基于RFID技术关于门禁系统的设计

RFID技术在无线电技术方面得到广泛应用与发展，其基本原理是利用射频方式进行非接触双向通信, 以达到识别与数据交换的目的。本设计是基于RFID 技术的门禁系统，利用其非接触式无线识别的特点，能够对进出小区的人员进行自动识别，同时自动开启和关闭道阀，将出入口的控制从被动防守变为主动监控, 从而加强对小区人员和校园等重要场所进出人员的管理，极大提高人员出入的效率，减少管理方面的混乱局面，节约人力成本，并且为公共场所的安全提供了极大地方便和保障。在生活中有些场合并不是任人自由进出的，而只允许有进出权限者通行，这时，就得使用出入口管理系统即门禁系统。传统的门锁是最古老、最简单的门禁方式，一把锁配一把钥匙，几把锁就要配几把钥匙，使用不便。为了适应信息时代的需要，保证建筑内部的安全性，满足用户当时的各种需求，智能门禁系统应运而生。

根据市场需求设计一款基于RFID的门禁系统。本设计采用AT89C51作为主控芯片，用奥尔斯实验箱中的HF模块专用读卡器模块用来读射频卡的信息，当有卡进入到读卡器读卡的范围内时就会读取到相应的卡序列号，并根据得到的卡序列号做出相应的操作。在扩展时采用Delphi软件做上位机，并建立一个Access 数据库用来存储用户信息。上位机与下位机之间的通信采用串口通信，选用奥尔斯实验箱完成上、下位机之间的通信。本设计实现了自动、准确的识别卡序列号，对门禁系统起着重要的作用。本设计给出了系统的总体结构, 并对主要组成部分的功能及具体实现做了阐述。

关键词：门禁系统射频识别读卡器数据库 RFID技术无线识别

一前言 (2)

二案例描述 (3)

三需求分析 (4)

3.1实验箱模块的选择 (4)

3.2系统语言的选择 (5)

3.3数据交换方式 (6)

3.4应用程序的结构 (7)

3.4.1显示子程序 (7)

3.4.2密码子程序 (8)

3.5存储系统的设计及分析 (9)

3.6系统模块的总体设计 (11)

3.6.1系统硬件设计 (12)

3.6.2系统软件设计 (12)

四系统的整体描述和实现 (13)

4.1射频识别的简单描述 (13)

4.2软件结构的实现 (15)

4.3系统功能的具体实现 (17)

4.3.1系统软件调试 (17)

4.3.2系统整体调试 (18)

五课程设计总结 (22)

六参考文献 (23)

七致谢 (24)

八附录 (25)

一前言

射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术是从20世纪80年代开始走向成熟的一项自动识别技术,是当前最受人们关注的热点之一，该项技术既传统也充满新意和活力。射频识别是无线电识别的简称，即通过无线电波进行识别。它源于无线电通信技术，综合了现代计算机智能控制、智能识别、计算机网络等高新技术，顺应了计算机集成制造系统，电子商务等热点应用的发展需要。射频识别应用电磁场，以非接触、无视觉、高可靠的方式传递特定识别信息，由于大规模集成电路技术的日益成熟，使得射频识别系统的体积大大减少，从而进入了实用化阶段。射频识别技术具有工作距离大、信息收集处理快捷及较好的环境适应性等优点，极大地加速了有关信息的采集和处理，在近年来获得了极为迅速的发展。基于RFID的考勤系统设计是将射频识别技术应用到家庭安防系统中的一次成功尝试。这一系统克服了家庭生活中居住的安全性不能得到保证的弱点，能够有效地提高家庭安防系统的能力,为居家生活提供更好的,更安全的保障。

二案例描述

门禁系统,又称人口控制系统.在何时允许某些人进出,拒绝某些人进出,什么情况下要发生报警,记录人员的出入状况,是门禁系统最基本的功能.智能的RFID门禁系统是对楼房中的重要通道进行管理。在门口，电梯，等人员来往频繁或重要的地方安装控制装置，例如：读卡器，键盘等，人员想要进入必须有卡才能通过，大大增强的安全性。基于RFID技术的门禁系统作为智能门禁系统的“骨干”，已经成为了一项先进的高科技技术防范和管理手段，在一些经济发达的国家已经广泛的应用于科研，工业，博物馆，酒店，商场，医疗监护，银行，监狱等，已成为安防技术重点研究和开发的对象。

1994年RFID技术进入中国，引发了中国RFID技术的应用革命。在我国基于RFID的智能门禁系统的使用仍然处于发展状态，因此对射频识别技术在门禁系统方面的应用理论及实际可行性及实用性研究的重中之重。近几年，关于识别系统的通讯模式，指纹等生物识别设备的集成管理及DVR系统的集成成为现代门禁系统发展的亮点。另外，作为蓬勃发展的生物识别技术，随着其辨别技术的的不断成熟，以及人们对这类产品的进一步了解，若价格因素能保持人们可以接受的范围内，那么，该技术的应用前景将是十分广泛的。

射频识别(RFID,即Radio Frequency Identification)技术是自动识别技术在无线电技术方面的具体应用与发展,其基本原理是利用射频方式进行非接触双向通信,以达到识别与数据交换的目的[1]。具有高精度、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等优点，能够实现无线自动识别，主动监控的功能。RFID技术作为一项先进的自动识别和数据采集技术，在实际应用中取得了显著的成效，已经成功应用到生产制造、物流管理、公共安全等各个领域。随着RFID技术的日益成熟和普及，各国政府都意识到RFID技术的研究价值和蕴涵的巨大商机，制定相关政策加大财力、物力投资，积极推动本国RFID技术发展。RFID技术的运用是非接触式IC卡目前的潮流，更快的响应速度和更高的频率是未来的趋势。

三需求分析

3.1实验箱模块的选择

本次实验选择的是实验箱中的高频模块，即HF高频下识别卡不需要绕制线圈，可以通过印刷的方式制作天线。识别卡一般是负载调制的方式工作，也就是通过识别卡的负载电阻的接通和断开促使读写器天线上的电压发生变化，实现远距离识别卡对天线电压进行振幅调制。就频率而言，高频RFID具有以下特性：

①工作频率为13.56MHz，该频率的波长大概为22米。

②除了金属材料外，该频率的波长可以穿过大多数的材料，但是往往会降低读取距离。

识别卡（感应器）需要离开金属一段距离。

③该频段在全球都得到认可并没有特殊的限制。

④该系统具有防冲撞特性，可以同时读取多个识别卡。

⑤可以把某些数据信息写入识别卡中。

⑥数据传输速率比低频要快且价格不是很贵。

高频RFID主要应用有：

◎航空包裹的管理和应用

◎瓦斯钢瓶的管理应用

◎预收费系统

◎酒店门锁的管理和应用

◎大型会议人员通道系统

◎固定资产的管理系统

◎医药物流系统的管理和应用

◎智能货架的管理

系统运行简要说明：

①：上电后，430先通过并口访问7970芯片，在没有读到卡时，程序运行在串口读写模式，并每隔0.5s向串口发送一个“D”，直到有写操作为止。

②：当有卡读写时，针对相应的卡，程序进入不同的协议中，并且点亮相应的LED灯。