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基于单片机的RFID门禁控制系统设计 王纪摘要：该设计是基于STC89C52单片机与射频卡的无线门禁系统通过对已注册的射频卡进行识别，并与之建立通信，实现门禁的控制经实验检测，该系统能够提供较高的实时性和安全性关键词：RFID；单片机；门禁系统：TP393 ：A ：1009-3044（2016）17-0243-03在信息网络时代飞速发展的今天，门禁技术已经超越了传统单纯的以门和钥匙的管理模式，可以通过嵌入式系统与物联网技术相结合，运用电子、机械、光学、通信及计算机等多种技术，实现重要场所的出入管理以单片机技术为核心，配以RFID技术所实现的门禁系统，不仅能够有效快速地实现门禁管理，安全技术也优于传统方式，已逐渐成为一套完整的管理系统，在银行、宾馆、档案室、办公间，智能化小区等多种场所发挥着巨大的作用[1]1 门禁系统整体设计本设计的门禁系统主要由单片机最小系统控制电路，FM1702读卡电路，继电控制电路，存储电路与蜂鸣器报警等组成系统结构成图如图1所示，通过单片机系统与外围电路对读卡电路进行控制，读卡电路将RFID射频卡信息读取进系统中，通过继电控制电路实现对门的开启或者报警[2]。

本设计采用STC89C52单片机控制射频卡，通过天线对Mifare卡进行读写操作；将读取的数据通过RS485通信模块与上位机PC进行通信，传输所获取的数据2 系统硬件电路图设计2.1 STC89C52的电路连接本系统中，STC89C52单片机最小系统电路连接图如图2所示，采用串行通信，与FM1702读卡器电路相连其中单片机的P0口与FM1702芯片的控制总线相连，上电成功后进行射频卡的数据读取2.2 天线设计射频卡读写器采用电感耦合方式连接，通过产生的磁通量，建立读卡器与射频卡传递信息的环境，由于本射频卡是无源卡片，该磁通量还负责向射频卡提供电源因此，本设计的读卡器天线不但需要具备较大的线圈电流，以产生较大的磁通量，还要求尽量在额定功率下工作，减少磁通量的耗损另外，为了适应多种载波信号的，还需要有较大的带宽[3]天线匹配电路主要包括一个EMC低通滤波器，一个接收电路，天线匹配电路和天线线圈，其工作过程为：通过天线读取的数据经过电路送到FM1702芯片的RX脚FM1702通对驱动管脚进行数据的检测和解调，并根据配置的寄存器进行处理单片机通过P3口读取数据天线的直接连接的匹配电路如图3所示。

2.3 继电控制电路继电控制电路通过单片机输出端输出与三极管相连，驱动继电器开关继电器的输出端一端与线圈相连，另一端接地继电器线圈产生磁场，使继电器的常开节点和公共点相闭合，而这两个点与电子锁的两根控制线相连，使得继电器的两节点的断开和闭合可以控制电子锁的开门和锁门因此，当单片机输出端产生低电平时，三极管处于导通状态，此时三极管做开关，处于饱和导通，输出信号为反相的高电平继电器线圈通电，触电开关吸合，电子锁控制线接通开门反之，单片机没有输出时为高电平，三极管截止，输出为低电平，继电器线圈没电，触电开关打开，电子锁控制线断开锁门电路图如图4所示3 射频卡读卡器的软件设计射频卡读卡器的程序主要由主程序，调制解调操作程序和通信程序三部分组成通过初始化系统实现对单片机各引脚和寄存器的设置，以及对读卡器的各寄存器设置初值、开启射频环境、看门狗复位及对串口进行初始化等主要流程如图5所示读卡器主程序主要实现对读卡器电路的初始化，射频卡的检测中断处理程序，以及与上位机的通信处理程序，主要流程图如图6所示3.1 读卡过程及程序设计介绍读卡过程的程序主要实现对射频卡的读取操作，主要包括卡片的初始化程序，防碰撞程序，卡片数据的读取操作等。

通过对卡片初始化后，在射频天线的检测范围内，一旦有卡片进入，就会被检测到当有多张卡片时，会运行防碰撞程序被检测的卡片在进行识别后，就进入卡片数据的读写程序3.2 识别卡片对卡片的识别就是读取卡片内保存的编码，然后将保存在存储器中的卡片编号与检测到的卡片进行对比，对比无误后，之后进入卡片数据的读取尽管这个过程比较简单，但却是整个卡片读取过程中最重要的，只有正确选中卡片，之后的操作才能正确进行3.3 读取卡片在完成了卡片式别后，就确认该卡片是有效的卡片，接下来就进行对射频卡的数据读写读卡函数从已通过密码验证的扇区中读取一个数据块，共16个字节，其中前面几个字节即为卡号，所以需要前面5个字节4 总结本文主要针对门禁控制系统的应用进行设计，采用STC89C52芯片通过与射频模块进行通信，控制继电器的接通和断开，实现了门禁系统的进出入的管理通过验证，用该单片机控制的门禁控制系统可以达到预期的要求，同时根据门禁系统的特殊要求，设计并实现了对射频卡的选择、读取以及报警电路，实现了门禁控制系统功能，达到了较为理想的效果[4]参考文献：[1] 朱嵘涛. STC15单片机和nRF2401的无线门禁系统设计[J].单片机与嵌入式系统应用，2014，17（6）：57-59.[2] 张永宏. 基于51单片机与nRF24L01无线门禁控制系统设计[J].江苏科技大学学报，2013，27（1）：64-67.[3] 周斌. 基于AVR单片机的门禁控制器的设计与实现[J].计算机测量与控制，2007，15（12）：1788-1790.[4] 董蕴华.基于RFID技术的无线门禁系统的设计[J].通信技术，2009，42（9）：105-107. -全文完-。