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基于射频识别技术的门禁系统的设计

潘海军

   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,使卡与锁之间实现完整“对话”功能,以智能卡来控制门锁的开启,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(Radio Frequence Identification: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机会每隔一定时间访问读卡器,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、I2C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MF RC500的特性,系统地对MF RC500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语言开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,而中国正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,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Internet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 RC500;读卡器;串口通信
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:湖南大学2007年
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