基于rfid的门禁系统-实物设计

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设计摘要：

本论文介绍了一种基于STC89C52单片机的RFID门禁系统设计。该系统以中控部分、输入部分和输出部分为组成，其中中控部分采用STC89C52单片机，实现数据处理和输出控制。输入部分包括RFID读卡器、门禁卡、储存模块、时钟模块和4*4矩阵键盘，用于门禁卡授权与验证、密码存储、时间检测和用户输入。输出部分包括OLED显示模块、继电器和蜂鸣器，用于显示门状态、密码输入、卡授权等，并模拟门的开关和提供音响提示。该系统实现了安全的门禁管理功能，为建立高效的门禁控制系统提供了一种有效的解决方案。通过整合多个硬件模块和单片机控制，该系统展现了良好的实用性和可扩展性，为实际应用提供了有力支持。

关键词：单片机；RFID读卡器；储存模块；时钟模块

字数：11000+

内容预览：

摘　要

ABSTRACT

1　引 言

1.1 选题背景及实际意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题主要内容

2　系统设计方案

2.1 系统整体方案

2.2 单片机的选择

2.3 电源方案的选择

2.4 显示方案的选择

2.5 自动识别的选择

3系统设计与分析

3.1 整体系统设计分析

3.2 主控电路设计

3.2.1 STC89C52单片机

3.2.2 晶振电路和复位电路

3.3 OLED显示模块

3.4 RFID自动识别模块

4 系统程序设计

4.1 编程软件介绍

4.2 主程序流程设计

4.3 按键函数流程设计

4.4 确认函数流程设计

4.5重置密码函数流程设计

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

5.2 授权门禁卡实物测试

5.3 使用门禁卡开门物测试

5.4 添加授权卡实物测试

5.5消除门禁卡的权限实物测试

5.6  修改密码实物测试

结  论

参考文献

致  谢

1　引 言

1.1 选题背景及实际意义

当今科技飞速发展，给人们带来利益的同时，也带来了不法分子利用高科技进行盗窃、抢劫和犯罪等问题。整样才能是人们的安全防范措施跟上科技的发展、有效的阻止这些犯罪行为呢？仅依靠普通的防盗门、门锁和监控是远远不够的。原始的安全措施就是把门锁上，由人巡逻保证安全，随着科技的进步，智能化的门禁系统已经成为现代化管理的手段。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，门禁系统吧自动识别技术和现代安全管理措施结合起来。在社会财富不断增长的今天，建筑物内的主要管理区、出入口、贵重物品的库房、设备控制中心、电梯口等重要部门的通道口都需要加强安全措施防护，这就需要开发出与之相对应的智能门禁系统，识别出入口人员的身份，对出入口进行控制。本课题提出了基于射频识别的门禁控制系统，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财产安全的重要措施，其研究结果具有深远的现实意义^[1]。

本论文选题基于STC89C52单片机的RFID门禁系统设计，旨在应对传统门禁系统存在的一些问题，如安全性、便利性和功能拓展性不足。通过利用RFID技术，门禁卡授权与验证更为高效和安全，避免了传统钥匙和密码易被模仿或忘记的问题。

此门禁系统设计不仅包含RFID读卡器和门禁卡，还整合了储存模块、时钟模块和4*4矩阵键盘，提供了更多功能和信息处理能力。同时，系统的输出部分包括OLED显示模块、继电器和蜂鸣器，能够实时显示门状态和用户输入信息，并通过继电器模拟门的开关操作，蜂鸣器则提供音响提示，提高了门禁系统的用户体验。

在实际意义上，该论文的研究成果将为门禁系统的设计与应用提供重要参考和借鉴。通过使用STC89C52单片机和各个硬件模块的组合，该系统展现了较强的实用性和可扩展性。它不仅能够满足当前门禁管理的基本需求，还为未来门禁系统的进一步优化和智能化发展奠定了基础。

1.2 国内外研究现状

RFID卡在国外很早就得到重视并且开始大量的投入研究，特别是在美国和欧洲，但在近几年才开始RFID卡方面的研究使用。RFID卡、读卡器设计和产生关键技术掌握在欧美国家和部分亚洲国家中，单只有美国能实现大批次的设计生产^[2]。

我国本土厂商（如爱迪尔、华本、芯微）等已经成功研制了指纹识别芯片，国内对门径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，门控器大多数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^[3]。

叶强，章隆泉，过俊宏，叶飞，肖运发明公开了一种基于RFID的门禁系统,包含存储模块,控制模块,RFID读写器和一一对应设置在每个工作人员身上的RFID标签；RFID标签用于存储其对应的工作人员的身份信息；RFID读写器用于读取或更改各个RFID标签中的身份信息；存储模块用于存储允许通过门禁的人员名单以及通过门禁人员的身份和时间；控制模块用于控制读取预设距离阈值范围内RFID标签中工作人员的身份信息,匹配其是否能够通过门禁后控制门的打开和关闭,以及记录通过门禁人员的身份和时间。本发明结构简单,使用方便,能够直接记录所有通过门禁的工作人员的信息,方便查询,提高了安全性。

射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。张艳艳设计出基于无线射频识别系统(RFID)的门禁系统,采用无线身份识别的方法,对进出车辆实现自动识别,并自动开启和关闭道闸,将出入口的控制从被动防守变为主动监控,从而加强对小区车辆和重要单位停车场的管理。本设计分硬件与软件两部分:硬件是设计Reader2022读写器的相关应用电路,将Reader2022的继电器用于产生触发电平,控制大功率继电器,进而控制道闸的开关,实现自动道闸控制;软件是在Delphi7.0的软件环境中给Test程序添加应用程序,分成寻找ID,显示ID,连接Access和控制继电器四个步骤。当ADOTable连接Access数据库成功后,将硬件与软件结合调试,实现道闸的自动开启和关闭的应用功能。

单片机在各个领域早已随处可见,已经渗透到了日常生活中的方方面面。单片机广泛应用与各个行业之中,并与之密切相关。本论文基于门禁系统这个课题,叶晨提出了一种基于51单片机的RFID门禁系统的设计方案.RFID门禁系统可读写标准非接触式射频卡,读取射频卡约10厘米。如果射频卡进入读卡器的读取范围,读卡器将读取卡内的数据,然后自动判断射频卡是否由单片机处理程序注册,卡号显示在LCD1602显示屏上。如果是一个已经注册的射频卡,它就可以使继电器工作,达到开启的效果。

为避免任何不受欢迎的/窃贼进入某些限制区域，同时研究RFID及其在此类应用中的使用Dash S K ， Biswal B P ， Nayak A ， et al设计一个“基于RFID的门禁系统”。在这个项目中，RFID读卡器将读取汽车司机的RFID卡，并使用串行通信的概念，它将RFID卡号发送到微控制器。以前，一些卡号（可以访问该区域）将存储在微控制器的存储器中。如果RFID读卡器发送的卡号与微控制器中存储的ID号匹配，则门将自动打开。

此外，熟悉此电路将使您更好地了解后续项目中讨论的基于RFID的简单通信小工具。对于我们的电子爱好者社区来说，这变得更加有趣，因为RFID源在市场上非常便宜，如果不是实际现场使用，则可用于概念学习和演示目的的典型功率水平。

与上述几种设计方案相比，该设计方案更加方便易懂，便于实际操作，价格低廉，在集成电路的选择上更易于使用和精巧。

1.3 课题主要内容

本设计旨在开发一个基于STC89C52单片机的RFID门禁系统，以应对传统门禁系统存在的安全性和便利性问题。该系统采用RFID技术作为核心，结合多个硬件模块和单片机控制，实现了门禁卡的高效授权与验证、密码存储、时间检测和用户输入等功能。