rfid识别技术的门禁设计与实现
目录
引言 1
(一) 无线识别门禁的发展背景 1
(二) 无线识别门禁的国内外发展现状 1
(三) 本文主要研究内容 2
一、 方案设计及元器件选择 3
(一) 无线识别门禁的方案设计 3
(二) STC89C52单片机简介 3
(三) LCD1602液晶屏幕简介 4
(四) RC522型RFID识别器简介 4
(五) DS1302时钟芯片简介 5
二、 系统硬件设计 6
(一) 最小系统电路设计 6
(二) RC522识别卡片电路设计 6
(三) 门禁的液晶显示设计 7
(四) 蜂鸣提示电路设计 8
(五) 北京时间计时电路设计 8
(六) 门锁模拟电路设计 9
三、 系统软件设计 10
(一) 无线识别门禁的主程序流程设计 10
(二) RC522识别卡片流程设计 11
(三) 门禁的液晶显示流程设计 11
(四) 蜂鸣提示声输出子程序流程设计 12
(五) 北京时间计量子程序流程设计 13
(六) 门锁模拟子程序流程设计 13
四、 无线识别门禁系统的实现.15
总结 16
参考文献 17
致 谢 18
附录一 原 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: @351916072@
理图 19
附录二 PCB图 20
附录三 元件列23
附录四 实物图 .24
附录五 程序.25
引言
(一)无线识别门禁的发展背景
无线识别门禁系统在本文中将通过STC89C52单片机来落实决定,考虑到目前市场上的大多数中高端性能的无线识别门禁系统产品的售价都非常高,经过资料查阅后可以知道其内部的整体架构也不过是一些常用的嵌入式系统架构,以中高端的单片机等微处理器芯片做主控,在单片机外部布置了一些高性能传感器来搜聚信号,这种结构我们大学期间已经经过系统的学习,所以本课题决定采取一款最为熟悉的STC89C52单片机来实现程序代码执行器,实现无线识别门禁系统的所有功能,从而有望能够大幅度降低目前市场上相关无线识别门禁系统的整体成本水平,将具有中高端性能的无线识别门禁系统实现普及化,大量淘汰一些性能低劣的产品。通过对无线识别门禁系统用户所反应上来的一些建议和改进措施来看,近几年来越来越多的产品用户表现出对目前市面上大多数无线识别门禁系统的使用不满,究其原因是随着科学技术的飞速成长,智能仪器智能电子设备早已在工业和民用领域取得了广泛的普及,就以智能手机来说,几乎当下所有的智能元素都能够在手机中得到实现,所以对已经习惯于使用智能产品的用户来说,无线识别门禁系统中一些跟不上潮流或者人机交互不完善的操作都会被引起用户的不满,所以在无线识别门禁系统的发展背景中,这种系统持续不断的被改进和优化,这个改进和优化的脚步一直没有停下来。相关资料显示无线识别门禁系统的发展脚步在最近二十年间得到了飞速的提升,数字化无线识别门禁系统的出现要追溯到上世纪九十年代初期左右,此时正值8位单片机芯片快速发展的时期,初期的无线识别门禁系统在这段时间已经被推向了市面,相关企业和个人已经开始了对这种单片机支配系统的广泛研究,虽然此时的单片机控制器的性能还处于较低水平,但是通过C语言程序代码的构建,采用由简单到复杂的不同难度的程序指令语句的控制,仍旧是能实现一些较为简单的控制功能,虽然较为简单,但依然是比之前的传统式无线识别门禁系统要好用很多,并且由于已经实现了一定的数字式,所以系统工作的稳定度也得到了巨大的提升。所以在这段时期这种新型的无线识别门禁系统被推向市场上后,逐渐的淘汰掉了大量的传统式无线识别门禁产品,由于能够很方便的实现量产,硬件电路大部分是由数字集成芯片构建,所以受到温度等因素的影响较小,批量化生产成本非常低。
(二)无线识别门禁的国内外发展现状
无线识别门禁系统经过最近几年的快速生长后已经实现了大幅度的性能提升,基本上已经全面发展成熟,无论是系统的研发技术还是生产产线,在国内外的相关企业中都已经普遍具备了这项条件,在我国的东南沿海分布最为广泛。
无线识别门禁系统最近几年中的发展过程中不断被植入各种新型的传感器,可以说传感器技术的飞速发展正在大幅度的推动无线识别门禁系统的成长脚步,根据一项报告显示,美国哥伦比亚大学的一个无线识别门禁系统研究小组对外公布了他们最新的一项研究成果,他们基于一款高性能无线识别门禁产品的基础上,将该产品所采用的用于采集外部信号的传感器探头摘下后,替换成他们自己研发的一款科技含量更高的新型传感器探头后,由于这个类型的探头与内部微处理器之间采用模拟电压信号进行信号交互,所以替换后可以直接使用。目前无线识别门禁系统在国内的研发团队主要精力主要投入到了如何较为明显的降低这种控制系统的功耗,较为行之有效的方案是使用具有休眠模式的主控芯片。
(三)本文主要研究内容
本文选用了一款性价比极高的STC89C52单片机芯片来作为主控器件,结合了LCD1602点阵屏幕、有源蜂鸣器、RFID模块、DS1302时钟芯片和HK4100F继电器等一些常见器件,设计出了一款具有较高性能的无线识别门禁系统,并实现了如下功能电路模块的设计:能够通过与STC89C52单片机之间的并行接口实现待显示数据交互,将RFID读取到的射频卡片信息以及RTC模块输出的实时时间日期等重要信息显示在屏幕上。能够在STC89C52单片机GPIO管脚的高低电平控制下实现对有源蜂鸣器的工作状态支配,当RFID读卡器成功读取到此次的ID卡号后那么单片机将驱动蜂鸣器输出提示信号。能够通过STC89C52单片机构建对RFID模块的数据读写,落实卡片身份信息的高精度识别和处理。设计DS1302时钟芯片的驱动电路,通过STC89C52单片机的三线式串行接口对该芯片驱动电路进行支配,可以快速获取到时间日期信息。能够通过STC89C52单片机的普通GPIO管脚落实两种电平的输出,从而实现对继电器的启闭进行支配,实现对门禁锁阀的启闭模拟。
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