后就能独立运行（脱机运行）。通常控制器处于等待状态，当有人读卡时，读卡器经其接口将卡号传输到门禁控
制器，在门禁控制器中将卡号、当前控制时间、当前的控制模式进行比较、鉴别，得出开门与否指令。当指令是准许时，门禁控制器还通过继电器驱动电控锁使之
退出锁门状态，完成读卡开门的整个过程。同时门禁控制器将该过程描述成一个
事件记录下来，在可以与服务器通信时将事件上传。
一、嵌入式计算机系统体系结构 体系主要组成包括： 1. 硬件层 硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器（SDRAM 、ROM 、Flash 等）、通用设备接口和I/O 接口（A/D 、D/A 、I/O 等）。在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路，就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM 中。 软件层功能层
2. 中间层 硬件层与软件层之间为中间层，也称为硬件抽象层（Hardware Abstract Layer，HAL）或板级支持包（Board Support Package，BSP），它将系统上层软件与底层硬件分离开来，使系统的底层驱动程序与硬件无关，上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况，根据BSP 层提供的接口即可进行开发。该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。 3. 系统软件层 系统软件层由实时多任务操作系统（Real-time Operation System，RTOS）、文件系统、图形用户接口（Graphic User Interface，GUI）、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。 4. 功能层 功能层主要由实现某种或某几项任务而被开发运行于操作系统上的程序组成。 一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成，而嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心，由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。执行装置也称为被控对象，它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令，执行所规定的操作或任务。 硬件的设计 本网关硬件环境以单片机S3C2440芯片和DM9000以太网控制芯片为主，
1.1.门禁管理系统 1.1.1.概述 门禁管理系统是非接触式IC卡一卡通系统的子系统之一，同时也是大楼综合保安系统的重要组成部分，其设计之主要目的是为实现人员出入权限控制及出入信息记录。 当人员进门时只需持卡靠近读卡器进行读卡，读卡器接触到IC卡信息后，门禁控制器首先判断该卡号是否合法，如合法则发出“滴”一声，绿灯点亮，同时开锁，并将该卡号、日期、时间等信息保存以供查询。否则门不打开，红灯亮，蜂鸣器发出“滴滴”两声。 几乎在所有的一卡通系统中，门禁比重是最大的,对整个安防领域来说，门禁系统发挥的作用是至关重要的,由于门禁系统是一项不间断长期工作的系统，并且和我们的正常生活和工作息息相关，所以门禁系统的稳定性显得尤为重要。甚至可以说是决定一卡通系统稳定与否的最关键因素。 1.1. 2.系统架构与拓扑图 披克门禁系统TCP/IP一级结构方案，稳定可靠、功能全、性能好，性价比高，适应于各种大、小系统的不同应用场合；特别适应实时性要求高，或单个门用户量大、脱机信息存储量大的场合 TCP/IP一级结构控制器采用采用32位ARM9CPU，TCP/IP通讯，实时性强、能实时上传各种报警、数据信息；功能强大，持卡人数40000个（可扩10万个），信息10万条；适应实时性要求强、安全性高、功能全的场合，拓扑图如下：
1.1.3.门禁系统主要功能特点 1)系统容量大 整个系统管理的人员可以管理超过1000000人，具体到每个门可管理3000人进出，系统可以同时管理并处理上万个门禁点的实时数据（包括读卡、按钮、各种报警）。 2)简便易学、清晰鲜明的软件架构设计 全中文Windows XP风格软件操作界面，无需专业知识即刻轻松掌握，培训学习更加轻松．远离国外品牌繁琐复杂的操作培训 3)无缝兼容Wigand协议输入设备 核心科研机构、财务部门、数据机房等涉及金融、科研机密的高安全门禁，万一卡片遗失没有及时挂失，给不法分子可乘之机，财产的失窃、科研人员的研究成果泄密，将给用户单位造成不可挽回的损失，凡在安全级别高、人员少的门禁，披克建议： 1、密码读卡器，实现卡+密码方式双重认证 2、读卡前端采用指纹、面部、虹膜等生物识别 披克所有门禁系列产品都无缝兼容Wigand协议输入设备 4)多级权限控制
8#门禁控制管理系统设计方案1 8#门禁控制管理系统设计 第一章概述 我们推荐使用非接触式IC卡系统，非接触式IC卡系统相对于以往传统的接触式系统（如接触式IC卡，磁卡，条码卡，TM 卡等系统），具有更多的优点。通过这套系统，可以实现对人员权限的明确限定，无论是内部人员或外部人员，都可以通过对权限的设置清楚的界定可以自由进出、消费、借阅的范围，并对人员的交易情况进行记录，以备查询。极大的解放了人员管理的压力，并可达到在提高安全度的情况下节约人力的效果。 从信息卡的发展来看有磁卡、光电卡、TM卡、接触式IC 卡。但使用这些卡片均在不同程度上存在共同的问题。例如：这些都有插卡或接触点，容易塞入异物，被恶意破坏；长期使用后灰尘、油污积累在读写头易发生故障；磨擦式卡的操作会造成卡片和读写头磨损，容易发生故障。 第二章用户系统需求及分析 1.1.前言 根据客户对门禁系统和的安全管理要求，并结合我司多年来在安防行业的专业经验，为了更科学的系统地管理和监控主要进出通道，特定设计门禁智能化管理系统应用。 1.2.用户需求分析及选型
系统采用美国AWID 感应卡识别技术，系统实现门禁和自动感应卡双结合的应用及管理，采用性价比合理及系统扩容性良好的门禁一卡通系统产品。 门禁管理系统需求 根据要求,本系统共设置34个门禁监控点，系统通讯采用RS —485总线制方式，通道采用进门读卡控制，系统具体功能如下： 能满足对建筑物内外人员正常的出入通道进行管理，人员进出时都必须刷卡； 可以实现在指定的时间段，不采用门禁管理，直接使用自动门系统，采用红外感应器进行门的开和关；. 系统具有实时系统管理及监控各门禁点具有非常事件报警功能,并将报警事件传回系统管理中心；本系统采用感应卡和感应式读卡器，有34把电锁，其中部分锁具有断电保安管理功能，即断电时门锁在关门的状态。其他的电锁采用通电状态时门自动关闭，断电时门自动开启，以确保在紧急状态时，人员能够安全逃离现场。 分析及选型 根据用户需求，门禁系统的核心部份选用佰安仕TM BS-02门禁控制器。设备采用EM 感应卡识别技术，使用的是全球唯一ID号码的感应卡，确保系统安全可靠。 人员进出管理及查询。
引言 嵌入式系统是以应用为中心，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。本文主要研究了基于SEP3202（内嵌ARM7TDMI 处理器内核）的嵌入式最小系统，围绕其设计出相应的存储器、总线扩展槽、电源电路、复位电路、JTAG、UART等一系列电路模块。 嵌入式最小系统 根据IEEE的定义，嵌入式系统是：控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置。这主要是从应用上加以定义的，从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。不过上述定义并不能充分体现出嵌入式系统的精髓，目前国内一个普遍被认同的定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 嵌入式最小系统即是在尽可能减少上层应用的情况下，能够使系统运行的最小化模块配置。以ARM内核嵌入式微处理器为中心，具有完全相配接的Flash电路、SDRAM电路、JTAG电路、电源电路、晶振电路、复位信号电路和系统总线扩展等，保证嵌入式微处理器正常运行的系统，可称为嵌入式最小系统。对于一个典型的嵌入式最小系统，以ARM处理器为例，其构成模块及其各部分功能如图1所示，其中ARM微处理器、FLASH和SDRAM模块是嵌入式最小系统的核心部分。 ?微处理器——采用了SEP3203； ?电源模块——为SEP3203内核电路提供2.5V的工作电压，为部分外围芯片提供3.3V的工作电压； ?时钟模块（晶振）——通常经ARM内部锁相环进行相应的倍频，以提供系统各模块运行所需的时钟频率输入。32.768kHz给RTC和Reset模块，产生计数时钟，10MHz作为主时钟源； ?Flash存储模块——存放嵌入式操作系统、用户应用程序或者其他在系统掉电后需要保存的用户数据等； ?SDRAM模块——为系统运行提供动态存储空间，是系统代码运行的主要区域； ?JTAG模块——对芯片内部所有部件进行访问，通过该接口对系统进行调试、编程等，实现对程序代码的下载和调试； ?UART模块——用于系统与其他应用系统的短距离双向串行通信； ?复位模块——实现对系统的复位；
门禁系统设计 设计内容： 1.门禁系统的硬件设计； 2.门禁系统的软件设计。 设计目标： 1.通过RFID技术，验证射频门禁卡的合法性，控制电子门锁的开启； 2.门禁卡信息进行管理。 系统功能： 1.卡片的使用模式：采用13.56MHz非接触式物联网射频卡； 2.刷卡开门：用户进入门禁管制区域时需刷卡，读卡器读取信息后，将信息传输到主机，主机首先判断信息是否合法，如合法则发出开门指令，不合法则发出报警，同时记录用户刷卡事件； 3.管理控制；对控制器的记录进行收集管理，可增加、删除、更新用户信息； 4.记录存储；系统可将门禁控制器运行产生的所有用户刷卡事件、报警时间等进行记录； 5.报警功能：如发生控制器异常、非法卡开门等事件时系统发出报警信号。
门禁系统设计框图 读卡器：读射频卡信息。 按键模块：注册通行卡。 按下设置键，把工作模式切换到注册模式后，刷卡并显示卡号自动注册。注册完成后液晶显示注册完成。再次刷这张IC 卡时，就能开门。 注销通行卡（清除存储器的卡号数据） 按下设置键，把工作模式切换到注销模式后，刷卡并显示自动注销，就把存储里保存的卡号数据清除。清除数据后，IC 卡已经处于注销状态 一． 硬件设计内容(系统硬件电路图设计) 1.各模块选用的硬件介绍 刷卡模块、单片机模块、继电器模块、按键模块以及蜂鸣器模块组成。其用高频读卡器模块FM1702，能读写荷兰Philips 公司的Mifare 非接触式射频卡，读
卡距离约10cm。控制模块采用STC89C52单片机，它具有8K可编程Flash 存储器。单片机与读卡器通信是采用SPI通信。 1.1 STC89C52单片机介绍 控制的核心选用STC89C52。其主要性能如下： 1. STC89C52单片机与MCS-51单片机产品能够兼容 2. 在系统内可编程Flash存储器8K字节 3.擦写周期可达到100000次 4.程序存储器可做到三级加密 5.可编程I/O口线数量达到32个 6.总共有三个16位计数器 7.中断源的数目达到了8个 8.单片机具有全双工UART串行通道 9.不启动是能耗低 10.停电以后中断可复位 （1）功能特性描述 该STC89C52单片机作为低功耗、高性能CMOS的8位微控制器，系统可编程Flash 存储器拥有8K。运用Atmel 公司独特的高密度难丢失存储器技术制造，与工业上的80C51 产品说明可以和引脚完全的兼容。单片机上Flash做到程序存储器在系统中可以编程，大众化编程器也可进行编程。在单片机的芯片上，有8 位CPU 和在系统可编程Flash，做到了STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、极为有效的的解决方案。 （2）引脚图如下： 图1.1 STC89C52引脚图 （3）引脚介绍： VCC :接电源 GND:接地
1 方案的提出 无休止的推销人员打扰正常的上班秩序; 上班时间员工私自离开工作岗位; 未经许可的人贸然闯入办公室; 不明身份的人走进的办公室,顺手拿走桌面的重要文件; 未经许可的人擅自进入财务室等重要场所; 2 系统概述、设计原则和功能特点 2.1 系统概述 随着高科技的蓬勃发展，智能化管理已经走进了人们的社会生活，一座座智能化大厦拔地而起，适应信息的时代需要,作为跨世纪使用的建筑和办公环境,必须在功能上满足当前和未来发展的需求,成为文化和经济发展的基地。 感应式IC卡出入管理控制系统（简称门禁系统），具有对门户出入控制、实时监控、保安防盗报警等多种功能，它主要方便内部员工出入，杜绝外来人员随意进出，既方便了内部管理，又增强了内部的保安,从而为用户提供一个高效和具经济效益的工作环境。它在功能上实现了通讯自动化(CA)、办公自动化(OA) 和管理自动化(BA), 以综合布线系统为基础,以计算机网络为桥梁,全面实现对通讯系统、办公自动化系统的综合管理。 门禁系统系统作为一项先进的高科技技术防范和管理手段，在一些经济发达的国家和地区已经广泛应用于科研、工业、博物馆、酒店、商场、医疗监护、银行、监狱等，特别是由于系统本身具有隐蔽性，及时性等特点，在许多领域的应用越来越广泛。
2.2 设计原则 由于安全性和高效率管理的需要，门禁系统的设计应遵循下列原则: 系统的实用性 门禁系统的内容应符合实际需要, 不能华而不实。如果片面追求系统的超前性, 势必造成投资过大,离实际需要偏离太远。因此, 系统的实用性是首先应遵循的第一原则。同时，系统的前端产品和系统软件均有良好的可学习性和可操作性.特别是可操作性,使具备电脑初级操作水平的管理人员,通过简单的培训就能掌握系统的操作要领,达到能完成值班任务的操作水平. 系统的稳定性 由于门禁系统是一项不间断长期工作的系统，并且和我们的正常生活和工作息息相关，所以系统的稳定性显得尤为重要。要求系统要有三年以上市场的成功应用经验,拥有相应的客户群和客户服务体系。 系统安全性 门禁系统中的所有设备及配件在性能安全可靠运转的同时, 还应符合中国或国际有关的安全标准, 并可在非理想环境下有效工作。强大的实时监控功能和联动功能，充分保证使用者环境的安全性。 系统可扩展性 门禁系统的技术不断向前发展, 用户需求也在发生变化, 因此门禁系统的设计与实施应考虑到将来可扩展的实际需要, 亦即: 可灵活增减或更新各个子系统, 满足不同时期的需要, 保持长时间领先地位, 成为智能建筑的典范。系统设计时,对需要实现的功能进行了合理配置,并且这种配置是可以改变的,设置甚至在工程完成后,这种配置的改变也是可能的和方便的.系统软件根据开发商符合不同历史时期市场的需求进行相应的升级和完善,并免费为相应的应用客
国家提倡科技带动生活的理念，因此智能化的管理就走进了我们的生活当中来，例如智能门禁系统可以满足当前和未来发展的需求，但是好的系统需要有一个优秀的解决方案，才能发挥其最大的优势和价值，下面给您分享一些比较好的设计案例。 客户需求： 智能门禁管理系统除了包含门禁、考勤、证件、巡更、就餐、消费、健身、医疗、停车场、图书资料、会议签到、访客管理、电梯控制管理、办公设备管理、会所娱乐、叁表及物业交费等，还与其它智能化系统进行必要的集成和联动，如防盗报警、闭路监控、消防报警，甚至是楼宇自控系统等。 设计技术要求： 1、门禁系统要求安全、可靠，符合安防技术要求，至少通过了一项国家权威机构认证，比如说公安部的MA认证等。 2、系统管理操作为汉字菜单，除系统管理员外，其他任何人无权更改系统数据和实时数据。 3、在系统或采集器出现故障时，应能及时、方便地开启大门。
4、对每个工作人员可进行开门权限设置，包括开启的大门和开启的时间。 5、可采用刷卡或密码的开门方式。 6、可以实现多人开锁功能，可以实现365天任意指定时间段组合定义。 7、可实现拆机报警功能,并能输出报警信号。 8、可实现门磁监测功能,即可以判断门是否被非法打开或门没有关好 系统功能 1、轻松完成录入、记录、查询和编辑等工作。 2、系统具备实时监测功能，能够在上位机实时了解每个门出入的记录,并能根据不同的条件可以查询过往的出入记录。 3、权限设定：完成操作员权限设定，开门逻辑设定等。 4、液晶屏幕中文汉字显示，方便易用。 5、具有刷卡或密码的多重客户身份验证方式。 6、界面友好，操作简单，对于还没有计算机基础的管理人员，也能掌握领会并可操作使用。
班级：__08电子信息一班_ XX：_黄昌利、黄勇姬、黄文静__ 学号：_、200802060、__ 智能门禁控制器设计 一、设计任务： 智能门禁控制器设计 二、设计要求： 1.以89C5X系列单片机为核心器件，设计一个智能门禁控制器。 2. 门控器密码由键盘输入，用四个数码管显示提示信息。 3. 密码输入错误提示（可用发光二极管指示），密码错误超过3次则通过蜂鸣器发出报警声。 4.密码输入正确，则通过发光二极管指示开锁信号，并驱动步进电机正转10圈开门，10秒后步进电机反转10圈关门。 5.其它创新设计。 三、评分标准：
智能门禁控制器设计 1.系统方案选择和论证 1.1设计要求 1.以89C5X系列单片机为核心器件，设计一个智能门禁控制器。 2. 门控器密码由键盘输入，用四个数码管显示提示信息。 3. 密码输入错误提示（可用发光二极管指示），密码错误超过3次则通过蜂鸣器发出报警声。 4. 密码输入正确，则通过发光二极管指示开锁信号，并驱动步进电机正转10圈开门，10秒后步进电机反转10圈关门。 5.其它创新设计。 1.2系统总体方案
1.2.1系统各模块方案选择和论证 （1）控制器模块 AT89C52单片机 （2）显示模块 方案一：LED显示屏。 优点：亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。LED的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色化方向发展。 缺点：色彩一致性差，马赛克现象较严重，显示效果较差；混色效果不佳，视角不大，水平方向左右观看有色差。加工较复杂，抗静电要求高。实际像素分辨率做到10000点以上较难；加工工艺麻烦，成本太高；加工还是较复杂，抗静电要求高。 方案二：数码管。 能在低电压、小电流条件下驱动发光，能与CMOS、ITL电路兼容；发光响应时间极短(<0．1μs)，高频特性好，单色性好，亮度高；体积小，重量轻，抗冲击性能好；寿命长，使用寿命在10万小时以上，甚至可达100万小时。成本低。而且还易于检测。 （3）键盘输入模块
小区门禁管理系统解决 方案 LEKIBM standardization office【IBM5AB- LEKIBMK08- LEKIBM2C】
智能化住宅小区出入管理系统 方 案 计 划 书 设计日期：2016年7月
第一章. 方案的提出 无休止的上门推销人员打扰小区住户正常的生活秩序保安短暂离开岗亭时,不明身份的人趁机进入了小区小偷在小区内偷盗后,方便地转移或将物品送出小区闹事人员群体闯入小区,值班保安势单力薄无法阻挡非典时期外来人员，进出小区频繁保安错误地将似曾相识的陌生进等等…… 您是否正为一些繁琐的物业管理事务困扰着？智能化感应式IC卡住宅小区门禁管理系统可以帮助您解决一些物业管理中面临的繁琐的问题，并提高工作效率，改善小区环境，让物业管理人员更加轻松有效地进行管理，让业主和住户在更加安全、更加有秩序的小区环境里生活。 第二章. 系统概述设计原则和规范依据 2.1.系统概述 随着社会经济的发展，城市面貌日新月异，各种高尚住宅小区如雨后春笋。而怎样满足住户对居住环境日益提高的要求，怎样对小区或大厦进行合理、有效、安全的管理，在现今科技迅速发展的条件下，必须有一套适合现今发展格局的新的管理方式。 我们已及时、成功地为社会提供了先进、可靠而且行之有效的方案及管理系统――基于国际安全协议Wiegand总线技术的结合感应式IC卡射频感应技术和Philips射频卡加密技术。该感应式IC卡出入管理控制系统(门禁系统)可以和小区感应式IC卡消费系统感应式IC卡停车场管理系统等模块扩展成为小区一卡通管理系统。随门禁软件我们也附送了适合物业管理人员和保安管理的考勤管理软件，适合保安巡逻监督管理的在线式巡更系统，适合物业管理人员和保安的定额就餐管理系统，适合物业管理财务等重要部门使用的防盗报警系统，适合物业管理部门和业主委员会使用的会议签到管理系统。等等，这些随门禁管理系统附送的一卡通管理软件，可以帮助物业管理部门在安装了门禁系统后，不花钱或者少花钱而获得超值的一卡通功能。 感应式IC卡门禁系统集电脑技术、电子技术、机械技术、磁电技术和非接触式IC卡技术于一体，使卡与锁之间实现完整的“对话”功能，以智能来控制门锁的开启，从而开创了门禁管理的新概念。它不仅给管理者提供了更安全、更便捷、更自动化的管理模式，而且也给使用者带来了极大的方便。 2.2.设计原则 由于安全性和高效率管理的需要，门禁系统的设计应遵循下列原则: 系统的实用性 门禁系统的功能应符合实际需要,不能华而不实。如果片面追求系统的超前性,势必造成投资过大,离实际需要偏离太远。因此,系统的实用性是首先应遵循的第一原则。同时，系统的前端产品和系统软件均有良好的可学习性和可操作性。特别是可操作性（便捷性）,使具备电脑初级操作水平的管理人员，通过简单的培训就能掌握系统的操作要领，达到能完成值班任务的操作水平。
智能网络门禁系统设 计方案 1．非接触IC卡在现代生活中的应用： *目前非接触IC卡在智能建筑中应用已经覆盖了人员身份识别、宾客资料管理、员工考勤、电子门锁管理、出入口门禁管理、水电气三表数据远传和收费管理、车场收费及车辆进出管理、员工食堂售饭管理、员工工资及福利管理、人事档案及人员调度管理、商场及餐厅娱乐场所的电子消费管理、图书资料卡及保健卡管理、电话收费管理等等。 *智能卡的使用者主要是公司管理的员工和保安员、客户、外来的贵宾和游客。 2．智能卡的分类： *智能卡一般可分为接触式、非接触式。 *接触式智能卡读卡器必须要有插卡槽和触点。以供卡片插入接触电源，有使用寿命短，系统难以维护，基础设施投入大等缺点，但发展较早。 *非接触式智能卡又称射频卡，是近几年发展起来的新技术。它成功地将射频识别技术和IC 卡技术结合起来，将具有微处理器的集成电路芯片和天线封装于塑料基片之中。读写器采用磁感应技术，通过无线方式对卡片中的信息进行读写并采用高速率的半双工通信协议。其优点是使用寿命长，应用范围广，操作方便、快捷，但也存在成本高，读写设备复杂，易受电磁干扰等缺点。目前，非接触式卡片的有效读取距离一般为50～200mm,最远读取距离可达数米(应用在停车场管理系统)。 *非接触式IC卡功能性较强且种类繁多。由于企业、社、校园及酒店日益关注非接触式IC 卡的使用，使得许多新增领域明确提出使用非接触式IC卡，同时，条码、磁卡系统也由于使用不便、容易受损等原因，面临替换的命运。 3．非接触式IC卡特点： *无源、免接触、免操作、使用寿命长。 *数据交换不受除射频屏蔽介质的影响，使用方便。 *防水、防尘、防静电干扰，适应各种恶劣环境。
嵌入式硬件电路设计需要考虑的七大问题（厚学网） 设计以MCU为核心的嵌入式系统硬件电路需要根据需求分析进行综合考虑，需要考虑的问题较多，这里给出几个特别要注意的问题. 1、MCU的选择 选择MCU 时要考虑MCU 所能够完成的功能、MCU 的价格、功耗、供电电压、I/O 口电平、管脚数目以及MCU 的封装等因素。MCU 的功耗可以从其电气性能参数中查到。供电电压有5V、3.3V 以及 1.8V 超低电压供电模式。为了能合理分配MCU 的I/O资源，在MCU 选型时可绘制一张引脚分配表，供以后的设计使用。 2、电源 （1）考虑系统对电源的需求，例如系统需要几种电源，如24V、12V、5V或者3.3V等，估计各需要多少功率或最大电流（mA）。在计算电源总功率时要考虑一定的余量，可按公式“电源总功率=2×器件总功率”来计算。 （2）考虑芯片与器件对电源波动性的需求。一般允许电源波动幅度在±5% 以内。对于A/D转换芯片的参考电压一般要求±1% 以内。 （3）考虑工作电源是使用电源模块还是使用外接电源。 3、普通I/O口 （1）上拉、下拉电阻：考虑用内部或者外部上/下拉电阻，内部上/下拉阻值一般在700Ω 左右，低功耗模式不宜使用。外部上/下拉电阻根据需要可选 10KΩ～1MΩ 之间。 （2）开关量输入：一定要保证高低电压分明。理想情况下高电平就是电源电压，低电平就是地的电平。如果外部电路无法正确区分高低电平，但高低仍有较大压差，可考虑用A/D 采集的方式设计处理。对分压方式中的采样点，要考虑分压电阻的选择，使该点通过采样端口的电流不小于采样最小输入电流，否则无法进行采样。
2016智能道闸门禁系统设计方案 作者：鑫蓝波 根据工业和信息化部颁发的《关于增补民爆生产线安全监控手段的通知》,为切实解决民爆生产现场人员管理的混乱，从根本上杜绝生产线超员和进出现场人员无记录可查询等问题，实现智能化管理，依据本行业的特点，本着安全性、科学性、先进性、可靠稳定性及经济性的原则，特编制此门禁设计方案 一、门禁系统主要设计依据规范 1.《国际综合布线标准》ISO/IEC11801 2.《民用建筑电气设计规范》JGJ/T 16-92 3.《中华人民共和国安全防范行业标准》 GA/T74-94 4.《中华人民共和国公共安全行业标准》 GA/T70-94 5.《监控系统工程技术规范》 GB/50198-94 二、民爆生产现场智能化门禁系统设计方案的总体概述 民爆生产现场一般有2-3个土堤通道。由于通道既是人员、车辆进出通道，又是现场内人员遇到危险时主要逃生通道，考虑到这个特殊性，本套设计方案中分为人员管理和车辆进出管理两套门禁系统，实现综合式门禁管理系统。 人员管理：企业的员工每人将持有唯一编码的IC感应卡，根据所获得的授权，在有效期限内可开启通道门进入相应的生产现场，当现场内部人员达到规定要求时，管理计算机通过画面和声光进行报警提示，实现员工进出管理和信息记录。 车辆管理：车辆通道采用道闸管理系统实现车辆的进出管理，实现道闸开╱启的双重控制，同时增设地感防砸车装置可保证车辆在闸杆下停留，闸杆不会落下。使系统动作更加稳定可靠。同时车辆管理和人员管理进行相互关联，当现场人员达到规定要求时，车辆不得进入。 在每个通道处增设高清全天候的视频监控并储存在管理计算机中，便于操作人员进行实时监
1.1. 门禁管理系统 1.1.1. 概述 门禁管理系统是非接触式IC 卡一卡通系统的子系统之一，同时也是大楼综合保安系统的重要组成部分，其设计之主要目的是为实现人员出入权限控制及出入信息记录。 当人员进门时只需持卡靠近读卡器进行读卡，读卡器接触到IC 卡信息后，门禁控制器首先判断该卡号是否合法，如合法则发出“滴”一声，绿灯点亮，同时开锁，并将该卡号、日期、时间等信息保存以供查询。否则门不打开，红灯亮，蜂鸣器发出“滴滴”两声。 几乎在所有的一卡通系统中，门禁比重是最大的, 对整个安防领域来说，门禁系统发挥的 作用是至关重要的, 由于门禁系统是一项不间断长期工作的系统，并且和我们的正常生活和工作息息相关，所以门禁系统的稳定性显得尤为重要。甚至可以说是决定一卡通系统稳定与否的最关键因素。 1.1. 2. 系统架构与拓扑图 披克门禁系统TCP/IP 一级结构方案，稳定可靠、功能全、性能好，性价比高，适应于各种大、小系统的不同应用场合；特别适应实时性要求高，或单个门用户量大、脱机信息存储量大的场合TCP/IP 一级结构控制器采用采用32 位ARM9CP，UTCP/IP 通讯，实时性强、能实时上传各种报警、数据信息；功能强大，持卡人数40000 个（可扩10 万个），信息10 万条；适应实时性要求强、安全性高、功能全的场合，拓扑图如下：
1.1.3. 门禁系统主要功能特点 1）系统容量大 整个系统管理的人员可以管理超过 1000000人，具体到每个门可管理 3000人进出，系统 可以同时管理并处理上万个门禁点的实时数据（包括读卡、按钮、各种报警） 。 2） 简便易学、清晰鲜明的软件架构设计 全中文 Windows XP 风格软件操作界面，无需专业知识即刻轻松掌握，培训学习更加轻 松?远离国外品牌繁琐复杂的操作培训 3） 无缝兼容Wigand 协议输入设备 核心科研机构、财务部门、数据机房等涉及金融、科研机密的高安全门禁，万一卡片遗 失没有及时挂失，给不法分子可乘之机，财产的失窃、科研人员的研究成果泄密，将给用户 单位造成不可挽回的损失，凡在安全级别高、人员少的门禁，披克建议： 1、 密码读卡器，实现卡 +密码方式双重认证 2、 读卡前端采用指纹、面部、虹膜等生物识别 披克所有门禁系列产品都无缝兼容 Wiga nd 协议输入设备 4）多级权限控制 系统管理员：在登陆系统软件时，需要输入用户名、密码，系统管理员可以设置多级操 门禁工作站 发卡管理中心发卡机 ns 门禁m 防火墙器 数据库服务器 以K 网N 门禁3 n 门禁5 网三廿 住:閱弱皿
门禁管理系统 (综合) 设计方案书
目录 第一章概述 (4) 1．1非接触式智能卡及多信息载体识别 (4) 1．2智能门禁系统 (5) 第二章系统设计目标及原则 (6) 2．1系统设计目标 (6) 2．2系统设计原则 (7) 2．3系统设计规范 (8) 第三章系统解决方案及技术描述 (9) 3．1系统概述 (9) 3．2系统功能及特点 (9) 3．3系统结构 (12) 3．4系统工作流程 (15) 3.4.1 办理门禁卡流程 (15) 3.4.2 持卡人刷卡流程 (15) 3.4.3 管理员操作流程 (17) 第四章系统组成部分及配件介绍 (19) 4．1门禁系统的基本组成部分 (19) 4．2门禁系统功能原理示意图 (21) 4．3门禁系统组网布线拓扑示意图 (22) 第五章门禁系统软件及功能介绍 (26) 5．1读卡器及卡片 (26) 5．2门禁控制器 (28) 5．3门禁系统其他配件 (31) 第六章门禁系统软件及功能介绍 (35) 6．1系统登录退出功能 (35) 6.1.1 系统登录 (35) 6.1.2 系统退出 (35) 6．2资料管理 (36) 6.2.1 使用单位管理 (36) 6.2.2 部门管理 (37) 6.2.3 人员资料设置 (38) 6.2.4 门禁设备管理 (40) 6．3门禁卡管理 (41) 6.3.1 门禁卡发行 (41) 6.3.2 门禁卡注销................................................................................................................. 错误!未定义书签。 6.3.3 门禁卡挂失与恢复 (42) 6.3.4 门禁卡检测 (43)
门禁管理系统 设 计 方 案
1、门禁系统概述 人们采用普通门锁来保护室内财产安全并且控制 人员的这种方式，已经沿袭了几千年。门锁的技术改进 从古代的挂锁发展到现代的弹子锁，始终离不开一把金属钥匙。锁匙多了，繁锁累赘，并且易被复制、丢失、 淋锈。随着社会的进步及信息化的发展，对一些重要场所，其内部的出入管理非常复杂，门锁的作用已经不再只是限制人员进出的工具，同时还应有监视、控制、管理、考勤、记录等等功能。显然，传统的门锁已不符合现代人的使用需求，为从根本上改变这种落后的局面，一种新型的智能门禁系统以其全新的使用概念赢得人们的信赖，其先进性与可靠性将给门锁带来新生。 智能门禁管理系统将IC卡与锁有机结合，进而由IC卡替代钥匙，配合电脑，实行智能化管理，有效地解决了传统门锁的多种不足。智能门禁管理系统带来的方便性、安全性、多功能性使其在越来越多的场合得到应用，同时其拓展功能—人力资源的管理更是给人们带来意想不到的方便。 门禁系统也叫出入口控制系统，它包括3个层次的设备。 底层是直接与人员打交道的设备，有读卡机、电子门锁、出口按钮等。它们用来接收人员输入的信息，再转换成电信号送到控制器中，同时根据来自控制器的信号，完成开锁、闭锁等工作。 二层为门禁控制器等设备，控制器接收底层设备发来的有关人员的信息。单个控制器就可以组成一个简单的门禁系统，用来管理一个或几个门。多个控制器通过通信网络同计算机连接起来就组成了整个建筑的门禁系统。 第三层为管理计算机，计算机装有门禁系统的管理软件，它管理着系统中所有的控制器、向它们发送控制命令，对它们进行设置，接收其发来的信息，完成系统中所有信
门禁系统 一、概况 1．项目介绍 工程装修改造4层，建筑面积4484平方米。本工程包括地下二层、地上一层、二层、十层。根据图纸要求，设置门禁系统，对来往人员进行统一管理。 2．设计规范 ?GA/T70-94 安全防范工程费用概预算编制办法； ?GA/T75-94 安全防范工程程序与要求； ?GA/T74-94 安全防范系统通用图形符合； ?技防工程安装标准： ?GBJ116-88 消费部门有关法规文件和标准； ?GBJ42-81 工业、企业、企业通信设计规定； ?GB12663-90 防盗报警器通用技术条件； ?GA2423 电工电子产品基本环境试验规程。 ?甲方提出的具体要求。 二、解决方案 1. 设计原则 先进性和成熟性 方案采用的技术和产品，考虑在国际上既有先进性，又是广泛使用的技术和产品。在软硬件方面居于世界领先地位，同时又是成熟的产品，使系统具有良好的基础。
开放性和安全性 该方案采用的产品除了与本单位的产品组成系统外，能适应与符合国际标准的其它厂商的产品互联，同时又具备很好的安全性，以防止受侵害。 可靠性 选用的产品具备很好的安全稳定性，以满足用户综合管理的要求。 可扩充性 选用的产品具备很好的可扩充性，除在机关大楼内可扩充外,也能满足系统其它分局的要求，具有良好的扩充性能和价格优势。 可维护性、可管理性 系统应具备安装配置简便易行，使用简单大众化，而且整个系统具备统一的网络管理能力，便于管理。 2. 产品介绍 根据甲方需求门禁系统采用美国洛泰克产品。 洛泰克门禁系统主要性能 1系统主框架积10余年的开发经验之总结，并经近4万个用户的使用和考验，稳定可靠。 2系统集门禁管理、考勤管理、巡更管理、储值消费和停车场管理等多项功能于一体，是一套性能价格比最优的解决方案。 3主系统的模块化设计，便于根据项目需要量体裁衣，保证系统资源的充分使用。同时，将来用户扩展系统功能和扩大系统管理范围非常方便。
必读：嵌入式系统基础知识总结 2016-07-22电子发烧友网 本文主要介绍嵌入式系统的一些基础知识，希望对各位有帮助。 嵌入式系统基础 1、嵌入式系统的定义 （1）定义：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 （2）嵌入式系统发展的4个阶段：无操作系统阶段、简单操作系统阶段、实时操作系统阶段、面向Internet阶段。 （3）知识产权核（IP核）：具有知识产权的、功能具体、接口规范、可在多个集成电路设计中重复使用的功能模块，是实现系统芯片（SOC）的基本构件。（4）IP核模块有行为、结构和物理3级不同程度的设计，对应描述功能行为的不同可以分为三类：软核、固核、硬核。 2、嵌入式系统的组成 包含:硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层 （1）硬件层：嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口。 嵌入式核心模块＝微处理器＋电源电路＋时钟电路＋存储器
Cache：位于主存和嵌入式微处理器内核之间，存放的是最近一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据。它的主要目标是减小存储器给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈，使处理速度更快。 （2）中间层（也称为硬件抽象层HAL或者板级支持包BSP）. 它将系统上层软件和底层硬件分离开来，使系统上层软件开发人员无需关系底层硬件的具体情况，根据BSP层提供的接口开发即可。 BSP有两个特点：硬件相关性和操作系统相关性。 设计一个完整的BSP需要完成两部分工作： A、嵌入式系统的硬件初始化和BSP功能。 片级初始化：纯硬件的初始化过程，把嵌入式微处理器从上电的默认状态逐步设置成系统所要求的工作状态。 板级初始化：包含软硬件两部分在内的初始化过程，为随后的系统初始化和应用程序建立硬件和软件的运行环境。 系统级初始化：以软件为主的初始化过程，进行操作系统的初始化。 B、设计硬件相关的设备驱动。 （3）系统软件层：由RTOS、文件系统、GUI、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。 （4）应用软件：由基于实时系统开发的应用程序组成。
门禁控制系统课程设计 姓名：周炜燚 班级：自动化101 学号：73门禁控制系统设计
目录 第1章门禁系统的概述4 门禁系统概念4 门禁系统的特点4 第2章门禁系统的设计要求 4 设计要求4 第3章门禁系统的方案论证4 门禁系统的总体方案4 门禁系统的各个方案论证5 单片机控制芯片模块5 键盘控制块 5 第4章门禁系统的硬件部分6 主控芯片部分6 键盘控制部分7 蜂鸣器控制部分8 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硬件调试12 软件调试12 软、硬件设计注意事项12 结论13 致谢13 参考文献14 ABSTRACT 15 附录1：系统程序。16 第1章门禁系统的概述
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。 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。 电子钥匙：授权后的ID卡即可当作电子钥匙，将此电子钥匙感应器前一晃, 控制器对该卡进行身份验证，验证合法后即控制电子门锁自动打开。 开门权限：按门设置：可以根据持卡人身份权限设定有效开门区域（控制器号码）。系统可设有最高权限卡，该卡可以打开系统辖区内所有电子门锁。 自动报警：非法使用卡或强行打开门锁等非正常情况下系统会将自动发出报警信号，系统将自动记录非常状况的时间、门号、状态等详细信息，确保门锁安全和事后查证。 第2章门禁系统的设计要求 设计要求 （1）读卡功能 （2）添加管理卡功能 （3）增加、删除用户卡功能 （4）更改管理卡 （5）清除所有用户卡 （6）键盘控制管理卡操作 （7）蜂鸣器实现刷卡、按键提示 第3章门禁系统的方案论证 门禁系统的总体方案 本系统由51系列单片机AT89S52、按键、蜂鸣器、T7122M-I读卡等模块构成。实现了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5—12CM；对于非管理卡或用户卡，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3-1
安防三区于伟平129314321 门禁系统设计方案 前言 数码信息技术有限责任公司是一个集技、工、贸于一体的高新技术企业，具备安防工程设计和施工资质。公司拥有一批丰富经验的技术开发人员和施工队伍。公司生产和销售ENCYC智能门禁管理系统和考勤系统，具备了从事环境监控系统、社区智能化、背景音乐、演播厅、有线电视及卫星接收系统、楼宇自控系统等方面的研究开发和工程施工能力。公司为客户提供从方案论证、设备选型、工程设计、安装、调试和技术培训以及售后维护的全方位服务。 公司以技术为依托，发挥人才优势，立足“科技、质量、服务”的经营理念，正在不断的努力，朝着成为国际化一流高新技术企业的发展目标快速迈进。 公司推出的非接触式智能卡系统，具有较其它同类产品更为先进的技术，系统稳定可靠，性能价格比好等突出优点，可广泛地应用于各个领域。对识别卡读卡器来说，可分为两大类，即接触式和非接触式。所谓接触式的卡和读卡器是必须将识别卡插入到读卡器内或在槽中划一下，才能读到卡号。这类卡和读卡器有着不可避免的缺点:如磁卡型的易受强磁干扰而丢失数据、易被复制，在摩擦、湿、热等条件下易丢失数据、使用寿命短。所谓非接触式的卡和读卡器相距一定的离时就可以读出识别卡内的数据。显然，这种卡的使用非常方便，只要将卡挂在胸前，放在衣袋内、包件内、走到读卡器感应范围内，门锁就会自动打开。盈智科门禁系统就是采用这种非接触式的卡和读卡器。 目前，门禁系统已成为安全防范系统中极其重要的一部分，在一些发达国家中，门禁系统正以远远高于其它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，以主动地控制替代了被动监视的方式，通过对主要通道的控制大大地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。 近年来，门禁系统由于其自身的优势，已在国内悄然兴起，包括邮电系统，供电系统，银行系统，住宅小区，度假村等各种类型的场所都已有使用门禁系统的范例，通过这套系统的使用极大地提高了管理者的工作效率和管理区域内的安全程度。 门禁系统简介 一．门禁系统简述 在工厂、学校、办公室、商店、金融系统、军事系统、住宅、宾馆等多种场合，为了学习、工作、生活的安全与有效，需要进行封闭式管理。传统的方法是工作人员对出入人员进行登记放行。这种方法费事、费力又容易出错，而且管理不严格。随着技术的进步，门禁系统逐渐由原来的钥匙开门，到IC卡的门禁管理，最后到现在的非接触式ID卡门禁系统。非接
第二章停车场门禁管理系统设计 2.1 项目功能要求 ●该项目停车场管理系统为小区停车场系统，3个进口3个出口，远距离微波读卡 ●感应卡要求具有防水、防磁、防静电、无磨损、高保密性、操作方便一卡多用等； ●）停车场管理系统要求用户卡片能从任何一个入口入场，且能从任何一个出口出场； ●停车场管理系统为中文菜单操作界面，操作简单、方便； ●停车场管理系统有完善的财务管理功能、自动形成各种报表； ●停车场管理系统要求在用户刷卡时要有相关的提示，让用户和管理者一目了然； ●车辆入、出要求全智能控制系统，严密控制持卡者进、出场的行为符合“一进一出、 一卡一车”的要求； ●停车场管理系统要求具有防抬杆、带准确平衡系统的高品质挡车道闸； ●停车场管理系统要求具有高可靠性和适应性的数字车辆检测系统； ●停车场管理系统的道闸具有防砸车装置、确保车辆只要在闸杆下停留，闸杆就不会 落下； 该方案我们充充考虑了客户实际使用情况下，可能发生的情况的处理方式（包括产品的人性化、管理的方便性、系统的升级等），同时把设备的稳定性放在首要位置上，也兼顾了成本的投入。
2.2 项目解决方案推荐 我公司推荐采用最新款的“飞腾系列”的控制机和道闸： 1）该系统采用2.4G远距离读卡系统 2）该系统管理软件采用实时联网式系统（中文简体操作），保证用户能从任何一个入口入场，且能从任何一个出口出场；而且保证系统管理员能远程卡片管理、数据查询和管理； 3）该系统管理软件集合了目前多个大城市的收费标准以及通用的收费标准，使用户能够简单、方便的设置收费标准； 4）该系统配置了中文LED显示屏、语音提示系统，使得用户使用时得心应手，在用户每刷卡操作一次便有提示； 5）该系统配置了功能强大的PLC逻辑控制板，内部逻辑控制严密，确保了‘一进一出、一卡一车“原则，同时含有电脑时钟芯片，保证了时间的准确性和正确性； 6）该系统配置的车辆检测系统采用了进口车辆检测芯片与赛宁技术相结合的数字式车辆检测器，确保了使用的可靠性和适用性；同时灵敏度可根据现场情况调节，操作简单方便； 7）该系统配置的道闸采用电机和减速机构一体化设计以及四连杆平衡设计，确保了运行轻快平稳、噪音小、功率小，同时防止了人为的抬杆；同时内部设置新颖的防砸车装置与车辆检测系统相结合，构成了双重防砸车保护，确保车辆只要在闸杆下停留，闸杆就不会落下；