基于非接触式IC卡门禁系统的研究与设计

论文摘要

本文介绍了一种基于非接触式IC卡的门禁管理系统,非接触式IC卡是IC卡领域的一项新兴技术,它是射频识别技术和IC卡技术相结合的产物。射频识别技术是最近几年发展起来的一门新的自动识别技术,它利用射频方式在非接触IC卡和读卡器之间进行无线通讯,完成目标识别和数据交换。本文在对射频识别技术进行研究的基础上,选择爱特梅尔公司TEMIC系列射频智能卡,开发了与其配套的读卡器和控制器。读卡器主要完成数据的调制、发射、射频接受以及数据的解调任务。数据写入射频卡采用场间隙方式,由射频卡返回的数据流采用曼彻斯特编码调制方式。控制器硬件电路由稳压电路、时钟电路、JTAG接口电路以及键盘模块构成。核心模块则由LCD显示电路、RS485接口电路和铁电存储模块构成。本文采用了二进制搜索算法,有效地防止了多个射频卡在同一读卡器范围内的相互碰撞。读卡程序采用对分查表法,来实现卡号有效性的判断,从而减少了读卡时间,提高了读卡效率。本设计最终实现了卡号的识别、显示和刷卡记录的存储及上传。本文对非接触式IC卡门禁系统进行了安装与调试。实验表明,本系统软、硬件设计切实可行,运行正常,稳定可靠。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 门禁系统的发展
• 1.3 国内外发展动态和技术现状
• 1.3.1 国内情况
• 1.3.2 国外情况
• 1.4 课题研究意义及应用价值
• 1.5 课题研究主要内容
• 第二章 基于非接触IC卡门禁系统的概述
• 2.1 非接触式IC卡简介
• 2.2 门禁系统概述
• 2.2.1 门禁系统的概念
• 2.2.2 门禁系统工作原理
• 2.2.3 门禁系统的组成
• 2.2.4 门禁系统主要功能和特点
• 2.3 门禁系统设计方案
• 第三章 门禁系统的硬件设计
• 3.1 智能门禁系统功能需求
• 3.2 微处理器C8051F020简介
• 3.2.1 C8051F020的芯片资源
• 3.2.2 C8051F020数字交叉开关
• 3.3 门禁系统的硬件电路设计
• 3.3.1 复位电路及JTAG接口电路设计
• 3.3.2 存储模块
• 3.3.3 通信模块
• 3.3.4 时钟电路
• 3.3.5 液晶显示模块
• 3.3.6 读卡模块
• 3.3.7 其他外围电路设计
• 第四章 门禁系统的软件设计
• 4.1 智能门禁系统各模块软件设计
• 4.1.1 控制器的主程序
• 4.1.2 单片机初始化程序
• 4.1.3 读卡程序设计
• 4.1.4 RS-485通信程序设计
• 4.1.5 液晶显示程序
• 4.1.6 时钟程序
• 4.1.7 键盘扫描子程序
• 4.2 防碰撞算法
• 4.2.1 多路存取理论的构建
• 4.2.2 多路存取方式
• 4.2.3 二进制搜索算法
• 4.3 CRC算法的研究
• 4.3.1 CRC简介
• 4.3.2 代数学的一般性算法
• 4.3.3 CRC算法的数学推导及程序实现
• 第五章 系统调试与实验结果
• 5.1 串口通信实验
• 5.1.1 串口数据接收发送实验
• 5.1.2 门禁控制器通信功能测试
• 5.2 时钟运行实验
• 5.3 键盘实验
• 5.4 液晶屏实验
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录:门禁系统的原理图及PCB图