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题 目:基于单片机 C卡门禁系统的设计与实现院系) : 机械与电子信息工程学院专业年级: 20 级电信专升本姓 名: 陈诚学 号 01308 1 2指导教师: 唐永刚教授
2 15年03月20日
Ti t le: i roc n r l lerba t m erature contr l s stem ount in
Dep tmen t : C l g of e ys em o en gy saving nd saf et
Major : E ec r n c nd I fo ma on Eng n er i n
utho : C n chen
S udet D: 20130 010I nst r ctor Tan Yong ang Pr
March 2 t ,2015
摘要
随着科学技术的进步, C卡门禁系统在日常生活中的应用越来越普及。比如公司、写字楼出入口门禁制系统采取以感应卡来取代用钥匙开门的方式。使用者用一张卡可以打开多把门锁对门锁的开启也可以有一定的时间限制。如果卡丢失了,不必更换门锁,只需将其从控制主机中注销。 出入口门禁控制系统是通过对出入口的准入情况进行控制、管理和记录的设备,对何人何时在何地进行详细跟踪以实现中心对出入口的24小时控制、监视及管理等。
本系统以 9C5 系列单片机ST89C5 为控制核心,利用非接触式高频Mifa IC卡模块读取用户手中的IC卡信息,识别成功后与系统存储的I 卡库数据进行比对校验,如果I 卡数据库中有IC卡则证明IC卡合法单片机通过控制继电器控制电子锁门禁开启和关闭。同时系统采用4 X4矩阵键盘作为输入,LD1602液晶作为人机交互显示,让系统具备更大的实用价值。
关键词:STC89C52;44键盘; C卡;LC1602;i f are
Ab ract
Wit h prog e s f sci n e nd tec nolo y, acces ontrol s stems u ed i dai y l i fe is r nd m ep pular . Th gate entranc contr l sys m to re lace pena door th a kew y to i duct on car . A us r with a ar can open t e o n the door lock t e op nin n also h e a c t im l imi . th c rd s los do ot ave o ch n the l cks, e lat ion of i t c ntrol f r mt e st . he ga eent a e contr l s stem thr ugh control equ pment anagment a d ecor s f the adi t ta ce of entra ce to hom,whe and where et i l e t r ck g, ac eve h cen er on the ntr n 24 h u c t ,o i t r ng an mana ent .
hi sys em uses 89C51 Se ies MU STC C52 as th c n rol core, t us of ntact ess IC card information of h gh r quenc Mifare I car module to read th us 's an s, at o f C are check data re ogn t ona t r su essful nd s orage y e, i t er is e i d ce hat IC car IC c rd C card atabase e l , ch p y cont ol l ing the relay c ntr e ectronic
l ock openi ng and l osi g. At t same m th sy emu s the 4X4 ma r k ybo rd as input , LD160 l iqu d ystal d splay a h man-c mpu er in eract , ancomple e the C card nf rat ion t o h he yboard o add, d le e nd other t ks, to mak t esys e e pract ical valu .
Ky wrs: SC952;4 ybor; Icrd;LCD162Mifar
目 录
摘要..................................................................................................................................3
1系统总体方案设计....................................................................................................1
1.1 系统设计原理.. . ..... . ..... . ..... .. ........ ....... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ...... . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
1 2硬件方案的选择... . ..... . ..... .. ..... . .. ....... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ...... .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2
1 21主控制芯片的选择 21 22 显示模块的选择 31 23电源电路的比较与选择 3
1 2 键盘输入电路的选泽 4 电子锁门禁驱动电路的选择 41 26 数据存储芯片的选泽 5 系统的硬件设计...................................................................................................6
1单片机最小系统设计.. . ..... . ......... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ...... . . . . . . . . . .6
21 1 TC8 C 2单片机介绍 621 2 52最小系统电路设计 7.2 I卡原理及驱动电路设计.... . ... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ..... . . . . . . . . . . . . . . . . .9
22 Mif r射频卡技术参数 9
2 2 C卡内部结构介绍 10
22 C卡读写过程 . 1222 4 单片机与IC卡读卡模块接口电路设计 12.3 键盘电路设计..... .. ..... . ..... . ..... . ... ...... ...... ....... ...... ...... ....... ...... ...... ...... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
2 31键盘识别原理 13
2 2 键盘电路及键盘按键设计. 14
2. 电子锁门禁继电器驱动电路设计.... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ...... .. . . . . . . . . .15
241 继电器介绍 15 2 继电器驱动电路设计 15
2 CD1602液晶显示电路设计.. ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... .. . . . . . . .15
251 LC1602液晶介绍 15 单片机与LCD16 2液晶接口电路介绍 163系统的软件设计......................................................................................................17
3.1系统总程序设计..... .. ..... . ..... . ..... . ... ...... ...... ....... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
IC卡读写子程序设计..... .... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ...... ...... . . . . . . . . .18
3. 键盘扫描程序的设计... . ..... . ..... .. .. ...... ....... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ... . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
3 4 CD1602液晶显示子程序... . ... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... . . . . . . . . . . . . . . . .21
3 电子锁门禁开关子程序设计....... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... .. . . . . .22
3.6报警子程序设计..... .. ..... . ..... . ..... . ... ...... ...... ....... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
4系统的焊接与调试...................................................................................................23
4. 系统硬件焊接与调试... . ..... . ..... .. .. ...... ....... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ... . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
2系统软件调试.. . ..... . ..... . ..... .. ........ ....... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24
参考文献.......................................................................................................................27
附录一电路图.............................................................................................................29
附录二、程序源代码..................................................................................................30
附录三、设计实物图..................................................................................................62
1 系统总体方案设计
1 . 1 系统设计原理
本系统是基于S8C52单片机设计的 卡门禁系统。系统由两个部分构成硬件电路部分和软件部分。硬件部分主要是电路板的设计与制作,软件部分主要是各个模块的驱动及总程序调试与实现。
硬件电路主要由 51单片机最小系统、射频I C卡模块、 LC1602液晶显示模块、报警提示模块、 44键盘模块、 电子锁继电器模块、 电源模块等构成。设计硬件电路结构如下图所示。
图1 1系统总体框图
1 2 硬件方案的选择
1 .2. 1 主控制芯片的选择
方案一:采用ARM 9微处理器作为控制器。
AM引系列处理器是英国ARM公司设计的主流嵌入式处理器AM9内核是0 MIPS/z的三级流水线和冯·诺伊曼结构; ARM9内核是5级流水线提供1 .1MIP/MHz的哈佛结构。 ARM7没有MMUARM 20是MMU的,ARM9主要包括ARM9DMI和AR9ES等系列RM是有M
M的ARM94 T只有Mmory pr te t on un t.不是一个完整的MMU。ARM7是典型的微处理器体积小、处理能力强、功耗低,但价格昂贵,会照成产品成本增加。
方案二:采用 9C 2单片机作为为控制
STC8 C 2单片机是对目前所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是Intel的80 单片机,后来随着Flash技术的发展,803单片机取得了长足的进展,成为目前应用最广泛的位单片机之一其代表型号是AME 公司的A8 系列,它广泛应用于工业测控系统之中。 目前很多公司都有51系列的兼容机型推出,在目前乃至今后很长的一段时间内将占有大量市场。 1单片机是基础入门的一个单片机,还是应用最广泛的一种。需要注意的是 系列的单片机一般不具备自编程能力。 51成本低廉使用方便,适合与本系统的温度检测与控制。
综上分析我们采用了第二个方案,即采用STC89C 2单片机作为主控制芯片。
