黃冬林 馬祥 張永超

摘 要：智能門禁系統(tǒng)是智能建筑樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)中的安全系統(tǒng)，作為一種新型現(xiàn)代化安全管理系統(tǒng)，門禁系統(tǒng)把自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和現(xiàn)代安全管理措施結(jié)合起來(lái)。基于8051內(nèi)核的單片機(jī)89c52rc作為控制核心，RC522射頻卡作為輸入信號(hào)，非接觸式IC卡，以繼電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，液晶顯示模塊續(xù)稱門禁卡系統(tǒng)，由非接觸式IC卡和RC522傳感器模塊式綜合實(shí)現(xiàn)所有功能。

關(guān)鍵詞：門禁系統(tǒng)；51單片機(jī)

1.設(shè)計(jì)的背景及意義

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)門禁系統(tǒng)的研究已經(jīng)從認(rèn)識(shí)教育和試用階段進(jìn)入到了研發(fā)階段，在技術(shù)方面，中國(guó)目前也有很多廠家，仿制國(guó)外優(yōu)秀的門禁系統(tǒng)，主要的做法有兩種，第一種是購(gòu)買國(guó)外的門禁系統(tǒng)配件，如讀寫器、門控器等，再對(duì)其進(jìn)行二次軟硬件的設(shè)計(jì)。第二種方法是，除了核心芯片購(gòu)?fù)?，其余部件都是?duì)國(guó)外優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品進(jìn)行研制。而在系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方面，國(guó)內(nèi)的門禁系統(tǒng)大多以控制器為核心構(gòu)建的，門控器大多由國(guó)外企業(yè)研制。即門禁控制器先接收讀卡器的信號(hào)，再根據(jù)信號(hào)來(lái)決定是否開門。

2.系統(tǒng)主要器件的選擇

系統(tǒng)主要有單片機(jī)最小系統(tǒng)和24C02串行EEPROM、FRID-RC522射頻識(shí)別非接觸式IC卡片等組成。

2.1主控器件

本設(shè)計(jì)是STC89C52RC單片機(jī)為控制核心，RC522為非接觸式IC卡讀寫器，基于FRID的射頻識(shí)別技術(shù)綜合實(shí)現(xiàn)所有功能。系統(tǒng)框圖如下圖：

2.2 12864液晶

HS12864-15 系列中文圖形液晶模塊的特性主要由其控制器 ST7920 決定。ST7920 同時(shí)作為控制器和驅(qū)動(dòng)器，它可提供 33 路 com 輸出和 64 路 seg 輸出。在驅(qū)動(dòng)器 ST7921 的配合下，最多可以驅(qū)動(dòng) 256×32 點(diǎn)陣液晶。

2.3RFID-RC522智能卡

RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識(shí)別，俗稱電子標(biāo)簽，是一種通信技術(shù)，可通過無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。讀卡器通過天線發(fā)射激勵(lì)信號(hào)（一組固定頻率的電磁波），IC卡進(jìn)入讀寫器工作區(qū)內(nèi)，被讀寫器信號(hào)激勵(lì)。在電磁波的激勵(lì)下，卡內(nèi)的LC串聯(lián)諧振電路產(chǎn)生共振，從而使電容內(nèi)有了電荷，在這個(gè)電容的另一端，接有一個(gè)單向?qū)ǖ碾娮颖?，將電容?nèi)的電荷送到另一個(gè)電容內(nèi)儲(chǔ)存，當(dāng)所積累的電荷達(dá)到2 V時(shí)，此電容可以作為電源為其他電路提供工作電壓，供卡內(nèi)集成電路工作所需。

3.硬件電路及其原理

單片機(jī)最小系統(tǒng)由電源接口，開關(guān)，時(shí)鐘電路，下載接口，復(fù)位電路和STC89c52單片機(jī)組成。

復(fù)位電路：當(dāng)在89C51單片機(jī)的RST引腳引入高電平并保持2個(gè)機(jī)器周期時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部就執(zhí)行復(fù)位操作（若該引腳持續(xù)保持高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)）。

繼電器驅(qū)動(dòng)原理圖：有三極管的輸出特性，利用晶體管的飽和和截止特性構(gòu)成開關(guān)電路。P30為高電平時(shí)基極與集電極之間反向偏置，不導(dǎo)通；當(dāng)P30為低電平時(shí)，基極與集電極之間正向偏置，導(dǎo)通。電路工作，繼電器工作，單片機(jī)只需要吸收較小的輸入電流。三極管放大電流經(jīng)過繼電器。

此論文由西北民族大學(xué)電氣工程學(xué)院“雙E”項(xiàng)目資助，項(xiàng)目編號(hào)為：20171803。