基于51单片机的IC卡门禁控制系统设计1
基于51单片机的智能门禁系统
3.2
首先输入旧密码，如果输入密码正确，则进入新密码输入界面，输入新密码后，保存即可；如果输入旧密码错误，则进行错误次数检验程序。程序流程图如图3-2所示。
图3-2密码设置流程图
3.3
当错误次数达到三次的时候，蜂鸣器报警，未到三次前如果输入正确密码，则错误次数清0，程序流程图如图3-3所示。
1.2
本次课设使用IAP15F2K61S2为主控元件，通过时间模块，判断当前系统所处模式（白天模式和黑夜模式）。开关门通过驱动模块实现。在白天模式，该状态下门的开和关是通过测距模块测量的距离来控制，当测到的距离小于30cm时门就开，门开5秒后自动关闭通。在黑夜模式，门的开是通过输入正确的密码来起动，门开启后5秒后自动关闭，密码输入错误达到3次时则通过报警模块来报警。总的系统框图如图1-1所示。
2.3
（1）最小系统模块
最小系统使用12M晶振，接5V电压，电源部分设有电容以防止干扰，最小系统电路如图2-1所示。
图21最小系统电路图
（2）报警模块
使用有源蜂鸣器，内含振荡器，因此只需给其高低电平就可以控制其发声，电路如图 所示。
图22蜂鸣器电路
（3）显示模块
动态数码管采用八个共阴数码管进行动态显示，利用人眼的视觉暂留，用74LS138译码器进行片选，选中M74HC573M1R，通过P2口输出相应的数据，一个输出位选数据，一个输出段码数据。其中M74HC573M1R具有锁存和驱动的功能，可以有效节约单片机资源。通过输出相应的段码后进行延时，就可以观察到八位数码管同时点亮。电路如图2-3所示。
2.2
总的电路原理图见附录A。DS130使用SPI通信时序读取时间；超声波模块测量距离；AT24C02保存密码，通过I2C总线与单片机进行通信；矩阵按键接到P3口，用于设置和输入密码、蜂鸣器模块用于报警。通过IAP15F2K61S2协调控制各个部分，原理图中使用了74LS138译码器，控制各个模块，可以有效的节约单片机端口资源，使系统更加简洁、高效。
基于单片机的IC卡门禁系统设计最终稿
目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)1主要研究内容及总体设计方案 (3)1.1系统方案设计 (3)1.2系统工作原理 (6)2硬件设计 (7)2.1主控电路 (7)2.2电源模块电路 (10)2.3键盘模块电路 (10)2.4读卡器模块电路 (10)2.4.1读卡器模块 (11)2.4.2IC卡的功能组成 (12)2.5射频识别电路 (14)2.6显示模块电路 (14)3软件设计 (16)3.1 系统程序开发流程 (16)3.2 主程序设计 (18)4实物制作 (21)结论 (24)参考文献 (25)附录1原理图 (25)附录2源程序清单 (26)致谢 (32)摘要近些年来在我们的生产生活当中，门禁系统及其产品的使用越来越广泛，为了分析了IC卡门禁技术的发展趋势和IC卡门禁系统技术在门禁系统中的使用特点，以及需要优化的方面，进而进行以基于单片机的IC卡门禁系统工作原理为基础去进行设计和制作。
本论文重点通过对射频技术原理和射频卡来研究智能门禁系统，而主要的研究对象就是这款非接触式的IC卡门禁系统。
相对于其它的门禁系统，它有着独特的优势，也使得它的使用最为广泛，它的核心技术是将射频识别技术和IC 卡技术相结合，正是通过这种多部分技术相结合的形式，使得它的发展更有前景也更有发展潜力。
本篇论文将几种不同的门禁系统进行了比较，选出合适的方案，并结合本系统预期要达到的特点加以改进，最后完成系统设计方案，并且详细的介绍了该门禁系统的硬件组成、软件组成，以及各部分的运行方式和参数。
经过最终测试，本设计达到了预期的设计效果。
这套IC卡门禁系统可以高效的识别IC卡模块的读写，磁锁部分也能及时的做出开关指令，并且在IC卡管理上可以进行加入用户卡，删除用户卡，以及键盘密码控制等功能。
总体的系统功能均以达到了预期目的。
关键词：单片机；射频识别技术；IC读写模块；按键AbstractIn recent years, access control system and its products are used more and more widely in our production and life. In order to analyze the development trend of intelligent IC Carmen access control technology and the characteristics of intelligent IC Carmen access control system technology used in access control system, and the need for optimization, and then to intelligent IC Carmen ban system based on the principles of work to design and production.This paper focuses on the principle of RF technology and RF card to study the intelligent access control system, and the main research object is the contactless intelligent IC Carmen access control system. Compared with other access control systems it has a unique advantage, but also makes it the most widely used. Its core technology is the radio frequency identification technology and IC card technology, it is through this multi-part technology combined form, making its development more promising and more potential. In this paper, several different access control systems are compared, and combined with the system expected to meet the requirements of the characteristics of improvement, the final selection of a suitable program. And detailed introduction of the access control system hardware composition, software composition, as well as the operation of the various parts and parameters.After the final test, the design to achieve the desired design effect. The intelligent IC Carmen forbidden system can efficiently identify the read and write of the IC card module, the magnetic lock part can also make the switch instruction in time, and can add the user card and delete the user card in the IC card management, and the replacement of user cards. The overall system function module is to achieve the expected function.Key words: MCU; Radio Frequency Identification Technology; IC read-write Module; key引言随着最近几年门禁系统的使用范围不断扩大，它的发展方向也在不断扩大，不仅仅有IC卡门禁系统，还有生物虹膜门禁系统，指纹门禁系统，甚至还出现了更为高级的面部识别系统。
基于51单片机的智能门禁卡控制系统
基于51单片机的智能门禁卡控制系统作者：黄冬林马祥张永超来源：《好日子（下旬）》2018年第02期摘要：智能门禁系统是智能建筑楼宇自动化系统中的安全系统，作为一种新型现代化安全管理系统，门禁系统把自动识别技术和现代安全管理措施结合起来。
基于8051内核的单片机89c52rc作为控制核心，RC522射频卡作为输入信号，非接触式IC卡，以继电器驱动系统，液晶显示模块续称门禁卡系统，由非接触式IC卡和RC522传感器模块式综合实现所有功能。
关键词：门禁系统；51单片机1.设计的背景及意义目前，国内对门禁系统的研究已经从认识教育和试用阶段进入到了研发阶段，在技术方面，中国目前也有很多厂家，仿制国外优秀的门禁系统，主要的做法有两种，第一种是购买国外的门禁系统配件，如读写器、门控器等，再对其进行二次软硬件的设计。
第二种方法是，除了核心芯片购外，其余部件都是对国外优质产品进行研制。
而在系统的结构方面，国内的门禁系统大多以控制器为核心构建的，门控器大多由国外企业研制。
即门禁控制器先接收读卡器的信号，再根据信号来决定是否开门。
2.系统主要器件的选择系统主要有单片机最小系统和24C02串行EEPROM、FRID-RC522射频识别非接触式IC 卡片等组成。
2.1主控器件本设计是STC89C52RC单片机为控制核心，RC522为非接触式IC卡读写器，基于FRID 的射频识别技术综合实现所有功能。
系统框图如下图：2.2 12864液晶HS12864-15 系列中文图形液晶模块的特性主要由其控制器 ST7920 决定。
ST7920 同时作为控制器和驱动器，它可提供 33 路 com 输出和 64 路 seg 输出。
在驱动器 ST7921 的配合下，最多可以驱动 256×32 点阵液晶。
2.3RFID-RC522智能卡RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别，俗称电子标签，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。
基于单片机的智能门禁系统的设计
基于单片机的智能门禁系统的设计1. 引言1.1 研究背景在当今社会，随着科技的不断发展，智能化门禁系统已经成为了社会生活中不可或缺的一部分。
传统的门禁系统存在着安全性不足、管理效率低等问题，基于单片机的智能门禁系统的设计具有重要的意义和价值。
研究背景：传统门禁系统主要是通过刷卡、密码等方式进行身份验证，容易被破解或冒用，存在较大的安全隐患。
而基于单片机的智能门禁系统集成了先进的科技手段，如指纹识别、人脸识别等技术，大大增强了门禁系统的安全性和便捷性。
智能门禁系统的管理和监控也更加灵活高效，可以实现远程控制、实时监测等功能，提升了管理人员的工作效率。
针对传统门禁系统存在的问题以及社会对安全性日益重视的背景下，设计基于单片机的智能门禁系统具有重要的研究意义和实际应用价值。
通过对硬件设计、软件设计、通信技术应用、安全性设计等方面的研究和探讨，可以为智能门禁系统的发展和应用提供实用的技术支持和解决方案。
1.2 研究意义智能门禁系统是一种基于单片机技术的智能化安全设备，具有识别用户身份、自动开闭门等功能。
其研究意义在于提高门禁系统的安全性和便利性，减少人力资源和财物的浪费，提升现代社会的安全防范能力。
智能门禁系统的设计可以有效防止非法入侵以及保护重要区域的安全，对于公共场所、企事业单位和住宅小区等场所具有重要意义。
智能门禁系统的研究还有助于推动智能化生活的发展，提高生活品质和工作效率。
随着科技的不断发展，智能门禁系统也将不断完善和更新，为人们提供更加智能化、便捷化的生活体验。
研究基于单片机的智能门禁系统设计具有重要的现实意义和社会意义，对于推动科技应用和社会发展具有积极的推动作用。
2. 正文2.1 硬件设计硬件设计是智能门禁系统的关键组成部分，它直接影响系统的稳定性和性能。
在设计智能门禁系统的硬件时，需要考虑以下几个方面：1. 控制器选择：智能门禁系统的控制器是单片机，它负责处理各种信号和数据，控制门禁设备的运行。
基于51单片机的智能门禁系统设计和实现
基于51单片机的智能门禁系统设计和实现摘要：如今随着社会经济和科学实现质的飞跃，基本上市面的电子商业产品被要求为既要体积轻微量小，又要能够被让人们容易携带。
这些标准，成为了电子商用产品未来的主要发展方向，所以我们会发现现今社会越来越方便，处理起事情来越来越快速高效。
安全问题又是人们现代居民最关心的问题，可以用钥匙开的拴式门锁既不安全，也很麻烦，所以人们对门锁的要求也越来越高。
人们真正想要的是一个既要安全防盗，又要使用方便的智能门禁系统的积极性。
本次课题设计的是一款既可以用指纹模块进行指纹的权限的识别检测和验证来做出开锁的操作，也可以用IC无线射频卡开锁，可以通过无线射频模块进行IC卡读取、添加、删除等操作的基于51单片机的智能门禁系统，并通过液晶显示器进行输出显示，然后用继电器、发光二极管和电磁锁进行模拟开锁动作。
关键词：安全防盗、使用方便、51单片机、指纹、IC无线射频卡Design and Implementation of Intelligent Access Control System Based on 51 Single Chip MicrocomputerAbstract：Today, as socio-economic and scientific leaps are made, essentially commercially available e-commerce products are required to be small in size and easily portable. These standards have become the main future direction of electronic commercial products,so we will find that today's society is becoming more and more convenient, handling things more and more quickly and efficiently. Safety is also the most concerned problem of modern residents, can be opened with the key chain door lock is not safe, but also very troublesome, so people are more and more demanding of door locks. What people really want is the enthusiasm of an intelligent access control system that is both safe and secure and easy to use.This project is designed to use the fingerprint module to identify the authority of fingerprint detection and verification to make the operation of unlocking, but also can use the IC radio frequency card to unlock, can read, add, delete and other operations through the radio frequency module IC card intelligent access control system based on 51 single chip microcomputer, and through the liquid crystal display output display, and then with relays, light-emitting diodes and electromagnetic locks analog unlock action.Keywords：safe and anti-theft，convenient，51 single chip microcomputer，loops and whorls on a finger，IC radio frequency cards.目录1.绪论 (1)1.1.智能门禁系统的背景分析 (1)1.2.国内外研究的现状分析 (1)1.3.课题设计的研究意义 (2)1.4.系统预期实现的基本功能 (3)2.系统方案论证及分析 (4)2.1.系统总体方案选择 (4)2.2.系统总体方案设计 (4)2.3.系统相关技术分析 (5)2.3.1.指纹识别技术 (5)2.3.2无线射频RFID技术 (6)2.4.系统方案可行性分析 (6)3.门禁系统硬件设计 (7)3.1.系统硬件总体设计 (7)3.2.STC89C52单片机系统设计 (7)3.3.系统显示模块设计 (8)3.4.系统识别模块设计 (9)3.4.1.指纹识别模块设计 (9)3.4.2.IC卡射频模块设计 (10)3.5.系统门控模块设计 (11)3.5.1.存储模块设计 (11)3.5.2.电机开锁模块设计 (12)3.6.按键控制模块设计 (12)4.门禁系统软件设计 (13)4.1.系统软件总体设计 (14)4.2.STC89C52单片机系统主程序设计 (14)4.3.系统显示模块子程序设计 (15)4.4.系统识别模块子程序设计 (16)4.4.1.指纹识别模块子程序设计 (16)4.4.2.IC卡射频模块子程序设计 (17)4.5.系统门控模块子程序设计 (18)4.5.1.存储模块子程序设计 (18)4.5.2.电机开锁子程序设计 (19)4.6.按键管理子程序设计 (20)5.系统的测试 (22)5.1.系统测试的操作流程 (22)5.2.Keil5软件编译和程序烧写 (22)5.3.功能模块测试 (23)5.3.1.显示模块测试 (23)5.3.2.识别模块测试 (24)5.4.3.门控模块测试 (24)5.5.系统总体测试 (25)6.结论 (28)参考文献： (29)致谢 (30)1.绪论智能门禁系统在我们的现代日常生活中被广泛的应用，它已经完全地融入到了我们人类的生活和工作之中。
51单片机智能门锁程序设计
51单片机智能门锁程序设计.txt 51单片机智能门锁程序设计摘要本文介绍了使用51单片机设计智能门锁的程序。
该门锁通过输入密码，识别指纹或使用智能卡来解锁门禁。
门锁控制系统由51单片机和其他必要的电子元器件组成，实现了简单而安全的门禁控制。
程序设计流程1. 初始化：设置门锁控制系统的初始参数和状态。
2. 输入密码：用户输入预设的密码进行门锁解锁。
3. 校验密码：将用户输入的密码与预设的密码进行比对校验。
4. 判断密码是否正确：如果密码输入正确，允许开锁；否则，提示密码错误。
5. 识别指纹：用户将指纹放置在指纹识别模块上，进行指纹识别。
6. 判断指纹是否正确：如果指纹识别通过，允许开锁；否则，提示指纹识别失败。
7. 读取智能卡：用户将智能卡放置在感应区，进行卡片读取。
8. 判断智能卡是否有效：如果智能卡读取成功且有效，允许开锁；否则，提示卡片无效。
9. 开锁操作：门锁控制模块驱动电机开启门禁，用户可以进入。
10. 关门操作：门锁控制模块驱动电机关闭门禁。
11. 重置设备：将门锁控制系统恢复到初始状态。
主要功能模块密码输入模块- 用户通过键盘输入预设密码。
- 将用户输入的密码与预设密码进行比对。
指纹识别模块- 用户将指纹放置在指纹识别模块上。
- 使用指纹识别算法对指纹进行比对和辨识。
智能卡读取模块- 用户将智能卡放置在感应区进行读取。
- 对智能卡进行识别和验证。
门锁控制模块- 根据密码验证、指纹识别或智能卡读取结果来控制门锁状态。
- 驱动电机实现开门和关门操作。
结论本文提供了一种基于51单片机的智能门锁程序设计。
该程序设计实现了通过输入密码、识别指纹或使用智能卡来解锁门禁。
通过简单而安全的门锁控制系统，用户可以方便地使用和管理门禁，提高安全性。
基于51单片机与nRF24L01无线门禁控制系统设计
基于51单片机与nRF24L01无线门禁控制系统设计1. 本文概述本文旨在探讨基于51单片机与nRF24L01无线门禁控制系统的设计。
随着科技的快速发展和智能化趋势的加强，门禁控制系统作为保障场所安全的重要手段，其设计与实现变得尤为重要。
传统的门禁系统多采用有线连接方式，布线复杂、成本较高且灵活性不足。
本文提出了一种基于51单片机与nRF24L01无线模块的门禁控制系统设计，旨在实现门禁系统的无线化、智能化和便捷化。
本文将首先介绍51单片机和nRF24L01无线模块的基本原理和特点，为后续的设计工作提供理论基础。
随后，将详细阐述系统的硬件设计，包括无线模块的选型、电路设计以及门禁控制器的实现等。
在此基础上，本文将进一步探讨软件设计的关键问题，包括无线通信协议的制定、门禁控制算法的实现以及用户界面的设计等。
通过本文的研究，旨在设计并实现一个稳定可靠、易于扩展的无线门禁控制系统，为各类场所提供高效便捷的门禁管理解决方案。
同时，本文的研究结果将为相关领域的研究人员提供有益的参考和借鉴，推动无线门禁控制技术的进一步发展。
2. 系统设计原理51单片机，作为一种经典的微控制器，其核心是基于Intel的8051架构。
它具备基本的输入输出控制能力，定时器计数器，中断系统以及一定的内存管理功能。
在本系统中，51单片机扮演着中央处理单元（CPU）的角色，负责接收传感器数据，处理输入信号，并根据预设的逻辑控制输出设备，如无线通信模块和门禁机构。
nRF24L01是一款高性能的无线传输模块，基于Nordic Semiconductor的 NRF24L01 芯片。
它工作在4GHz的ISM频段，支持点对点、点对多点的通信模式。
nRF24L01模块具有自动应答和自动重发功能，确保数据传输的可靠性。
在本系统中，nRF24L01用于无线传输门禁控制信号，包括身份验证数据和控制指令。
系统设计将51单片机和nRF24L01无线模块整合，形成一个高效、可靠的无线门禁控制系统。
51单片机门禁课程设计
51单片机门禁课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握51单片机的基本原理和编程方法，理解门禁系统的基本组成和工作原理；2. 使学生了解并掌握相关传感器的工作原理及其在门禁系统中的应用；3. 让学生掌握如何使用51单片机及相关外设设计并实现一个简单的门禁系统。
技能目标：1. 培养学生动手实践能力，能够独立完成51单片机的编程、调试及电路连接；2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，学会分析并解决门禁系统中的常见问题；3. 培养学生的团队协作能力，能够在小组合作中发挥个人优势，共同完成课程设计。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的兴趣，培养其主动探究、积极创新的科学精神；2. 培养学生严谨认真、一丝不苟的学习态度，使其具备良好的工程素养；3. 增强学生的安全意识，使其在设计门禁系统时注重用户隐私和信息安全。
本课程针对高年级学生，在已有电子技术基础的前提下，结合51单片机的相关知识，以实用性为导向，培养学生实际操作和解决问题的能力。
课程目标旨在让学生通过理论学习和实践操作，掌握门禁系统的设计和实现方法，提高学生的综合素养和创新能力。
在教学过程中，注重分解课程目标为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 51单片机原理及编程：包括51单片机的内部结构、工作原理、指令系统以及编程方法。
结合课本第三章内容，让学生掌握基本的单片机编程技能。
2. 传感器及其应用：介绍常用传感器（如红外传感器、密码键盘等）的工作原理，以及在门禁系统中的应用。
参考课本第四章内容，使学生了解传感器在门禁系统中的作用。
3. 门禁系统设计：包括门禁系统的基本组成、功能要求以及设计方法。
结合课本第五章内容，让学生学会设计并实现一个简单的门禁系统。
4. 电路设计与制作：教授如何使用51单片机及相关外设设计门禁系统的电路，并进行焊接和调试。
参考课本第六章内容，培养学生动手实践能力。
5. 系统编程与调试：指导学生编写门禁系统的程序，并进行调试和优化。
基于51系列单片机的智能IC卡门禁控制系统设计1
图3-3 AT89C51芯片原理图二、门锁电路门锁电路如图3-4所示，以Q16的基极作为门控信号的输入端与P1.3口相连，此电路由12V继电器、限流二极管、5.1K偏置电阻以及9014与8050两个三级管复合成的驱动电路组成。
在这里用到复合管的优点：是为了用低电平控制，考虑到由于AT89S52的I/O口输出高电平时的驱动能力可能会不足，所以本电路采用复合三级管就可以避免驱动能力不足的情况发生。
门锁电路的工作原理：当P1.3口输出高电平时Q1导通，Q2截止，此时继电器的控制线圈为开路，继电器不动作。
门锁接于继电器常闭端，门锁闭合，门处于锁死状态。
当P1.3口输出低电平时Q1截止，Q2导通，此时继电器的控制线圈闭合，继电器动作。
继电器常闭端断开，门锁打开，门处于打开状态。
图4-2 调试过程第四节门禁系统的仿真本文的前几章详细介绍了器件的选择，硬件电路部分的设计以及软件设计流程，本章的工作是把各部分组合成一个总体，进行软硬件的联合调试以及系统整体功能的仿真。
一、整体电路的功能仿真1、系统通电后无刷卡时的仿真系统通电后无刷卡时的仿真结果如图5-1所示，从图中可以看出当系统通电后无刷卡时，红色指示灯亮，数码管无显示，绿色指示灯不亮代表门锁闭合，喇叭无响声。
图5-1 系统通电后无刷卡时的仿真图2、合法卡刷卡时的仿真合法卡刷卡时的仿真结果如图5-2所示。
事先存入单片机一个合法卡号为“123456”，当有合法卡进行刷卡时，红色指示灯熄灭，绿色指示灯发光代表门锁打开，数码管显示合法卡号“123456”，喇叭无响声。
图5-2 合法卡刷卡时的仿真图3、非法卡刷卡时的仿真非法卡刷卡时的仿真结果如图5-3所示。
当有非法卡进行刷卡时，红色指示灯仍然发光，绿色指示灯不亮代表门锁不打开，数码管显示“FFFFFF”，喇叭发出警报。
图5-3 非法卡刷卡时仿真电路图nical free egress. This is an important safety feature. In cases where the lock must be electr ically unlocked on exit, the request-to-exit device also unlocks the door.Access control topologyAccess control decisions are made by comparing the credential to an access control list. Th is lookup can be done by a host or server, by an access control panel, or by a reader. The de velopment of access control systems has seen a steady push of the lookup out from a centra l host to the edge of the system, or the reader. The predominate topology circa 2009 is hub and spoke with a control panel as the hub and the readers as the spokes. The lookup and co ntrol functions are by the control panel. The spokes communicate through a serial connecti on; usually RS485. Some manufactures are pushing the decision making to the edge by pla cing a controller at the door. The controllers are IP enabled and connect to a host and datab ase using standard networks.Types of readersAccess control readers may be classified by functions they are able to perform:Basic (non-intelligent) readers: simply read card number or PIN andforwardit to a control panel. In case of biometric identification, such readers output ID number of a user. Typically Wiegand protocol is used for transmitting data to the control panel, but oth er options such as RS-232, RS-485 and Clock/Data are not uncommon. This is the most po pular type of access control readers. Examples of such readers are RF Tiny by RFLOGICS, Prox Point by HID, and P300 by Far pointe Data.Semi-intelligent readers: have all inputs and outputs necessary tocontrol door hardware (lock, door contact, exit button), but do not make any access decisio ns. When a user presents a card or enters PIN, the reader sends information to the main con troller and waits for its response. If the connection to the main controller is interrupted, suc h readers stop working or function in a degraded mode. Usually semi-intelligent readers ar e connected to a control panel via an RS-485 bus. Examples of such readers are InfoProx L ite IPL200 by CEM Systems and AP-510 by Apollo.而当他们被允许进入或退出。
基于51系列单片机的智能IC卡门禁控制系统设计_毕业设计说明书精品
基于51系列单片机的智能IC卡门禁控制系统设计_毕业设计说明书精品基于51系列单片机的智能IC卡门禁控制系统设计摘要：本设计采用AT89C51 单片机作为控制核心，外围加蜂鸣器控制电路、开门指示灯电路、电控锁控制电路以及8位数码管显示电路等。
门禁系统主要由CPU、复位电路、电源指示、工作指示、振荡电路、蜂鸣器电路、门控锁电路、读卡模块、显示模块等组成。
采用IC卡完成刷卡进门，通过具体程序设计实现：当刷卡时，如卡权限获得允许，显示模块显示卡号，同时继电器动作将门锁打开，指示灯熄灭；当遇到非法卡时不显示卡号，门锁不开，蜂鸣器发出警报。
本系统设计简单、性能优良，具有一定的实用性。
关键词：门禁系统单片机读卡器电控锁，IC卡Title Based on the 51 Series MCU intelligent IC card access control system designAbstractThis design uses AT89C51 single chip microcomputer as the control core, periphery and a buzzer control circuit, the door indicator light circuit, the electric control lock circuit and the 8 digital tube display circuit. Access control system is mainly composed of CPU, reset circuit, the power indicator, work instructions, oscillation circuit, a buzzer circuit, lock circuit, card reader module, display module and other components. Using IC card to complete the card door, through specific programming: when the swipe of a card, such as card access permit, the display module for displaying the number, at the same time relay will open door locks, the indication lamp is off; when the illegal card does not show the card number, door not open, buzzer alarm. This system has the advantages of simpledesign, good performance, has a certain practicality.Keywords：Access control system Single chip microcomputerCard reader Electric control lock目次1 引言 (1)2 门禁系统方案设计与选择 (2)2.1 方案的选择 (2)2.2 IC卡的选择 (3)2.3 设计原理 (3)2.4 设计功能 (3)3 门禁系统硬件电路的设计 (4)3.1 门禁系统电路基本原理 (4)3.1.1 门禁系统结构图 (4)3.1.2 门禁系统主要组成 (4)3.1.3 门禁系统工作原理 (4)3.2 门禁系统整体电路图 (5)3.3 门禁系统各部分电路图 (5)3.3.1 主控芯片 AT89C51 (5)3.3.2 门锁电路 (8)3.3.3 报警电路 (9)3.3.4 工作指示灯电路 (9)3.3.5 读卡模块 (10)3.3.6 显示模块 (13)4 门禁系统软件设计与调试 (15)4.1 系统软件设计基本思路 (15)4.2 系统软件主流程图 (16)4.3 软件调试 (17)4.3.1 程序调试用到的软件及工具 (17)4.3.2 KEIL C51简介 (18)4.3.3 调试过程 (18)5 门禁系统的仿真 (19)5.1 整体电路的功能仿真 (19)。
基于单片机的智能门禁系统的设计
基于单片机的智能门禁系统的设计一、系统整体设计1.1 系统功能本设计的智能门禁系统主要包括以下功能：1) 门禁识别功能：通过人脸识别、指纹识别或卡片识别等技术，对识别通过的用户开启门禁。
2) 报警功能：在非法闯入或门禁开启异常时，系统能够及时发出报警信号。
3) 远程控制功能：用户可以通过手机APP或网页等远程方式控制门禁系统的开启和关闭。
4) 访客管理功能：系统可以记录访客信息并提示有关人员。
1.2. 系统硬件设计本设计采用单片机作为系统的核心控制器，通过通信模块与云端服务器进行数据交互。
配合传感器和执行器，实现门禁的识别和开关控制。
设计了人机交互界面，提供给用户进行操作和显示相关信息。
1.3. 系统软件设计系统软件主要包括单片机程序、云端服务器程序和用户手机APP程序等。
通过软件设计，实现系统功能的完整实现和用户友好的交互操作。
2.2. 传感器和执行器设计在系统中需要使用人脸识别、指纹识别或卡片识别等传感器，来实现门禁的识别功能。
使用电磁锁等执行器来实现门禁的开关操作。
2.3. 通信模块设计通信模块主要负责与云端服务器进行数据交互，同时支持用户手机APP进行远程控制。
通信模块需要考虑网络连接稳定性、数据传输安全性和数据传输速度等因素。
2.4. 人机交互界面设计为了方便用户进行操作和显示相关信息，设计了人机交互界面。
界面可以通过液晶显示屏、语音提示和按键等方式，与用户进行交互。
2.5. 云端服务器程序设计云端服务器程序主要负责用户数据管理、远程控制和报警信息处理等功能。
2.6. 用户手机APP程序设计用户手机APP程序负责用户与门禁系统的远程交互操作。
用户可以通过手机APP实现开启门禁、查看访客记录等功能。
三、系统测试与验证在系统设计完成后，需要进行系统测试与验证。
主要包括以下内容：1) 硬件功能测试：对传感器、执行器和通信模块等硬件进行功能测试，确保其正常工作。
2) 软件功能测试：对单片机程序、云端服务器程序和用户手机APP程序等进行功能测试，确保系统功能的正确实现。
基于51单片机的IC卡门禁控制系统软件设计
基于51单片机的IC卡门禁控制系统软件设计【摘要】随着现代科技的发展，门禁控制系统在安全技术防范领域扮演着越来越重要的角色。
其软件系统的开发和设计起着重要的作用。
1、前言随着现代科技的发展，门禁控制系统在安全技术防范领域扮演着越来越重要的角色，这是建立在先进的计算机技术，通信技术各非接触的射频识别技术之上，通过持有非接触式IC卡来对人的进出实施放行，拒绝和记录等操作的智能化控制系统。
非接触式IC卡的核心技术为射频识别，其环境适应性强，可全天候，无接触地完成自动识别功能。
本系统以89C51系列单片机STC89C52为控制核心，利用非接触式射频卡模块读取用户手中的IC卡信息，识别成功后与系统存储的IC卡库数据进行比对校验，如果IC卡数据库中有IC卡则证明IC卡合法，单片机通过控制继电器控制电子锁门禁开启和关闭。
同时采用键盘作为IC卡录入和删除，LCD1602液晶作为人机交互显示，让系统具备更大的实用价值。
2、系统总程序设计系统上电后首先进行初始化，完成液晶、键盘等初始化任务。
然后进入死循环，单片机控制IC卡模块时时扫描判断是否有IC靠近，当靠近时，启动IC卡读取程序，识别IC卡卡片信息后，与AT24C02芯片内存储的IC卡数据库信息进行比对，如果校验成功则控制门禁开，反之则不开门禁。
整个过程LCD1602液晶显示操作过程及数据信息。
3、IC卡读写子程序设计3.1 Mifare射频卡技术参数（1）容量为8K位（bits）1K字节（bytes）EEPROM（2）分为16个扇区，每个扇区为4块，每块16个字节，以块为存取单位（3）每个扇区有独立的一组密码及访问控制（4）每张卡有唯一序列号，为32位（5）具有防冲突机制，支持多卡操作（6）无电源，自带天线，内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路（7）数据保存期为10年，可改写10万次，读无限次（8）工作温度：-20℃～50℃（湿度为90%）（9）工作频率：13.56MHZ（10）通信速率：106 KBPS（11）读写距离：10 cm以内（与读写器有关）3.2 IC卡读写卡的过程一般包含如下几个步骤：（1）复位应答（Answer to request）射频卡的通讯协议和通讯波特率是定义好的，当有卡片进入读写器的操作范围时，读写器以特定的协议与它通讯，从而确定该卡是否为M1射频卡，即验证卡片的卡型。
基于51单片机的双重门禁电路设计
• 122•本系统基于51单片机对双重门禁电路进行设计，电路主要由主控电路、密码锁电路、刷卡电路、显示电路和继电器电路这五个部分组成。
使用非接触式IC 卡和4×4矩阵键盘作为输入，用直流继电器来控制电子锁的开启和关闭功能，同时在液晶显示屏上显示其状态。
Proteus 软件仿真和实物验证表明，电路能够实现完成相应功能。
随着电子感应技术的进步，门禁系统得到了飞速的发展。
现在全国逐步地正在由原来传统的机械锁转变为具有智能化的感应式门禁系统。
本文以51单片机为核心控制器，研究刷卡和密码结合的双重门禁电路。
1 电路总体方案本文设计的双重门禁电路是由密码锁控制电路和刷卡控制电路组成，主要分为硬件部分（电路）的设计和软件部分（程序）的设计，本文主要探讨硬件部分（电路）设计，软件设计及其编程，这里不做详述。
图1 双重门禁的总体框图如图1所示，双重门禁系统由单片机最小系统、刷卡电路、密码锁电路、继电器电路、LCD 显示电路等组成。
路和复位电路的设计工作。
如图2所示。
（1）晶振电路它是整个系统起指令作用的基准时间，作为统一信号标准规划所有步骤的进行。
单片机连接11.0592M 的晶振所采用的是的第18引脚和第19引脚，另外附有两个电容元件，用于维持信号标准的持续和引发共振。
（2）复位电路采用上电复位，使用电阻和电容完成设计。
连接电源和9脚。
图2 单片机最小系统2.2 密码锁键盘电路设计本文方案中密码锁键盘的矩阵电路如图3所示，这里将列线所接的I/O 口作为输入端，然后列线通过电阻接正电源，再将行线所接的单片机的I/O 口作为输出端。
其8个I/O 口分别接STC89C52芯片基于51单片机的双重门禁电路设计府谷县农业机械推广站 王 娟双重门禁系统的工作过程：外设输入识别代码，当识别码与内码一致时，电控锁转换电流通过相应回路，打开电子门锁。
而外部用到的模块则是由液晶屏来显示数码，指示灯标识门锁的开启状态。
如果识别码有误，门禁开启同时伴随报警器的响鸣。
基于单片机的门禁控制系统设计1-1
陕西国防学院机电工程学院毕业论文基于单片机的门禁控制系统的设计电气工程及其自动化［摘要］：本文介绍了一种用于门禁管理系统的射频读卡器的设计过程,实现卡上信息的识别和读取.主要完成了硬件的设计调试和部分软件的设计和调试工作。
对于硬件部分,完成读卡器电路的设计和调试工作.本设计是利用T7122M—I工业级ID读卡模块实现的门禁控制器，主控部分采用AT89C51芯片，控制外围设备，有卡读入时先判断是否为管理卡或者用户卡，针对相应卡蜂鸣器做出相应回应。
此系统具有存储一张管理卡和多张用户卡的功能，同时管理人员还可以通过按键更改管理卡,增加，删除用户卡等操作,门禁刷卡控制刷卡距离约为5-12CM。
［关键词］：AT89C51，门禁系统，读卡模块,智能目录引言 (7)1 课题论述 (7)1。
1 课题研究背景 (8)1.2 门禁系统的发展 (8)1.3 门禁系统的可行性分析 (9)1.4 门禁系统的设计要求 (9)1。
5 系统设计要求 (10)2 门禁系统的方案论证 (10)2。
1 门禁系统的总体方案 (10)2。
2 门禁系统的各个方案论证 (11)2.2.1 单片机控制芯片模块 (11)2.2.2 键盘控制模块 (11)3 门禁系统的硬件部分 (12)3.1 主控芯片部分 (12) (13)3.3 蜂鸣器控制部分 (14)3.5 T7122M-I工业读卡模块 (15)4 门禁系统的软、硬件调试 (17)4。
1 设计流程图 (20)4。
2 硬件调试 (20)4.3 软件调试 (20)4。
4 软、硬件设计注意事项 (20)结束语 (20)参考文献 (21)附录1 (23)致谢 (28)引言：门禁系统已成为发达国家和地区最主要的保安系统之一，和传统的保安设备不同,它变被动的监控和报警为主动的控制,起到更高的安全作用。
因此，门禁系统在保安设备领域中独领风骚、据美国权威机构调查统计结果：美国门禁设备销售占整个公共安全行业市场销售额的57。
基于MCS-51单片机的新型门禁控制器设计
基于MCS-51单片机的新型门禁控制器设计邓宝安;吕志刚;杜晓斌;李彤;荆博【摘要】A new kind of access control unit is designed to provide a lot of methods to open door and alarm. From MCS-51 MCU with RC522 RF module, LD3320 speech recognition module, talk-backing module and key module, door can be controlled by brushing card, voice and pushing key. Magnetic sensor is applied in this controller to inspect alarm information and send the alarm information by GSM module.%该新型门禁控制器，在单片机的控制下，可以实现防盗报警和多种开门方式。
以51单片机作为主控元件，通过扩展RC522射频识别模块、LD3320语音识别模块、“一键开门”模块、可实现刷卡开门、语音开门、"一键开门"、"远程开门"；使用门磁传感器作为防盗报警模块的主要元件，配合GSM模块实现短信报警。
【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2015(000)024【总页数】3页(P103-105)【关键词】信息处理技术;门禁控制器;RC522射频识别模块;LD3320语音识别模块;GSM模块【作者】邓宝安;吕志刚;杜晓斌;李彤;荆博【作者单位】西安工业大学电子信息工程学院，陕西西安 710032;西安工业大学电子信息工程学院，陕西西安 710032;西安工业大学电子信息工程学院，陕西西安 710032;西安工业大学电子信息工程学院，陕西西安 710032;西安工业大学电子信息工程学院，陕西西安 710032【正文语种】中文【中图分类】TN87随着我国现代化、城市化步伐加快，以及新技术新材料的不断出现，防盗门作为一种新型建筑材料和结构形式，走进了千家万户。
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门禁控制系统设计学院名称：物理与机电工程学院专业：电子信息工程学号：200402204姓名：刘龙瑞指导教师：涂二生（高级工程师）【摘要】本设计是利用T7122M-I工业级ID读卡模块实现的门禁控制器，具有存储一张管理卡和多张用户卡的功能，同时管理人员还可以通过按键更改管理卡，增加、删除用户卡等操作，门禁刷卡控制刷卡距离约为5—12CM。
关键词：门禁系统、T7122M-I工业级读卡模块。
目录摘要 (2)第1章门禁系统的概述 (4)1.1 门禁系统概念 (4)1.2 门禁系统的特点 (4)第2章门禁系统的设计要求 (4)2.1 设计要求 (4)第3章门禁系统的方案论证 (4)3.1门禁系统的总体方案 (4)3.2门禁系统的各个方案论证 (5)3.2.1.单片机控制芯片模块 (5)3.2.1.键盘控制块 (5)第4章门禁系统的硬件部分 (6)4.1主控芯片部分 (6)4.2键盘控制部分 (7)4.3蜂鸣器控制部分 (8)4.4T7122M-I工业读卡模块 (8)第5章门禁系统的软件部分 (9)第6章门禁系统的软、硬件调试 (12)6.1硬件调试 (12)6.2软件调试 (12)6.3软、硬件设计注意事项 (12)结论 (13)致谢 (13)参考文献 (14)ABSTRACT (15)附录1：系统程序。
(16)第1章门禁系统的概述1.1 门禁系统概念出入口门禁控制系统采取以感应卡来取代用钥匙开门的方式。
使用者用一张卡可以打开多把门锁, 对门锁的开启也可以有一定的时间限制。
如果卡丢失了，不必更换门锁，只需将其从控制主机中注销。
出入口门禁控制系统是通过对出入口的准入情况进行控制、管理和记录的设备，对何人何时在何地进行详细跟踪，以实现中心对出入口的24小时控制、监视及管理。
1.2 门禁系统的特点系统将ID卡技术、计算机控制技术与电子门锁有机结合，用ID卡替代钥匙，配合计算机实现智能化门禁控制和管理，有效的解决了传统门锁的使用繁琐和无法信息记录等不足，利用数据控制器采集的数据实现数字化管理可为内部人力资源的有效管理等带来意想不到的效果。
电子钥匙：授权后的ID卡即可当作电子钥匙，将此电子钥匙感应器前一晃, 控制器对该卡进行身份验证，验证合法后即控制电子门锁自动打开。
开门权限：按门设置：可以根据持卡人身份权限设定有效开门区域（控制器号码）。
系统可设有最高权限卡，该卡可以打开系统辖区内所有电子门锁。
自动报警：非法使用卡或强行打开门锁等非正常情况下系统会将自动发出报警信号，系统将自动记录非常状况的时间、门号、状态等详细信息，确保门锁安全和事后查证。
第2章门禁系统的设计要求2.1 设计要求（1）读卡功能（2）添加管理卡功能（3）增加、删除用户卡功能（4）更改管理卡（5）清除所有用户卡（6）键盘控制管理卡操作（7）蜂鸣器实现刷卡、按键提示第3章门禁系统的方案论证3.1门禁系统的总体方案图3-1 门禁系统总体结构框图3．2门禁系统的各个方案论证3．2．1单片机控制芯片模块方案一：PIC16C84单片机芯片。
它是8位CMOS EEPROM微控制器。
它有高性能的类似于RISC的指令，共有35条单字节的指令，所有的指令除程序分支指令需要两个指令周期外，都只需要一个指令周期。
程序指令的宽度为14位，在芯片内有1K×14的EEPROM程序存储器。
方案二：At89s52芯片。
它是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。
易失性存储与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
基于以上所述，根据系统需要及所学知识我选方案二。
3．2．2键盘控制模块方案一：独立式键盘，如图3-2。
它是利用单片机I/O口读取口的电平高低来判断是否有键按下，这种方式的缺点是占用的I/O 口数较多。
且对键盘处理的时候涉及到了一个重要的过程，那就是键盘的抖动问题[1]。
图3-2方案二：基于串并转换电路的键盘形式，如图3-3。
7SLS164 是串并转化芯片，它把SDA(P10)上的串行数据转化为8 为的并行数据，S1/S2/S3/S4/S5/S6/S7/S8作为键盘扫描线，P11 为键盘数据回送线。
键盘扫描时，从S1～S7 一次输出低电平，然后检测P11（回送线），如果P11（回送线）为高电平则表示无键闭合，如果P11（回送线）等于0，将S1～S7 上的数据经过简单处理得到对应的键值。
[5]如图3-3方案三：行列扫描的键盘形式，如图3-4。
列线通过电阻接正电源，并将行线所接的单片机I/O 口作为输出端，而列线所接的I/O 口则作为输入。
当按键没有按下时，所有列的输出端都是高电平，代表没有键按下。
行线输出时低电平，一旦有键按下时，则输入线就会被拉低，这样通过读入输入线的状态就可以得知是否有键按下了[6]。
图3-4基于以上所述，根据系统需要我选方案二。
第4章门禁系统的硬件部分4．1主控芯片部分1、原理图图4-14.2键盘控制部分采用串并转换电路的键盘形式(1)原理图图4-2串并转换电路的键盘形式(2)工作原理7SLS164 是串并转化芯片，它把SDA(P27)上的串行数据转化为8 为的并行数据，S1/S2/S3/S4/S5/S6/S7/S8作为键盘扫描线，P26为键盘数据回送线。
键盘扫描时，从S1～S7 一次输出低电平，然后检测P26（回送线），如果P26（回送线）为高电平则表示无键闭合，如果P26（回送线）等于0，将S1～S7 上的数据经过简单处理得到对应的键值。
(3)功能说明KEY1：增加用户卡KEY2：删除用户卡KEY3：删除管理卡KEY4：清除所有用户卡4.3蜂鸣器控制部分1、蜂鸣器原理图如下所示:图4-3蜂鸣器原理图2、工作原理单片机通过P37来控制蜂鸣器的工作与关闭。
当P3.7=1时，PNP三极管关闭，蜂鸣器停止工作[4]。
当P3.7=0时，PNP三级管导通，蜂鸣器开始工作[4]。
从而单片机只需要P3.7输出0或者1开控制鉴别鸣器即可。
3、功能说明（1）刷卡时蜂鸣器响一声，说明读到用户卡。
（2）刷卡时蜂鸣器响两块，说明读到管理卡。
（3）相应的按键时给于相应的提示音。
（4）蜂鸣器没有响应，说明没有读到卡。
4.4T7122M-I工业级读卡模块1、应用电路简图图4-42、数据输出格式共输出48Bits ，即6个字节。
第一字节为ID 卡识别码，第二至第五字节为卡号，最后一个字节为前五个字节的校验和。
校验和运算变量类型为BYTE 类型，运算过程进位被丢弃。
选择同步串行输出方式时，每个字节中高位先输出；选择异步串行输出时，每个字节中低位先输出。
输出波特率均为9600 Bits/S 。
3、数据输出波形bit7bit3bit4bit5bit6CPSCKSO0.5ms0.5ms同步串行输出波形（Tsc k=104u s）图4-54、功能说明（1）通过读卡天线，刷卡时读取ID 卡卡号。
（2）通过SO 脚把卡号传到单片机芯片管脚上。
（3）通过CP 脚传送低电平说明有卡刷到。
第5章 门禁系统的软件部分程序循环中主要工作为判断是否有刷卡，若有刷卡则断判是什么卡，然后进行相应的处理。
门禁系统的总流程图5-1：图5-1管理卡功能子程序流程图如图5-2图5-2第6章门禁系统的软、硬件调试完成了硬件的设计、制作和软件编程之后，要使系统能够按设计正常运行，必须进行硬件调试和软件调试。
6.1硬件调试硬件调试的主要任务是排除硬件故障，其中包括设计错误和工艺性故障。
(1) 脱机检查。
按照电路原理图用万用表逐步检测电路板中所有器件的各引脚，尤其是电源的连接是否正确；检查各开关按键是否能正常工作；为了保护芯片，应先对各IC座（尤其是电源端）电位进行检查，确定其无误后再插入芯片检查[3]。
(2) 联机调试。
暂时拔掉AT89S52芯片，将仿真器的40芯仿真插头插入AT89S52的芯片插座进行调试，检验键盘电路是否满足设计要求。
可以通过一些简单的测试软件来查看接口工作是否正常。
例如，我们可以设计一个能过按键控制蜂鸣器声响检测键盘电路的好坏。
如果运行测试结果与预期不符，很容易根据故障现象判断故障原因并采取针对性措施排除故障。
6．2. 软件调试软件调试的任务是利用开发工具进行在线仿真调试，发现和纠正程序错误，同时也能发现硬件故障。
程序的调试应一个模块一个模块地进行，首先单独调试各功能子程序，检验程序是否能够实现预期的功能，接口电路的控制是否正常等；最后逐步将各子程序连接起来总调。
联调需要注意的是，各程序模块间能否正确传递参数，特别要注意各子程序的现场保护与恢复。
调试的基本步骤如下：（1）编写蜂鸣程序程序，调试是蜂鸣器是否会响。
（2）编写简单程序调试刷卡时是读卡模块是否有读入。
（3）编写键盘控制程序，调试是否有键按下及其按键值。
（4）编写添加、删除用户卡程序，调试是否能实现。
（5）编写更改管理卡，清除所有用户卡程序，调试是否能实现。
（6）总体调试，看能否实现存储一张管理卡，多张用户卡。
通过按键能否实现添加、删除用户卡，更改管理卡，清除所有用户卡等设计要求。
6．3软、硬件设计注意事项（1）读卡模块T7122M-I外部电源接触不良或者严重的电磁干扰，则有可能偶然使读卡模块内部软件跑飞。
（2）天线周围如果有金属存在，则工作频率将受影响，读卡距离也受影响，严重时读卡反应迟钝，甚至不能读卡。
避免的方法是所有的金属材料尽量离开天线线圈，特别是天线前面不能有金属封板。
金属封板会屏蔽电磁波，致使读卡完全失效。
天线后面如果有金属封板，则应该离开天线线圈至少3厘米以上。
（3）读卡模块与模板注意是否有共地。
（4）如果使用的电源性能不良，将引起电压不稳，波纹太大，对读卡距离产生影响。
（5）外界的电磁杂波也会对读卡产生干扰。
结论本门禁控制器用于鉴别刷卡人员，管理人员出入。
功能可实现存储一张管理卡、多张用户卡。
通过按键开关可以进行各种卡管理操作，如更改管理卡、增加单个用户卡、删除单个用户卡、清空所有用户卡等。
致谢本次的毕业设计，从开题报告开始到现在已经三个多月了，这是大学期间一次比较完整的学习过程。
通过本次毕设，不但学习了单片机技术与嵌入式系统、C51程序编写等学科，掌握了KEIL8、protel DXP等软件工具。
更重要的是学会了分析问题、运用所学知识解决现实问题的方法。
在本科毕业论文完成之际，我要对所有帮助过我的人们表示诚挚的谢意！首先，对我的导师涂二生致以衷心的感谢！从上个学期联系做毕设之初开始至今，从论文的选题、开题报告和中期报告的书写，到论文的组织、撰写、修改和完善，涂老师都给了我非常多的关心、理解、指导和帮助。