智慧校园系统-门禁系统的设计

Abstract 11.1选题的背景及意义 1 1 21.2选题的科研状况和发展分析 1.4主要研究问题和研究路线 2.RFID门禁系统的基本工作概论 2.1RFID通信 2.1.1RFID技术 2.1.2RFID技术的类型和工作方式分类 2.1.3系统的基本工作原理 2.1.4RFID系统的结构 3.1.1控制器选型 3.1.2控制器STM32F103C8T6最小系统及其管脚说明 3.2LCD12864液晶显示模块 3.2.1LCD12864的简要介绍 3.2.2LCD12864的管脚说明 3.3RFID—RC522读写器模块 3.3.1RFID—RC522概述 3.3.2MFRC522管脚排列 3.3.3MFRC522芯片概述 3.3.4MFRC522特性及其应用场合 3.4蜂鸣器控制电路 3.6片电源AMS1117-3.3及电源指示灯电路 3.7按键控制电路 3.8USB转串口电路 3.9AT24C04存储芯片电路 3.10本章小结 4.RFID门禁系统的开发软件设计 4.1主程序设计流程图 4.2LCD显示程序设计 4.2.1LCD初始化 4.2.2LCD显示 4.3报警功能 4.4本章小结 5.Keiluvision5开发软件简要介绍 5.1KeilC51语言开发软件 5.2程序调试和编译 5.4.1硬件材料的选择 5.4.3门禁系统RFID射频卡打开门禁 5.4.4门禁系统对于非法卡的识别及报警装置调试 5.4.5门禁系统对于更改射频卡的使用权限功能的实现 参考文献 一方面，传统的门禁需要机械锁头和钥匙配对使用，即每一把锁必须配对一把钥匙，这就需要人们随身携带大量的钥匙，同时机械锁可以通过一定手段去打开，由于一些机械误差以及摩擦因素存在，其安全性和耐用性大打折扣，市面需要一种较为成熟的门禁系统的同时，新时代的人们对于自身个人信息和财产的安全问题越来越重视，而对于本文所研究的门禁系统在这种应性需求的刺激下不断进化，利用新技术进行升级的智能化门禁系统门禁系统主要由机械设计、电子电路、自动控制系统组成，可以适用于安全性要求很高的场所，能够更好的为人们提供安全保障。基于RFID技术，即无线射频识别技术作为基理论上可以识别无数张标签的信息，可以实现一个机器对应一个群体，系统的识别算法也可以识别出其他非法操作卡，是属于自动识别技术中的一种无线射频识别技术[4]。在一些科技发达的国家，无线射频识别（RFID）技术已经被广泛应用在科学研究院、学校、美术院、旅馆、商厦、医院、企业还有其他生活场所等，是现如今安全防范技术重之处的同时还能发展其他辅助功能[7]。化转变，在众多的国家之中，美国的硅谷是RFID系统最前头的领军者，紧随之后的则种算法去处理，必须卡与机器相匹配，所以使得数据交换与协助工作的进行相当困难；性不能百分百保证，比如双胞胎难以区分识别，这就要求算法的技术需要更上一层楼，毕业设计的主要任务、研究问题和研究路线，对论文的主体构成和各个章节进行说明。等技术，在现在的科技上发展相当迅速[7]。RFID技术的类型按照通信频率它可以分系统是否设计合格的标准之一。所以根据不同的分类标准，实际工程运用之中大概按2.1.3系统的基本工作原理当RFID卡到达读写器的接收领域后，利用读写器发出的射出频率脉冲来提供RFID负责数据的信息交互和统筹管理。在感应范围之外，无源系统因为没有能量无法工作，并衡量利弊之后选择无源系统进行该设计，即后文提到的RC522的识别模块进行设计。期再攻克一下软件环节，相信该门禁系统的设计问题的解决得会更加顺利。3.1.1控制器选型图3.2STM32F103C8T6最小系图3.5LCD12864液晶显示屏模块实物图图3.6LCD12864液晶显示屏模块外形结构参数表3-4LCD12864管脚功能管脚名称管脚功能描述1VSS 2VCC 3VO LCD驱动电压输入端4H/L指令/数据并行选择信号；串行的片选信号5H/L读写并行选择信号；串行的数据口6EH/L使能并行信号；串行的同步时钟7DB0H/L8DB1H/L9DB2H/LDB3H/LDB4H/LDB5H/LDB6H/LDB7H/LPSBH/LNC /RESETH/L复位端，低电平有效NC AVDD背光源正端（+5V）KVSS背光源负端（-0V）对电压调节，实现合适的显示对比度，这决定了LCD能否正常图3.7RFID—RC522读写器模块示意图用相互独立的多组电源供电，以避免模块间的相互干扰，提高工作的稳定性。MFRC5223.4蜂鸣器控制电路器是一种电子控制器件，它具有控制系统和被控制系统，通常应用于自动控制电路中，器发表开关电源稳压器电池充电器活跃的小型计算机系统接口终端笔记本电脑的电源耦合高频信号，门禁系统中的AMS1117-3.3以及电源指示灯电路图如图3.13所示。AT24C04芯片的资料数据不会轻易丢失，在断电的情况也能保存较长时间。那么对于AT24C04存储芯片电路如图3.16所示。本章对单片机的最小系统电路进行讲解，还有系统的硬件如STC89C52单片机控制4.1主程序设计流程图图4.2LCD12864初始化流程图{}}}{}{}{{}}{}{{}{{}}{{}}{}{{}{{{}{{}}{{}}{{}}{{}}{{}}后使用，同时程序在编写过程之中需要注释来说明，方便在之后对程序进行仿真试验，KeiluVision5软件的程序编译界面如图5.1KeiluVision5软件软件编译界面5.2程序调试和编译的底板为万用板，也就是我们熟知的洞洞板子，而且制作时按照在AltiumDesigner表5.1成品制作所需材料图5.3RFID射频卡开启门禁系统示意图图5.4门禁系统对非法卡的响应以及报警装置示意图更改射频卡的权限，我们对图中的五个按键进行，操作，先按左边数起的第二图5.6新的权限门禁系统响应示意图[1]李忠国.单片机应用技能训练.北京：人民邮电出版社,2006.[2]何立民.单片机高级教程、应用于设计.北京：北京航空航天大学出版社，2000.[3]杨晶晶.基于STM32的智能门禁系统的设计.华北理工大学.2019.[4]刘守义.智能卡技术.西安：西安电子科技大学出版社，2004.[5]林全新.单片机原理与接口技术.北京：人民邮电出版社，2002.[6]陈宏宇.RFID系统入门.台北：文魁资讯股份有限公司，2004.[7]刁建成.RFID原理与应用.台北：全华科技图书股份有限公司，2005.[8]张洁.基于RFID技术的智能门禁系统设计.河北科技大学.2010.[9]AbdulMalikShaari，NurSafwatiMohdNorb.PositionandOrientationDetectionofStoredObjectUsingRFIDTags.DepartmentofAppliedMechanics,FacultyofMechanicalEngineering,UniversityTechnologyMalaysia.《ScienceDirect》2017（184708–715./*卡数量存储*//*卡数量存数组*//*先后存放IC卡的类型和UID(IC卡序列号)*//*读卡返回状态*//*临时存放IC卡的类型和UID(IC卡序列号)*//*录入卡号标志为*//*模式*//*按键计时*//*浏览卡号计数*//************************************************************************************************************************/{{i--;}}/************************************************************************************************************************/{}/************************************************************************************************************************/{{}}/************************************************************************************************************************/{{{//录入卡号//卡号增加//保存卡号}}/************************************************************************************************************************/{uint8_ti;{{}}}/************************************************************************************************************************/{}{}/************************************************************************************************************************/{if(i)}/************************************************************************************************************************/{if(i)}/************************************************************************************************************************/{{{}{{{}}}}{{{{//取最后一个卡号//覆盖当前，录入卡号{}}}{{{}{}{}}}/*************************************************************************************************************************/{/*滴答时钟初始化*//*lcd初始化*//*IIC初始化*//*设置工作方式*/{}/*开机读取内存里面保存多少张卡*/{///*切换模式*/{{{{{