智能门禁系统毕业论文目录1 绪论 (1)1.1 门禁系统简介 (1)1.2 门禁系统的发展趋势 (1)2 门控系统设计方案 (2)2.1 门禁系统的方案选择 (2)2.2 门禁系统的组成 (3)2.3 系统实现功能 (3)2.4 最小系统的设计 (3)3 门禁系统的硬件设计 (5)3.1 门禁控制器 (5)3.2 射频卡与读写器 (9)3.2.1 射频卡 (9)3.2.2 读写器 (10)3.3 电控锁 (11)3.3.1 继电器 (11)3.3.2 电控锁分类 (11)3.4 键盘设计 (12)3.5 LCD12864液晶显示 (12)4 门禁系统的软件设计 (15)4.1 软件开发环境 (15)4.2 软件整体流程图 (15)4.3 键盘程序流程 (16)4.4 读卡程序流程 (16)5 门禁的系统软硬件调试操作 (18)5.1 硬件调试 (18)5.2 软件调试 (18)5.3 实际效果 (18)结论 (20)参考文献 (21)附录程序 (22)致谢 ............................................... 错误!未定义书签。

1 绪论1.1 门禁系统简介由于当今社会生活节奏快、压力大，经济也在不断发展前进，人们生活方式也在不知不觉中变化着，与此同时门禁系统得到广泛的普及。

门禁系统在当今社会安全起着不可或缺的作用，运用自动识别技术来控制私人居住地和公司以及政府重要部门进出人员，将犯罪直接拒之门外。

门禁系统是信息时代的产物，是世界信息产业发展的一个新生领域。

最早的传统门锁只是对于机械原理的运用，是纯粹的机械装置，虽在不断地进步，但也总能通过暴力等非正常方式打开，相对于门禁系统安全性较低，传统钥匙门锁在携带，丢失等情况下的处理较为复杂繁琐。

随着继电器电子门锁的出现安全性和方便性得到了很大的改善。

其实门禁系统就是在门口装有读取信息设备，只在进出人员经授权持有正确信息存储装置的情况下才可进去。

这有效的管理了出入通道的开启和关闭，对进出人员在第一时间进行了控制监督，将危险系数降到最低。

在长期发展的过程中，门禁系统已是种类繁多，具体可分为密码控制门禁系统 , 刷卡控制门禁系统 ,生物识别门禁系统等几大类。

其中刷卡门禁的使用较为广泛。

1.2 门禁系统的发展趋势在科技进步的过程中，电子行业首当其冲，其中门禁系统便得到了跨越式的进步，从萌芽已到了成熟期。

门禁系统主要依赖于自动识别技术的支持，而无线通信和电子信息技术的进步，使得门禁系统中的自动识别技术更加成熟，这也是门控系统如今更加合理人性化的原因。

随着性的提高，有些用户需要更高级别的门禁系统。

在门禁系统发展初期，接触式IC卡独占鳌头，但由于接触式IC卡磨损较大造成使用期限减短等问题，这驱使着识别系统的技术不断进步，非接触式将会占据市场。

在国际大环境的促使下，非接触式IC卡产品将出现在国将在各行各业行业中。

非接触式在可靠性、使用方便快捷、成本上都将占据优势。

而非接触式IC卡在居民小区的使用中会备受青睐，生物识别技术将会在安防等重要部门得到重视，门禁系统的发展将被推向高潮。

如今，现在，人们将目光转向了如何研发门禁系统的衍生功能，使门禁系统和其他科技结合起来，实现更多的功能。

以门禁系统为基础添加其他相应的设备，以实现监控、对讲、报警等功能，同时门禁软件的稳定性和集成性将越来越高，从而为公安交警领域、机动车管理、企事业部管理监督等更好地服务。

2 门控系统设计方案2.1 门禁系统的方案选择1、前端信息采集部分前端信息采集部分一般有卡片读出式、密码输入和生物特征提取三大类。

（1）卡片式（即刷卡部分）依卡片工作方式有接触式和感应式两类：接触式卡片有磁条卡、条码卡、红外线卡、铁码卡、集成电路智能卡（也成IC卡）等；感应卡由一片编程的特殊芯片和一组天线组成。

天线用来发射和接受电磁波，芯片是感应卡的核心元件。

感应卡具有防水、防污、能用与潮湿恶劣的环境等优点，刷卡时非常方便；感应速度快，节省时间，并且应具备隔感应特性，因此有隐秘性。

目前多用于REID射频卡。

（2）密码输入式密码输入式有面板固定式键盘和乱序键盘两种。

面板固定式键盘的0~9在键盘的位置是固定不变的，因此，在输入密码是，易于被人记住仿冒，现仅用于与刷卡机配套使用。

乱序键盘亦即0~9共10个数字在显示键盘上的排列方式不是固定式，而是随机的，每次使用时显示数字的顺序都是不同，这样就避免了被人窥视而泄露密码之可能。

重要场所多采用这种方式。

（3）人体生物特征提取式由于生物特征有着“人各有志、终身不变”和“随身携带”的特点，因此具有无法仿冒与借用、不怕遗失、不用携带、不会遗忘，具有独特性、唯一性、安全性，适用于高性场所及电脑中心的信息安全保护。

目前一般有声音、签字、眼虹膜、掌形、指纹与面像等特征提取式，但现在比较成熟与使用最多的是指纹图像的采集处理与识别的门禁系统。

2、信息传输部分信息传输部分有有线与无线传输之分。

（1）有线传输门禁有联网型和非联网型（独立式），其有线传输多采用双绞线、线、电缆、光缆等。

（2）无线传输无线传输采用微波、红外光波或移动通信网络等。

通过分析此系统卡片式和密码输入式相结合的方式通过无线传输来执行“钥匙”的功能。

通过硬件与软件的结合来控制整个系统的正常工作。

2.2 门禁系统的组成门禁系统的最基本的三要素为“3W”：When（何时）、Where（何地）、Who（何人）。

1、控制器：系统的大脑，系统的所有动作都是由它发出控制命令。

2、读卡器：系统的输入设备，有感应式和密码加感应式两种。

3、系统软件：通过软件我们使控制器按照我们的要求来控制整个系统。

4、电锁：对门的开关控制都是由它完成。

5、感应卡：人员进入管制通道的凭证。

6、键盘输入装置：执行密码输入动作。

7、显示器：对卡或密码的合法与正确进行提示。

在现今社会，门禁系统的应用围越来越广泛，也正是由于门禁系统实用性强，市场需求大，应用广泛，我们便选此作为研究设计的课题。

2.3 系统实现功能非接触式IC卡门禁系统已成为未来发展的重要方向。

本设计将非接触IC卡和键盘密码结合起来分别控制门锁。

通过控制系统使该设计实现以下功能：1、通过上位机设置6位密码，设置后，密码保存到存储器AT24C02中，掉电数据保存功能。

2、支持非接触式IC卡授权功能。

3、支持非接触式IC卡注销功能。

4、自动识别非接触式IC卡功能。

如刷授权过的IC卡，提示“合法卡”并且开门。

如果刷未授权的IC卡，提示“非法卡”，不开门。

5、如忘记携带IC卡，可通过键盘手动输入密码功能。

密码输入错误显示器会出现错误提示且继电器不工作（不开门）；若密码输入正确则继电器工作（开门）。

6、具有上位机保存数据功能。

这使得传统的机械门锁的钥匙被一非接触式IC带取代，使财产保护更加安全，且可控制进出权限，记录进出人员信息。

在卡片忘记携带的情况还可以通过键盘输入密码进去。

2.4 最小系统的设计ST89C52单片机与ATC89C52在电子业部有着广泛的赞誉，所以这两种芯片初步定为核心控制器。

但是ST89C52单片机相较于ATC89C52单片机的性能更为优越，其芯片的可控性更高，而且价格更为便宜。

还有AT89C52已经逐渐停产，所以最终选用AT89C52单片机。

STC89C52单片机具有低电压，功耗低，高性能CMOS8的特点。

部含有只读存储器，具有8K字节，而且可编程可擦除。

核使用MCS-51，与传统的单片机相比，MCS-51的到了很大的改善，增添了很多新的功能，能够为控制系统提供相对较多的解决方案。

通过比较和系统设计，决定以STC89C52单片机作为系统的控制核心，以其为基础添加外围电路。

门禁系统的工作主要分为传感、管理和执行三个步奏。

其原理图如图2-1所示。

图2-1 门禁系统总电路原理图3 门禁系统的硬件设计本系统的硬件主要包括电源，门禁控制系统，读卡模块，矩阵键盘模块，显示模块，门控锁。

最终通过各个模块之间合理连接，实现硬件电路的设计。

主框图如图3-1所示。

图3-1 系统总框图3.1 门禁控制器控制器需要承受密码键盘输入、提示屏幕的显示、信息的运算和传输等的控制功能，可以说是真个设计的命脉。

因此对于控制器的选择尤其重要。

对于门禁控制器的选择决定采用ST89C52单片机。

此系列单片机在具备高性能CMOS8、低电压，功耗低的特点。

含有只读存储器，具有8K字节，而且可编程可擦除。

ST89S52同样使用的是8051单片机的核，但是他在设计的过程中加入了许多其他51单片机没有的新功能。

兼容MC51指令系统，含有8位CPU，可编程Flash，能够为控制系统提供相对较多的解决方案，使用方便。

其中还有如下特点：最高工作频率为35MHz的CPU，8k的存，512K的RAM， 32 位I/O 口线。

具有4KB EEPROM，MAX810复位电路，高密度非易失存储器。

3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断设置，全双工串行口。

还可将STC89C52降至0Hz 静态逻辑操作。

总控制电路如图3-2所示。

1.时钟电路在单片机部高增益反相放大器构成振荡电路，放大器有一个输入端和输出端，分别为引脚RXD和TXD。

时钟的组成方法有部和外部两种。

时钟电路的部产生形式电路如图3-3(a)，把定时元件外接在输入端和输出端两引脚上，自激励震荡从便从部振荡器产生。

时钟电路的外部产生方式电路如图3-3(b)，RXD与地相接，TXD与外部振荡器相接。

对外部振荡信号，只需确保脉冲宽度，正常选用频率在12MHz以下的方波信号。

图3-2 单片机总控制电路（a）部方式时钟电路（b）外部方式时钟电路图 3-3时钟电路2.复位（1）复位操作单片机的初始化设置即为复位。

最重要的一个作用是将PC初始化为0000H，使单片机起首执行的单元为0000H。

在操作不当或运行发生错误时系统会处于死锁状态，这时可利用复位键将系统重启。

复位功能可对PC和别的寄存器产生影响，对及存的影响复位状态如表3-1所示。

表3-1 对复位状态的影响表（2）复位信号及其产生复位信号的输入端是RST端口。

复位信号的有效电平是高电平，有效时间可保持24个振荡周期以上。

当使用的晶振颇率为6MHz时，复位操作应在复位信号保持时间应在4us以后实现。

出现复位信号的电路逻辑如图3-4所示。

图3-4 复位信号的电路逻辑图完整的复位电路有两部分即芯片、外。

其中送至施密特触发器的复位信号(RST)是由外部电路产生的，之后会对每个机器周期的S5P2时刻对施密特触发器的输出采样，经过这一系列的反应才能得到部复位操作所需要的信号。

复位操作分为手动复位和自动复位。

外部复位电路的电容充电，可以为复位电路提供电压，这样可以实现上电自动复位，其电路如图所示。