课程设计-带电脑显示的IC卡门禁系统设计

单片机课程设计报告

带电脑显示的IC卡门禁系统设计

目录

0 前言 (3)

1系统组成与功能 (3)

1.1系统组成 (3)

1.2系统功能 (7)

2系统原理 (7)

2.1完整系统仿真原理图 (8)

3系统制作过程及最终实物图 (9)

3.1元器件的焊接 (9)

3.2 系统调试图 (10)

4门禁系统总流程图 (12)

5 主要程序源代码 (13)

6元器件清单 (14)

7 注意事项 (14)

8 结论 (14)

9 个人心得 (15)

参考文献 (15)

非接触式射频IC卡门禁系统

0 前言

随着微电子技术的发展和社会对服务行业自动化的迫切需要，越来越多的场合采用了IC卡门禁系统。伴随着RFID技术的迅猛发展和日趋成熟，IC卡技术在社会生活中得到了广泛的应用，譬如：汽车加油卡，公交卡，银行卡，门禁卡以及作为学生天天需要使用的一卡通。IC卡的使用让我们的生活更加方便快捷。使用IC卡作为货币存储介质，可以使得出行不需要携带太多的现金，不仅方便，而且更加安全，即使IC卡丢弃或者被盗，由于密码的保护，财产也可以得到十分周全的保护。再者，由于IC卡内部存储的信息是经过加密的并且可以是唯一的，因此IC卡可以作为身份识别使用，然后可以利用到门禁系统方面，这样就可以脱离沉甸甸的钥匙，而且更加安全可靠。总而言之，从目前发展来看，IC卡将来必然会和人们如影随形，成为学习工作生活的方方面面不可缺少的一部分，想手机一样对人们产生深刻影响。

本论文介绍了射频IC卡网络门禁系统的设计与开发，详细分析了系统的硬件设计和软件设计，给出了电路原理图，以及主要程序设计的流程图和程序。读卡器采用AT89C52单片机作

控制器，扩展上位机。随着感应卡技术，生物识别技术的发展，门禁系统得到了飞跃式的发展，出现了感应卡式门禁系统，指纹门禁系统等各种技术的系统，它们在安全性，方便性，易管理性等方面都各有特长，门禁系统的应用领域也越来越广。

系统组成与功能

1.1 系统组成

1.1.1 STC89C52及其外围电路

52单片机是对目前所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机，后来随着Flash rom技术的发展，8031单片机取得了长足的进展，成为目前应用最广泛的8位单片机之一。

STC89C52单片机具有以下特点：8位CPU，4kbytes 程序存储器，256bytes的数据存储器，32条I/O口线，111条指令，大部分为单字节指令，21个专用寄存器，2个可编程定时/计数器·5个中断源，2个优先级，一个全双工串行通信口，外部数据存储器寻址空间为64kB，外部程序存储器寻址空间为

64kB，逻辑操作位寻址功能，双列直插40PinDIP封装。

但是单纯的一个STC89C52单片机是不能够正常工作的，需要一些外围电路构成一个最小单元才能正常工作，这个最小单元成为最小系统。最小系统如下图所示：

1.1.2 RC522读卡模块

RC522是高度集成的非接触式读写卡芯片。此发送模块利用调制和解调原理，并将它们完全集成到各种非接触式通信方法和协议中。RC522芯片模块的内部发送器部分可驱动读写天线与MIFARE卡和应答机的通信，无需其他电路。接收器部分

提供一个功能强大和高效的解调和译码电路，用来处理兼容ISO 14443/MIFARE卡和应答机的信号。数字电路部分处理完整的ISO 14443A帧和错误检测（奇偶&CRC）。RC522的简化框图如下：

对于IC模块与主控MCU通信部分来说主要分为三部分。

第一部分是主控MCU部分，即此处所选择的STC89C52单片机，主要提供对射频读写芯片的控制操作。这种控制操作体现在对射频读写芯片的电源控制。通过对射频读写部分的独立电源控制，用户可以在MCU中根据自己的需要选择或关闭射频读写功能。当应用系统有低功耗要求，不需要射频读写芯片一直工作时，这种控制方式是必不可少的。而且，通过MCU

的供电控制，可以用软件方式实现射频读写芯片的上电复位。

第二部分，射频读写芯片，它负责接收主控MCU 的控制信息并完成与MIFARE 卡的通信操作。为了正常工作，射频读写芯片须选用合适的并行接口与MCU连接。而为了发送、接收稳定的高频信号，射频读写芯片要通过高频滤波电路与天线部分连接。

第三部分，天线部分，包括线圈及匹配电路，这是读写模块实现射频通信必不可少的一部分。读写模块要依靠天线产生的磁通量为MIFARE 卡提供电源、在读写模块与MIFARE 卡之间传送信息。综上所述，读写模块的硬件系统组成的框图如下：

1.2 系统的功能

本系统最直观的功能就是刷卡功能。IC模块是由单片机控制的，当MIFARE卡在IC模块可以检测到的范围之内时，MIFARE卡中的数据即被IC模块读取，然后IC模块将信息传送给单片机，单片机处理之后可以被数码管显示出来，数码管也就显示了IC卡的序列号。这部分是IC门禁的主要功能。

2 系统原理

本设计的中心部分是主控MCU即STC89C52部分。在MCU周围接上IC卡读写模块，当MIFARE卡与IC卡读写模块进行通信之后，IC卡内部buffer存储的信息传送给MCU进行处理，然后通过内部控制程序，对IC卡传递过来的信息进行特点处理，然后可以让数码管显示出来，从数码管可以看出卡号。当读取到的卡号与存储的可以通过的卡号匹配时，然后第一个LED灯所接端口被加上高电平，然后绿色灯被点亮，表明刷卡通过。否则，LED灯都不亮，表明刷卡被拒绝。

完整系统仿真原理图

由于Proteus中不存在IC模块，因此此原理图并不能用来仿真，只能根据IC模块的接线规则，连接在单片机上，给系统的布线有个整体规划。

系统制作过程及最终实物图

3.1 元器件焊接过程

项目设计注重的是一切从零开始。所以我们组从最基础的做起，首先学习如何焊接电路，然后学着认识各种电子元器件，再学习在开发板上进行整体的