基于51单片机的RFID门禁系统毕业设计
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摘要门禁系统采用89S52 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。
门禁系统主要组成: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、出门按钮、读卡模块、显示模块等组成。
采用射频卡完成刷卡进门,按钮出门功能。
其门禁系统的工作原理:当刷卡时,蜂鸣器响一下,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,指示灯点亮,延时一段时间后继电器再次动作将门锁锁闭,指示灯熄灭。
当按下出门按钮时,继电器动作将门锁打开,指示灯点亮,延时一段时间后继电器再次动作将门锁锁闭,指示灯熄灭。
程序中增加了射频卡权限判断,当遇到合法卡时显示卡号,门锁打开,延时10s自动关闭,非法卡不显示卡号门锁不开。
本系统设计简单、性能优良,具有一定的实用性。
关键词:门禁;电控锁;控制Intelligent access Control SystemABSTRACTAccess control system with 89S52 microcontroller as control core, peripheral and buzzer control circuit, door led circuit, electronically controlled locking control circuits, as well as 8-bit digital display circuit. Access control system components: by the CPU, reset circuit, power indicates, work instructions, oscillating circuit, buzzer circuit, door locking circuit, go button, the card module, display module, etc. RF card to complete the credit card button go out the door. Its access control system works: when you swipe your card, buzzer, such as card access permission, display module displays the card number and relay the door open, light is lit, the delay for a period of time after the relay will lock lock again to action, led is off. When you press the go button, the relay opens the door, light is lit, the delay for a period of time after the relay will lock lock again to action, led is off. Radio frequency card program to increase the competence to judge, when faced with legitimate card display card number, door open, self-closing delay 10s, illegal card does not show card number lock does not open. The system is simple, excellent performance, has some relevance.KEY WORDS: Access control; Electric Lock; control目录前言 (1)第1章系统设计 (2)1.1系统方案的比较 (2)1.1.1选题论证 (2)1.1.2方案选择 (3)1.2 CPU的选择 (4)1.3关于卡的选择 (4)第2章硬件电路的设计 (5)2.1基本原理 (5)2.2资源分配 (5)2.3最小系统设计 (6)2.4各部分电路原理 (8)2.4.1 门控锁电路 (8)2.4.2 蜂鸣器电路 (9)2.4.3 控制工作指示灯 (10)2.4.4 出门按钮 (11)2.4.5读卡模块 (12)2.4.6显示模块 (16)第3章设计方案的分析 (17)3.1中断系统 (17)3.2方案的作用 (18)3.3方案的优越性 (19)第4章软件设计 (20)4.1 流程图 (21)4.2 子程序分析 (23)4.2.1显示程序 (23)4.2.2延时程序 (24)结论 (26)谢辞 (27)参考文献 (28)附录 (29)1.元件清单 (29)2.原理图 (30)3.程序清单 (31)外文资料翻译 (39)前言门禁系统是利用计算机和自动化控制设备对各类出入口通道进行控制和管理的智能化管理系统。
题目门禁控制系统设计【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)附录1:系统程序。
(15)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。
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。
基于单片机的门禁系统设计毕业设计(论文)基于单片机的门禁系统设计四川理工学院本科毕业(设计)论文摘要针对日常生活中小区住宅的安全防范,一般的门锁使用极不方便,为满足人们对门锁的使用需求,增加其安全性,基于单片机的门禁系统应运而生。
本设计采用单片机AT89S51作为主控中心,以键盘密码的输入方式实现对门的出入控制,或者通过键盘输入门号的方式,进行对讲方式住户实现开门。
适用于普通小区单元楼的进入控制,该系统可实现密码输入开门、语音对讲开门、密码修改、报警和锁定键盘等功能,同时该门禁系统还具有设计方法合理,简单易行,成本低,安全实用等特点,符合一般小区的使用需求,具有推广价值。
关键词:门禁系统;密码锁;AT89S51;4×4矩阵键盘基于单片机的门禁系统设计ABSTRACTContrary to the security for the daily life of the residential district, generally locks is not that convenient to use. In order to meet the users' needs about the security of the locks.So a microcontroller-based Access Control System control system came into being. This design based on a microcontroller AT89S51 which works as the control center, keyboard password input achieved the door access control, or by way of keyboard inputing numbers,and intercom way households the door. Applicable to ordinary residential unit building access control.This system can achieve password enter the door, voice intercom to open the door, password changes, the alarm and lock the keyboard and other functions.while the access control system also has a rational design method which is so simple, low cost,so safety and with many practical features,which can meet the general needs of the district, also is worth promoting.Key words: entrance guard system; Combination lock; AT89S51; 4 x 4 matrix keyboard王林:基于单片机的门禁系统设计目录摘要 .............................................................................................................................. I I ABSTRACT (III)第1章前言 (1)1.1 门禁系统的定义 (1)1.2 门禁系统的发展现状和趋势 (2)1.3 门禁系统的背景以及研究目的和意义 (3)1.4 门禁系统研究的主要内容 (4)1.4.1 总体设计方案选定 (4)1.4.2 门禁系统单片机硬件资源的分配 (6)第2章系统的硬件设计 (7)2.2 单片机最小系统设计 (7)2.1.1 AT89S51简介 (7)2.1.2 单片机晶振电路 (9)2.1.3 单片机复位电路 (9)2.2 键盘电路 (10)2.3 显示电路 (11)2.3.1 数码管简介 (11)2.3.2 驱动芯片简介 (12)2.3.3 显示电路设计 (13)2.4 语音电路 (14)2.4.1 MC34118的简介 (14)2.4.2 语音电路设计 (17)2.5 开锁电路 (18)2.6 报警电路 (19)2.7 掉电密码保护 (20)2.7.1 AT24C02存储芯片简介 (20)2.7.2 掉电密码保护设电路计 (21)第3章系统的软件设计 (22)3.1 系统的总体软件流程 (22)3.2 各部分的功能实现程序设计 (24)3.2.1 初始化程序 (24)四川理工学院本科毕业(设计)论文3.2.2 键盘扫描子程序 (24)3.2.3 密码比较和报警程序 (26)3.2.4 密码更改程序 (27)3.2.5 数码管显示部分驱动程序 (28)3.2.6 单片机通讯程序 (28)3.2.7 语音拨号程序 (29)第4章结束语 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录Ⅰ系统程序 (35)附录Ⅱ系统硬件电路图 (35)王林:基于单片机的门禁系统设计第1章前言1.1 门禁系统的定义随着电子技术在现实生活中的广泛应用,人们越来越感受到电子产品为生活所带来的各种便利,特别是在20世纪80年代,门禁系统的出现更为人们出入口门禁安全提供了方便。
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4、调试分析通过以上调试仿真的过程可以看出,IC卡门禁控制系统的基本功能都已经实现,能够实现卡号的比较,卡号的显示,开锁,声光报警等功能。
基于51单片机指纹电子密码锁设计摘要随着人民生活水平的提高,如何实现家庭防盗这一问题也变得尤其突出,传统的机械锁由于其构造简单,安全性低,无法满足人们的需求。
随着电子产品向智能化和微型化的不断发展,单片机已成为电子产品研制和开发中首选的控制器,所以具有防盗报警功能的电子密码锁控制系统逐渐代替传统的机械式密码控制系统,克服了机械式密码锁控制的密码量少,安全性能差的缺点。
在传统的身份认证中,我们往往使用密码加密法,但是这种方法只是"防君子不防小人"。
在高明的黑客眼里,由几个字符组成的密码脆弱得不堪一击。
现在,科技的发展让我们有了新的选择——生物识别技术。
将生物识别技术应用于笔记本、门锁等方面,可以对文件、财产起保护作用,并且可以进行身份识别。
生物识别技术的发展主要起始于指纹研究,它亦是目前应用最为广泛的生物识别技术。
本设计开发了一款基于单片机的指纹识别电子密码锁系统。
该系统以STC89C52单片机作为模块核心,通过串口通信控制ZFM-60指纹模块实现录取指纹并存储指纹数据,并通过HS12864-15C液晶显示比对流程及比对结果,辅以直流继电器与发光二极管模拟开锁的动作。
本系统具有体积小、性价比高、传输速度快、适合家庭及单位使用。
关键词:单片机,密码锁,指纹识别51 single fingerprint-based electronic code lockdesignABSTRACTWith the improvement of people's living standards, how to achieve family security issue has become particularly prominent, the traditional mechanical locks because of its simple structure, low security, can not meet people's needs. As electronic products to intelligent miniaturized and the continuous development of SCM has become the electronic product research and development preferred controller, the electronic lock control system with anti-theft alarm function gradually replace the traditional mechanical control systems with code, overcome password less, poor safety performance shortcomings of mechanical lock control.In traditional identity, we tend to use password encryption method, but this method only "anti-anti-villain is not a gentleman." In the eyes of clever hackers, password consists of several characters fragile too vulnerable. Now, the development of science and technology so that we have a new option - biometrics. The biometric technology used in notebook, door locks, etc., they can file for protection of property, and can be identifiable. biometric technology in fingerprint primary origin research, it is also the most widely used biometric technology.The system design of fingerprint recognition electron password lock based on Single-chip microprocessor is developed in the thesis. The system STC89C52 MCU as the core module, through the serial communication control ZFM-60 fingerprint module for taking fingerprints and store fingerprint data and liquid crystal display by HS12864-15C ratio than on the processes and results, supported by simulation of DC relays and LEDs unlock action. The system is small, cost-effective, and fast and suitable for families and units.Key Words:Single-chip microprocessor, password, Fingerprint recognition目录第一章绪论 (1)1.1课题研究意义 (1)1.2国内外指纹密码锁发展历史及现状 (3)1.3本文主要内容 (4)第二章整体设计方案 (5)2.1方案比较与论证 (5)2.2系统总体设计 (7)2.2.1 系统功能描述 (7)2.2.2系统总体框架 (7)2.3本章小节 (8)第三章系统硬件设计 (9)3.1单片机及最小系统 (9)3.1.1 STC89C52单片机介绍 (9)3.1.2外部晶振设计 (12)3.1.3复位电路设计 (13)3.2指纹模块设计 (15)3.2.1指纹识别技术简介 (15)3.2.2 指纹模块简介 (16)3.2.3 指纹模块指令 (18)3.2.4 指纹模块接口电路设计 (21)3.3按键电路设计 (21)3.4液晶显示模块设计 (23)3.4.1 FYD12864工作流程 (24)3.4.2 FYD12864指令说明 (24)3.4.3 FYD12864液晶显示接口电路设计 (29)3.5本章小节 (31)第四章系统软件设计 (32)4.1系统工作过程分析 (32)4.2主程序流程图 (33)4.3键盘程序流程设计 (35)4.4LCD显示模块程序流程设计 (35)4.5指纹识别程序设计 (36)4.5.1 指纹模块通讯协议说明 (36)4.5.2 指纹模版的采集存储 (38)4.5.3 指纹比对程序设计 (39)4.6K EIL编程 (40)4.7本章小结 (41)第五章实物制作与调试 (42)5.1电路的焊接 (42)5.2程序的烧写 (44)5.3小灯、继电器的调试 (45)5.4液晶的调试 (45)5.5指纹模块、按键的调试 (46)5.6本章小结 (47)总结 (48)参考文献 (49)附录一 (50)附录二 (51)英文原文 (56)中文翻译 (65)第一章绪论我们今天的工作生活中,很多场合需要身份验证。
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。
基于单片机的智能门禁系统的设计1. 引言1.1 研究背景在当今社会,随着科技的不断发展,智能化门禁系统已经成为了社会生活中不可或缺的一部分。
传统的门禁系统存在着安全性不足、管理效率低等问题,基于单片机的智能门禁系统的设计具有重要的意义和价值。
研究背景:传统门禁系统主要是通过刷卡、密码等方式进行身份验证,容易被破解或冒用,存在较大的安全隐患。
而基于单片机的智能门禁系统集成了先进的科技手段,如指纹识别、人脸识别等技术,大大增强了门禁系统的安全性和便捷性。
智能门禁系统的管理和监控也更加灵活高效,可以实现远程控制、实时监测等功能,提升了管理人员的工作效率。
针对传统门禁系统存在的问题以及社会对安全性日益重视的背景下,设计基于单片机的智能门禁系统具有重要的研究意义和实际应用价值。
通过对硬件设计、软件设计、通信技术应用、安全性设计等方面的研究和探讨,可以为智能门禁系统的发展和应用提供实用的技术支持和解决方案。
1.2 研究意义智能门禁系统是一种基于单片机技术的智能化安全设备,具有识别用户身份、自动开闭门等功能。
其研究意义在于提高门禁系统的安全性和便利性,减少人力资源和财物的浪费,提升现代社会的安全防范能力。
智能门禁系统的设计可以有效防止非法入侵以及保护重要区域的安全,对于公共场所、企事业单位和住宅小区等场所具有重要意义。
智能门禁系统的研究还有助于推动智能化生活的发展,提高生活品质和工作效率。
随着科技的不断发展,智能门禁系统也将不断完善和更新,为人们提供更加智能化、便捷化的生活体验。
研究基于单片机的智能门禁系统设计具有重要的现实意义和社会意义,对于推动科技应用和社会发展具有积极的推动作用。
2. 正文2.1 硬件设计硬件设计是智能门禁系统的关键组成部分,它直接影响系统的稳定性和性能。
在设计智能门禁系统的硬件时,需要考虑以下几个方面:1. 控制器选择:智能门禁系统的控制器是单片机,它负责处理各种信号和数据,控制门禁设备的运行。
基于51单片机的智能门禁系统设计和实现摘要:如今随着社会经济和科学实现质的飞跃,基本上市面的电子商业产品被要求为既要体积轻微量小,又要能够被让人们容易携带。
这些标准,成为了电子商用产品未来的主要发展方向,所以我们会发现现今社会越来越方便,处理起事情来越来越快速高效。
安全问题又是人们现代居民最关心的问题,可以用钥匙开的拴式门锁既不安全,也很麻烦,所以人们对门锁的要求也越来越高。
人们真正想要的是一个既要安全防盗,又要使用方便的智能门禁系统的积极性。
本次课题设计的是一款既可以用指纹模块进行指纹的权限的识别检测和验证来做出开锁的操作,也可以用IC无线射频卡开锁,可以通过无线射频模块进行IC卡读取、添加、删除等操作的基于51单片机的智能门禁系统,并通过液晶显示器进行输出显示,然后用继电器、发光二极管和电磁锁进行模拟开锁动作。
关键词:安全防盗、使用方便、51单片机、指纹、IC无线射频卡Design and Implementation of Intelligent Access Control System Based on 51 Single Chip MicrocomputerAbstract:Today, as socio-economic and scientific leaps are made, essentially commercially available e-commerce products are required to be small in size and easily portable. These standards have become the main future direction of electronic commercial products,so we will find that today's society is becoming more and more convenient, handling things more and more quickly and efficiently. Safety is also the most concerned problem of modern residents, can be opened with the key chain door lock is not safe, but also very troublesome, so people are more and more demanding of door locks. What people really want is the enthusiasm of an intelligent access control system that is both safe and secure and easy to use.This project is designed to use the fingerprint module to identify the authority of fingerprint detection and verification to make the operation of unlocking, but also can use the IC radio frequency card to unlock, can read, add, delete and other operations through the radio frequency module IC card intelligent access control system based on 51 single chip microcomputer, and through the liquid crystal display output display, and then with relays, light-emitting diodes and electromagnetic locks analog unlock action.Keywords:safe and anti-theft,convenient,51 single chip microcomputer,loops and whorls on a finger,IC radio frequency cards.目录1.绪论 (1)1.1.智能门禁系统的背景分析 (1)1.2.国内外研究的现状分析 (1)1.3.课题设计的研究意义 (2)1.4.系统预期实现的基本功能 (3)2.系统方案论证及分析 (4)2.1.系统总体方案选择 (4)2.2.系统总体方案设计 (4)2.3.系统相关技术分析 (5)2.3.1.指纹识别技术 (5)2.3.2无线射频RFID技术 (6)2.4.系统方案可行性分析 (6)3.门禁系统硬件设计 (7)3.1.系统硬件总体设计 (7)3.2.STC89C52单片机系统设计 (7)3.3.系统显示模块设计 (8)3.4.系统识别模块设计 (9)3.4.1.指纹识别模块设计 (9)3.4.2.IC卡射频模块设计 (10)3.5.系统门控模块设计 (11)3.5.1.存储模块设计 (11)3.5.2.电机开锁模块设计 (12)3.6.按键控制模块设计 (12)4.门禁系统软件设计 (13)4.1.系统软件总体设计 (14)4.2.STC89C52单片机系统主程序设计 (14)4.3.系统显示模块子程序设计 (15)4.4.系统识别模块子程序设计 (16)4.4.1.指纹识别模块子程序设计 (16)4.4.2.IC卡射频模块子程序设计 (17)4.5.系统门控模块子程序设计 (18)4.5.1.存储模块子程序设计 (18)4.5.2.电机开锁子程序设计 (19)4.6.按键管理子程序设计 (20)5.系统的测试 (22)5.1.系统测试的操作流程 (22)5.2.Keil5软件编译和程序烧写 (22)5.3.功能模块测试 (23)5.3.1.显示模块测试 (23)5.3.2.识别模块测试 (24)5.4.3.门控模块测试 (24)5.5.系统总体测试 (25)6.结论 (28)参考文献: (29)致谢 (30)1.绪论智能门禁系统在我们的现代日常生活中被广泛的应用,它已经完全地融入到了我们人类的生活和工作之中。
基于51单片机与nRF24L01无线门禁控制系统设计1. 本文概述本文旨在探讨基于51单片机与nRF24L01无线门禁控制系统的设计。
随着科技的快速发展和智能化趋势的加强,门禁控制系统作为保障场所安全的重要手段,其设计与实现变得尤为重要。
传统的门禁系统多采用有线连接方式,布线复杂、成本较高且灵活性不足。
本文提出了一种基于51单片机与nRF24L01无线模块的门禁控制系统设计,旨在实现门禁系统的无线化、智能化和便捷化。
本文将首先介绍51单片机和nRF24L01无线模块的基本原理和特点,为后续的设计工作提供理论基础。
随后,将详细阐述系统的硬件设计,包括无线模块的选型、电路设计以及门禁控制器的实现等。
在此基础上,本文将进一步探讨软件设计的关键问题,包括无线通信协议的制定、门禁控制算法的实现以及用户界面的设计等。
通过本文的研究,旨在设计并实现一个稳定可靠、易于扩展的无线门禁控制系统,为各类场所提供高效便捷的门禁管理解决方案。
同时,本文的研究结果将为相关领域的研究人员提供有益的参考和借鉴,推动无线门禁控制技术的进一步发展。
2. 系统设计原理51单片机,作为一种经典的微控制器,其核心是基于Intel的8051架构。
它具备基本的输入输出控制能力,定时器计数器,中断系统以及一定的内存管理功能。
在本系统中,51单片机扮演着中央处理单元(CPU)的角色,负责接收传感器数据,处理输入信号,并根据预设的逻辑控制输出设备,如无线通信模块和门禁机构。
nRF24L01是一款高性能的无线传输模块,基于Nordic Semiconductor的 NRF24L01 芯片。
它工作在4GHz的ISM频段,支持点对点、点对多点的通信模式。
nRF24L01模块具有自动应答和自动重发功能,确保数据传输的可靠性。
在本系统中,nRF24L01用于无线传输门禁控制信号,包括身份验证数据和控制指令。
系统设计将51单片机和nRF24L01无线模块整合,形成一个高效、可靠的无线门禁控制系统。
湖南工业职业技术学院毕业设计课题名称基于51单片机的RFID门禁系统摘要门禁对于我们日常生活来说应该可以说是非常常见的,智能门禁系统在现在自动化应用中也是非常广泛的;随着现代社会科学技术的发展,智能家具系统开始普遍出现在日常生活中,我们对安全的要求也越来越高;智能识别技术开始运用在各个领域,而智能识别技术运用在门禁系统中大大地提高了门禁系统的安全性及易用性而受到广泛关注。
本文就RFID门禁系统的国内发展现状、未来发展趋势,提出了基于51单片机的RFID 门禁系统的设计方案,简述了RFID门禁系统的组成、系统的基本工作原理,分析了系统的硬件电路设计、软件设计,对硬件子电路的设计、子程序设计等作了详细介绍。
RFID门禁系统主要采用了STC89C52RC单片机作为控制模块及FM1702SL读卡器作为识别模块。
门禁系统能读写标准的非接触式射频卡,读取射频卡的距离约10cm左右。
当有卡进入读取范围时则读取卡内数据然后通过单片机处理后程序自动判断是不是已注册RFID卡,并且将卡号显示到LCD1602显示屏上。
如果是已注册的RFID卡则可以使继电器工作,以达到开门效果。
关键词:RFID;智能门禁系统;STC89C52RC;FM1702SL目录摘要 (I)目录 (II)第一章绪论....................................................... - 1 -1.1 课题背景及意义............................................ - 1 -1.1.1 课题背景............................................. - 1 -1.1.2 课题意义............................................. - 1 -1.2 RFID门禁系统国内研究现状及发展趋势........................ - 1 -1.2.1 门禁系统国内研究现状................................. - 1 -1.2.2 门禁系统发展趋势..................................... - 2 -1.3 本文主要内容与结构........................................ - 2 -1.3.1 本文主要内容......................................... - 2 -1.3.2 本文结构............................................. - 2 - 第二章 RFID门禁系统理论.......................................... - 4 -2.1 射频识别技术及其原理...................................... - 4 -2.1.1 射频识别技术......................................... - 4 -2.1.2 射频识别技术原理..................................... - 4 -2.2 RFID系统结构.............................................. - 5 -2.3 RFID门禁系统设计基本原则.................................. - 6 -2.4 本章小结.................................................. - 7 - 第三章 RFID门禁系统电路设计...................................... - 8 -3.1 RFID门禁系统原理及电路设计主框图.......................... - 8 -3.2 FM1702SL读卡器............................................ - 9 -3.2.1 SPI总线协议........................................ - 10 -3.3 Mifare射频卡介绍......................................... - 11 -3.4 串行EEPROM存储电路...................................... - 12 -3.4.1 EEPROM存储器接口................................... - 13 -3.4.2 I2C总线协议........................................ - 13 -3.5 时钟芯片................................................. - 14 -3.6 步进电机电路............................................. - 15 -3.7 红外传感器............................................... - 16 -3.8本章小结.................................................. - 16 -第四章 RFID门禁系统软件设计..................................... - 17 -4.1 RFID门禁系统软件模块框图................................. - 17 -4.2 门禁系统主程序介绍....................................... - 18 -4.3 读卡过程及程序设计流程图................................. - 19 -4.3.1 寻卡................................................ - 20 -4.3.2 防冲突.............................................. - 20 -4.3.3 选择卡片............................................ - 20 -4.3.4 验证................................................ - 20 -4.3.5 读取卡号............................................ - 21 -4.3.6 卡挂起.............................................. - 21 -4.4 其他程序设计流程图....................................... - 21 -4.4.1 LCD1602显示程序设计................................ - 21 -4.4.2 按键控制程序设计.................................... - 23 -4.4.3 定时器模块程序设计.................................. - 24 -4.4.4 存储程序设计........................................ - 25 -4.4.5 开门模块程序设计.................................... - 26 -4.5 程序编译与调试........................................... - 27 -4.5.1 建立项目工程........................................ - 27 -4.5.2 程序编译调试........................................ - 28 -4.6 本章小结................................................. - 28 - 结论............................................................. - 29 - 参考文献......................................................... - 30 - 致谢............................................................. - 31 -第一章绪论1.1 课题背景及意义1.1.1 课题背景射频识别,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。
RFID技术具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点,应用在各领域;经济水平的高速发展让人们越来越关心建筑内部的安全性。
为了适应信息时代的需要,保证建筑内部的安全性,智能门禁系统由此而研发。
门禁系统集电脑技术、电子技术、机械技术、磁电技术和射频识别技术于一体,以智能卡的方式来控制门锁的开启,它不仅给管理者提供了更安全、更快捷、更自动化的管理模式,而且也给使用者带来了极大的方便。
本文研究的基于51单片机的RFID门禁系统就是这样的一种系统。
1.1.2 课题意义随着时代的进步,科技的发展;机械锁已经无法满足人们对于门的安全要求,智能化的门禁系统已成为现代化管理的重要手段。
智能门禁系统是智能建筑楼宇自动化系统中的安全系统,作为一种新型现代化安全管理系统,智能门禁系统把自动识别技术和现代安全管理措施结合起来。
本课题提出了基于51单片机的RFID门禁系统,具体分析和研究了其中的一个重要部分“门禁控制系统”。
门禁控制系统作为居民人身和财产安全的重要措施,其研究结果具有深远的现实意义。
1.2 RFID门禁系统国内研究现状及发展趋势1.2.1 门禁系统国内研究现状我国本土厂商(如爱迪尔、华本、芯微)等已经成功研发了指纹识别芯片,国内对门禁系统的研究已经从认识研究阶段发展到自主研究阶段,而在系统的结构方面,国内的门禁系统的核心就是控制器,门控器大多由国外企业开发研制,但国内大部分厂家对门禁系统的研究仍然处于仿制阶段,没有对门禁系统核心技术惊醒自主研究开发[1]。