基于射频识别技术的门禁系统的设计

基于射频识别技术的门禁系统的设计

湖南大学

硕士学位论文

基于射频识别技术的门禁系统的设计

姓名：潘海军

申请学位级别：硕士

专业：电力系统及其自动化

指导教师：戴瑜兴;李桂梅

20070826

基于射频识别技术的门禁系统的设计

硕ｌ‘学位论文

摘要

为了适应信息时代的需要，保证建筑内部的安全性，满足用户当时的各种需

求，门禁系统应运而生。门禁系统集电脑技术、电子技术、机械技术、磁电技术和射频识别技术于一体，使卡与锁之『白Ｊ实现完整“对话”功能，以智能卡来控制门锁的丌启，开创了门禁管理的新概念，它不仅给管理者提供了更安全、更快捷、更自动化的管理模式，而且也给使用者带来了极大的方便。为此，本文研究一种基于射频识别（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｅＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ：ＲＦＩＤ）技术的门禁系统。

（１）研究了基于射频识别技术的门禁系统的总体设计，设计了射频ＩＣ读卡

器的电路原理图，给出了ＰＣＢ板。读卡器主要由射频天线、读卡模块、ＲＳ４８５通信接口及单片机控制系统组成，能读写Ｐｈｉｌｉｐｓ公司的Ｍｉｆａｒｅ非接触式智能射频卡，读卡距离约１０ｃｍ。当没有卡进入读卡能量范围时，系统显示时钟，当有卡进入时则读卡内数据并将卡号信息显示在液晶显示器上。

（２）深入研究ＲＦＩＤ天线的ＥＭＣ过滤器、接收电路以及天线匹配电路等

构成，结合本设计采用了线圈天线，并从品质因素Ｑ和调谐频率两方面设计读写器天线，设计优化了天线耦合电路。

（３）针对设备组网应用要求，门禁终端通信采用ＲＳ４８５总线，同时结合门

禁读卡器研究了ＲＳ４８５的网络拓扑结构，通过ＲＳ４８５接口与ＰＣ机组成通信网络系统。读卡器平时可独立工作，ＰＣ机会每隔一定时问访问读卡器，用ＰＣ机上的时钟统一校准读卡器上的时钟，并读取存储器内的读卡数据，以便读卡器中的数据得到及时处理。

（４）设计单片机的包看门狗、液晶显示、数据存储和实时时钟等在内的外

围模块电路，采用串口设计如ＳＰＩ、１２Ｃ等，从而节约了单片机的Ｉ／Ｏ接口。同时结合门禁系统设计门禁控制电路，完成设备的选材。

（５）根据射频识别门禁系统总体设计要求，采用模块化软件设计方法，根

据ＭＦＲＣ５００的特性，系统地对ＭＦＲＣ５００芯片的操作流程进行研究，设计主程序的流程图和各个模块子程序，使用Ｃ５１语言丌发了读写器的底层控制软件，并完成程序的调试，证明结果满足设计要求。

射频识别以其方便快捷成为业界瞩目的焦点，而中国Ｊ下在成为射频识别标签

生产最被看好的生产基地。将射频识别应用到门禁系统，具有广泛的应用前景，

ＲＣ５００；读卡器：串口通信本文基于这一思想设计了小型门禁系统的底层模块，同时还有待于进一步研究扩展，比如利用Ｉｎｔｅｍｅｔ接入取代ＲＳ４８５联网方式，扩大系统的规模。关键词：门禁系统；射频识别：ＭＦ

基于射频识别技术的门禁系统的设计

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Ａｂｓｔｒａｃｔ

Ｔｏｍｅｅｔｔｈｅｎｅｅｄｓｏｆｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｇｅ，ｅｎｓｕｒｉｎｇｓｅｃｕｒｉｔｙｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｕｓｅｒｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｋｉｎｄｓｏｆｎｅｅｄｓ，ｅｎｔｒａｎｃｅｇｕａｒｄｓｙｓｔｅｍｃｏｍｅｓｏｕｔＧａｔｈｅｒｅｄｗｉｔｈｃｏｍｐｕｔｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｍａｇｎｅｔｉｃ－ｅｌｅｃｔｒｉｃｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｍａｋｅｓｃａｒｄａｎｄｌｏｃｋｓｇｅｔ”ｉｎｔｅｇｒｉｔｙｄｉａｌｏｇｕｅ”ｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｔｈａｔｓｍａｒｔｃａｒｄｓｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｏｐｅｎｏｒｃｌｏｓｅｏｆｔｈｅｄｏｏｒｓ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓａｎｅｗｍａｎａｇｅｍｅｎｔｃｏｎｃｅｐｔ，ｗｈｉｃｈｎｏｔｏｎｌｙｍａｎａｇｅｒｃａｎｐｒｏｖｉｄｅａｓａｆｅ，ｆａｓｔｅｒ，ｍｏｒｅａｕｔｏｍａｔｅｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｔｙｌｅ，ｂｕｔａｌｓｏｏｆｆｅｒｔｈｅｕｓｅｒｓ，ａｇｒｅａｔｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｗｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍ．

（１）ＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌｎｅｔｗｏｒｋｓｙｓｔｅｍ

ｂａｓｅｄｏｎｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎＩＣｃａｒｄ，ｗｈｉｃｈａｎａｌｙｓｉｓｅｓｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｈａｒｄｗａｒｅｄｅｔａｉｌｅｄｌｙ，ｇｉｖｅｓｏｕｔｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｃｉｒｃｕｉｔｐｒｉｎｃｉｐｌｅｄｉａｇｒａｍｏｆｍａｋｉｎｇｃｏｎｔａｃｔｌｅｓｓＩＣｃａｒｄＰｒｏｘｉｍｉｔｙＣｏｕｐｌｉｎｇＤｅｖｉｃｅ（ＰＣＤ）．ＴｈｅＰＣＤｉｓｃｏｎｓｉｓｔｅｄｏｆＲＦａｎｔｅｎｎａ，ｒｅａｄ／ｗｒｉｔｅｍｏｄｕｌｅ，ＲＳ４８５ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｉｎｔｅｒｆａｃｅａｎｄＭＣＵ，ｗｈｉｃｈｃａｎｒｅａｄ／ｗｒｉｔｅｔｈｅＭｉｆａｒｅｃｏｎｔａｃｔｌｅｓｓＳｍａｒｔＣａｒｄｏｆＰｈｉｌｉｐｓｃｏｍｐａｎｙ，ｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅｏｆｒｅａｄｉｎｇｃａｒｄｉｓ１０ｅｍｒｏｕｇｈｌｙ．ＴｈｅｓｙｓｔｅｍｗｉｌｌｄｉｓｐｌａｙｔｈｅｃｌｏｃｋｗｈｅｎｔｈｅｒｅｉｓｎｏｃａｒｄｅｎｔｅｒｅｄｉｎｔｏｔｈｅｓｃｏｐｅｏｆＲＦｅｎｅｒｇｙ：ｗｈｅｎｔｈｅｃａｒｄｅｎｔｅｒｅｄｉｎｔｏｔｈａｔ，ｔｈｅｒｅａｄｉｎｇｃａｒｄｄａｔａｗｉｌｌｂｅｄｉｓｐｌａｙｅｄ．

（２）ＤｅｅｐｌｙｓｔｕｄｅｄｔｈｅＲＦＩＤａｎｔｅｎｎａＥＭＣｆｉｌｔｅｒｓ．ｒｅｃｅｉｖｅｃｉｒｃｕｉｔａｎｄａｎｔｅｎｎａ

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（３）ＲｅｇａｒｄｔｈｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｆｏｒｎｅｔｗｏｒｋｅｑｕｉｐｍｅｎｔｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，Ａｃｃｅｓｓ

ＣｏｎｔｒｏｌＴｅｒｍｉｎａｌｕｓｉｎｇＲＳ４８５ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ｗｈｉｌｅｃｏｍｂｉｎｉｎｇＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌＲＳ４８５ｒｅａｄｅｒｏｎｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋｔｏｐｏｌｏｇｙ，ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅＲＳ４８５ｉｎｔｅｒｆａｃｅａｎｄＰＣｃｏｍｐｏｎｅｎｔｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｓｙｓｔｅｍ．Ｒｅａｄｅｒｐｅａｃｅｔｉｍｅｃａｎｗｏｒｋｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙ，ＰＣｅｖｅｒｙｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙｔｏｖｉｓｉｔｓｏｍｅｔｉｍｅｒ …… 此处隐藏：12701字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……