stc89c51单片机内部核心控制器智能系统
本课题设计了一款采用STC89C51单片机来作为内部核心控制器的智能系统，使得使用者能够通过刷取IC卡片时快速进行用户的身份审核，当IC卡内数据信息符合门禁系统内部已存卡号时，系统能够自动将门开启，而身份审核不通过则无法开门并进行报警提示，这款系统的实现改进了目前市面上大多数IC门禁所存在的功耗大并且刷卡验证时间长等缺点为了提升用户的使用体验，这款刷卡门禁的液晶屏幕实现了更多数据信息的显示，使得用户能够通过液晶显示器方便地查询到个人信息等数据，还能够看到北京时间显示。这款IC卡门禁系统的内部核心框架是以STC89C51单片机来作为主控部分并且在这款高性能微处理器的芯片外部还配置了LCD1602液晶屏幕、有源蜂鸣器、RFID模块、DS1302实时时钟芯片和继电器等智能模块，通过STC89C51单片机对这些模块电路高效的控制驱动，实现了对IC卡门禁系统外部数据的灵活采集和转换。课题最终对这款系统的设计结果进行了长时间的运行检测，检测过程中出现的所有缺陷问题都进行了优化和改进，实现了非常高的性能。
目录
一、引言 1
（一）IC卡门禁的发展背景 1
（二）IC卡门禁的国内外发展现状 1
（三）本文主要研究内容 1
二、IC卡门禁的方案设计 3
三、系统硬件设计 4
（一）IC卡门禁主控电路设计 4
（二）IC卡刷卡识别电路设计 5
（三）北京时间计时电路设计 7
（四）智能门禁的液晶显示电路设计 8
（五）刷卡报警提示电路设计 9
（六）锁阀启闭驱动电路设计 10
四、系统软件设计 12
（一）IC卡门禁的主程序流程设计 12
（二）显示屏驱动子程序流程设计 12
（三）刷卡报警提示子程序设计 14
（四）IC卡刷卡识别子程序设计 14
（五）时间芯片驱动子程序设计 15
总结 16
参考文献 17
致谢 18
附录一原理图 19
附录二 PCB图 20
附录三元件列表 21
附录四程序 22
引言 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
IC卡门禁的发展背景
本课题将要设计的这款IC卡门禁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IC卡门禁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液晶显示屏、有源蜂鸣器、RC522传感器、时钟芯片和继电器，本课题将以STC89C51单片机来作为主控。对IC卡门禁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，IC卡门禁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IC卡门禁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，IC卡门禁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IC卡门禁系统的发展。查阅了近几年市面上多数IC卡门禁系统产品的资料，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。
IC卡门禁的国内外发展现状
在IC卡门禁系统的普及推广方面，由于目前市面上对于这种系统产品的需求较大，较多领域都在使用这种系统所提供的功能，所以有些研发单位就将这种IC卡门禁系统做成一个单独的功能模块，使其外形体积和成本大幅压缩，并且提供丰富的对外接口，使得其他用户能够直接使用这种IC卡门禁系统集成模块，这样就免去了再次开发的不必要麻烦。
本文主要研究内容
本课题以“ic卡门禁装置设计与制作”作为研究课题，将要研究的是一款能够使得使用者能够通过刷取IC卡片时快速进行用户的身份审核，当IC卡内数据信息符合门禁系统内部已存卡号时，系统能够自动将门开启，而身份审核不通过则无法开门并进行报警提示，这款系统的实现改进了目前市面上大多数IC门禁所存在的功耗大并且刷卡验证时间长等缺点为了提升用户的使用体验，这款刷卡门禁的液晶屏幕实现了更多数据信息的显示，使得用户能够通过液晶显示器方便地查询到个人信息等数据，还能够看到北京时间显示。
IC卡门禁的方案设计
本部分设计了下图中的IC卡门禁系统的架构框图，STC89C51单片机最小系统将作为核心部分，在单片机的片外配置了LCD1602液晶显示电路、蜂鸣器报警电路、射频身份卡识别电路、北京时间计时电路和继电器驱动电路等功能子电路，下列为本课题将要实现的各项功能指标。
1、能够通过与STC89C51单片机之间的并行接口实现待显示数据交互，将字符显示在屏幕上；
2、能够在STC89C51单片机的高低电平控制下实现蜂鸣器的报警声音输出；
3、能够通过STC89C51单片机对RFID模块进行驱动，配置RC522驱动电路，实现对IC卡的快速识别和读取；
4、能够持续生成时间日期信息，并且在系统掉电情况下继续保持计时功能，为IC卡门禁系统提供准确的计时数据；
5、能够在STC89C51单片机的控制下实现继电器内部线圈的供电状态，在C语言程序中能够灵活改变继电器的工作状态；
图1 IC卡门禁系统框图
系统硬件设计
IC卡门禁主控电路设计
STC89C51单片机简介
要想实现对IC卡门禁系统的控制并且将所有预期的功能指标进行良好的实现，本课题将选择下图中的STC89C51单片机来作为主控部分，通过这款高性能的微处理器来实现所有的控制作用，这款STC89C51单片机具有低功耗特性，能够根据用户的设计需求工作在很宽的时钟频率下，而在软件参数方面，用户可以将高达4k字节的C语言程序烧录到这款芯片中进行运行，在运行速度方面，由于这款主控微处理器配备了一个256字节的RAM部分，并且这个RAM部分与CPU的物理距离非常近，接口非常快速，能够实现高速的运算数据暂存，所以保证了这款STC89C51单片机的高速运算性能。
目录
一、引言 1
（一）IC卡门禁的发展背景 1
（二）IC卡门禁的国内外发展现状 1
（三）本文主要研究内容 1
二、IC卡门禁的方案设计 3
三、系统硬件设计 4
（一）IC卡门禁主控电路设计 4
（二）IC卡刷卡识别电路设计 5
（三）北京时间计时电路设计 7
（四）智能门禁的液晶显示电路设计 8
（五）刷卡报警提示电路设计 9
（六）锁阀启闭驱动电路设计 10
四、系统软件设计 12
（一）IC卡门禁的主程序流程设计 12
（二）显示屏驱动子程序流程设计 12
（三）刷卡报警提示子程序设计 14
（四）IC卡刷卡识别子程序设计 14
（五）时间芯片驱动子程序设计 15
总结 16
参考文献 17
致谢 18
附录一原理图 19
附录二 PCB图 20
附录三元件列表 21
附录四程序 22
引言 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
IC卡门禁的发展背景
本课题将要设计的这款IC卡门禁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IC卡门禁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液晶显示屏、有源蜂鸣器、RC522传感器、时钟芯片和继电器，本课题将以STC89C51单片机来作为主控。对IC卡门禁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，IC卡门禁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IC卡门禁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，IC卡门禁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IC卡门禁系统的发展。查阅了近几年市面上多数IC卡门禁系统产品的资料，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。
IC卡门禁的国内外发展现状
在IC卡门禁系统的普及推广方面，由于目前市面上对于这种系统产品的需求较大，较多领域都在使用这种系统所提供的功能，所以有些研发单位就将这种IC卡门禁系统做成一个单独的功能模块，使其外形体积和成本大幅压缩，并且提供丰富的对外接口，使得其他用户能够直接使用这种IC卡门禁系统集成模块，这样就免去了再次开发的不必要麻烦。
本文主要研究内容
本课题以“ic卡门禁装置设计与制作”作为研究课题，将要研究的是一款能够使得使用者能够通过刷取IC卡片时快速进行用户的身份审核，当IC卡内数据信息符合门禁系统内部已存卡号时，系统能够自动将门开启，而身份审核不通过则无法开门并进行报警提示，这款系统的实现改进了目前市面上大多数IC门禁所存在的功耗大并且刷卡验证时间长等缺点为了提升用户的使用体验，这款刷卡门禁的液晶屏幕实现了更多数据信息的显示，使得用户能够通过液晶显示器方便地查询到个人信息等数据，还能够看到北京时间显示。
IC卡门禁的方案设计
本部分设计了下图中的IC卡门禁系统的架构框图，STC89C51单片机最小系统将作为核心部分，在单片机的片外配置了LCD1602液晶显示电路、蜂鸣器报警电路、射频身份卡识别电路、北京时间计时电路和继电器驱动电路等功能子电路，下列为本课题将要实现的各项功能指标。
1、能够通过与STC89C51单片机之间的并行接口实现待显示数据交互，将字符显示在屏幕上；
2、能够在STC89C51单片机的高低电平控制下实现蜂鸣器的报警声音输出；
3、能够通过STC89C51单片机对RFID模块进行驱动，配置RC522驱动电路，实现对IC卡的快速识别和读取；
4、能够持续生成时间日期信息，并且在系统掉电情况下继续保持计时功能，为IC卡门禁系统提供准确的计时数据；
5、能够在STC89C51单片机的控制下实现继电器内部线圈的供电状态，在C语言程序中能够灵活改变继电器的工作状态；
图1 IC卡门禁系统框图
系统硬件设计
IC卡门禁主控电路设计
STC89C51单片机简介
要想实现对IC卡门禁系统的控制并且将所有预期的功能指标进行良好的实现，本课题将选择下图中的STC89C51单片机来作为主控部分，通过这款高性能的微处理器来实现所有的控制作用，这款STC89C51单片机具有低功耗特性，能够根据用户的设计需求工作在很宽的时钟频率下，而在软件参数方面，用户可以将高达4k字节的C语言程序烧录到这款芯片中进行运行，在运行速度方面，由于这款主控微处理器配备了一个256字节的RAM部分，并且这个RAM部分与CPU的物理距离非常近，接口非常快速，能够实现高速的运算数据暂存，所以保证了这款STC89C51单片机的高速运算性能。
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