案射频识别的工作原理射频识别系统的组成调制方式和能量传递数据的安全性系统设计的要求和原则系统的总体框图可行性分析第章门禁系统的硬件设计硬件的总体设计单片机简介门禁控制器的设计微控制器低频发射模块接收模块卡设计微控制器发射模块低频接收模块通信模块的设计看门狗的设计抗干扰设计第章门禁系统的软件设计通讯协议系统的工作流程信息读取工作流程电子锁和报警工作流程控制器串行通信中断子程序设计结论参考文献致谢湖南工业大学本科毕业设计论文第章绪论课题研究的背景及意义课题研究的背景当今社会科学技术飞速发展，人们都在感受着高科技带来的便利与益处，同时，人们对高科技服务于生活的要求和质量也越来越高。

我国经济的快速发展，城市人口也迅速增加，社会财富不断聚集，因此对建筑的安全防护系统要求也越来越高。

高科技在带给人们生活便利的同时，也带来了些人运用这些高科技手段进行盗窃和抢劫等违法犯罪行为，造成了人们的人身和财产安全的隐患，人们只有寄希望于更安全更可靠的安全防范措施，来阻止这些犯罪份子的侵犯。

自古以来，人们直使用把普通的锁来保护他们的财产，对进出人员进行控制，这种简单的方法直沿袭了几千年，这种普通的门锁始终离不开钥匙，而且把门锁需要把与之相对应的钥匙，多把锁就需要配多把钥匙。

钥匙多了就繁琐不便于携带，并且容易丢失和被盗，不管其结构多么的合理，材料多么坚固，总可以通过种非正常的手段打开，因此安全性差。

在科技飞速发展的今天，传统的门锁在很大程度上不能满足人们对安防的需求，为了从根本上改变这种局面，产生了智能门禁系统，它是在电子机械光学生物识别技术计算机技术和通信技术等新技术的基础上开发出来的。

智能门禁系统是智能卡与机械锁的有机结合，用智能卡代替传统的钥匙，用计算机实行智能化的管理，解决了传统门锁的许多不足。

结合小区工厂等部门的管理特点，将部分大门单元门些重要的设备间和会议场所选择安装智能卡门禁系统，由计算机或管理人员在中心控制室监控，能够对各个出入口的位置通行人员以及通行时间方向等进行实时控制和设定程序控制，从而实现对出入口的智能化控制，已经取得了较好的经济和社会效益。

智能门禁系统已成为发达国家和地区些重要场合重要的安防系统之，与传统的门禁安全设备不同，它从被动转变到主动监控和报警控制，发挥了更高的安全防范作用。

所以，智能门禁系统在安防控制设备领域中大显风采。

根据美国当局的调查结果显示美国门禁设备销售占整个公共安全行业市场销售额的，闭路电视监控及其他报警设备销售总额仅占，另外台湾安防器材市场的年度调查报告中，门禁系统销售增长率为，与其他安防设备的增长率相比高出了十几倍。

随着人们对门禁系统的要求不断增加，现在的智能门禁控制系统的应用越来越广泛，人们对智能门禁系统的应用不再仅限于对出入口的单管制，还要求它不仅可应用于智能大厦或者智能小区的门禁控制企业的考勤管理安防报警停车场控制电梯控制楼宇智能控制等，而且还能与其他联动控制设备等起构成具有多种控制功能的系统。

课题研究的意义当今科技飞速发展，给人们带来利益的同时，也带来了不法份子利用高科技进行盗窃抢劫和犯罪等问题。

怎样才能使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不够的。

原始的安防措施就是把湖南工业大学本科毕业设计论文门锁上，由人巡逻保证安全，随着科技的进步，智能化的门禁系统已成为现代化管理的重要手段。

目前，智能化已成为自动化领域新技术新方法和新产品的发展趋势和标志，智能化迅速扩展到仪器仪表设备以及整个大系统之中。

它不仅深入到军事，也深入到工业控制商业建筑业和农业，包括计算机控制管理辅助设计和生产过程自动化等各个领域。

智能门禁系统是智能建筑楼宇自动化系统中的安全系统，作为种新型现代化安全管理系统，门禁系统把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防护措施，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。

在我国卡行业的发展起始于年左右，当时对卡行业非常重视，高瞻远瞩，国家大力发展我们自己的卡事业，建立了金卡工程。

已成功开发出了我国自主版权的较大容量的存储卡和逻辑加密卡等，但是对于高端卡和非接触智能射频卡的制卡技术和相应的读写卡设备的技术我们仍处于落后状态，极大的限制了我国卡事业的发展，制约着我国金卡工程的实施，智能门禁控制系统在我国的使用还处于发展阶段。

正是在这种背景下，本课题提出了基于射频识别的智能门禁控制系统，具体分析和研究了其中的个重要部分门禁控制系统。

门禁控制系统作为居民人身和财产安全的重要措施，其研究结果具有深远的现实意义。

门禁系统的发展门禁系统到底是如何发展起来的呢门禁系统，就是对进口和出口人员的控制，也叫做出入口控制系统。

在什么地方放人进出，什么地方拒绝人的出入，以及什么时候需要拉响警报和态下的是否输入信号唤醒滤波器是否使能数据是否正确打开模块加密，数据发送结束引脚上检测到输出卡数据发送湖南工业大学本科毕业设计论文开始门禁控制器初始化进入休眠是否有触发信号门禁控制器发送数据卡是否唤醒卡数据加密发送发送信息到计算机门禁控制器接收解码数据，读取信息结束门禁控制器接收数据湖南工业大学本科毕业设计论文图读取信息流程图电子锁和报警工作流程门禁控制器的控制还包括电子锁的控制和报警控制，读写器在读取卡的信息后，主机对卡的身份进行认证和判断，如果认证的结果为真，则判断该持卡人为合法的用户，此时主机就会给门禁控制器发送开门的控制命令，门禁控制器接收到开门命令后发送高电平至继电器使门禁驱动器开始工作，继电器的通电使磁力电子锁电磁铁导电吸合打开该门锁。

当主机的认证结果为假时，则判断试图进入该门禁的人员为非法用户，此时主机将给门禁控制器发送报警控制命令，门禁控制器收到命令后马上驱动报警模块，并且控制声光报警器件工作，同时把非法者闯入该门禁的持卡人的相关信息发送到上位机，使管理者能够在第时间内了解情况，方便做出处理。

系统对每个进出的人员相关信息都会记录和存放在上位机的数据库中进行管理，无论合法人员还是非法人员系统都会记录和存放人员的认证结果人员信息时间和门锁的状态或报警等信息。

如图所示为该门禁系统的门锁和报警工作流程图。

湖南工业大学本科毕业设计论文开始系统后台对卡确认记录认证信息并储存继电器导通，电磁所打开门禁控制器发送高电平主机发送驱动门禁命令认证结果为真结束门禁控制器发送高电平到报警模块主机发送驱动报警命令记录报警信息并储存图门锁和报警流程图湖南工业大学本科毕业设计论文控制器串行通信中断子程序设计般情况下，控制器的单片机与上位机的通信很少，都是处于工作下，上位机与控制器的单片机要进行数据交换，上位机首先会发送请求通信命令，控制器的在接收到命令后将其译码然后按照对应的命令向上位机接收数据或返回相关数据。

在该门禁系统中，按照系统的设计要求，控制器与上位机之间的通信协议采用主从式，控制器为从机，上位机为主机。

上位机的主要功能是管理数据库信息和当有需要时对控制器发送命令查询控制器的状态和控制下位机进行相应的操作。

上位机作为主机，控制器作为从机，上位机与单片机的串口通信采用轮番查询的方式，上位机按照定的时间间歇性的对控制器进行查询。

上位机与单片机的通信是通过串行通信来完成的，并且通信的内容很多，两者之间的所有数据交换都是通过串行通信完成的，包括向单片机发送状态设置命令，设置单片机的时间日期和假日等等按照需要接收并存储接收控制器单片机发送来的卡片资料。

控制器的单片机是通过识别并解析上位机发来的命令码来进行相应的串行通信的，每个通信函数都对应个字节的命令码，如表所示为部分串口通信函数的命令码。

表串口通信函数的命令码表动态库函数命令码上位机和控制器的单片机是采用的主从式通信，由于从机即控制器有多个，每个从单片机都有个唯的地址码，与上位机通信时，将控制器设置在串口通信模式，能够接收上位机的地址码，首先上位机给所有的控制器发送个字节的地址码，控制器接收到地址后对其解码，然后将获得的地址跟自己的地址对比，如果接收到的地址与控制器设定的地址不同，则控制器仍处于串口通信模式下继续接收地址，对其他的数据置之不理。

如果接收到的地址与控制器设定的地址相同，则控制器知道上位机对其发起通信要求，此时单片机转入数据接收模式即串口通信模式，且允许接受上位机发来的数湖南工业大学本科毕业设计论文据。

上位机与控制器的通信是通过地址的查询与对比来确定唯的从机，从机收到地址后与自己对比，地址相同则确定通信的从机是该单片机，从而将通信模式转到数据接收模式下。

通信协议中数据帧是个字节的命令码开始的，控制器收到数据帧后从中读取命令码，然后到单片机内部的命令码中查询该命令码的功能，然后跳转到相应的函数段去执行该命令，串口通信协议中数据帧的格式如图所示。

控制器地址函数功能命令有效数据和校验图串行通信数据帧的格式控制器串行通信中断子程序设计的流程图如图所示。

湖南工业大学本科毕业设计论文图串行通信流程图中断开始接收机发送的地址指令分析发送响应的结果给机调用相应指令的数据处理程序段接收指令与本控制器地址相符中断返回湖南工业大学本科毕业设计论文结论在安防领域，门禁系统已经成为了今后的发展重点，并且将会得到越来越广泛的应用。

本门禁控制系统是集控制技术计算机技术通信技术技术和数据库技术于体设计而成，应用于建筑的智能化门禁监控和管理。

经过充分的调查和对智能门禁系统发展现状的分析，设计了以单片机为核心，以射频识别技术为基础的可以满足智能建筑的安防和管理的门禁系统。

根据设计的成本和实际需要，选择的单片机无线接收芯片串口通信芯