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IAbstract II1绪论 22基于非接触IC卡门禁系统的概述 63门禁系统的硬件选择与设计 114门禁系统的软件设计 205门禁系统的软、硬件调试 、硬件设计注意事项 22结论 24致谢 25参考文献 26附录 27青岛理工大学琴岛学院毕业论文(设计)-2-,拥有广大的市场,随着使用者人数的越来越多,对现代人们要求的智能化楼房的建造具有越来越重要的意义:1)智能钥匙功能:一张看似普普通通的非接触式IC卡在经过授权激活处理就可以打开它允许的小区的门,反之没有被授权的IC卡的拥有者将被拒绝通过门口,可以让居住的用户只可以打开他自己家的门,当然我们可以让保安具有足够的权限来打开大部分的门,为了让保安可以实现他们在具体时间可以打开具体的门口的功能。这样就可以减轻保安的工作量,就不用随身挂一大串很重的钥匙来回巡逻,更不用担心钥匙被盗配而带来的风险,也不用担心别人记住自己家的开门密码而被盗,也不必担心外人可以随便盗取进入小区的开门密码泄漏给别人,或者已经搬走的住户回来做一些不法的事情而损坏了小区的声誉。2)提升小区档次,美化物业形象:门禁管理系统的实现能够给居住者提供安全的居住条件,有利于开发商提高楼盘的声誉,智能化的小区门禁管理给居民的居住环境提供了保障,做到了安全防盗,避免无故被打扰的困扰,这样然们自然就会选择拥有门禁系统的小区。3)安全可靠便于扩展:取用国际先进的内部加密协议,外人没有办法采用机械手段来打开电锁。而一些经常见到的密码锁可以采用让电路短路来打开,而机械锁可以通过***来轻松打开进入,所以他们都太容易被破解打开,缺乏相应的安全手段。而门禁系统拥有良好的扩展性,同时可以进行大规模的联网,也可以通过低成本的改造来增加新的控制门。更为方便的是它也可以根据所住小区的停车场系统,小区超市购物等系统等来扩展为小区一卡通。)课题背景现在正处于建设经济社会阶段,城市楼房的建设也正在发生着翻天覆地的变化,各种高楼大厦也正在如火如荼的建设着,呈现出高楼林立的景象,随之而来的安全隐患也变得越来越多,犯罪者利用先进的科技手段来犯罪的事情也变得越来越频繁。面对这样的境地我们该怎样去弥补这样的弊端呢,怎样才能让我们让我们不落后于犯罪者的脚步呢?如果还是依赖原来的传统方法采用密码锁和防盗门的话已经无法阻止他们的步伐,因此,我们就必须采用有效的方法来制止,而这个方法就是智能门禁系统,它采用先进的计算机技术和非接触式IC卡技术有效的组织了犯罪事件的发生,而且也将门卫从传统的站岗模式中解放了出来,不用再在白天辛苦的站在烈日之下,晚上牢牢的将大门通过锁链锁住,而只是通过一张看似普通的IC卡在读卡器前轻轻刷一下就可以将大门打开,简单方便。而遇到传统的非法入侵者时因为没有IC卡尔无法打开门,当他们进行破坏门口时就会触动报警器,发出警报,提醒保安人员。这样门禁系统应用于现在的楼房小区内定会给人们的生活带去一份安心,给环境增添一道亮丽风光。青岛理工大学琴岛学院毕业论文(设计)-2-2)课题目标本课题的目标是在非接触式IC卡的基础上利用单片机控制来完成一个完整的门禁控制系统。研发设计出一个智能的非接触式IC卡门禁控制器产品同时能高效、低成本的广泛适用于生活小区、办公楼、医院等系统。而在系统中控制器的作用是显而易见的重要,控制器在单片机的指令下控制人员的进出,从而实现门禁的智能化管理,把没有被授权的人员挡在门外,让通过授权的人员能够自由的进出,简单而方便。设计本系统的好处:(1)减轻了保安、门卫等劳动者的辛苦程度,方便了人员的出行,提高了大家的工作效率;(2)保证了人们居住环境的安全;(3)为其它安防产品提供相应功能。,首先通过对门禁系统资料的查阅来进行深入的了解和研究,再根据实际设计中所需要的元器件进行了解学****来选取价格低廉而又比较适用的元器件进行设计,这样既降低了设计的成本又能实现系统所要求的功能。本文将侧重点放在了门禁控制器的选取与设计上,首先行了大量的资料查阅来了解它的硬件,通过对硬件的深入学****后进行了设计,然后是在软件方面进行学****了解,了解了它所需要的工具和编程环境并学****如何编程,从而完成软件的设计。本次为了让控制系统达到门禁系统所要求的功能实现进行的是简单的程序编写设计,如果有需求可以进一步进行开发。青岛理工大学琴岛学院毕业论文(设计),射频卡不需要特意的提供电源,它的芯片是内含在卡的内部的,因此不用担心碰到水而造成故障,由于它与读卡器进行刷卡时不必进行接触,从而不必担心由于不断接触而造成的摩擦损坏出现接触不良的故障,更不用担心发生静电击穿及弯曲损坏等问题。使用IC卡刷卡时由于芯片在内部所以不用考虑其正反面,而且非接触式IC卡具有使用寿命长、操作简捷、反应迅速等特点。非接触式IC卡本身没有电源,也无法自己产生,而是通过读卡器对非接触式IC卡进行充电,读卡器在一定范围内发出射频信号,当IC卡进入读卡器的信号范围内后会与卡内部的LC形成谐振,谐振会产生能量,对于卡相当于电源,从而让卡进行工作,与读卡器进行信息的传递。而读卡器的信号还可以通过解调传递给控制芯片,让控制芯片来处理信息,完成验证密码、读取数据、存储数据等操作,再将解密出的数据返回给读卡器。由于系统是在非接触IC卡的基础上设计的,所以系统的硬件和软件控制达到了不少简化,同时依赖于于现在或未来的先进科技技术管理可以众多领域得到很好的发挥。非接触式IC卡不同于传统的接触式IC卡,它不仅拥有传统卡的功能优点,还有众多传统所不能及的特色,它解决了由于芯片在卡的外部而容易造成磨损损坏出现刷卡易失败、寿命使用段等问题。而且他也克服了磁卡容易被复制克隆的弊端,避免了被犯罪者复制使用的危险,提高了安全的系数。同时非接触式IC卡还有操作简单,使用寿命长,存储信息量大等优点。(1)ATR模块:AnswerToRequest(“请求之应答”)(2)ANTICOLLISION模块:防(卡片)冲突功能(3)SelectApplication模块:卡片的选择(4)Authentication&AccessControl模块:认证及存取控制模块(5)Control&ArithmeticUnit:控制及算术运算单元(6)RAM/ROM单元(7)CryptoUnit:数据加密单元-3-青岛理工大学琴岛学院毕业论文(设计)(8)EEPROM存储器及其接口电路:EEPROMINTERFACE/EEPROMMEMORY图2-1非接触式IC卡的薄膜结构图图2-2卡内部结构图-4-青岛理工大学琴岛学院毕业论文(设计)图2-,即管理进出口状态的门禁系统,就是对能够通行的入口进行管理控制,它可以通过系统的指令来判断要求不同权限的人员的进出和他们所能到达的区域。它的控制原理是:先对不同人们的活动范围进行调查分类,然后按照调查的结果进行分类规划设计相应的不同权限的卡来分发给不同的使用者,并在不同的区域的进出通道出安装读卡器,在读卡器的信号识别范围之内,将自己的卡在读卡器前刷卡,读卡器就会将卡中的信息传输给中心控制器,由控制器进行读取判断此卡的权限,然后将判断结果回馈给执行装置。如果持卡者的卡拥有进出此通道的权限,那大门就会自动打开。如果持卡者的卡没有此通道的门限的话,刷卡将不被通过,门将无法打开,如果强行打开就会触发报警系统。通过这样的门禁系统就可以有效地管理不同人员的活动,防止一些不法事情的发生,提高了安全防范措施,正因为这样它便可以广泛的被重要部门所采用,其中居民小区、银行、档案室、军械库等尤为突出。,或称作射频识别技术,是一种在卡片与读卡器之间无需直接接触的情况下就可以读取卡上的信息。其工作原理是:读卡器内部的线圈在电源的激励下产生磁场,磁场不断发出激发信号,不过有一定的有效范围,当感应卡进入磁场的有效范围内就会发生励磁感应,从而产生电源,该电源就会成为卡内的电路电源,为电路供电。而卡内的集成电路存储着出厂制造时设置的唯一的数字辩识号码,由于电路被供电运行卡中的号码也就通过电路解调将信号传输给读卡器。读卡器又将接收到的信号传输给中心控制器,控制器通过对比判断得出结果,将结果再送给微处理器,由于微处理器只能识别二进制数字信号,一次就要将结果转换成数字辨识码。微处理器经过审核后将最终结果传回控制器,让控制器进行开关操作。使用感应式读卡器,只需在读卡器的有效范围内晃动即可,操作简单,不用再担心传统模式下的接触磨损和复杂的操作。-6-青岛理工大学琴岛学院毕业论文(设计)-6-青岛理工大学琴岛学院毕业论文(设计)、控制器、许可证等各个设备组合而成的。入口硬件设备主要是指读卡器、电磁锁、可上锁的门以及其它关卡等设备,它的作用是使获的授权的人员能够顺利进出,将未经授权的人员拒绝在门外。控制器的作用是对使用者出示的许可证进行判断,判断是否符合要求拥有权限,然后根据结果来控制门口是否打开。这里的控制器已经不是以前简单的一个机械锁制动拴了,而是一个具有逻辑判断能力的芯片了。因此控制器就成为了门禁系统中的核心部分,它的质量以及性能的好坏直接关系到门禁系统能否良好的运行,而系统的良好性又会关系到门禁系统使用者的正常生活和工作秩序,如果系统不好的话将导致犯罪者的入侵而威胁到人的生命和财产的安全。许可证,主要是用来判定使用者的权限和活动范围。许可证分为以下几种:第一种:密码;第二种:接触式IC卡,其中包括铁码卡、磁卡等;第三种:非接触式IC卡;第四种:指纹、掌纹、视网膜、声音等。门禁系统发展越来越快,对许可证的要求也越来越高。为了在生活中能够安全舒适的生活,人们对许可证也研究的越来越深,而在这当中第四种是最安全的。本课题采用的许可证是从经济实惠出发的,由于第四种的价格太昂贵,同时对技术要求也太高,所以我选择了第三种非接触式IC卡作为许可证。、蜂鸣器、电子门锁、按键开关、1602显示屏、RC-522读卡模块等构成。当有人持卡进入读卡器的有效范围之内进行刷卡时,门禁控制器依据读卡器传输的IC卡卡号是否符合权限来判断是否让其通行。本门禁系统主要是通过接收使用人员刷卡时的信息,将信息转换成电信号传给控制器,再由控制器进行判断审核。最后根据控制器的指令,对门口进行开门、闭锁、报警等功能。如图所示。-7-青岛理工大学琴岛学院毕业论文(设计)