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。
ABSTRACT
With 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 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1
1.1门禁系统简介 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 1
1.2 门禁系统的发展过程及国内外现状分析 ---------------------------------------------------------- 1
2 门禁的方案设计 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 4
2.1 门禁的系统组成 -------------------------------------------------------------------------------------------- 4
2.2系统的硬件设计组成---------------------------------------------------------------------------------------- 5
2.3 系统的软件设计 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 6 3硬件设计---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7
3.1 电源设计--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7
3.2 门禁控制器 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 7
3.3.基于RF射频模块RFM12的无线传输平台设计 ---------------------------------------------- 9
3.4读卡器 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11
羟基自由基3.5 RS232转化电路 ------------------------------------------------------------------------------------------- 12
3.6电子锁 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 13
3.7周边设备-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 13
4 软件设计------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 17
4.1 主控设备的软件设计------------------------------------------------------------------------------------- 17
4.2 无线传输模块的软件设计------------------------------------------------------------------------------ 30
耐高温深井泵4.3 管理软件设计------------------------------------------------------------------------------------------------ 42
绝对值角度编码器
5总结 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 48参考文献----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 49致谢 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 50
1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。作为智能弱电系统中
的一种安防系统，门禁系统集自动识别技术和现代安全管理措施为一体，涉及光电，电
子，机械，计算机，通讯，生物技术等诸多新技术，体现了现代智能化管理的要求[1]。实际上，门禁系统就是在建筑物内外的出入口通过持有非接触式卡片来对人（或物）的
进出实施放行，拒绝，记录等操作的智能化管理系统，为大门门禁控制，考勤管理，智
能楼宇系统，高安全性出入口管理等安全，方便的实施出入控制。
门禁控制系统有时也称为出入监督智能系统，其功能是有效地管理门的开启与关
闭，保证授权出入门人员的自由出入，限制未授权人员的进入，对暴力强行入门行为，
予以报警。同时可对出入人员分类管理，对出入区域分类管制，对出入人员代码，出入
时间，出入号码进行登录与存储[2]。
电子门锁是近几年随着电子计算机技术，尤其是智能IC卡应用技术的提高发展起来的，随之而产生的接触式智能IC卡和密码键盘门禁系统也越来越被人们重视和使用。
电子计算机作为系统管理主机，通过联接系统的各个读卡器(即开门控制器)管理门锁。智能IC卡具有存储运算功能，经初始化和授权后成为控制门锁开和关的特殊钥匙，从
而便构成一个现代化的门禁系统。从上面的描述，我们可以看到门禁系统发展完善的过
led台灯转轴
程是现代科技与人类文明相结合而逐步完善的过程。门禁系统以其优良的性能和方便、
安全的操作为人类社会生产力的发展做出了重要的贡献。但是目前的智能门禁系统大多数是基于有线通信的方式来实现的。众所周知，有线通信具有安全、稳定性好、易于实
现等优点；但同时有线通信方式具有初装费用高、施工时间长、无法移动、变更余地小、维护费用高、覆盖面积小、扩展困难等缺陷。随着通信技术的发展，无线通信网络进入
了一个新的天地。功能强、容易安装、组网灵活、即插即用的网络连接、可移动性强等
优点，使得无线网络提供了不受限制的应用。网络管理人员可以迅速而容易地将其加入
到现有网络中运行。随着无线数据通信逐渐成为一种越来越重要的通信方式，人们设计
出一种更安全有效、方便智能的门禁系统——无线门禁系统。本课题针对人们对智能安
防系统日益增长的追求，提出一套基于无线传输方式的门禁系统。
1.2 门禁系统的发展过程及国内外现状分析
门禁系统是在传统门锁的基础上发展而来的，后者是机械装置，在人出入很多的地
方，例如办公室，酒店等钥匙的管理造成不便。随着电子技术的发展，这一问题得到了
解决，出现了电子磁卡锁，电子密码锁等电子门禁系统，该系统提高了人们对出入口的
模压制品管理程度。又随着电子芯片的高度集成化和生物识别技术的发展，智能门禁系统得以出
电子签名设备现。以下是门禁系统的发展过程[3]：
第一代门禁：键盘输入密码方式——会有因忘记密码而被拒之门外。
第二代门禁：接触卡式门禁系统，例如：
(1)磁码卡，是把瓷质贴在朔料卡片上制成。磁卡可改写，应用方便。缺点是易消
磁，易磨损。
(2)铁码卡，是用特殊的金属线排列编码，采用金属磁烧的原理制成，不易被复制。
第三代门禁：非接触式IC卡门禁
卡片采用了先进半导体制造技术和信息安全技术，利用电子回路及感应线圈在读卡
器本身产生特殊震荡频率，当卡片进入读卡器能量范围时产生共振，感应电流使电子回
路发射信号到读卡器，经读卡器将收到信号转换成卡片资料，送到控制器进行判断、决
策。
第四代门禁：生物辨识门禁系统
它包括指纹机，掌纹机，视网膜辨别机和声音识别及人脸识别装置。目前指纹识别
门禁系统应用最为广泛。
IC卡是由一个或多个集成电路芯片组成，并封装成人们携带的卡片。世界上第一张IC卡诞生于1974年一位名叫罗兰·莫雷诺（Roland Moreno）的法国工程师手中[6]。随着集成电路技术的发展，芯片的集成度、容量、安全性都得到了很大的提高，尤其是EEPROM技术的成熟，使得IC卡的生产、应用成为现实。
IC卡按使用方法和信息交换方式又可分为接触式IC卡和非接触式IC卡（射频卡）。接触式IC卡是通过物理接触方式，将卡插入卡座后，与外界交换信息，所用集成电路
芯片露在塑料卡外面的一面是一块含有电路脚的接触片，大部分都镀金[9]。非接触式IC 卡是通过电磁波与外界交换信息，带有射频收发及相关电路的芯片与环形天线全部埋在
塑料基片中，在进行读写时，读写设备向射频卡发一组固定频率的电磁波，卡片内与读
写设备发射频率相同的LC串联谐振电路，在电磁波的激励下产生共振，从而使电容内
有了电荷，在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另
一个电容内贮存，当所积累的电荷达到2V时，此电容可做为电源为其它电路提供工作
电压，从而完成将卡内数据发射出去或接收读写设备的数据[4]。
本课题选择非接触式IC卡门禁系统的设计，是因为与接触式IC卡相比较，非接触（感应）式IC卡具有以下优点：
(1)操作方便、快捷由于采用非接触无线通讯，读写器对在感应范围内的卡就
可以进行操作，免去了插拔卡，所以非常方便用户使用
(2) 抗干扰性高非接触式IC卡中有快速防冲突机制，能有效防止卡片之间出
现数据干扰，在多卡同时进入读写范围内时，读写设备可一一对卡进行处理。
(3) 可靠性高非接触式IC卡与读写器之间没有机械接触，这就从根本上消除
了由于接触读写而产生的各种故障.
(4) 高安全性非接触式卡的序列号是唯一的，制造商在产品出厂前已将此序列
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