语音型rfid门禁系统的设计
这个设计的门禁管理系统主要是为了对出入口进行控制，方便用户的进出，防范非法人员的入侵。设计选用RFID作为完成此次任务的主要技术，将STC89C52RC运用在系统中，作为主要控制处理器，在其外部加入其他控制模块，完成整个系统的设计。系统包括读卡识别模块、语音模块、存储模块、显示模块等。此系统运用RFID射频技术进行刷卡读卡，完成对门的开闭控制。当持有有效卡的人把卡片放进读卡器的射频区域时，卡的信息就会被读取出来，通过单片机发出指令控制继电器把门打开，如果是无效的卡片刷卡进门，继电器不会打开，非法人员得不到进出。这个系统加入了语音播报模块，对开关门的状态和卡的信息都有实时显示功能。存储器模块可以把已经注册的有效卡片序号进行记录，便于人们的调阅。电路中加入指示灯，对门的开闭状态进行提示。当非法人员三次刷卡失败后，触发系统的报警功能，警报有非法入侵。这样一个简单的门禁设计可以应用对生活中一些出入口的控制上。关键词 单片机，RFID，语音，液晶屏
目录
1 绪论 1
1.1 研究背景与意义 1
1.2 国内外发展状况 1
1.3 本文研究的内容 2
2 系统总体方案设计 2
2.1 设计功能介绍 2
2.2 系统整体框图 5
2.3 最终成果要求 5
3 系统硬件设计 6
3.1 主控模块 6
3.2 读卡模块 8
3.3 语音模块 11
3.4 存储模块 11
3.5 显示模块 12
3.6 电源模块 14
3.7 其他模块 15
4 软件设计 16
4.1 工具软件介绍 16
4.2 主程序 17
4.3 卡片处理 18
4.4 AT24C02存储 19
4.5 LCD1602显示模块 20
5 软硬件调试 20
5.1 软件调试 20
5.2 实物调试 21
结论 23
致谢 24
参考文献 25
附录 A 原理图 26
附录 B 元件清单 2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
7
附录 C 源程序 28
1 绪论
1.1 研究背景与意义
科学技术给我们的生活带来了许多好处，现代化的发展离不开科学技术的进步。不管是工业、农业、商业、服务业，都因为应用了现代科技而大大提高了效率。我们此次设计也是利用了先进的科学技术，把微机和自动识别技术融为一体，达到安全管理的目的。这样一个设计也推动了其它新兴科技的发展，解决了进出口通道的安全问题，使我们的生活越来越便利。这个使出入管理一体化的系统不管是在推动科技的发展上还是在使生活更加便利上都具有很大意义，整个系统的功能也在根据人们越来越丰富的需求而变得更加多样化，人们也有了更多的选择。
一直以来，人们普遍用传统的钥匙和锁来保护自己的住所安全，这种固有的方式在过去的确很好的起到了安全防范的作用，但是一把所要配至少一把钥匙，一把钥匙只能开一把锁，不同的出入口需要安装多个锁，就需要配备多把钥匙，非常的不方便。而我们的这个设计采用的是新型RFID射频刷卡技术。这种方式避免了钥匙会被丢失、磨损、盗用等缺点。
在社会财富极为丰富的今天，很多建筑物内的主要管理区、出入口、贵重物品的库房都需要识别出入口人员的身份，对出入口进行控制，阻止非法人员入侵，在治安比较欠缺或者人员杂乱的地方起着尤为重要的作用。出入管理系统除了应用于安全防范，还可以用于考勤管理，可以根据用户需求增加时间记录功能，利用人员进出的时间来记录迟到、矿工、早退，使公司内部工作进行得更加高效有序。
如今安全意识深入到工作和生活的方方面面，因此这个系统的市场需求很广泛，此次设计主要目标在于进出口的安全管理，我们把这个课题作为设计目标也很有意义。?
1.2 国内外发展状况
目前在门禁系统这一领域，欧美一些国家技术的成熟和先进程度大大领先于我们国家，比如美国的HMD公司、hldata公司、德国的Des公司，都是这个领域的领先者。而在我们国家智能门禁管理系统是近几年才发展起来的，相对的落后，所以常有改进和发展的必要。国内致力于安防研究的公司有博世安防、旅顺等公司。国内外门禁系统主要有三种方式，即密码式、卡片式、生物特征提取式。密码式就是在键盘上输入设定的密码，如果正确就开门，不正确就不开门，但这种方式可以多次输入错误的密码，直到正确的密码输入门被打开，此外密码也非常容易昂及或是被窥视，保密性可以说是非常不好。而生物特征提取式适合高端机密的场所，虽然人体特征唯一，保密性很出色，但造价对于普通场所和家庭住户来说太昂贵了，根本承担不起。我们此次选择的卡片式是介于两者之间，既不要花费太多，又可以很好的实现保密功能。
图1.1 卡片式智能门禁系统
如图1.1所示，RFID是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别通信技术。每个卡片都有其特殊的电子代码，不需要与刷卡器实际连接，只要与读卡器保持在很近的距离内就可以被识别到卡片内部的信息。当卡片在刷卡机的射频范围内时，射频信号和空间耦合，对卡片的身份自动识别。RFID技术在国内外很早就被人们运用到生活工业的各个领域，当今世界上最流行的是飞利浦公司出品的Mifare技术，已经被国际标准认证，其生产专利在美国，其他国家都以这种标准来生产射频卡片。
1.3 本文研究的内容
本文从分析门禁系统的发展史开始，引入新型智能门禁系统对于现代生活重要性，由此表达此次设计具有很大的现实意义。接着又介绍了国内外发展现状和未来的发展趋势，提出系统的总体方案设计，根据总体方案的指引，阐述了RFID系统的基本组成。然后通过具体的软硬件分析和设计，详细阐述了各个模块的芯片选用，基本原理，与电路的连接。最后这样一个完整的系统形成了，并且是可以达到此次设计任务的要求。
2 系统总体方案设计
2.1 设计功能介绍
我们这个设计采用的是新型RFID技术，把STC89C52RC单片机芯片嵌入到系统中，它是整个系统的控制核心，也是读卡器的控制单元。其他各个模块都要受到单片机的控制，通过单片机发出的指令完成特定的功能。这些模块包括语音模块、存储模块、报警模块、读卡模块、继电器模块、提示灯模块、按键模块、显示模块。
单片机是一种可以利用内部程序完成对外部系统完成控制的芯片，在大大小小的系统中随处可见，它的集成度很高，大部分单片机消耗的能量很少，STC89C52RC单片机的耗能更低，并且可以多次的刷入程序，使用起来也非常方便，所以这次我们采用的单片机型号是STC89C52RC。
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1 绪论 1
1.1 研究背景与意义 1
1.2 国内外发展状况 1
1.3 本文研究的内容 2
2 系统总体方案设计 2
2.1 设计功能介绍 2
2.2 系统整体框图 5
2.3 最终成果要求 5
3 系统硬件设计 6
3.1 主控模块 6
3.2 读卡模块 8
3.3 语音模块 11
3.4 存储模块 11
3.5 显示模块 12
3.6 电源模块 14
3.7 其他模块 15
4 软件设计 16
4.1 工具软件介绍 16
4.2 主程序 17
4.3 卡片处理 18
4.4 AT24C02存储 19
4.5 LCD1602显示模块 20
5 软硬件调试 20
5.1 软件调试 20
5.2 实物调试 21
结论 23
致谢 24
参考文献 25
附录 A 原理图 26
附录 B 元件清单 2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
7
附录 C 源程序 28
1 绪论
1.1 研究背景与意义
科学技术给我们的生活带来了许多好处，现代化的发展离不开科学技术的进步。不管是工业、农业、商业、服务业，都因为应用了现代科技而大大提高了效率。我们此次设计也是利用了先进的科学技术，把微机和自动识别技术融为一体，达到安全管理的目的。这样一个设计也推动了其它新兴科技的发展，解决了进出口通道的安全问题，使我们的生活越来越便利。这个使出入管理一体化的系统不管是在推动科技的发展上还是在使生活更加便利上都具有很大意义，整个系统的功能也在根据人们越来越丰富的需求而变得更加多样化，人们也有了更多的选择。
一直以来，人们普遍用传统的钥匙和锁来保护自己的住所安全，这种固有的方式在过去的确很好的起到了安全防范的作用，但是一把所要配至少一把钥匙，一把钥匙只能开一把锁，不同的出入口需要安装多个锁，就需要配备多把钥匙，非常的不方便。而我们的这个设计采用的是新型RFID射频刷卡技术。这种方式避免了钥匙会被丢失、磨损、盗用等缺点。
在社会财富极为丰富的今天，很多建筑物内的主要管理区、出入口、贵重物品的库房都需要识别出入口人员的身份，对出入口进行控制，阻止非法人员入侵，在治安比较欠缺或者人员杂乱的地方起着尤为重要的作用。出入管理系统除了应用于安全防范，还可以用于考勤管理，可以根据用户需求增加时间记录功能，利用人员进出的时间来记录迟到、矿工、早退，使公司内部工作进行得更加高效有序。
如今安全意识深入到工作和生活的方方面面，因此这个系统的市场需求很广泛，此次设计主要目标在于进出口的安全管理，我们把这个课题作为设计目标也很有意义。?
1.2 国内外发展状况
目前在门禁系统这一领域，欧美一些国家技术的成熟和先进程度大大领先于我们国家，比如美国的HMD公司、hldata公司、德国的Des公司，都是这个领域的领先者。而在我们国家智能门禁管理系统是近几年才发展起来的，相对的落后，所以常有改进和发展的必要。国内致力于安防研究的公司有博世安防、旅顺等公司。国内外门禁系统主要有三种方式，即密码式、卡片式、生物特征提取式。密码式就是在键盘上输入设定的密码，如果正确就开门，不正确就不开门，但这种方式可以多次输入错误的密码，直到正确的密码输入门被打开，此外密码也非常容易昂及或是被窥视，保密性可以说是非常不好。而生物特征提取式适合高端机密的场所，虽然人体特征唯一，保密性很出色，但造价对于普通场所和家庭住户来说太昂贵了，根本承担不起。我们此次选择的卡片式是介于两者之间，既不要花费太多，又可以很好的实现保密功能。
图1.1 卡片式智能门禁系统
如图1.1所示，RFID是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别通信技术。每个卡片都有其特殊的电子代码，不需要与刷卡器实际连接，只要与读卡器保持在很近的距离内就可以被识别到卡片内部的信息。当卡片在刷卡机的射频范围内时，射频信号和空间耦合，对卡片的身份自动识别。RFID技术在国内外很早就被人们运用到生活工业的各个领域，当今世界上最流行的是飞利浦公司出品的Mifare技术，已经被国际标准认证，其生产专利在美国，其他国家都以这种标准来生产射频卡片。
1.3 本文研究的内容
本文从分析门禁系统的发展史开始，引入新型智能门禁系统对于现代生活重要性，由此表达此次设计具有很大的现实意义。接着又介绍了国内外发展现状和未来的发展趋势，提出系统的总体方案设计，根据总体方案的指引，阐述了RFID系统的基本组成。然后通过具体的软硬件分析和设计，详细阐述了各个模块的芯片选用，基本原理，与电路的连接。最后这样一个完整的系统形成了，并且是可以达到此次设计任务的要求。
2 系统总体方案设计
2.1 设计功能介绍
我们这个设计采用的是新型RFID技术，把STC89C52RC单片机芯片嵌入到系统中，它是整个系统的控制核心，也是读卡器的控制单元。其他各个模块都要受到单片机的控制，通过单片机发出的指令完成特定的功能。这些模块包括语音模块、存储模块、报警模块、读卡模块、继电器模块、提示灯模块、按键模块、显示模块。
单片机是一种可以利用内部程序完成对外部系统完成控制的芯片，在大大小小的系统中随处可见，它的集成度很高，大部分单片机消耗的能量很少，STC89C52RC单片机的耗能更低，并且可以多次的刷入程序，使用起来也非常方便，所以这次我们采用的单片机型号是STC89C52RC。
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