苏赐民+乐政通+赵志伟+刘钊卓

摘要：该文设计的是一款基于射频识别RFID技术的門禁系统，系统主要是由射频识别模块，RC522读卡模块、温度模块、时钟模块、显示模块、按键模块、门控锁模块等部分组成。利用单片机STC12C5A60S2芯片作为本设计的主要控制器，通过电脑来联机进行直接管理。智能门禁系统克服了一些传统门禁的缺点，安全性高，使用方便快捷，是当今社会智能小区和智能家居的一个重要组成部分，得到广泛的应用。

关键词：智能家居；门禁系统；射频识别；RC522模块

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）35-0251-02

1 研究背景和意义

以前很多单位的门禁控制是由门卫来看管大门，门卫看谁的证件有效谁就可以进入单位，这种传统的方法需要专人来看管，费时又费力，并且还有可能有一些不法分子乘乱司机混入其中，这不利于人们的安全。现在人们生活水平的逐步提高，要求也越来越多，这不仅仅要求我们的生活环境好，而且更希望有一个高效、方便，且安全性好的门禁系统。智能警备系统是一种惯例，人们在传统性的方式下，这将被看作是对一个用户更加有效的、安全的监控和保护功能，让人们的工作生活都得到了保证，使人们更加安居乐业。

非接触式IC智能卡是根据访问监控软件，由计算机软件和微处理器组合成的非接触式IC卡，而不是我们通常的使用键，多功能门禁系统不仅仅可以使用在企业的考勤中，也可以和其他的自动化设备一起构成一个拥有多控制功能的系统。非接触IC信用卡是警备系统在市场上的主流。

现在，门禁系统的发展趋势有三种，第一种是结构紧凑型，它是总共包含三个门禁系统的层面，通道控制层、监控层和信息管理层[3]，一般情况下根据用户需求考虑的话，门禁系统的逻辑体系结构是比较稳定的。第二种是接口开放性，它的优点是把系统已存在的数据与当前的各种数据库相互连接。第三种是运行智能性，智能的核心就是通过所设计的程序使计算机能进行一些简单的思维推理。可以根据管理学的知识，对通道的控制、进入通道的用户身份验证是门禁系统对用户的安全保障。

2 硬件电路的设计

本设计由STC12C5A60S2单片机作为本设计的主要控制器，用它来对整个系统进行控制，并发送指令，使系统运行。门禁系统是使用RFID射频识别，即无线射频辨认，是一种通讯技术，能够进行无线信号的辨别，对特定的目标读写出相关的数据，建立和确定的目标之间的机械和光学的接触。STC12C5A60S2单片机拥有自己的EEPROM存储器，所以读卡器读到的数据可以直接存储到EEPROM中。本设计也具有按键模块，如果用户忘了记带卡，可手动输入密码开启门禁系统。本设计的硬件模块除了读卡器模块、按键模块，还有时钟模块和温度模块。系统的主要组成如图1所示。

STC12C5A60S2单片机控制器在本设计中起到了重要的作用，它是整个系统的命令发出者，读卡器读到的数据要经过单片机的处理后，给开锁电路发一个电平信号，开锁电路收到信号后，对门锁进行控制。本设计是在单片机最小系统的基础上进行设计的，单片机的最小系统原理如图2所示。

3 软件部分的设计

3.1 主程序

初始化完成后进入主程序执行按键处理程序，如果有按键按下则根据按键的 键值做相应的处理例如手动输入密码、注销单张卡、注销所有卡、授权IC卡、修改时间等。如果没有按键按下则调用读卡讯卡函数判断是否有IC卡刷入。当有IC卡刷入时和初始化时读出的EEPROM卡号进行比对，比对成功后则打开门，否则提示无此卡。当没有刷入IC卡时程序执行，时钟显示功能显示时间信息，包括年、月、日、时、分、秒、星期，同时显示农历和当前温度信息。主程序流程图如图3所示。

3.2 注销单张IC卡程序设计

如果用户在以后不需要使用该门禁为了达到更新IC卡，系统设置IC卡注销功能，此功能既可通过刷卡注销亦可通过输入对应的IC卡刷入顺序注销。操作流程如图所示：

当按下C键后进入注销单张卡功能此时即可刷卡注销该卡，抑或是按下#键输入IC卡顺序号选择想要注销的卡号，并按下D键确认注销，此时系统保存剩余卡号并退出该功能。注销单张IC卡程序设计流程图如图4所示。

4 电路制作与调试

4.1 电路板制作

用AD10画出门禁系统的原理图，再制作出PCB板。根据原理图焊接硬件电路，门禁系统硬件电路系统图如图5所示。

在焊接之前，首先要根据元件的大小，功能，对元件进行排版，布局。在焊接的过程中，要使每一个焊点都能的完美，不能出现虚焊或者是漏焊，如果出现虚焊或者是漏焊会导致电路不能正常工作。

4.2 卡授权调试

按下B授权建出现“请输入管理员密码”界面，在按键模块输入按键密码，然后刷入要授权卡，就可以授权，调试授权显示如图6所示。

4.3 卡注销调试

注销IC卡有两种方式，一种是手动注销，一种是刷卡注销。

按下注销键C键，出现界面提示“刷入注销卡或按#键手动注销”，如果我们选择刷卡注销，直接在刷卡区域刷卡就可以注销IC卡当再次刷入已注销卡时，显示“该卡未授权”如图7所示。如果选择手动注销IC卡，在按下C键后再按下#键，提示进行注销。

5 结束语

门禁系统顺利完成，一些基本的功能都得以实现，现已实现手动输入密码开门，授权卡，注销单张卡，注销所有卡等功

能，本设计还可以加上语言模块，加上之后使本设计能够更完美的完成。在门禁系统中加入语音模块，经过微处理器对语音模块的设置，在刷入IC卡时，授权卡提示“欢迎光临”，未授权的语音提示“此卡未授权，请授权”。但由于时间仓促，所以语音模块没有实现，但我还会在后期更努力的完成这一部分功能。

通过本次门禁系统的设计，将我所学到的知识系统地应用起来，变得更加的实用，也发现做什么事情想成功必须有耐心，不断学习。这让我学习到了很多的东西，让我对我自己所学的专业知识更加理解，动手能力也提高了不少。更深层次的了解了STC12C5A60S2微处理器的功能和使用，也明白了DS18B20的用法。也对画图软件和编程软件运用的更熟练了。这次的设计让我学到了很多东西，以后我会更加的努力，争取做到更好。endprint