stc89c51单片机的rfid门锁设计
摘 要本文以“基于STC89C51单片机的RFID门锁设计”作为研究课题，设计了一款能够实现开锁识别信息无线读取、快速感应射频卡片、精确计时以及高清度液晶显示等功能的智能型STC89C51单片机控制系统，所有的预期功能指标都得到了实现，整个系统的设计内容主要分为硬件和软件两个层面。在软件系统的设计方面，本智能RFID门锁系统以KEIL软件作为开发环境，通过C语言构建智能RFID门锁系统的程序代码，通过最终的机器语言代码实现对主控微处理器的控制，从而实现对片外功能模块的驱动。在硬件系统的设计方面，本智能RFID门锁系统将这款STC89C51单片机植入到硬件电路的核心位置，通过它来对片外所有的芯片和传感器进行驱动，使得这些功能电路发挥功能，并将工作过程中需要处理的数据在STC89C51单片机芯片内部进行运算。
目录
一、 引言 1
（一） 智能RFID门锁的发展背景 1
（二） 智能RFID门锁的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 智能RFID门锁的方案设计 3
三、 系统硬件设计 4
（一） 智能RFID门锁主控电路设计 4
（二） RC522型RFID驱动电路设计 5
（三） 液晶屏显示电路设计 6
（四） 蜂鸣器提示电路设计 7
（五） 继电器驱动电路设计 8
（六） 按键电路设计 9
四、 系统软件设计 11
（一） 智能RFID门锁的主程序流程设计 11
（二） 身份识别子程序流程设计 12
（三） LCD1602液晶屏显示子程序设计 12
（四） 提示声输出子程序设计 13
（五） 继电器驱动子程序设计 14
总结 16
参考文献 17
致 谢 18
附录一 原理图 19
附录二 实物图 1
附录三 PCB图 2
附录四 元件列表 3
附录五 程序 4
引言
智能RFID门锁的发展背景
本课题将要设计的这款智能RFID门锁 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
系统是在大学期间所学的专业知识基础上，结合了这种控制系统目前研究现状，而设计的一款较为新型的单片机控制系统，本课题不但对这类相关系统的发展过程和研究现状进行了详细的调研，更将这种系统所存在的普遍优点和缺点进行了归纳总结。
目前市面上大多数智能RFID门锁系统都是以单片机等高性能微处理器作为主控核心并将外部的输入信号通过高精度传感器模块采集进来，随后通过高性能运算模块进行高速的运算处理，实现控制结果的输出，大多数相关系统都是以单片机或者PLC以及LCD1602显示器、有源蜂鸣器、RC522型RFID模块和继电器，本课题将以STC89C51单片机来作为主控。
对智能RFID门锁系统从最开始的简易型到如今的智能型的整个发展历程进行整理后可以看出，智能RFID门锁系统内部需要结合多种科学技术和学科，首先对于其内部的主控核心来说，目前中高端的智能RFID门锁系统要想实现更为智能的功能，必须在电路内部植入32位的以ARM等内核作为CPU的微处理器芯片，只有这类内核才能够完成高速的数据处理，与此同时具有高速数字处理能力的DSP内核也必须实现嵌入；而要实现这类高性能芯片的嵌入化效果，就得使得芯片的体积非常小，不会明显增大系统整体的外形体积，所以这就要借助电路集成技术的发展；而要实现对系统外部多种类型的信号进行准确采集，就必须通过高性能的传感器模块来实现，通过这些高速高精度的传感器组将环境中的信号采集转换后送入微处理器芯片进行处理，这就要借助传感器研发技术，所以绝对有理由这么说，智能RFID门锁系统的发展与多门科学技术的发展是同步的，更为准确的说，这些学科的发展带动了智能RFID门锁系统的发展。
查阅了近几年市面上多数智能RFID门锁系统产品的资料，将每种产品的优点和缺点都进行归纳总结，可以发现这类系统的优点主要表现为内部采用了单片机等微处理器芯片作为了主控，产品研发人员可以将各项功能通过C语言等程序语言代码进行转换，在要进行优化设计时只需要通过程序编译器将程序代码进行改动，随后进行烧录即可完成系统的更新优化，因此相比于传统类型的模拟电路来说，产品的更新换代更具有优势。而这些系统所表现出的典型缺点主要是程序代码中存在着各种类型的bug，这些bug的有些较为明显，有些非常隐蔽，程序开发人员有时很难察觉到这些bug带来的隐患，所以这类数字化智能RFID门锁系统的研发对于设计人员的程序设计水平具有较高要求。
智能RFID门锁的国内外发展现状
智能RFID门锁系统目前在国内外的发展现状可以通过与这类系统有关的产品来进行反映，目前市面上的智能RFID门锁系统相关产品大致可以分为高中档和低档等层次，这种分类方法主要是通过这些产品所能够表现出来的最大性能来进行划分的，由于具备高端性能的智能RFID门锁系统产品的内部往往采用了高性能的微处理器和精密芯片来实现，这些芯片目前还只能依靠进口来获得，国内尚且没有掌握核心研发技术，而欧美国家目前不但掌握了与之相关的高性能芯片的研发技术，而且能够独立的通过这些芯片的搭建，配备高效的算法流程实现高端性能的智能RFID门锁系统，所以国内的研发团队还有一段很长的路要走。
本文主要研究内容
本文以“基于STC89C51单片机的RFID门锁设计”作为研究课题，设计了一款能够实现高清显示参数、发出提示信号、IC卡感应和识别和继电器驱动的智能型STC89C51单片机控制系统，所有的预期功能指标都得到了实现，下列为本课题将要实现的各项功能指标。 能够以较高质量的液晶显示能力将智能RFID门锁系统中采集到的时间日期、RFID卡号等数据显示给用户。能够设计一个提示电路，并且能够通过STC89C51单片机管脚的驱动控制提示电路的工作状态，当用户成功刷卡时进行蜂鸣提示音输出。能够实现RC522型的RFID模块驱动电路设计，在STC89C51单片机内部构建软件形式的SPI接口对该RFID进行驱动，实现对射频卡片信息的快速读取。设计继电器控制电路，通过STC89C51单片机的管脚控制实现继电器内部触头的闭合和断开，从而灵活驱动门锁模块；
智能RFID门锁的方案设计
目录
一、 引言 1
（一） 智能RFID门锁的发展背景 1
（二） 智能RFID门锁的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 智能RFID门锁的方案设计 3
三、 系统硬件设计 4
（一） 智能RFID门锁主控电路设计 4
（二） RC522型RFID驱动电路设计 5
（三） 液晶屏显示电路设计 6
（四） 蜂鸣器提示电路设计 7
（五） 继电器驱动电路设计 8
（六） 按键电路设计 9
四、 系统软件设计 11
（一） 智能RFID门锁的主程序流程设计 11
（二） 身份识别子程序流程设计 12
（三） LCD1602液晶屏显示子程序设计 12
（四） 提示声输出子程序设计 13
（五） 继电器驱动子程序设计 14
总结 16
参考文献 17
致 谢 18
附录一 原理图 19
附录二 实物图 1
附录三 PCB图 2
附录四 元件列表 3
附录五 程序 4
引言
智能RFID门锁的发展背景
本课题将要设计的这款智能RFID门锁 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
系统是在大学期间所学的专业知识基础上，结合了这种控制系统目前研究现状，而设计的一款较为新型的单片机控制系统，本课题不但对这类相关系统的发展过程和研究现状进行了详细的调研，更将这种系统所存在的普遍优点和缺点进行了归纳总结。
目前市面上大多数智能RFID门锁系统都是以单片机等高性能微处理器作为主控核心并将外部的输入信号通过高精度传感器模块采集进来，随后通过高性能运算模块进行高速的运算处理，实现控制结果的输出，大多数相关系统都是以单片机或者PLC以及LCD1602显示器、有源蜂鸣器、RC522型RFID模块和继电器，本课题将以STC89C51单片机来作为主控。
对智能RFID门锁系统从最开始的简易型到如今的智能型的整个发展历程进行整理后可以看出，智能RFID门锁系统内部需要结合多种科学技术和学科，首先对于其内部的主控核心来说，目前中高端的智能RFID门锁系统要想实现更为智能的功能，必须在电路内部植入32位的以ARM等内核作为CPU的微处理器芯片，只有这类内核才能够完成高速的数据处理，与此同时具有高速数字处理能力的DSP内核也必须实现嵌入；而要实现这类高性能芯片的嵌入化效果，就得使得芯片的体积非常小，不会明显增大系统整体的外形体积，所以这就要借助电路集成技术的发展；而要实现对系统外部多种类型的信号进行准确采集，就必须通过高性能的传感器模块来实现，通过这些高速高精度的传感器组将环境中的信号采集转换后送入微处理器芯片进行处理，这就要借助传感器研发技术，所以绝对有理由这么说，智能RFID门锁系统的发展与多门科学技术的发展是同步的，更为准确的说，这些学科的发展带动了智能RFID门锁系统的发展。
查阅了近几年市面上多数智能RFID门锁系统产品的资料，将每种产品的优点和缺点都进行归纳总结，可以发现这类系统的优点主要表现为内部采用了单片机等微处理器芯片作为了主控，产品研发人员可以将各项功能通过C语言等程序语言代码进行转换，在要进行优化设计时只需要通过程序编译器将程序代码进行改动，随后进行烧录即可完成系统的更新优化，因此相比于传统类型的模拟电路来说，产品的更新换代更具有优势。而这些系统所表现出的典型缺点主要是程序代码中存在着各种类型的bug，这些bug的有些较为明显，有些非常隐蔽，程序开发人员有时很难察觉到这些bug带来的隐患，所以这类数字化智能RFID门锁系统的研发对于设计人员的程序设计水平具有较高要求。
智能RFID门锁的国内外发展现状
智能RFID门锁系统目前在国内外的发展现状可以通过与这类系统有关的产品来进行反映，目前市面上的智能RFID门锁系统相关产品大致可以分为高中档和低档等层次，这种分类方法主要是通过这些产品所能够表现出来的最大性能来进行划分的，由于具备高端性能的智能RFID门锁系统产品的内部往往采用了高性能的微处理器和精密芯片来实现，这些芯片目前还只能依靠进口来获得，国内尚且没有掌握核心研发技术，而欧美国家目前不但掌握了与之相关的高性能芯片的研发技术，而且能够独立的通过这些芯片的搭建，配备高效的算法流程实现高端性能的智能RFID门锁系统，所以国内的研发团队还有一段很长的路要走。
本文主要研究内容
本文以“基于STC89C51单片机的RFID门锁设计”作为研究课题，设计了一款能够实现高清显示参数、发出提示信号、IC卡感应和识别和继电器驱动的智能型STC89C51单片机控制系统，所有的预期功能指标都得到了实现，下列为本课题将要实现的各项功能指标。 能够以较高质量的液晶显示能力将智能RFID门锁系统中采集到的时间日期、RFID卡号等数据显示给用户。能够设计一个提示电路，并且能够通过STC89C51单片机管脚的驱动控制提示电路的工作状态，当用户成功刷卡时进行蜂鸣提示音输出。能够实现RC522型的RFID模块驱动电路设计，在STC89C51单片机内部构建软件形式的SPI接口对该RFID进行驱动，实现对射频卡片信息的快速读取。设计继电器控制电路，通过STC89C51单片机的管脚控制实现继电器内部触头的闭合和断开，从而灵活驱动门锁模块；
智能RFID门锁的方案设计
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