门禁系统课程设计报告书

目录

第一章绪论 (3)

1.1 课题研究背景 (3)

1.2智能门禁系统在国外的研究现状 (4)

1.3 课题主要研究容及结构 (4)

第二章系统总体设计方案及论证 (5)

2.1 门禁系统工作原理 (5)

2.2 门禁系统的总体结构图 (5)

2.3 门禁系统方案选择 (6)

2.3.1主控芯片的选择 (6)

2.3.2显示器的选择 (6)

2.3.3温度传感器的选择 (7)

第三章门禁系统主要硬件电路设计 (7)

3.1 系统主控芯—MSP430F149 (7)

3.1.1 MSP430主要性能 (7)

3.1.2 MSP430x14x引脚功能 (8)

3.1.3电源电路 (11)

3.1.4 时钟电路 (13)

3.1.5 复位电路 (14)

3.1.6异步通信 (14)

3.2 通信模块—USR_WIFI232 (17)

3.2.1 模块功能描述 (17)

3.2.2 模块设置及使用 (19)

3.3 显示电路 (28)

3.3.1 LCD12864 的基本参数及引脚说明 (28)

3.3.2 LCD12864的指令说明及时序 (30)

3.3.3 LCD12864屏幕与DDRAM地址的对应关系 (31)

3.3.4 LCD12864与单片机接口电路 (31)

3.4 温度读取电路 (32)

3.4.1 DS18B20主要特性 (32)

3.4.2 DS18B20的引脚功能 (32)

3.4.3 DS18B20的测温原理 (33)

3.4.4 DS18B20与单片机的接口电路 (37)

3.5 开锁控制电路 (37)

3.5.1 28BYJ48电机驱动方法及参数 (37)

3.5.2 电机主要参数特性 (38)

3.5.3 ULN2003驱动芯片简介 (38)

3.5.4 电机与单片机的接口电路 (40)

第四章软件设计 (41)

4.1 软件设计的流程 (41)

4.2 开发环境 (42)

4.3 部分程序代码 (43)

第五章结语 (59)

参考文献 (60)

第一章绪论

1.1 课题研究背景

出入口门禁安全管理系统是新型现代化安全管理系统，它集微机自动识别技术和现代安全管理措施为一体，它涉及电子，机械，光学，计算机技术，通讯技术，生物技术等诸多新技术。它是解决重要部门出入口实现安全防管理的有效措施。使用各种机要部门，如银行，宾馆，机房，军械库，机要室，办公室，智能化小区，工厂等。在数字技术网络技术飞速发展的今天门禁技术得到了迅猛的发展。门禁系统早已超越了单传的门道以及钥匙管理，它已经逐渐发展成为一套完整的出去管理系统。它在工作环境安全，人事考勤管理等行政管理工作中发挥着巨大的作用。

门禁, 又称出入管理控制系统，是一种将信息技术、电子技术和机械锁有机地结合在一起，对进出人员进行适当级别的权限鉴别，并进行相应控制的数字化管理系统。目前门禁系统是基于非接触式感应IC卡识别技术，由管理系统、控制器、感应式读卡器、电子锁等组成的一个功能强大的智能型网络门禁系统，人员手持一合法的感应式IC卡即可通过IC卡识读设备自动控制授权允许开启的电子锁。可是IC卡也很容易丢失，而且到了小区门口还要停下来刷卡，浪费汽油，况且下雨天这样会很麻烦。

1.2智能门禁系统在国外的研究现状

门禁系统是随着自动识别技术的发展而迅速发展起来的，国外门禁系统的知识品牌有美国的休斯（HID）、西屋（WSE）、洛泰克（NTK），以色列的DDS、英国的集宝等品牌。国从事门禁系统有红门、门吉利、捷顺、青云等公司。

目前，国外研制和使用的门禁系统主要集中在感应门禁系统和生物识别门禁系统。在生物识别门禁系统中又以指纹门禁系统应用最为广泛。随着计算机图像处理和模式识别理论以及大规模集成电路技术的不断发展与成熟，指纹自动识别系统的体积不断缩小，其价格也不断降低。据国际生物认证团（IBG）的预测：美国生物认证市场2002年突破7亿美元，其中指纹识别占近50%，虹膜识别占

8%。美国生物认证市场到2005年将达到19亿美元，指纹识别占近40%，虹膜识别占10%左右。美国生物识别市场在未来几年中仍将会保持高速增长的趋势，纵观门禁市场发展，预计未来1－3年中国门禁市场的平均增长比例将达20％以上。

目前国外生产的门禁系统安全性较高，但是价格昂贵，感应式门禁系统控制器的价格从4000到3万元不等，包括读卡器、门锁、控制器、软件在的一套系统报价在万元以上。国生产的感应式门禁系统和指纹门禁系统价格较国外同类产品价格低大约10%-50%，但系统的可靠性稍差。

高级智能型门禁控制系统是当前门禁系统的重要发展方向，高级智能型门禁系统是一种联网式门禁系统，功能也比较完善。但对于一般的企业住宅小区来说，并不是最理想的选择。这种门禁系统常用于国防、军事等单位。

1.3 课题主要研究容及结构

本课题主要研究基于wifi的简易门禁系统的设计，应用wifi模块实现车载控制端对道闸的开关，系统主要包括发送模块，显示模块，道闸模块等，这些模块构成一个综合的系统，能够满足普通小区停车场车辆不停车状态下的出入。课题结构如下：

第二章系统总体设计方案及论证

2.1 门禁系统工作原理

基于wifi的门禁系统主要依靠PC或手机终端对无线模块发送开锁信号，wifi模块接收到信号之后传递给主控模块进行分析处理，若信号有效，则打开道闸，在道闸打开的前提下，系统会在道闸打开之后5S自动将道闸关闭，若车辆出门，则置于部的红外对管会获取车辆信息，并且在无需开门信号的前提下自动将道闸打开。若信号无效，则不打开道闸，在一般状态之下系统给出当前温度以及时间信息。

2.2 门禁系统的总体结构图

2.3 门禁系统方案选择

2.3.1主控芯片的选择

方案一：采用AT89S51 作为系统控制器。它的功耗低，技术成熟，成本低，引