ic卡的楼宇门禁系统的设计
摘 要本系统是基于IC卡的楼宇门禁系统。采用了非接触式的IC卡和无线识别技术。伴随着社会经济的飞速发展和科学技术的快速进步，非接触式IC卡技术已经广泛应用于各行各业，例如在公共交通、金融交易、安全防卫和身份识别等领域。楼宇门禁系统是一种数字化管理人员进出的先进系统。非接触式IC因为有高安全性、高便捷性和高性价比等特点，在门禁系统的应用中最为普遍。基于IC卡的楼宇门禁系统对于控制重要场所的人员进出，人员安全有效的管理，提高现代化办公管理水平有着极为重要的意义。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景 1
1.2智能IC卡的介绍 1
1.3门禁系统发展现状 1
1.4课题设计的目的和意义 2
1.4.1课题设计的目的 2
1.4.2课题设计的意义 2
1.5本文研究的主要内容 2
1.6论文内容及安排 3
第二章 系统的技术基础 4
2.1射频识别技术 4
2.2射频识别技术原理 4
第三章 系统方案的总体硬件设计 5
3.1系统设计框图 5
3.2系统硬件模块分析 6
3.2.1MFRC500射频读卡器模块 6
3.2.2存储模块 9
3.2.3RS232通讯模块 10
3.2.4时钟模块 11
3.2.5电子锁控制模块 12
3.2.6 LCD显示驱动模块 13
3.2.7电源模块 14
第四章 系统的软件设计 16
4.1初始化 16
4.2通信子程序 16
4.3 LCD软件设计 17
4.4系统的调试记录 17
结束语 19
致 谢 20
参考文献 21
附录A：初始化软件设计 22
附录B：射频模块的运行流程图 23
附录C：LCD显示子程序 24
第一章 绪论
1.1课题背景
在重视商业保密和隐私信息安全的今天，楼宇门禁系统越来越普
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
及。它具有高存储量、高保密性、高安全性和操作便捷等优点。而非接触式的IC卡也开启了全面代替普通磁卡、接触式IC卡的趋势。
IC卡是一个欣欣向荣的边缘产业，它是与我们的生活越来越密切相关的产业。如今是网络的信息化时代，社会进入了信息爆发时期，IC卡的地位越来越至关重要，正在并已经融入当今信息技术生活的主流。随着信息流量的不断增大和信息处理速度的不断提高的要求，独特的优势式非接触式IC卡行业已成为一个耀眼的亮点和明星。
1.2智能IC卡的介绍
IC卡，又称“集成电路卡”、“智能卡”，英文名称“Integrated Circuit Card”或“Smart Card”。IC卡制作结构很简单，就是将一个集成电路芯片镶嵌在一个塑料卡片中，外观与覆盖磁条的磁卡类似，左上方嵌有一片或几片集成电路芯片。其材质是不易挥发性存储器,保护逻辑电路，甚至于中央处理单元。
在二十世纪70年代IC卡的概念被首次提出，1976年家法国公牛公司和摩托罗拉合作生产的IC卡产品第一次应用这一技术在金融，医疗，运输，身份证明，和许多其他行业。它将微电子技术和计算机技术相结合，提高了人们的生活水平和现代化程度。IC卡芯片可以写入数据和存储数据，在IC卡存储设备中的信息可用于外部读取或内部信息处理和决定。根据需要，该卡只存储识别发行人和持卡人的标志，以此确定身份证明。
IC卡强大的数据储存能力和严密的安全保障使其有着非常广泛应用范围，除了传统磁卡的全部应用外，还扩展了许多磁卡达不到的领域。在各个领域都有不可代替的作用。IC卡的应用可分为金融系统应用和非金融系统应用两种。在金融领域中，IC卡可作为信用卡、借记卡、证券卡或转账卡等等；在非金融领域中，IC考勤卡、IC门禁卡、公交一卡通系统等。
1.3门禁系统发展现状
无论多么精密的传统门锁，它只是依靠单纯的机械装置在现代已经不足以适应科技如此发达的当代社会了。人们总能用各种方法把它打开。所以，智能楼宇门禁系统就应用而生，它的出现使人们对通道的管理大大加强，从而科学有效的进行现代化管理。在出入人流量很多的通道写字楼或酒店等，用传统门锁管理就非常麻烦，钥匙丢失或人员更迭都要把锁和钥匙一起更换。电子磁卡锁，电子密码锁的出现，在很大程度上解决了人类社会对大流量通道管理的难题，提高了人们对大流量出入口通道的管控能力，进入标准信息化管理的时代。
近些年，随着IC卡技术的发展，门禁系统得到了质的的飞跃，同时它的发展也进入了稳定期，非接触IC卡式门禁系统被广泛普及，而代表新兴技术的指纹门禁系统，虹膜门禁系统，乱序键盘门禁系统等也蓬勃发展，它们在安全性，便捷性，易管理性等方面都各有所长，门禁系统与新技术的结合应用使楼宇门禁系统的应用领域也随之越来越广。两者相辅相成，相互促进，融合发展。
1.4课题设计的目的和意义
1.4.1课题设计的目的
楼宇门禁系统是一种现代化的管理人员进出的系统，非接触式IC卡由于其较高的安全性、较好的便捷性和性价比成为门禁系统的主流被广泛应用于楼宇门禁系统中。通过对基于IC卡的楼宇门禁系统的设计，使我了解了IC卡的技术发展背景和应用现状，知道非接触式IC卡的技术特点和应用方向；通过对射频识别技术的研究，知道了非接触式IC卡的工作原；通过对楼宇门禁系统的设计，使我掌握和熟悉智能门禁系统的组成结构，系统硬件和系统软件设计及开发过程。
1.4.2课题设计的意义
智能楼宇门禁系统的安全和便捷性，其应用范围也越来越广，这对于实现人员安全有效的管理，提高现代办公管理水平具有重大意义。非接触式IC卡智能门禁系统是将射频识别技术和IC卡技术结合起来，在非接触式IC卡中进行无线双向通信，在实际应用中，验证出入人员身份的同时，可以实现人员的综合管理和数据的综合分析，从而控制重要场所的出入访问。
1.5本文研究的主要内容
本课题是设计一个基于IC卡的楼宇门禁系统，门禁系统是楼宇自动化系统的一个重要安防系统，它对楼宇的通道进行控制，并能和CCTV闭路电视系统组成联动的控制系统。我设计的门禁系统对普遍用户都能适用，具有较强的实用性、较高的性价比和良好的扩展性。主要设计工作包括：电源模块、MFRC500射频读卡器模块、RS232接口通信模块、电子锁模块等硬件设计，以及单片机初始化、通信程序、LCD显示模块等下位机软件的开发。系统以单片机作为MCU控制MF RC500模块接收数据，通过身份识别，实现门禁系统对用户的管理，并通过MAX232实现与上位机门禁管理软件的通信，将数据存储到PC机中，有效的实现了对用户数据的管理功能。主要完成任务和要求：
内容一：分析和确定系统结构，画出系统设计框图并说明各模块功能；
内容二：完成各模块具体功能电路的设计（单元电路选择、参数分析和计算，器件选择），并画出电路原理图或PCB图；完成控制流程分析，画出软件控制框图，编制程序，调试和改进程序，达到设计要求；
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景 1
1.2智能IC卡的介绍 1
1.3门禁系统发展现状 1
1.4课题设计的目的和意义 2
1.4.1课题设计的目的 2
1.4.2课题设计的意义 2
1.5本文研究的主要内容 2
1.6论文内容及安排 3
第二章 系统的技术基础 4
2.1射频识别技术 4
2.2射频识别技术原理 4
第三章 系统方案的总体硬件设计 5
3.1系统设计框图 5
3.2系统硬件模块分析 6
3.2.1MFRC500射频读卡器模块 6
3.2.2存储模块 9
3.2.3RS232通讯模块 10
3.2.4时钟模块 11
3.2.5电子锁控制模块 12
3.2.6 LCD显示驱动模块 13
3.2.7电源模块 14
第四章 系统的软件设计 16
4.1初始化 16
4.2通信子程序 16
4.3 LCD软件设计 17
4.4系统的调试记录 17
结束语 19
致 谢 20
参考文献 21
附录A：初始化软件设计 22
附录B：射频模块的运行流程图 23
附录C：LCD显示子程序 24
第一章 绪论
1.1课题背景
在重视商业保密和隐私信息安全的今天，楼宇门禁系统越来越普
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
及。它具有高存储量、高保密性、高安全性和操作便捷等优点。而非接触式的IC卡也开启了全面代替普通磁卡、接触式IC卡的趋势。
IC卡是一个欣欣向荣的边缘产业，它是与我们的生活越来越密切相关的产业。如今是网络的信息化时代，社会进入了信息爆发时期，IC卡的地位越来越至关重要，正在并已经融入当今信息技术生活的主流。随着信息流量的不断增大和信息处理速度的不断提高的要求，独特的优势式非接触式IC卡行业已成为一个耀眼的亮点和明星。
1.2智能IC卡的介绍
IC卡，又称“集成电路卡”、“智能卡”，英文名称“Integrated Circuit Card”或“Smart Card”。IC卡制作结构很简单，就是将一个集成电路芯片镶嵌在一个塑料卡片中，外观与覆盖磁条的磁卡类似，左上方嵌有一片或几片集成电路芯片。其材质是不易挥发性存储器,保护逻辑电路，甚至于中央处理单元。
在二十世纪70年代IC卡的概念被首次提出，1976年家法国公牛公司和摩托罗拉合作生产的IC卡产品第一次应用这一技术在金融，医疗，运输，身份证明，和许多其他行业。它将微电子技术和计算机技术相结合，提高了人们的生活水平和现代化程度。IC卡芯片可以写入数据和存储数据，在IC卡存储设备中的信息可用于外部读取或内部信息处理和决定。根据需要，该卡只存储识别发行人和持卡人的标志，以此确定身份证明。
IC卡强大的数据储存能力和严密的安全保障使其有着非常广泛应用范围，除了传统磁卡的全部应用外，还扩展了许多磁卡达不到的领域。在各个领域都有不可代替的作用。IC卡的应用可分为金融系统应用和非金融系统应用两种。在金融领域中，IC卡可作为信用卡、借记卡、证券卡或转账卡等等；在非金融领域中，IC考勤卡、IC门禁卡、公交一卡通系统等。
1.3门禁系统发展现状
无论多么精密的传统门锁，它只是依靠单纯的机械装置在现代已经不足以适应科技如此发达的当代社会了。人们总能用各种方法把它打开。所以，智能楼宇门禁系统就应用而生，它的出现使人们对通道的管理大大加强，从而科学有效的进行现代化管理。在出入人流量很多的通道写字楼或酒店等，用传统门锁管理就非常麻烦，钥匙丢失或人员更迭都要把锁和钥匙一起更换。电子磁卡锁，电子密码锁的出现，在很大程度上解决了人类社会对大流量通道管理的难题，提高了人们对大流量出入口通道的管控能力，进入标准信息化管理的时代。
近些年，随着IC卡技术的发展，门禁系统得到了质的的飞跃，同时它的发展也进入了稳定期，非接触IC卡式门禁系统被广泛普及，而代表新兴技术的指纹门禁系统，虹膜门禁系统，乱序键盘门禁系统等也蓬勃发展，它们在安全性，便捷性，易管理性等方面都各有所长，门禁系统与新技术的结合应用使楼宇门禁系统的应用领域也随之越来越广。两者相辅相成，相互促进，融合发展。
1.4课题设计的目的和意义
1.4.1课题设计的目的
楼宇门禁系统是一种现代化的管理人员进出的系统，非接触式IC卡由于其较高的安全性、较好的便捷性和性价比成为门禁系统的主流被广泛应用于楼宇门禁系统中。通过对基于IC卡的楼宇门禁系统的设计，使我了解了IC卡的技术发展背景和应用现状，知道非接触式IC卡的技术特点和应用方向；通过对射频识别技术的研究，知道了非接触式IC卡的工作原；通过对楼宇门禁系统的设计，使我掌握和熟悉智能门禁系统的组成结构，系统硬件和系统软件设计及开发过程。
1.4.2课题设计的意义
智能楼宇门禁系统的安全和便捷性，其应用范围也越来越广，这对于实现人员安全有效的管理，提高现代办公管理水平具有重大意义。非接触式IC卡智能门禁系统是将射频识别技术和IC卡技术结合起来，在非接触式IC卡中进行无线双向通信，在实际应用中，验证出入人员身份的同时，可以实现人员的综合管理和数据的综合分析，从而控制重要场所的出入访问。
1.5本文研究的主要内容
本课题是设计一个基于IC卡的楼宇门禁系统，门禁系统是楼宇自动化系统的一个重要安防系统，它对楼宇的通道进行控制，并能和CCTV闭路电视系统组成联动的控制系统。我设计的门禁系统对普遍用户都能适用，具有较强的实用性、较高的性价比和良好的扩展性。主要设计工作包括：电源模块、MFRC500射频读卡器模块、RS232接口通信模块、电子锁模块等硬件设计，以及单片机初始化、通信程序、LCD显示模块等下位机软件的开发。系统以单片机作为MCU控制MF RC500模块接收数据，通过身份识别，实现门禁系统对用户的管理，并通过MAX232实现与上位机门禁管理软件的通信，将数据存储到PC机中，有效的实现了对用户数据的管理功能。主要完成任务和要求：
内容一：分析和确定系统结构，画出系统设计框图并说明各模块功能；
内容二：完成各模块具体功能电路的设计（单元电路选择、参数分析和计算，器件选择），并画出电路原理图或PCB图；完成控制流程分析，画出软件控制框图，编制程序，调试和改进程序，达到设计要求；
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