基于單片機的智能安全門禁開鎖系統(tǒng)

張彬, 帥小應，李林飛，張文靜，潘倩

摘要： 當今時代人們對于安全的要求越來越高，因此急需一款電子產(chǎn)品用來保護人們的人身安全和財產(chǎn)安全。門禁開鎖系統(tǒng)被廣泛應用于我們的日常生活，它可以用來保護一些重要場所，例如辦公室，小區(qū)等，然而，這些系統(tǒng)在安全和效用方面還有進一步改進的余地。本論文設計并實現(xiàn)了基于STC89C51單片機的智能安全門禁開鎖系統(tǒng)，該系統(tǒng)安全方便，同時成本較低，具有一定的實際應用價值和可觀的市場前景。

關鍵詞：智能門禁;門禁開鎖系統(tǒng);STC89C51單片機;RFID

中圖分類號：TP368.1? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）19-0088-03

Intelligent Security Access Control and Unlocking System Based on Single Chip Microcomputer

ZHANG Bin， SHUAI Xiao-ying， LI Lin-fei， ZHANG Wen-jing， PAN Qian

（School of Computer Science and Technology， Taizhou University， Taizhou 225300， China）

Abstract： In the era of today，people have higher and higher requirements for safety， so an electronic product is urgently needed to protect peoples personal safety and property safety. The assess control management system is widely used in daily life. It is an intelligent control system used to protect communities and important places. However，in terms of security and practicality， these systems have room for further improvement.This thesis designs and implements an intelligent assess control system based on STC89C51 micro-controller. The system is safe，convenient，and low in cost. It has certain practical application value and considerable market prospects.

Key words： Intelligent entrance guard; Entrance guard management system; STC89C51 micro-controller; RFID

1 引言

如今科技社會發(fā)展欣欣向榮，智能門禁開鎖系統(tǒng)已經(jīng)成為大家生活中不可或缺的一部分，它能很好地保護了大家的人身安全和財產(chǎn)安全[1-2]。本文設計的系統(tǒng)主要效果是能在打開電源運行后，對于在識別范圍內(nèi)的射頻卡進行檢測，當有射頻卡進入到讀卡器的讀卡范圍內(nèi)時，這時指示燈黃燈閃爍，并會自動讀取射頻卡序列號，并將射頻卡序列號傳送給單片機，單片機判斷該射頻卡是否有效。若該射頻卡的卡號存在，系統(tǒng)會執(zhí)行開鎖操作，并指示燈紅燈亮，掉電也不會丟失。若該射頻卡的卡號不存在，則不會開鎖，還可以寫入和清除射頻卡號。

2 系統(tǒng)設計

基于單片機智能門禁系統(tǒng)是以STC89C51單片機為核心，系統(tǒng)的總體結構是由單片機模塊、射頻模塊、按鍵模塊及指示燈模塊組成[3]。當有射頻卡靠近時，射頻模塊接收到信號，單片機控制指示燈黃燈閃爍，此時如果按下按鍵模塊里的寫入按鍵，就會把射頻卡的卡號寫入進單片機內(nèi)部EEPROM，單片機保存卡號數(shù)據(jù)，此時指示燈紅燈會點亮，代表開鎖，當射頻卡離開，紅燈和黃燈就會自動熄滅;當保存了卡號的射頻卡靠近，指示燈紅燈亮后，可以按下按鍵模塊里的清除按鍵，把當前射頻卡號從單片機內(nèi)部EEPROM中刪除，之后射頻卡再靠近，指示燈紅燈不會亮，表示清除成功。系統(tǒng)的總體結構如圖1所示：

2.1 復位電路

復位電路是單片機的初始化操作，讓單片機中的各部分都處于一個確定的初始狀態(tài)，類似于重啟功能。電腦可以通過一鍵重啟使得死機等狀態(tài)結束，然后重新開始執(zhí)行程序，單片機的復位電路也是相同的道理。當單片機系統(tǒng)在正常運行中，因為受到外界環(huán)境干擾而出現(xiàn)程序卡死的時候，按下復位按鈕，程序就可以重新開始運行[4]。

它主要是由電容，RST引腳和一個電阻組成。當單片機啟動以后，電容C1兩端電壓將會持續(xù)充電，而電阻兩端的電壓幾乎為零，這時RST引腳處于低電平，系統(tǒng)正常工作，當按下復位按鍵后，這時候電容兩端形成閉合回路，電容被短路，電容開始釋放掉之前充的電量。電容兩端電壓迅速下降，這時電阻兩端電壓上升，如此RST引腳又接收到高電平，單片機達到復位效果。單片機復位電路如圖2所示：

2.2 晶振電路

晶振，全稱晶體振蕩器，是一種高精度和高穩(wěn)定度的振蕩器。在單片機運行的時候，需要一個脈沖信號，來作為執(zhí)行指令的觸發(fā)信號，振蕩器就起到這個作用。它是由一個晶體振蕩器和兩個瓷介電容組成的，它有兩個諧振點，晶體自身的特性，使得兩個的頻率的距離十分接近，它們?yōu)橄到y(tǒng)提供基本的時鐘信號，并且使得電路各組件之間相互配合工作。并且使各部分保持同步，來保證電路的正常運行，保障整體電路的穩(wěn)定[5]。單片機晶振電路如圖3所示：