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。