以完成读卡显示卡号和出入时间身份识别开锁以及保存和上传出入记录下载黑名单设置开 门权限等功能。 门禁机模块的主控软件主要完成门禁机模块的初始化卡的识别开启门锁及保存有关 数据和数据的传输等五大功能。其总体工作流程如图所示 装载权限 初始化 显示日历 寻卡 执行开门 比较权限 开放键盘 设置时间 设置权限 合法吗 执行开门执行报警 取时间卡号码 寻卡 计录满否 写入中数 据指针加 计录数加 发送数据 发送记录数 清空 数据指针 计录数 图非接触式卡门禁机总体工作流程 在完成整个门禁机模块的设计和制作前，首先必须明确非接触式卡读写模块的功 能特性接口规范和控制方式。本系统选用卡作为门禁钥匙，相应地，选用广州周立功公司的读写模块作为卡与门禁机交换数据的接口模块。 读写模块特性 功能特性 图为非接触式卡读写模块，该模块采用最新高集成 读卡芯片，能读写内，提供三线接口，并具有控制线输出口， 能与任何接口。此外，该模块四层电路板设计，双面表贴，性能优良并自带无源蜂 鸣器信号输出，能用软件控制输出频率及持续时间。 图模块实物图 如图所示为与天线的接口为与的接口,的管脚排列和功能说明见 表 表非接触式卡读写模块管脚说明 管脚符号描述 地 天线发送地 天线发送 地 天线接收 表非接触式卡读写模块管脚说明二 管脚符号类型描述 输入三线接口时钟线总是由外部产生 双向数据线可双向传输 双向传输启动线接外部中断 电源正端 复位内部复位端高电平有效 电源负端 输出控制线输出 输出蜂鸣器信号输出 模块可方便地与任何进行接口，如图所示为与单片机 图与单片机接口图 的典型接口。为与相联接的控制线，分别为片选时钟线 和数据线。主控制器的和读卡模块内的通过此三线相连，三根线上的实 际电平是双方口线状态逻辑线与的结果。 三线串行读卡模块接口规范 接口原理 接口空闲时主机从机。其中和是双 向的而时钟线是单向的，即时钟只能由主控制器产生，该信号必须严格遵守时序规范， 否则将出现通信读卡模块必须释放该线。 为数据发送使能，若方有数据要发送给另方，则该方控制线为低并在发送结束 后将该线置高，接收数据方不得控制该线，双方必须遵守通信协议不得同时控制该线。 为数据线，由数据发送时序图 如图所示，无论数据传输的方向如何，线上信号的波形总是如下 图时序图 由图中可以看出，在为低的情况时，时钟和数据线上的信号才有效。且在为低时 变化，在为高时应保持稳定。 以上传输中从数据发送器请求开始至数据接收器响应的时间是不确定的，取决接收器内 的是否忙，有必要设置个看门狗定时器对数据接收器的响应进行监视，旦接收器响 应，则必须根据数据传输的方向，严格控制以下几个时间，以确保数据传输无误。 数据接收器响应至产生第个上升沿的时间。 两个字节传输之间低电平的持续时间。 传输最后个字节的最后位的信号的上升沿至上升沿的时间。 信号的高电平持续时间。 信号的低电平持续时间。 在数据传输的方向不同时，对时间和都有各自不同的要求。 通信协议 与的通信必须先由发送命令和数据给，执行命令完毕后，将 命令执行的状态和响应数据发回。 开始通信前，收发双方必须处于空闲状态。首先由发出下降沿信号，然后等待 载线上的响应，若在内为检测到此信号，则退出本次传输。若正确响应，则可 将命令和数据发送出去。 然后等待发回的状态和响应数据。也即等待线上的下降沿信号，若在内 为检测到此信号，则退出本次传输，若正确检测到信号，则可以接收状态和数据。 初始化的子程序如下 内部复位 处于空闲状态 , , , , 配置 发送请求 防碰撞 , 从存储器中读取数据 , , , 进行卡号的比较和验证 , 上述程序中子程序为的复位和配置子程序，是由向发出的不带数 据的命令程序子程序是向发出的带个字节数据的命令程序，主要是检 查在有效范围内是否有卡存在子程序是防冲突操作，必须在执行了命令后 立即执行。 与之间的通信般遵循如下的数据格式 向发出的命令模式的格式如下„ 其中是数据交换包的序号 是命令字符 是数据的长度 „是数据字节 是个字节的效验 „ 其中是数据交换包的序号 是状态字符 是数据的长度 „是数据字节 是个字节的效验 按照上述数据格式传输编制的和子程序清单如下 数据交换包的序号 ,配置命令字符代码 数据的长度为 效验子程序智能卡门禁系统设计 设计要求 智能卡的应用并不是简单的读写卡操作，而是个综合性的工程项目。它不仅包括卡和 读写模块的选择，还涉及到读写模块的控制数据的传输数据的处理和存储既需要有硬 件应用的知识也还必须具有软件方面的能力。下面我们以个完整的应用系统为例，详细 地描述了各组成部分的设计要求完成的功能及具体的实现方法。 智能卡门禁系统设计任务 智能卡门禁系统门禁机模块的设计 非接触式卡读写头部分 主要内容读头部分采用非接触智能卡读写模块，由读卡器读入数据并加以保存，智能 卡按常规要具有加密和数据分区存储功能，读写头的读写距离在厘米左右，必须具有掉 电保护精确时间记时和显示，的临时数据存储。 门禁机主控模块 主要内容智能门禁机主控模块是智能门禁机系统的核心部分，主要包括键盘显 示电子时钟外部数据存储器及掉电保护和看门狗电路，有精确时间记时和显示。 智能卡门禁系统系统管理模块的设计 系统管理主控模块设计 主要内容设计门禁上层软件的主控模块，其主要实现的功能是最高权限卡对管理员和 般用户发卡，管理员对般用户发卡。能对丢失的卡进行挂失，对找回的卡进行解挂，同 时还要具备查找功能。 系统管理的数据库管理软件设计主要内容运用高级语言编程，制作数据库管理软件。采集下位机的数据并保存，然后 管理采集到的数据，具有采集数据更新查询统计和报表的打印功能 智能卡门禁系统数据传输模块的设计 主要内容完成中央控制电脑与门禁读写器之间的数据传输协议的设计，能实现主从 机的双向数据传输及对对多的数据传输。 总体方案 根据设计要求，整个智能卡门禁系统分为三大部分其是读写器部分，包括复位 电路时钟电路显示电路键盘数据存储等主控模块及非接触卡读写模块和电锁驱动 部分其二是中央控制电脑的软件管理系统模块其三是中央控制电脑与读写器之间的数据 传输模块。其总体方案见图。 图非接触式卡门禁系统框图 非接触式卡门禁机的设计 系统采用公司的非接触智能卡卡，以卡作为用户卡，以用户卡 的序列号全球唯为依据控制门的开启。因为它是个高频卡工作频率为， 有较强的抗干扰能力读写距离远。首先,在发卡系统中央控制机里把用户的卡号及个人信息输入系统数据库，并将 该卡号作为合法卡号下载给所有门禁机。当有张卡在门禁机的有效工作范围内时,系统 会自动向卡发出命令,卡接收到命令后向门禁机反馈其,门禁机判断收到的卡号是否合 法，合法则驱动电磁门锁开门，并实时上传其开门记录如果是非法卡未经授权或已挂 失的卡则拒绝开门并上传报警信息。只有最高授权者掌握授权密码才可以发管理员 卡，管理员必须用管理员卡方可登录发卡系统进行发卡下传合法卡号挂失解挂下传 黑名单等操作。 附录二门禁机硬件原理图 由于采用了公司的非接触式卡，所以卡的读写模块也采用了以 公司最新推出的读写芯片为核心开发的读写模块。 门禁机模块的硬件原理图见附录二。 通过对的控制达到对卡的读写。系统结构简单,成本较低且具有信息量 大和安全保密性好等特点。外围配有转接口能与机互连成网络，可以完成读卡显示卡号和出入时间身份识别开锁以及保存和上传出入记录下载黑名单设置开 门权限等功能。 门禁机模块的主控软件主要完成门禁机模块的初始化卡的识别开启门锁及保存有关 数据和数据的传输等五大功能。其总体工作流程如图所示 装载权限 初始化 显示日历 寻卡 执行开门 比较权限 开放键盘 设置时间 设置权限 合法吗 执行开门执行报警 取时间卡号码 寻卡 计录满否 写入中数 据指针加 计录数加 发送数据 发送记录数 清空 数据指针 计录数 图非接触式卡门禁机总体工作流程 在完成整个门禁机模块的设计和制作前，首先必须明确非接触式卡读写模块的功 能特性接口规范和控制方式。本系统选用卡作为门禁钥匙，相应地，选用广州周立功公司的读写模块作为卡与门禁机交换数据的接口模块。 读写模块特性 功能特性 图为非接触式卡读写模块，该模块采用最新高集成 读卡芯片