具有打卡记时功能的门禁系统设计

引言
目录
一、 引言 1
（一） RFID门禁系统的发展背景 1
（二） RFID门禁系统的国内外发展现状 1
（三） 本课题主要设计内容 2
二、 元器件选择 3
（一） STC89C51单片机简介 3
（二） RC522型RFID读卡模块简介 3
（三） DS1302实时时钟芯片简介 4
（四） LCD1602型显示屏简介 4
（五） 小型蜂鸣器简介 5
（六） 机械按键介绍 5
三、 系统硬件设计 7
（一） RFID门禁系统框图设计 7
（二） 最小系统电路设计 7
1. 时钟电路配置 8
2. 复位电路构建 8
（三） 读卡模块电路设计 8
（四） DS1302实时时钟电路设计 9
（五） 门阀控制电路设计 10
（六） 报警电路设计 10
（七） LCD1602型显示电路设计 11
（八） 时间设置电路设计 11
四、 系统软件设计 13
（一） RFID门禁系统的主程序流程设计 13
（二） 报警电路驱动流程设计 14
（三） 读卡模块驱动流程设计 14
1. 初始化RFID的操作 14
2. 读取序列号的操作 15
（四） LCD1602液晶屏驱动流程设计 16
（五） DS1302实时时钟模块驱动流程设计 17
五、 实物安装 19
总结与展望 22
参考文献 23
致 谢 24
附录一 原理图 25
附录二 PCB图 26
附录三 元件列表 27
附录四 程序 28
引言
RFID门禁系统的发展背景
RFID门禁系统的国内外发展现状
前不久一份科学技术杂志刊登了一篇文章称，嵌入式以太网的发展早已遍布了好多技术领域，这其中物联网即为一个典型， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072* 
本论文所研发的这类RFID门禁控制系统亦将会通过以太网或其他无线网络的联络形成一个星罗棋布的网络，所以在某些使用环境，这种互联网将须要很多节点与此同时进行工作才能够进行工作。文章称要实现RFID门禁控制系统网络的普及，企业有必要进一步增加该系统的性价比，将其价格进一步压缩，而国际上已经有点企业正在尝试通过STM32系列单片机中综合最高的F103单片机来设计RFID门禁系统。与此同时随着单片机技术的不断普及，RFID门禁系统再也不是工控场合中的专用了，它已经遍布到了生产生活中的各个角落。
本课题主要设计内容
这次论文以RFID门禁控制系统的研究现状为背景，提出了一款可以通过STC89C51当作主控核心的RFID门禁控制系统，这种系统具有比市场上大多数相关产品更低的耗能和成本，下列为本课题将要实现的研究内容。
1、配置液晶显示电路，实现参数的显示功能；
2、配置报警电路，通过单片机的高低电平驱动从而实现报警；
3、设计RFID模块电路，通过单片机的驱动实现对射频无线数据的快速发射和接收，将其中的身份信息进行读取
4、配置实时时钟电路，通过该电路的工作为RFID门禁系统提供准确无误的计时信息
元器件选择
STC89C51单片机简介
本论文把要使用的这款STC89C51是宏晶公司在上世纪末推向单片机市场的，它以英特尔公司的经典8位内核MCS51型CPU作为重要部分，在CPU外部自主扩建了总线和存储器等主要部分，实现了该款性能优秀的STC89C51。本RFID门禁系统选用的这种型号的STC89C51采用的是40管脚双排直插的Pakeage，其内部中央处理器架构使用的是精简指令集，能够实现对C语言程序代码的高速执行和数据运算。
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图1 STC89C51
RC522型RFID读卡模块简介
RC522传感器是控制系统（特别是C51系统）中一种常用的高性价比RFID传感器，考虑到KL9005SE型的RFID识别器功能更加齐全，并且对于单片机的消耗非常少，RC522型RFID模块在性能方面能够实现高达10M/s的数据率，另外更加重要的是用户无需对其硬件电路进行二次设计，其内部已经集成了完成读卡功能所必需的所有功能模块，只需要在程序上通过SPI接口对其进行驱动即可。
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图2 RC522型RFID模块模块
DS1302实时时钟芯片简介
RTC芯片具有低于1mW低功耗的性能，对一些中小型的控制系统来说，此效果足以满足系统的期望，众多的使用人员使用这种型号的实时时钟芯片的原因在很大程度上和它的直插式的封装外观相关，在多数控制系统中，DS1302实时时钟芯片用来无需单片机控制情况下自动完成对北京时间的计时，在实际应用时，通过对32.768高精度晶振信号的分频从而产生精准的秒信号，为芯片自动计时提供了基础，通过对该信号的计数从而完成时间的计时功能，从而这将给系统的维护带来大幅度的方便。
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图3 DS1302实时时钟芯片模块

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