基于rfid的智能开放实验室门禁管理系统设计【字数：10450】
摘 要射频识别（RFID）是通过电磁波的方式实现非接触式通信的自动化识别技术。射频识别技术被广泛应用于各个行业，操作方便且可靠性强。将射频识别技术应用于实验室的门禁系统中可以提高实验室的安全性和便利性。 本文介绍了射频识别技术的工作原理和主要特点。设计并实现基于RFID的智能开发实验室门禁管理系统并确定了门禁系统的相关功能。分析了AT89C52单片机和MFRC522读卡器芯片等硬件的相关功能。软件部分实现了与用户之间的交互并且划分为不同的模块，文中对每个模块进行了分析介绍。并且对基于RFID技术的门禁系统进行了安全性和可靠性的测试和评估。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景 1
1.2课题的目的和意义 1
1.3国内外RFID技术发展现状 1
1.3.1国外RFID技术发展现状 1
1.3.2国内研究现状 2
1.4本章小结 2
第二章 RFID门禁系统概述 3
2.1RFID射频识别技术概述 3
2.2射频识别系统的工作原理及过程 4
第三章 RFID门禁系统硬件的设计与实现 5
3.1系统硬件设计方案 5
3.2微处理器模块设计与实现 5
3.2.1 AT89C52单片机简介 5
3.2.2 AT89C52单片机主要性能 6
3.2.3微处理器最小系统电路图设计 6
3.3读卡器设计与实现 7
3.3.1 MFRC522的基本特性 7
3.3.2 MFRC522的寄存器集 9
3.3.3读卡器最小系统电路图设计 9
3.3.4数字接口 10
3.4 LCD12864液晶显示设计 11
3.5天线设计 12
3.6 IC卡选型 12
3.7本章小结 13
第四章 RFID门禁系统软件设计与实现 14
4.1软件系统的模块设计 14
4.1.1主程序模块设计与实现 15
4.1.2 初始化模块设计与实现 16
4.1.3识别模 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
块设计与实现 17
4.2软件系统的程序设计 18
4.3本章小结 20
第五章 RFID门禁系统测试 21
5.1系统测试目标 21
5.2系统测试的过程及结果 21
5.3本章小结 24
结束语 25
致 谢 26
参考文献 27
附录A(实物图) 28
附录B（PCB原理图） 30
附录C（程序） 31
第一章 绪论
1.1课题研究背景
随着科技的进步，智能仪器仪表也逐渐渗透到人们的日常生活中，门禁系统作为安全的保障，其安全性理所当然是作为最高的要求，同时稳定性也是非常重要的环节。随着智能卡、生物识别、无线门禁等技术的发展，门禁系统发展迅猛，进入了成熟期[1]，RFID技术的逐渐成熟也促使其被广泛地应用于社会以及生活的各个领域之中。
就门禁系统来说，门禁中央处理器是传统式门锁的基础上发展起来的。同时，它也是门禁系统的最具有决定性的部分。它可以提供数据输入和输出功能和读取在读卡器的信息，信息然后被传输到接入控制器。
射频识别技术是使用电磁感应，电波等，用于非接触式的双向通信以实现有效的目标识别和成功地实现了交换数的非接触式自动识别技术[2]。自动识别电子技术在各种领域中发挥了十分重要的作用,RFID技术的发展也在不断地走向成熟。门禁系统经过迅速地发展，已经走过了几个不同的阶段，从最传统的机械式的门锁和钥匙，发展到磁卡式门禁，再到现在RFID射频识别门禁系统[3]，人们对现在的门禁系统的安全性和可靠性等提出了新的要求。
1.2课题的目的和意义
替代机械式的门锁，而采用磁卡式的门禁系统，但是磁卡式容易破损，因而出现了频识别技术。用户只需要将IC卡放在感应区，控制区就可以检测该感应卡是否合法，所以RFID技术的出现可以带给用户更好的体验，既方便有安全。
此外，生物识别系统具有较高的准确率，它可以识别人体的指纹、虹膜等特性，虽然在安全性方面得到了保障但是其成本比较高所以并未被广泛普及。
本课题的目的在于研究RFID技术的组成和工作原理。并且设计安全性较高、使用方便、成本较低的方案。
1.3国内外RFID技术发展现状
1.3.1国外RFID技术发展现状
通过对全球一些国家RFID技术的发展情况的研究，可以知道，美国是RFID技术发展的佼佼者。因此，美国也是RFID的领导者，美国已经为RFID建立了一些技术标准。所以具有一定的权威性，欧洲方面在RFID技术方面的发展紧跟美国的步伐，亚洲的一些国家比如日本和韩国等也很重视RFID技术的发展。在RFID的应用上, 欧洲与美国基本处于同一阶段, 目前已经在公共交通、车辆管理、身份识别、仓储管理、物品追踪及生产线自动化控制等领域开始逐步推进RFID技术[4]。目前全球RFID主要应用于零售、运输物流、政府、汽车、航空航天、医疗、制造等行业。高频标签（包括智能卡和支付、智能钥匙等）仍占据最大的市场份额，而超高频标签（用于服装零售、托盘和箱体等消费品包装跟踪）暂排在第二位。智能车票、制造零件和工具物品跟踪，动物，书本和汽车遥控器等应用杀进了前七。
1.3.2国内研究现状
与发达国家相比，中国的RFID在技术层面上有很大的差距。中国RFID产业缺乏核心技术，在RFID的技术中，RFID芯片一直占着非常重要的作用，在低频和高频段我国RFID技术取得了一些相关进展，但是在RFID芯片在UHF段RFID的核心技术相对滞后。中国的RFID技术已经推动了公共交通，第二代身份证，物流管理等，并会在未来自动化控制的方向起着重要的作用。大体来讲，中国的RFID技术产业链已经基本搭建完善，但是，中国的RFID技术未来还有着很长的路需要走。随着RFID技术的成熟和普及，中国政府意识到应用RFID技术会给众多行业的发展带来的积极作用，加快了制定相关政策、推动RFID产业发展的步伐。近年来，中国有关政府部门对RFID的政策扶持力度持续加大，为RFID的发展创造了一个良好的成长环境。随着技术的进一步成熟和成本的进一步降低，中国RFID的应用从政府主导项目逐步向各行各业扩散。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景 1
1.2课题的目的和意义 1
1.3国内外RFID技术发展现状 1
1.3.1国外RFID技术发展现状 1
1.3.2国内研究现状 2
1.4本章小结 2
第二章 RFID门禁系统概述 3
2.1RFID射频识别技术概述 3
2.2射频识别系统的工作原理及过程 4
第三章 RFID门禁系统硬件的设计与实现 5
3.1系统硬件设计方案 5
3.2微处理器模块设计与实现 5
3.2.1 AT89C52单片机简介 5
3.2.2 AT89C52单片机主要性能 6
3.2.3微处理器最小系统电路图设计 6
3.3读卡器设计与实现 7
3.3.1 MFRC522的基本特性 7
3.3.2 MFRC522的寄存器集 9
3.3.3读卡器最小系统电路图设计 9
3.3.4数字接口 10
3.4 LCD12864液晶显示设计 11
3.5天线设计 12
3.6 IC卡选型 12
3.7本章小结 13
第四章 RFID门禁系统软件设计与实现 14
4.1软件系统的模块设计 14
4.1.1主程序模块设计与实现 15
4.1.2 初始化模块设计与实现 16
4.1.3识别模 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
块设计与实现 17
4.2软件系统的程序设计 18
4.3本章小结 20
第五章 RFID门禁系统测试 21
5.1系统测试目标 21
5.2系统测试的过程及结果 21
5.3本章小结 24
结束语 25
致 谢 26
参考文献 27
附录A(实物图) 28
附录B（PCB原理图） 30
附录C（程序） 31
第一章 绪论
1.1课题研究背景
随着科技的进步，智能仪器仪表也逐渐渗透到人们的日常生活中，门禁系统作为安全的保障，其安全性理所当然是作为最高的要求，同时稳定性也是非常重要的环节。随着智能卡、生物识别、无线门禁等技术的发展，门禁系统发展迅猛，进入了成熟期[1]，RFID技术的逐渐成熟也促使其被广泛地应用于社会以及生活的各个领域之中。
就门禁系统来说，门禁中央处理器是传统式门锁的基础上发展起来的。同时，它也是门禁系统的最具有决定性的部分。它可以提供数据输入和输出功能和读取在读卡器的信息，信息然后被传输到接入控制器。
射频识别技术是使用电磁感应，电波等，用于非接触式的双向通信以实现有效的目标识别和成功地实现了交换数的非接触式自动识别技术[2]。自动识别电子技术在各种领域中发挥了十分重要的作用,RFID技术的发展也在不断地走向成熟。门禁系统经过迅速地发展，已经走过了几个不同的阶段，从最传统的机械式的门锁和钥匙，发展到磁卡式门禁，再到现在RFID射频识别门禁系统[3]，人们对现在的门禁系统的安全性和可靠性等提出了新的要求。
1.2课题的目的和意义
替代机械式的门锁，而采用磁卡式的门禁系统，但是磁卡式容易破损，因而出现了频识别技术。用户只需要将IC卡放在感应区，控制区就可以检测该感应卡是否合法，所以RFID技术的出现可以带给用户更好的体验，既方便有安全。
此外，生物识别系统具有较高的准确率，它可以识别人体的指纹、虹膜等特性，虽然在安全性方面得到了保障但是其成本比较高所以并未被广泛普及。
本课题的目的在于研究RFID技术的组成和工作原理。并且设计安全性较高、使用方便、成本较低的方案。
1.3国内外RFID技术发展现状
1.3.1国外RFID技术发展现状
通过对全球一些国家RFID技术的发展情况的研究，可以知道，美国是RFID技术发展的佼佼者。因此，美国也是RFID的领导者，美国已经为RFID建立了一些技术标准。所以具有一定的权威性，欧洲方面在RFID技术方面的发展紧跟美国的步伐，亚洲的一些国家比如日本和韩国等也很重视RFID技术的发展。在RFID的应用上, 欧洲与美国基本处于同一阶段, 目前已经在公共交通、车辆管理、身份识别、仓储管理、物品追踪及生产线自动化控制等领域开始逐步推进RFID技术[4]。目前全球RFID主要应用于零售、运输物流、政府、汽车、航空航天、医疗、制造等行业。高频标签（包括智能卡和支付、智能钥匙等）仍占据最大的市场份额，而超高频标签（用于服装零售、托盘和箱体等消费品包装跟踪）暂排在第二位。智能车票、制造零件和工具物品跟踪，动物，书本和汽车遥控器等应用杀进了前七。
1.3.2国内研究现状
与发达国家相比，中国的RFID在技术层面上有很大的差距。中国RFID产业缺乏核心技术，在RFID的技术中，RFID芯片一直占着非常重要的作用，在低频和高频段我国RFID技术取得了一些相关进展，但是在RFID芯片在UHF段RFID的核心技术相对滞后。中国的RFID技术已经推动了公共交通，第二代身份证，物流管理等，并会在未来自动化控制的方向起着重要的作用。大体来讲，中国的RFID技术产业链已经基本搭建完善，但是，中国的RFID技术未来还有着很长的路需要走。随着RFID技术的成熟和普及，中国政府意识到应用RFID技术会给众多行业的发展带来的积极作用，加快了制定相关政策、推动RFID产业发展的步伐。近年来，中国有关政府部门对RFID的政策扶持力度持续加大，为RFID的发展创造了一个良好的成长环境。随着技术的进一步成熟和成本的进一步降低，中国RFID的应用从政府主导项目逐步向各行各业扩散。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/664.html
