2020年单片机中宿舍门禁系统设计探究论文.doc

单片机中宿舍门禁系统设计探究论文 摘要：本文主要以校园一卡通为基础，针对硬件系统设计和软件系统设计，研究了基于单片机的宿舍门禁系统设计。 关键词：单片机;宿舍;门禁系统;设计 门禁系统其实就是一种管理和控制系统，即使用数字化的方式管理人员进出的系统。如今在全国甚至全世界范围内最为流行的就是非接触IC卡门禁系统，尤其是它所具有的读写灵活、便捷和适应性强等优点，受到了广大的用户和系统集成商的欢迎。 1总体设计方案 使用非接触式IC卡之前，需要系统的管理员在IC卡芯片用利用读写器将用户的信息以及权限写入其中，用户在使用IC卡靠近读写器的时候，才能够读取到用户的信息和权限，在身份经过单片机的认证后，就能够开启大门，而如果门锁禁闭，则可以将错误的原因显示出来，供管理人员及时地纠正，另外，该系统还能够存储用户的身份信息，便于今后的随时备查。当用户刷卡时，蜂鸣器就会响一下，如果该卡权限得到了允许，卡号就会在显示木块显示出来，同时门锁打开、指示灯亮起，当用户进入后，门就会关闭，指示灯也熄灭，为了确保用户的使用，还可以配备相应的密码设备，当用户输入正确的密码时，门锁也会打开。另外，系统还设置了权限判断功能，只有合法卡才能够显示卡号，并打开门锁，在延时时间过后，则会自动关闭，如果是非法卡，不仅不会显示卡号，门锁也不会打开。 2门禁系统的硬件设计 2.1系统的总体模块设计 该系统主要使用的是单片机控制系统，主要模块包括了CC2530微控制器、RC523读写卡芯片、DS1302实时时钟芯片、门锁电机驱动模块、语音报警模块和液晶显示器等模块。当用户刷卡时卡号和刷卡时间就会显示在液晶显示器上，只要是合法卡号就能够使控制器打开门锁，否则就会出现语音报警来提示用户。 2.2读写卡模块 本门禁系统中，读写模块主要使用的是NXP公司的MFRC523读写卡芯片，所使用的非接触式IC卡则是Philips公司所生产的Mifare，又被称之为M1卡。MFRC523读写卡被广泛地运用于13.56MHz非接触式的通信中，不仅是一个高集成的读写器，还支持ISO、IEC14443A和MIFARE等模式，具有很强的优势。 2.3门锁机电驱动模块 在该模块中，所使用的是L9110电机驱动芯片，该芯片主要用来控制和驱动电机，是一种两通道推挽式的专业化集成电路器件，有着放大功率的作用，在保险柜、玩具汽车、步进电机驱动以及管理开关电路等电路上都有着广泛的应用。 2.4语音报警模块 这一模块中的语音芯片使用的是ISD2500系列中的ISD2560，这一芯片所使用的是专利技术，能够在半导体存储器中进行模拟量数据的直接存储，内部所使用的不是扩展存储器，而是有着大容量特征的EEPROM，能够将语音表现地更加真实和自然，给用户更好的语音体验。 2.5实时时钟模块 该模块所使用的是DS1302实时时钟芯片，该芯片是由美国的DALLAS公司所推出的，具有低功耗的有点，不仅可以记录年、月、日、时、分、周，还可以对秒进行及时，甚至有着记录闰年补偿等多样化的功能，只需要保持系统的正常运行，就能够在液晶显示器上显示时间。 3门禁系统的软件设计 3.1传输程序 向传输模块发送和接收信息功能的主要是计算机，如门锁的认证信息，因此在设计数据传输程序的时候要将其分为上位机和下位机程序。其中上位机的计算机主要管理中心控制，承担着接受下位机中用户卡号、进出时间以及卡号认证等功能，通过上位机能够判断用户是否具有进入宿舍的资格，而认证的结果就会传输给下位机。下位机就是门锁读写器，主要由单片机控制，主要承担着将所读到的用户IC卡数据传输到上位机的职责。因此在进行系统设计的时候，上位机部分可以使用Windows系统作为平台，并配合微软公司的ActiveX空间，就能够有效完成数据的传输。而下位机的单片机则可以使用C语言进行编写，在提供相应的串口就能够通过单片机完成数据的传输功能。 3.2存储程序 为了能够使存储用户更加方便地进出大门，以及便于管理员进行统计、查询等工作，存储程序可以使用高级语言进行编写，最好能够具备自动更新功能。 3.3主程序 非接触式IC卡宿舍门禁系统的核心部门就是主程序，一般都是使用C语言进行编写的，不仅能够读入、搜寻和判断用户IC卡的信息，还能够依据分析出的结果完成开门或显示开门等信息。 4结语 本文中所介绍的基于单片机的宿舍门禁系统设计，如果在宿舍门禁的管理系统中进行应用，不仅能够有效改善人工宿舍管理中的问题，还能够使各项考勤管理工作变得更加便捷，能够有效促进宿舍门禁管理