基于单片机的IC卡门禁系统的设计

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ABSTRACTWith 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 i ts 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 managers. High cost performance of the access control system to solve the office-wide management of access control system uses the existing wired communication is difficult to expand, it is difficult to upgrade and so on.Key words: Access Control System，Wireless Communication，Non-contact IC card目录1绪论 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 11.1门禁系统简介 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 11.2 门禁系统的发展过程及国内外现状分析 ---------------------------------------------------------- 12 门禁的方案设计 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 42.1 门禁的系统组成 -------------------------------------------------------------------------------------------- 42.2系统的硬件设计组成---------------------------------------------------------------------------------------- 52.3 系统的软件设计 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 6 3硬件设计---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 73.1 电源设计--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 73.2 门禁控制器 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 73.3.基于RF射频模块RFM12的无线传输平台设计 ---------------------------------------------- 93.4读卡器 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 113.5 RS232转化电路 ------------------------------------------------------------------------------------------- 123.6电子锁 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 133.7周边设备-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 134 软件设计------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 174.1 主控设备的软件设计------------------------------------------------------------------------------------- 174.2 无线传输模块的软件设计------------------------------------------------------------------------------ 304.3 管理软件设计------------------------------------------------------------------------------------------------ 425总结 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 48参考文献----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 49致谢 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 501绪论1.1门禁系统简介随着科学技术的不断发展，门禁系统在国内得到广泛的普及。

基于单片机的门禁控制系统设计门禁控制系统是一种广泛应用于各个领域的安全保障系统，它通过对门的开关状态进行监控和控制，实现对特定区域的进出人员的有效管理和控制。

基于单片机的门禁控制系统设计，可以实现更加智能化和高效化的门禁管理。

首先，基于单片机的门禁控制系统设计需要考虑以下几个方面：1.硬件设计：通过选择适当的开关、传感器、电路板等硬件元件，来实现对门的状态监控和控制。

对于门的开关状态监控，可以使用磁性传感器，通过对门的开关状态进行检测，来判断门的开关状态。

对于门禁控制，可以通过选择电磁锁、电机等执行器，控制门的开关状态。

2.软件设计：通过编写相应的程序，来实现对门的开关状态的监控和控制。

在软件设计方面，可以利用单片机内部的GPIO接口实现对磁性传感器的检测，通过对检测结果的处理，判断门的开关状态。

同时，可以通过控制GPIO接口的高低电平，来控制电磁锁、电机等执行器，从而实现对门的开关控制。

3.操作界面设计：通过设计人机交互界面，来实现对门禁控制系统的配置和操作。

可以通过液晶屏、按键等外设，显示门的状态信息，并提供相应的操作选项，用户可以通过按键等方式，对门禁控制系统进行配置和操作。

4.数据传输与存储：设计一个网络连接接口，将门的状态信息传输到服务器中，然后可以通过移动端或者电脑端的APP进行查看和管理。

同时，可以将门的状态信息存储到数据库中，以便之后的分析和查询。

基于以上的设计要求，可以开始进行门禁控制系统的硬件和软件设计。

首先，进行硬件设计，选择适当的硬件元件，进行电路连线和焊接。

接着，进行软件设计，编写相应的程序，控制门的开关状态的监控和控制。

对于数据的传输与存储，可以使用网络通信模块，将门的状态信息发送到服务器中，并存储到数据库中。

最后，进行操作界面设计，通过液晶屏和按键等外设，实现对门禁控制系统的配置和操作。

在门禁控制系统的使用中，可以实现对人员进出的管控，提供安全和便利。

通过对门的开关状态的监控和控制，可以防止未经授权的人员进入特定区域，提高安全性。

目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)1主要研究内容及总体设计方案 (3)1.1系统方案设计 (3)1.2系统工作原理 (6)2硬件设计 (7)2.1主控电路 (7)2.2电源模块电路 (10)2.3键盘模块电路 (10)2.4读卡器模块电路 (10)2.4.1读卡器模块 (11)2.4.2IC卡的功能组成 (12)2.5射频识别电路 (14)2.6显示模块电路 (14)3软件设计 (16)3.1 系统程序开发流程 (16)3.2 主程序设计 (18)4实物制作 (21)结论 (24)参考文献 (25)附录1原理图 (25)附录2源程序清单 (26)致谢 (32)摘要近些年来在我们的生产生活当中，门禁系统及其产品的使用越来越广泛，为了分析了IC卡门禁技术的发展趋势和IC卡门禁系统技术在门禁系统中的使用特点，以及需要优化的方面，进而进行以基于单片机的IC卡门禁系统工作原理为基础去进行设计和制作。

本论文重点通过对射频技术原理和射频卡来研究智能门禁系统，而主要的研究对象就是这款非接触式的IC卡门禁系统。

相对于其它的门禁系统，它有着独特的优势，也使得它的使用最为广泛，它的核心技术是将射频识别技术和IC 卡技术相结合，正是通过这种多部分技术相结合的形式，使得它的发展更有前景也更有发展潜力。

本篇论文将几种不同的门禁系统进行了比较，选出合适的方案，并结合本系统预期要达到的特点加以改进，最后完成系统设计方案，并且详细的介绍了该门禁系统的硬件组成、软件组成，以及各部分的运行方式和参数。

经过最终测试，本设计达到了预期的设计效果。

这套IC卡门禁系统可以高效的识别IC卡模块的读写，磁锁部分也能及时的做出开关指令，并且在IC卡管理上可以进行加入用户卡，删除用户卡，以及键盘密码控制等功能。

总体的系统功能均以达到了预期目的。

关键词：单片机；射频识别技术；IC读写模块；按键AbstractIn recent years, access control system and its products are used more and more widely in our production and life. In order to analyze the development trend of intelligent IC Carmen access control technology and the characteristics of intelligent IC Carmen access control system technology used in access control system, and the need for optimization, and then to intelligent IC Carmen ban system based on the principles of work to design and production.This paper focuses on the principle of RF technology and RF card to study the intelligent access control system, and the main research object is the contactless intelligent IC Carmen access control system. Compared with other access control systems it has a unique advantage, but also makes it the most widely used. Its core technology is the radio frequency identification technology and IC card technology, it is through this multi-part technology combined form, making its development more promising and more potential. In this paper, several different access control systems are compared, and combined with the system expected to meet the requirements of the characteristics of improvement, the final selection of a suitable program. And detailed introduction of the access control system hardware composition, software composition, as well as the operation of the various parts and parameters.After the final test, the design to achieve the desired design effect. The intelligent IC Carmen forbidden system can efficiently identify the read and write of the IC card module, the magnetic lock part can also make the switch instruction in time, and can add the user card and delete the user card in the IC card management, and the replacement of user cards. The overall system function module is to achieve the expected function.Key words: MCU; Radio Frequency Identification Technology; IC read-write Module; key引言随着最近几年门禁系统的使用范围不断扩大，它的发展方向也在不断扩大，不仅仅有IC卡门禁系统，还有生物虹膜门禁系统，指纹门禁系统，甚至还出现了更为高级的面部识别系统。

学院名称：物理与机电工程学院专业：电子信息工程学号：200402204姓名：刘龙瑞指导教师：涂二生（高级工程师）【摘要】本设计是利用T7122M-I工业级ID读卡模块实现的门禁控制器，具有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、删除用户卡等操作，门禁刷卡控制刷卡距离约为5—12CM。

关键词：门禁系统、T7122M-I工业级读卡模块。

目录摘要 (2)第1章门禁系统的概述 (4)1.1 门禁系统概念 (4)1.2 门禁系统的特点 (4)第2章门禁系统的设计要求 (4)2.1 设计要求 (4)第3章门禁系统的方案论证 (4)3.1门禁系统的总体方案 (4)3.2门禁系统的各个方案论证 (5)3.2.1.单片机控制芯片模块 (5)3.2.1.键盘控制块 (5)第4章门禁系统的硬件部分 (6)4.1主控芯片部分 (6)4.2键盘控制部分 (7)4.3蜂鸣器控制部分 (8)4.4T7122M-I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)6.1硬件调试 (12)6.2软件调试 (12)6.3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1.1 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。

1.2 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。

基于IC卡的楼宇门禁系统设计本设计将采用非接触式IC卡作为应答器，将AT89C51 单片机作为系统的控制核心，微控制器主要负责整个门禁系统的信息处理、存储及控制等。

外围加蜂鸣器控制报警电路、工作指示灯电路、电子锁控制电路以及8位LCD数码管显示电路等外围辅助设备，构成了一个完整的门禁管理控制系统。

门禁系统主要由CPU(AT89C51 单片机)、电源指示、复位电路、工作指示电路、振荡电路、蜂鸣器报警电路、门控锁电路、读卡模块、显示模块等组成。

该系统采用非接触式IC卡（射频卡）完成刷卡进门，刷卡出门等功能。

本文设计的门禁系统电路简单, 使用方便,可靠性高、反应灵敏，系统维护方便、应用范围广泛且价格低廉，能够在大多数场合代替接触式IC卡的使用。

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目录1 引言 (3)1.1课题提出的背景 (3)1.2 门禁系统的发展过程及国内外现状分析 (3)2 门禁系统的设计与选择 (4)2.1 CPU的选择 (4)2.2 IC卡的选择 (5)3门禁系统硬件电路的设计 (5)3.1门禁系统工作原理 (5)3.2门禁的系统组成 (5)3.3系统的硬件设计组成 (6)3.4门禁系统电路原理图 (7)4系统部分电路原理 (8)4.1微控制器AT89C51 (8)4.2读卡模块设计 (11)4.3 工作指示灯电路 (11)4.4时钟电路模块 (12)4.5 门控锁电路模块 (13)4.6电源电路模块 (13)4.7 报警电路模块 (14)4.8 显示模块 (15)5系统软件设计 (15)5.1主程序设计 (16)5.1.1门禁系统主程序工作流程 (16)5.1.2 单片机系统初始化 (17)5.2报警电路程序设计 (19)5.3读卡器模块程序设计 (20)5.4显示模块程序设计 (22)1 引言1.1课题提出的背景在IC卡应用日益广泛的今天，IC卡门禁控制系统以其安全、可靠、高效、灵活和方便的性能逐步取代了其它现有各类锁，成为目前门禁安防系统的主流方式。

基于单片机的门禁设计本门禁系统设计的前端信息采集以非接触式IC卡形式，有接触式IC卡、磁卡等其它卡不可比拟的优势，采用RS232/485通信方式接受数据和发送数据，实现了权限管理、实时监控、存储、异常报警、出入记录查询等功能，能够存储2000个用户信息。

运用模块化的设计思路，用芯片U2270B采集外部IC卡号，并通过STC12C5A60S2主控芯片解析IC卡号，它的读和写卡距离在300—400mm 范围内。

实现刷卡模块；检测按钮与单片机的引脚电平，引脚电平连续两次处于低电平则按钮按下实现按钮模块；既没有刷卡又没有按钮，门打开则实现机械开门模块；驱动电机采用四个NPN三极管组成的电路，输出电平的高低来实现电机的正转，反转功能，从而实现电机驱动模块；本文设计的门禁控制器，电路简单, 使用方便,可靠性高、反应灵敏，系统维护方便、适用范围广且价格低廉，应用范围广泛，能够在大多数场合代替接触式IC卡的使用。

同时可以与上位机联结组成一种联网式门禁系统，由于计算机网络的发展，通过中心或通过一个端点就能对设备进行监控与维护。

通过局域网对本地区的设备进行集中监控与维护，可提高系统的可靠性，减少故障的发生率和处理时间等。

关键词：非接触式IC卡STC12C5A60S2单片机模块化设计门禁控制器绪论 (3)第一章基于STC12C5A60S2单片机门禁系统概述 (4)1.1 STC12C5A60S2/AD/PWM系列功能简介 (4)1.2 门禁系统简介 (5)1.2.1 门禁系统的组成及工作原理 (5)1.2.2 门禁系统的功能及需求发展方向 (6)第二章各类门禁系统的比较 (10)2.1 按前端信息采集即进出识别方式分 (10)2.2 按设计原理分 (11)2.3 按与微机通讯方式分 (11)2.4 按管理结构模式分 (12)第三章基于STC12C5A60S2单片机的门禁系统硬件设计 (13)3.1 电源模块设计 (13)3.2 射频模块设计 (13)3.3 实时时钟模块设计 (20)3.4 驱动电机电路设计 (20)3.5 其他设计 (21)第四章基于STC12C5A60S2单片机的门禁系统软件设计 (22)4.1 软件总体设计 (22)4.2 软件模块设计 (23)4.2.1 触发开门模块 (23)4.2.2 驱动电机、LED、蜂鸣模块设计 (26)4.2.3 通信模块设计 (27)4.2.4 拨码模块设计 (28)第五章系统构建与调试 (29)5.1 系统构建 (29)5.2 调试 (29)5.3 原理图及PCB图 (32)第六章总结 (33)致谢 ................................................................................................................ 错误!未定义书签。

xx大学本科生毕业设计说明书题目：基于单片机的智能门禁系统设计学生姓名：xx学号：xx专业：测控技术与仪器班级：xx班指导教师：xx基于单片机的智能门禁系统设计摘要随着人们生活水平的不断提升，科学技术的迅猛发展，因科技发展而越来越智能、高效的生活方式逐步进入普通人身边。

人们对于居住环境的安全性要求也越来越高，具有安全、智能、高效、便捷的门禁系统越来越深入人心。

之所以把安全放到首位，是因为“安全无小事”并且我们的社会中还存在许多不安全的因素困扰着人们，只有加与防范并树立安全意识才能让我们远离危险。

基于此智能门禁系统开始逐渐进入人们的视野，它成为了提升安全性的防卫系统，同样给人们的生活提供了极大地便利。

本设计旨在解决人们居住环境的安全问题，同时以人们的生活更加智能化为出发点，提出一种基于指纹识别和射频识别的智能门禁系统设计方案，该智能门禁系统所涉及的硬件部分主要包括：单片机、指纹识别模块、WIFI 模块、MF RC522模块、电磁锁、显示模块、时钟模块等；软件部分包括：上位机监控界面和手机APP两大部分。

该智能门禁系统采用指纹识别、射频识别与电子密码对身份多重验证，利用无线通信技术连接到手机终端，实现对门禁系统的实时管理，对来往人员的出入时间进行上传及统计，还包括人机交互，时间显示等功能，保障了住户的安全，同时也提高了家庭的智能化管理水平。

关键词：智能门禁系统；指纹识别；射频识别；电子密码Design of intelligent entrance guard system based on MCUAbstractWith the social and people's living conditions continue to improve, the level of science and technology are developing rapidly, the development of science and technology more and more convenient and efficient life gradually into the side of ordinary people. People for the safety requirements of the living environment more and more is also high, with security, intelligence, high efficiency, convenient access control system more and more popular reason. The safety in the first place, because safety is no small matter and in our society there are still many unsafe factors plagued the people, only with security awareness and prevention can we get away from danger.This design aims to solve the security problems of people's living environment, at the same time in the life of people more intelligent as a starting point, put forward a design scheme of intelligent access control system based on radio frequency identification and fingerprint recognition, hardware of the intelligent access control system which mainly consists of a single chip machine, fingerprint identification module, WIFI module, MF RC522 the electromagnetic lock module, display module, audio module, clock module, etc.; the software part includes: monitoring interface of computer and mobile phone APP two parts.The intelligent access control system using fingerprint identification, identity verification of multiple RFID and electronic password, using wireless communication technology to connect to the mobile phone terminal, to achieve real-time management of access control system, and the access time to upload and statistics, including human-computer interaction, time display and other functions.Keywords: intelligent access control system; fingerprint identification; radio frequency identification; electronic password目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 智能门禁系统简介 (1)1.2.1 智能门禁系统的发展历程 (1)1.2.2 智能门禁系统国内外研究现状 (3)1.3 智能门禁系统研究意义及目的 (4)第二章课题内容及实施方案 (5)2.1 主要研究内容 (5)2.1.1 身份识别 (5)2.1.2 IC卡识别 (5)2.1.3 显示功能 (5)2.1.4 按键密码功能 (5)2.1.5 WIFI通讯功能 (6)2.2 研究方案及硬件选型 (6)2.3 智能门禁系统的特点 (7)第三章智能门禁系统的硬件电路设计 (8)3.1 智能门禁系统整体硬件结构 (8)3.2 智能门禁系统硬件选型及介绍 (8)3.2.1 主控芯片的选型及介绍 (8)3.2.2 光敏传感器和人体红外热释传感器 (9)3.2.3 矩阵键盘和独立按键模块 (11)3.2.4 读卡器模块 (13)3.2.4 指纹识别模块 (15)3.2.5 液晶显示模块 (16)3.2.6 WIFI模块 (18)3.2.7 时钟模块 (20)3.2.8 继电器模块 (21)第四章智能门禁系统的软件设计 (23)4.1 软件总体构架设计 (23)4.2 读卡模块程序设计 (25)4.3 矩阵键盘程序设计 (26)4.4 DS1302时钟模块程序设计 (27)4.5 指纹识别模式 (28)4.6 显示模块程序设计 (30)4.7 软件设计小结 (31)第五章系统调试与总结 (32)5.1 系统调试 (32)5.2 总结与展望 (34)参考文献 (36)附录A 电路原理图 (39)附录B 源程序 (40)致谢 (43)第一章绪论1.1课题研究背景传统门禁系统结构简单、功能单一、安全性低，己不能满足人们对安全舒适生活的追求。

基于单片机的IC卡门禁系统的设计毕业设计目录摘要.......................................................... I II Abstract .. (IV)1 绪论 (1)1.1选题论证 (1)1.2 门禁系统概括 (1)1.2.1门禁系统组成 (1)1.2.2门禁系统功能 (1)1.2.3门禁系统的发展过程 (1)1.2.4门禁系统的优越性 (2)1.2.5门禁系统的国外现状 (2)1.3课题背景及意义 (2)1.4本论文拟解决的关键问题与解决方法 (3)2 系统结构与设计原则 (4)2.1门禁读卡器 (4)2.2非接触式IC卡 (4)2.3智能门禁系统的设计原则 (4)2.4门禁模块图 (5)3 系统硬件电路图设计 (7)3.1各模块选用的硬件介绍 (7)3.1.1 STC89C52单片机介绍 (7)3.1.2 FM1702高频读卡器模块介绍 (10)3.1.3 Mifare射频卡介绍 (10)3.2 STC89C52的电路连接 (11)3.3 LCD12864液晶显示屏的介绍 (12)3.4 AT 24C02介绍 (14)3.4.1AT 24C02存储模块模块连接电路图 (14)3.4.2 主要特性： (14)3.4.2.2引脚描述： (15)3.5电子锁控制 (15)3.6报警电路 (16)3.7射频卡读卡器块的复位电路 (16)3.8按键模块 (17)3.9LED显示模块 (17)4 射频卡读卡器的软件设计 (19)4.1系统流程及主程序介绍 (19)4.2读卡器 (19)4.3读卡过程及程序设计介绍 (20)4.3.1寻卡图 (21)4.3.2防冲突 (21)4.3.3选择卡片 (22)4.3.4读取卡片 (22)4.3.5 卡挂起 (22)5 读卡器的调试 (24)5.1各模块硬件调试 (24)5.1.1单片机的调试 (24)5.1.2串口通信模块的调试 (24)5.1.3本章小结 (24)5.1.4 硬件实物图 (25)参考文献 (30)致谢 (31)附录1 系统原理图 (32)附录2 程序 (33)基于单片机的IC卡门禁系统的设计摘要本论文介绍了可加强安全的智能门禁系统。

科学技术创新2021.13基于单片机的IC 卡门禁系统设计冯美艳殷鹏（安阳学院航空工程学院，河南安阳455000）1概述传统门锁在钥匙丢失或忘记携带时，只能从窗户进入或者采取破坏门锁的办法开锁。

传统门锁在配置时需要找专业人士，比较麻烦而且不能保证所配钥匙的准确性。

在出租房屋业务中，由于经常换租客，传统门锁因为可以随意复制，安全系数低。

针对这些问题提出了一种基于单片机的IC 卡门禁系统[2]。

IC 卡门禁系统可以通过刷卡和输入密码两种方式开锁也可以随意更改密码，可以有效解决以上问题。

2IC 卡门禁系统设计方案IC 卡门禁系统设计方案如图1系统设计方案图所示。

图1系统设计方案图该系统由单片机核心模块、RFID 读卡模块、LCD 显示模块、电源模块、报警模块、电子门锁模块和存储模块七部分组成[3]。

系统的工作模式有设置模式和正常模式两种。

系统上电后，按键模块若有设置按键按下，则系统进入设置模式。

设置模式又分为更新密码和注册IC 卡两种模式。

设置模式完成以后，将信息存入存储模块[4]。

系统上电后，若按键模块设置按键没有按下，则系统进入正常模式。

若有IC 卡靠近，RFID 读卡模块读取IC 卡中的ID 并且通过串口发送至STC89C52单片机模块。

STC89C52单片机模块接受IC 卡中的ID 并且与FLASH 中存储的ID 进行比对，比对成功则开锁并提示门已打开，开锁指示灯亮，反之则不开锁并示警。

若有按键按下密码，则按键模块通过串口将密码发送到单片机模块，单片机模块接受到密码信息并且与FLASH 中存储的密码进行比对，比对成功则开锁并提示开锁成功，开锁指示灯亮，反之则不开锁并示警[5]。

3IC 卡门禁系统软件设计IC 卡门禁系统主要由KEIL 软件设计。

系统分为设置模式和正常模式两种。

程序启动，单片机扫描设置按键是否按下，若按下则进入设置模式，确定是注册IC 卡信息还是更换密码。

并在注册IC 卡信息或更换密码后将新的IC 卡信息或密码保存在FLASH 。

基于单片机的智能门禁刷卡系统毕业设计解答一、设计背景与目的随着科技的发展，智能门禁系统在许多领域得到了广泛应用。

本设计旨在开发一款基于单片机的智能门禁刷卡系统，以提高门禁控制的安全性和便利性。

通过该系统，用户只需刷卡即可实现开门，同时系统还具备防复制、防破解等功能，以提高门禁系统的安全性。

本设计的目的在于为实际应用提供一种简单、实用的智能门禁解决方案。

二、设计原理1. 硬件组成：本设计主要包括单片机、读卡器、出门按钮、电源模块和指示灯等组件。

单片机作为核心控制部件，负责接收刷卡信号、控制出门按钮等操作，同时通过指示灯显示系统状态。

2. 工作原理：用户携带有效卡片靠近读卡器时，卡片上的磁条信息将被读取并传输给单片机。

单片机根据接收到的信息进行身份验证，若验证通过，则控制出门按钮打开门禁，同时指示灯亮起表示开门成功。

若验证不通过，则门禁保持关闭状态，同时指示灯闪烁提示身份验证失败。

3. 防破解措施：为了防止非法复制卡片，系统采用了加密算法对卡片信息进行加密处理。

同时，为了防止未经授权的用户通过其他途径进入，系统还设置了只有经过验证的用户才能开门的功能。

三、实现过程1. 编写程序：根据设计原理，编写单片机程序，实现刷卡识别、身份验证、出门控制等功能。

程序中应包括对卡片信息的读取、解析、加密和解密等操作。

2. 连接硬件：将单片机、读卡器、出门按钮等组件按照设计要求连接起来，确保信号传输正常。

3. 调试与优化：在连接好硬件后，对系统进行调试和优化，确保各项功能正常工作。

同时，对可能出现的问题进行排查和解决。

四、系统测试1. 测试环境：选择一个封闭的测试环境，确保测试过程中不会受到外部干扰。

2. 测试对象：准备不同类型和有效期的卡片，测试系统的识别率和防破解能力。

同时，测试系统在各种环境下的稳定性和可靠性。

3. 测试结果：经过多次测试，系统各项功能均达到预期效果，识别率较高，防破解能力较强。

同时，系统在各种环境下的稳定性良好，能够满足实际应用需求。

2021.07科学技术创新一种简易IC 卡门禁系统的设计刘艳（河南建筑职业技术学院信息工程系，河南郑州450064）本文主要介绍了该系统的结构组成、硬件设计和读卡写卡程序等部分软件设计过程，最后通过系统的功能测试验证了该门禁系统的可行性。

1门禁系统的结构组成该IC 卡门禁系统主要由PC 机实时管理软件和基于STC89C52单片机的门禁控制器两部分组成，并通过MAX232芯片进行数据传输。

PC 机实时管理软件的功能主要是处理系统中IC 卡基本信息和进出人员信息的查询、增加、删除、修改等相关信息[1]。

当持卡人进入射频区域内时，射频读卡器将自动读取IC 卡上的信息。

读卡器将读取到的IC 卡信息传输给控制器，控制器通过PC 端RS-232接口与PC 机实时管理软件实现通信连接。

PC 机实时管理软件通过查询数据库，比较IC 卡信息是否合法。

若合法则返回合法信息，控制器打开；若不合法则控制器关闭[2]。

2系统的硬件设计该系统的硬件设计主要由单片机ST89C52、MFRC500读卡器、MAX232通信模块、液晶显示和报警等模块。

下图是该系统的总框图：图1门禁系统的总框图该系统选用了单片机STC89C52为主控模块，LCD1602液晶显示屏，MCM500读卡器模块，以及MAX232通信芯片、显示屏、蜂鸣器为外围器件。

当正确的IC 卡对着读卡器的射频区间内刷卡时，MCM500会将IC 卡上的信息传给主控芯片。

主控芯片通过通信传输模块完成串口通信，将信息上传给PC 机。

PC 机实时管理软件通过查询数据库判断IC 卡信息是否合法；若合法则将合法信息传给主控芯片，主控芯片会控制蜂鸣器发出提示音[3]。

此时LCD1602显示屏上会显示持卡人信息以及验证成功提示；而当以非法的IC 卡对着射频模块刷时，液晶显示屏上会显示非法闯入。

以下简单介绍主要硬件模块：2.1单片机STC89C52主控模块单片机STC89C52具有8Kb 的Flash 、256字节随机存取存储器、32位输入/输出端口线、内置4KB 字节的带电可擦可编程只读存储器、看门狗定时器、MAX810复位电路、2个数据指针、3个16位定时器/计数器、4个外部中断、1个7向量4级中断结构、全双工串行口、片内晶振及时钟电路[4]。

基于51系列单片机的智能IC卡门禁控制系统设计_毕业设计说明书精品基于51系列单片机的智能IC卡门禁控制系统设计摘要：本设计采用AT89C51 单片机作为控制核心，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8位数码管显示电路等。

门禁系统主要由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、读卡模块、显示模块等组成。

采用IC卡完成刷卡进门，通过具体程序设计实现：当刷卡时，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，指示灯熄灭；当遇到非法卡时不显示卡号，门锁不开，蜂鸣器发出警报。

本系统设计简单、性能优良，具有一定的实用性。

关键词：门禁系统单片机读卡器电控锁，IC卡Title Based on the 51 Series MCU intelligent IC card access control system designAbstractThis design uses AT89C51 single chip microcomputer as the control core, periphery and a buzzer control circuit, the door indicator light circuit, the electric control lock circuit and the 8 digital tube display circuit. Access control system is mainly composed of CPU, reset circuit, the power indicator, work instructions, oscillation circuit, a buzzer circuit, lock circuit, card reader module, display module and other components. Using IC card to complete the card door, through specific programming: when the swipe of a card, such as card access permit, the display module for displaying the number, at the same time relay will open door locks, the indication lamp is off; when the illegal card does not show the card number, door not open, buzzer alarm. This system has the advantages of simpledesign, good performance, has a certain practicality.Keywords：Access control system Single chip microcomputerCard reader Electric control lock目次1 引言 (1)2 门禁系统方案设计与选择 (2)2.1 方案的选择 (2)2.2 IC卡的选择 (3)2.3 设计原理 (3)2.4 设计功能 (3)3 门禁系统硬件电路的设计 (4)3.1 门禁系统电路基本原理 (4)3.1.1 门禁系统结构图 (4)3.1.2 门禁系统主要组成 (4)3.1.3 门禁系统工作原理 (4)3.2 门禁系统整体电路图 (5)3.3 门禁系统各部分电路图 (5)3.3.1 主控芯片 AT89C51 (5)3.3.2 门锁电路 (8)3.3.3 报警电路 (9)3.3.4 工作指示灯电路 (9)3.3.5 读卡模块 (10)3.3.6 显示模块 (13)4 门禁系统软件设计与调试 (15)4.1 系统软件设计基本思路 (15)4.2 系统软件主流程图 (16)4.3 软件调试 (17)4.3.1 程序调试用到的软件及工具 (17)4.3.2 KEIL C51简介 (18)4.3.3 调试过程 (18)5 门禁系统的仿真 (19)5.1 整体电路的功能仿真 (19)。

2013届本科生毕业设计题目：基于单片机IC卡门禁系统的设计与实现院(系): 机械与电子信息工程学院专业年级: 2013级电信专升本**: **学号: **********指导教师: 唐永刚教授2015年 03月20日Title: microcontroller-based temperature control systemfountainsDepartment: College of the system of energy saving and safety Major: Electronic and Information EngineeringAuthor: Chen chengStudent ID: 2013080102Instructor: Tang Yonggang ProfessorMarch 20th,2015摘要随着科学技术的进步，IC卡门禁系统在日常生活中的应用越来越普及。

比如公司、写字楼出入口门禁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、监视及管理等。

本系统以89C51系列单片机STC89C52为控制核心，利用非接触式高频Mifare IC 卡模块读取用户手中的IC卡信息，识别成功后与系统存储的IC卡库数据进行比对校验，如果IC卡数据库中有IC卡则证明IC卡合法，单片机通过控制继电器控制电子锁门禁开启和关闭。

同时系统采用4X4矩阵键盘作为输入，LCD1602液晶作为人机交互显示，让系统具备更大的实用价值。

关键词：STC89C52；4X4键盘；IC卡；LCD1602；MifareAbstractWith the progress of science and technology, access control systems used in daily life is more and more popular. The gate entrance control system to replace open a door with a key way to induction card. A user with a card can open the lock on the door lock, the opening can also have a certain time limit. If the card is lost, do not have to change the locks, the cancellation of its control from the host. The gate entrance control system through control, equipment management and records of the admittance of entrance to whom, when and where to detailed tracking, to achieve the center on the entrance 24 hours control, monitoring and management.This system uses 89C51 Series MCU STC89C52 as the control core, the use of contactless IC card information of high frequency Mifare IC card module to read the user's hands, ratio of IC are checking data recognition after successful and storage system, if there is evidence that the IC card IC card IC card database legal, chip by controlling the relay control electronic lock opening and closing. At the same time the system uses the 4X4 matrix keyboard as input, LCD1602 liquid crystal display as human-computer interaction, can complete the IC card information through the keyboard to add, delete and other tasks, to make the system more practical value.Key words：STC89C52;4X4 keybord;IC card;LCD1602;Mifare目录1 系统总体方案设计 (1)1.1 系统设计原理 (1)1.2 硬件方案的选择 (1)1.2.1 主控制芯片的选择 (1)1.2.2 显示模块的选择 (2)1.2.3 电源电路的比较与选择 (2)1.2.4 键盘输入电路的选泽 (3)1.2.5 电子锁门禁驱动电路的选择 (3)1.2.6 数据存储芯片的选泽 (4)2 系统的硬件设计 (5)2.1 单片机最小系统设计 (5)2.1.1 STC89C52单片机介绍 (5)2.2 IC卡原理及驱动电路设计 (7)2.2.1 Mifare射频卡技术参数 (7)2.2.2 IC卡内部结构介绍 (7)2.2.3 IC卡读写过程 (9)2.2.4 单片机与IC卡读卡模块接口电路设计 (10)2.3 键盘电路设计 (10)2.3.1 键盘识别原理 (10)2.3.2 键盘电路及键盘按键定义 (11)2.4 电子锁门禁继电器驱动电路设计 (11)2.4.1 继电器介绍 (11)2.4.2 继电器驱动电路设计 (12)2.5 LCD1602液晶显示电路设计 (12)2.5.1 LCD1602液晶介绍 (12)2.5.2 单片机与LCD1602液晶接口介绍 (12)3 系统的软件设计 (14)3.1 系统总程序设计 (14)3.2 IC卡读写子程序设计 (14)3.3 键盘扫描程序的设计 (15)3.4 LCD1602液晶显示子程序 (17)3.5 电子锁门禁开关子程序设计 (18)3.6 报警子程序设计 (18)4 系统的焊接与调试 (19)4.1 系统硬件焊接与调试 (19)4.2 系统软件调试 (19)结语 (21)参考文献 (22)附录一电路图 (23)附录二、程序源代码 (24)1 系统总体方案设计1.1 系统设计原理本系统是基于STC89C52单片机设计的IC卡门禁系统。

图3-3 AT89C51芯片原理图二、门锁电路门锁电路如图3-4所示，以Q16的基极作为门控信号的输入端与P1.3口相连，此电路由12V继电器、限流二极管、5.1K偏置电阻以及9014与8050两个三级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三级管就可以避免驱动能力不足的情况发生。

门锁电路的工作原理：当P1.3口输出高电平时Q1导通，Q2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。

当P1.3口输出低电平时Q1截止，Q2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4-2 调试过程第四节门禁系统的仿真本文的前几章详细介绍了器件的选择，硬件电路部分的设计以及软件设计流程，本章的工作是把各部分组合成一个总体，进行软硬件的联合调试以及系统整体功能的仿真。

一、整体电路的功能仿真1、系统通电后无刷卡时的仿真系统通电后无刷卡时的仿真结果如图5-1所示，从图中可以看出当系统通电后无刷卡时，红色指示灯亮，数码管无显示，绿色指示灯不亮代表门锁闭合，喇叭无响声。

图5-1 系统通电后无刷卡时的仿真图2、合法卡刷卡时的仿真合法卡刷卡时的仿真结果如图5-2所示。

事先存入单片机一个合法卡号为“123456”，当有合法卡进行刷卡时，红色指示灯熄灭，绿色指示灯发光代表门锁打开，数码管显示合法卡号“123456”，喇叭无响声。

图5-2 合法卡刷卡时的仿真图3、非法卡刷卡时的仿真非法卡刷卡时的仿真结果如图5-3所示。

当有非法卡进行刷卡时，红色指示灯仍然发光，绿色指示灯不亮代表门锁不打开，数码管显示“FFFFFF”，喇叭发出警报。

图5-3 非法卡刷卡时仿真电路图nical free egress. This is an important safety feature. In cases where the lock must be electr ically unlocked on exit, the request-to-exit device also unlocks the door.Access control topologyAccess control decisions are made by comparing the credential to an access control list. Th is lookup can be done by a host or server, by an access control panel, or by a reader. The de velopment of access control systems has seen a steady push of the lookup out from a centra l host to the edge of the system, or the reader. The predominate topology circa 2009 is hub and spoke with a control panel as the hub and the readers as the spokes. The lookup and co ntrol functions are by the control panel. The spokes communicate through a serial connecti on; usually RS485. Some manufactures are pushing the decision making to the edge by pla cing a controller at the door. The controllers are IP enabled and connect to a host and datab ase using standard networks.Types of readersAccess control readers may be classified by functions they are able to perform:Basic (non-intelligent) readers: simply read card number or PIN andforwardit to a control panel. In case of biometric identification, such readers output ID number of a user. Typically Wiegand protocol is used for transmitting data to the control panel, but oth er options such as RS-232, RS-485 and Clock/Data are not uncommon. This is the most po pular type of access control readers. Examples of such readers are RF Tiny by RFLOGICS, Prox Point by HID, and P300 by Far pointe Data.Semi-intelligent readers: have all inputs and outputs necessary tocontrol door hardware (lock, door contact, exit button), but do not make any access decisio ns. When a user presents a card or enters PIN, the reader sends information to the main con troller and waits for its response. If the connection to the main controller is interrupted, suc h readers stop working or function in a degraded mode. Usually semi-intelligent readers ar e connected to a control panel via an RS-485 bus. Examples of such readers are InfoProx L ite IPL200 by CEM Systems and AP-510 by Apollo.而当他们被允许进入或退出。

摘要随着科技的进步，以单片机为核心的自动门锁控制系统已经开始进入了人们的生活。

本论文着重阐述了以MCS-51系列单片机为核心，通过可编程并行接口8255直接控制LCD液晶显示器模块及键盘扫描，并与接触式IC卡读写技术相结合的系统。

为保证门锁使用的安全性，系统自动比较IC卡密码和用户输入密码，若输入的密码与系统读出的IC卡密码相同，门锁自动开启；若连续输入三次错误的密码，系统自动停止此卡的使用，并及时将报警信号通过RS-485串行通信总线传往主控台。

本设计的优点是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，具有一定的实用价值。

该系统拓展后，可用于其他智能家电的控制，具有好的应用前景。

关键词：单片机;接触式IC卡;LCD显示器;电子门锁ABSTRACTWith the progress of technology, the automatic door locks control system which takes the the Single Micro Chip Computer as the core is stepping into people's lives. This paper focuses on the system which takes the series Single Micro Chip Computer MCS-51 as the core, which controls Liquid Crystal Display modules and keyboard scanning throughthe 8255 chip directly,and contacts the IC card read-write technology.In order to guarantee the security of the door lock's use, the systemdesign offers an comparision between the IC card password and the password which the user input. If inputed password and the IC card password read out on the system read-out are same, the door lock will be opened automaticly. If you input wrong password three times continuously, the system will automatically stop the use of the card, and the alarmwill be transmited to the key station promptly through the RS-485 serialtelecommunications bus st-bus. The advantage of this design is simple in the hardware circuits, software functional improvements, the control system′s reliablily, and has certain practical. After this system is developed, it can be used in other intelligent electrical appliances' control and has a good application prospect.key words : Single Chip Micro Computer;IC cards;Liquid Crystal Display;Electronic door locks目录第1章系统分析 11.1 系统研究的可行性 11.2 需求分析 11.3 系统整体设计方案 21.4 系统集成 3第2章系统硬件整体设计方案 42.1 所需功能模块 42.2 外围互连的资源分配示意图 4第3章 MCS-51系列单片机 53.1 MCS-51单片机简介 53.2 MCS-51单片机的基本结构 53.2.1 MCS-51单片机的基本组成 53.2.2 MCS-51单片机硬件结构特点 63.3 MCS-51单片机的引脚及片外总线结构 7 3.3.1 MCS-51单片机芯片引脚描述 73.3.2 MCS-51单片机外总线结构 73.4 MCS-51外围功能模块互连的资源分配 7 第4章接触式IC卡模块的设计与实现 84.1 IC卡概述 84.2 IC卡的分类 84.3 接触式IC卡说明 84.4 接触式IC卡引脚图 94.5 24C01芯片引脚图及介绍 104.6 接触式IC卡的应用 104.7 IC卡读写的调试 11第5章人机交互模块的设计与功能实现 13 5.1 8255芯片的设计及功能 135.1.1 8255芯片的引入 135.1.2 8255简介及内部结构 135.1.3 8255的工作方式 135.1.4 8255的选通输入、输出时序 14 5.1.5 8255电路原理图及编程实现 14 5.2 LCD液晶显示模块设计 155.2.1 LCD的结构设计 155.2.2 LCD的工作原理 165.2.3 点阵式LCD的特点 165.2.4 LCD硬件接口协议 175.2.5 LCD引脚设计及功能 175.2.6 LCD与8255连接电路图 205.2.7 汉字显示原理 205.2.8 字库的建立 215.2.9 汉字显示的处理流程图 215.2.10 LCD液晶显示流程图 215.2.11 LCD液晶显示的调试 235.3 键盘扫描设计与实现 245.3.1 键盘概述 245.3.2 键盘工作原理 245.3.3 键盘电路图 255.3.4 键盘接口电路 255.3.5 行列式键盘原理电路实现 265.3.6 键盘的调试 26第6章存储器组织 316.1 存储器设计 316.2 AT29C010A的特点 31致谢 34参考文献 35前言门锁应用广泛，是大家每天都可以见到的，而电子门锁是随着电子技术的发展而出现的，在使用的方便性、防非法开启、智能管理等方面是机械锁无法比拟的。