嵌入式门禁系统软件的设计与实现

论文摘要

随着科技的不断发展和人们安全防范意识的提高,门禁系统在现代化办公和人们的生活中的应用越来越广泛,早期的门禁系统都是基于单片机设计的,系统结构和功能相对单一,处理效率低,存储容量小,无法满足现今对主动性、实时性、以及灵活性都具有较高要求的现代智能门禁系统的需要。为实现对门禁管制区域的智能化管理,本文设计和实现了一套嵌入式门禁系统软件。本文通过对现有门禁系统的特点和技术的分析研究,根据系统功能需求分析,提出了一种嵌入式门禁系统的软件设计方案。本文首先对嵌入式门禁系统的组成及其平台进行简单的概述,阐述了系统应用软件的总体设计方案,并完成通信数据报文格式的制定和相关数据库的设计。而后对系统软件实现的关键技术进行研究。在此基础上,完成了嵌入式门禁系统软件的详细设计和实现,重点阐述了门禁控制器的功能模块的实现过程,并对整个系统软件进行详细的测试和分析。最后,针对本次系统的设计和实现提出一些改进和优化的方案。嵌入式门禁系统使用嵌入式Linux操作系统作为控制器运行平台,采用嵌入式数据库SQLite对控制器参数和数据进行管理。系统软件使用模块化设计方法,使用了Socket网络通信、多线程操作和SQLite数据库编程等技术完成系统软件开发。经测试表明,嵌入式门禁系统可以对门禁管制区域进行有效的控制,实现网络化智能化的门禁管理。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的背景和意义
• 1.2 嵌入式系统概述
• 1.2.1 嵌入式系统的定义和特点
• 1.2.2 嵌入式系统的发展现状
• 1.3 门禁系统概述
• 1.3.1 门禁系统简介
• 1.3.2 门禁系统国内外发展现状
• 1.4 论文的研究工作和内容
• 第二章 嵌入式门禁系统分析和总体设计
• 2.1 嵌入式门禁系统的组成
• 2.2 嵌入式门禁系统的需求分析
• 2.2.1 设计目标
• 2.2.2 功能需求
• 2.2.3 性能要求
• 2.3 嵌入式门禁系统平台的选择和搭建
• 2.3.1 系统的选择
• 2.3.2 系统平台的构建
• 2.4 系统软件的总体设计
• 2.4.1 系统的总体设计思想
• 2.4.2 门禁控制器的功能模块设计和工作流程
• 2.4.3 门禁管理软件的的功能模块设计
• 2.5 通信方式的规定和数据报文格式制定
• 2.5.1 通信方式的规定
• 2.5.2 数据报文格式制定
• 2.6 嵌入式门禁系统数据库的设计
• 2.6.1 嵌入式门禁数据库的设计要点
• 2.6.2 门禁系统主要数据库的设计
• 第三章 嵌入式门禁系统软件实现的关键技术
• 3.1 嵌入式系统软件开发流程
• 3.1.1 交叉编译环境的搭建
• 3.1.2 交叉编译和链接
• 3.1.3 应用程序的移植
• 3.2 Linux 下的网络编程技术
• 3.2.1 TCP/IP 协议简介
• 3.2.2 Linux 下的Socket 编程技术
• 3.2.3 在嵌入式门禁系统中的应用
• 3.3 Linux 下的多线程编程技术
• 3.3.1 多线程编程技术
• 3.3.2 在嵌入式门禁系统中的应用
• 3.4 嵌入式数据库SQLite 的开发及其应用
• 3.4.1 嵌入式数据库SQLite 简介
• 3.4.2 SQLite 数据库的开发
• 3.4.3 SQLite 的移植
• 3.4.4 SQLite 在门禁系统中的应用
• 第四章 嵌入式门禁系统软件的详细设计与实现
• 4.1 嵌入式门禁控制器主控模块软件的设计与实现
• 4.1.1 控制器的主控制流程
• 4.1.2 初始化设置
• 4.1.3 I/O 检测处理
• 4.1.4 定时事件处理
• 4.1.5 用户刷卡处理
• 4.1.6 开关门处理
• 4.1.7 报警处理
• 4.2 控制器端网络通信模块的设计与实现
• 4.2.1 通信处理主流程
• 4.2.2 控制器的参数配置
• 4.2.3 控制器端远程控制和实时监控
• 4.3 门禁管理系统的设计与实现
• 4.3.1 控制器基本参数设置
• 4.3.2 控制器端口属性设置
• 4.3.3 用户信息管理配置
• 4.3.4 节假日休息日及其时段的设置
• 4.3.5 远程控制及其实时监控
• 4.3.6 记录的收集管理
• 第五章 嵌入式门禁系统软件的测试与分析
• 5.1 测试方案
• 5.1.1 测试目的和要求
• 5.1.2 测试方法
• 5.2 测试用例与结果
• 5.2.1 测试结果
• 5.2.2 测试中发现的问题及解决方法
• 5.3 测试总结
• 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 在读期间研究成果