基于單片機(jī)的智能安全門禁開鎖系統(tǒng)

張彬, 帥小應(yīng)，李林飛，張文靜，潘倩

摘要： 當(dāng)今時(shí)代人們對(duì)于安全的要求越來越高，因此急需一款電子產(chǎn)品用來保護(hù)人們的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全。門禁開鎖系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于我們的日常生活，它可以用來保護(hù)一些重要場(chǎng)所，例如辦公室，小區(qū)等，然而，這些系統(tǒng)在安全和效用方面還有進(jìn)一步改進(jìn)的余地。本論文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于STC89C51單片機(jī)的智能安全門禁開鎖系統(tǒng)，該系統(tǒng)安全方便，同時(shí)成本較低，具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和可觀的市場(chǎng)前景。

關(guān)鍵詞：智能門禁;門禁開鎖系統(tǒng);STC89C51單片機(jī);RFID

中圖分類號(hào)：TP368.1? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）19-0088-03

Intelligent Security Access Control and Unlocking System Based on Single Chip Microcomputer

ZHANG Bin， SHUAI Xiao-ying， LI Lin-fei， ZHANG Wen-jing， PAN Qian

（School of Computer Science and Technology， Taizhou University， Taizhou 225300， China）

Abstract： In the era of today，people have higher and higher requirements for safety， so an electronic product is urgently needed to protect peoples personal safety and property safety. The assess control management system is widely used in daily life. It is an intelligent control system used to protect communities and important places. However，in terms of security and practicality， these systems have room for further improvement.This thesis designs and implements an intelligent assess control system based on STC89C51 micro-controller. The system is safe，convenient，and low in cost. It has certain practical application value and considerable market prospects.

Key words： Intelligent entrance guard; Entrance guard management system; STC89C51 micro-controller; RFID

1 引言

如今科技社會(huì)發(fā)展欣欣向榮，智能門禁開鎖系統(tǒng)已經(jīng)成為大家生活中不可或缺的一部分，它能很好地保護(hù)了大家的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全[1-2]。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要效果是能在打開電源運(yùn)行后，對(duì)于在識(shí)別范圍內(nèi)的射頻卡進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)有射頻卡進(jìn)入到讀卡器的讀卡范圍內(nèi)時(shí)，這時(shí)指示燈黃燈閃爍，并會(huì)自動(dòng)讀取射頻卡序列號(hào)，并將射頻卡序列號(hào)傳送給單片機(jī)，單片機(jī)判斷該射頻卡是否有效。若該射頻卡的卡號(hào)存在，系統(tǒng)會(huì)執(zhí)行開鎖操作，并指示燈紅燈亮，掉電也不會(huì)丟失。若該射頻卡的卡號(hào)不存在，則不會(huì)開鎖，還可以寫入和清除射頻卡號(hào)。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于單片機(jī)智能門禁系統(tǒng)是以STC89C51單片機(jī)為核心，系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)是由單片機(jī)模塊、射頻模塊、按鍵模塊及指示燈模塊組成[3]。當(dāng)有射頻卡靠近時(shí)，射頻模塊接收到信號(hào)，單片機(jī)控制指示燈黃燈閃爍，此時(shí)如果按下按鍵模塊里的寫入按鍵，就會(huì)把射頻卡的卡號(hào)寫入進(jìn)單片機(jī)內(nèi)部EEPROM，單片機(jī)保存卡號(hào)數(shù)據(jù)，此時(shí)指示燈紅燈會(huì)點(diǎn)亮，代表開鎖，當(dāng)射頻卡離開，紅燈和黃燈就會(huì)自動(dòng)熄滅;當(dāng)保存了卡號(hào)的射頻卡靠近，指示燈紅燈亮后，可以按下按鍵模塊里的清除按鍵，把當(dāng)前射頻卡號(hào)從單片機(jī)內(nèi)部EEPROM中刪除，之后射頻卡再靠近，指示燈紅燈不會(huì)亮，表示清除成功。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示：

2.1 復(fù)位電路

復(fù)位電路是單片機(jī)的初始化操作，讓單片機(jī)中的各部分都處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，類似于重啟功能。電腦可以通過一鍵重啟使得死機(jī)等狀態(tài)結(jié)束，然后重新開始執(zhí)行程序，單片機(jī)的復(fù)位電路也是相同的道理。當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)在正常運(yùn)行中，因?yàn)槭艿酵饨绛h(huán)境干擾而出現(xiàn)程序卡死的時(shí)候，按下復(fù)位按鈕，程序就可以重新開始運(yùn)行[4]。

它主要是由電容，RST引腳和一個(gè)電阻組成。當(dāng)單片機(jī)啟動(dòng)以后，電容C1兩端電壓將會(huì)持續(xù)充電，而電阻兩端的電壓幾乎為零，這時(shí)RST引腳處于低電平，系統(tǒng)正常工作，當(dāng)按下復(fù)位按鍵后，這時(shí)候電容兩端形成閉合回路，電容被短路，電容開始釋放掉之前充的電量。電容兩端電壓迅速下降，這時(shí)電阻兩端電壓上升，如此RST引腳又接收到高電平，單片機(jī)達(dá)到復(fù)位效果。單片機(jī)復(fù)位電路如圖2所示：

2.2 晶振電路

晶振，全稱晶體振蕩器，是一種高精度和高穩(wěn)定度的振蕩器。在單片機(jī)運(yùn)行的時(shí)候，需要一個(gè)脈沖信號(hào)，來作為執(zhí)行指令的觸發(fā)信號(hào)，振蕩器就起到這個(gè)作用。它是由一個(gè)晶體振蕩器和兩個(gè)瓷介電容組成的，它有兩個(gè)諧振點(diǎn)，晶體自身的特性，使得兩個(gè)的頻率的距離十分接近，它們?yōu)橄到y(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)，并且使得電路各組件之間相互配合工作。并且使各部分保持同步，來保證電路的正常運(yùn)行，保障整體電路的穩(wěn)定[5]。單片機(jī)晶振電路如圖3所示：