文档介绍：中南大学
硕士学位论文
基于射频识别技术的门禁系统研究与设计
姓名:陈国栋
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:何将三
20050101
摘要本文以开发基于射频识别技术的门禁系统为目标,研究了门禁系统中的关键技术及其应用,包括了门禁系统软硬件设计、天线设计、数据安全性分析、系统抗干扰性设计等。所开发的门禁系统已投入使用并获得好的效果。主要的研究内容和工作:了一套门禁系统,其中包括了读写器、液晶屏、键盘接口等软硬件的设计,并在现场对该门禁系统进行调试和优化;系统的对酒牟僮髁鞒探醒芯浚⑹褂肅语言开发了读写器的底层控制软件,并把对卡的不同的操作编成子程序模块,方便系统升级;对一绞降亩嗷ㄑ督醒芯浚⒅贫嗣沤低秤机的通讯协议,同时使用编制了简易的串口调试程序,实现了将机的管理信息、应用数据等下载到读写器和将读写器的相关记录上传到机。后来厂家技术人员编制上位机程序就是在这部分程序上扩展而成的;对适用于短波射频系统的小环天线进行了研究,分析了各种参数对天线性能的影响,并基于该研究对天线进行设计和优化,最后通过实验验证了天线优化的效果;对系统的数据信息安全性进行了分析,分析了加密和解密算法的性能,最后使用汇编语言实现的加密/解密算关键字:门禁系统,射频识别技术,珼加密/解密算法以:诵模岷螦、液晶屏、壬杓法。
猘瑆篹,、,—..,,琇,—一瑃—猟,.琣,,,,琭——;/,疭
第一章绪论射频识别技术简介随着经济水平的高速发展,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,满足用户当时的各种需求,门禁系统应运而生。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,使卡与锁之间实现完整“对话”功能,以智能卡来控目F簦管理模式,而且也给使用者带来了极大的方便。本文研究的基于射频识别技术的门禁系统就是这样的一种系统。本章主要介绍射频识别技术和门禁系统的基本概念及其研究发展概况。信,以达到识别目的并交换数据。应当注意的是当前的系统有很多工作频段,和同期或早期的接触式识别技术不同,系统的射频卡和读写器之间不用接触就可完成识别,因此它可实现多目标识别、运动目标识别。另外不象卡那劣的环境。总之,系统可在更广泛的场合中应用。射频识别系统的典型结构见图卜J怯闪讲糠葑槌桑憾列雌骱蜕淦悼ā读写器同射频卡之间通过无线方式通讯,因此它们都有无线收发模块及天线射频卡中有存储器,内存容量为几个比特到几十千比特。可以存储永久性数存储用户数据。射频卡可以根据读写器发出的指令对这些数据进行相应的实时读写操作。控制模块完成接收、译码及执行读写器的命令,控制读写数据,负责数据安全等功能。射频卡有无源卡与有源卡两种,有源卡内置天线和电池,而无源卡只有内置天线没有电池,其能量由读写器提供,由于无源卡无需电池因此其尺开创了门禁管理的新概念,它不仅给管理者提供了更安全、更快捷、更自动化的射频识别技术:谴影耸甏渐兴起的一项识别技术。它是利用电磁感应、无线电波或微波进行非接触双向通包括了低频、高频和超高频段。工作原理也不尽相同,有的是利用近场的电磁感应杂腥税焉淦悼ǔ谱鞲杏,有的是利用电磁波发射。样有电触点暴露在外,射频卡是将芯片完全封装在内的,。永久性数据可以是射频卡序列号,它是用来作为射频卡的唯一身份标识,不能更改:非永久性数据写在等可重写的存储器内,用以中南大学硕士研究生论文
读写器内的控制模块往往具有很强的处理功能,除了完成控制射频卡工作的任务,还要实现相互认证、数据加解密、数据纠错、出错报警及与计算机通信等计算机的功能是向读写器发送指令,并与读写器之间进行数据交换。我们用图此得鱎低车墓ぷ鞴蹋飧隼邮俏拊聪低常瓷淦悼内不含电池,射频卡工作的能量是由射频读写模块发出的射频脉冲提供。系统的淦刀列茨?樵谝桓銮蚰诜⑸淠芰啃纬傻绱懦。虼笮∪【鲇诜⑸涔淦悼ń胝飧銮蚴保邮盏缴淦刀列茨?榈纳淦德龀澹攀秸后给电容充电。电容电压经过稳压后作为工作电压。萁獾鞑糠执咏邮盏降纳淦德龀逯薪獾鞒雒詈褪莶⑺偷铰呒刂部分。逻辑控制部分接收指令完成存储、发送数据或其它操作。绻枰7⑺褪荩蚪莸髦迫缓蟠邮辗⒛?榉⑺统鋈ァ列茨?榻邮盏椒祷氐氖莺螅饴氩⒔写砦笮Q槔淳龆ㄊ莸挠行性,然后进行处理,必要时可以通过琑,琑蛭尴呓涌诮数据传送到计算机。读写器发送的射频信号除提供能量外,通常还提供时钟信号,寸较小且使用寿命长,应用越来越广泛。功能。读写器射?工作过程如下:率、工作频率和天线尺寸。使数据同步,从而简化了系统的设计。中南大学硕士研究生论文图系统典型结构
指对一组数据进行识别时,其中可能出现一个错误字符的统计概率,常用有源系统的工作原理与此大致相同,不同处只是卡的工作电源由