南京科技職業(yè)學(xué)院 韓 玉 王瀟賢 馮 薇 王 運

基于RFID的宿舍門禁系統(tǒng)設(shè)計

南京科技職業(yè)學(xué)院 韓 玉 王瀟賢 馮 薇 王 運

針對高校學(xué)生宿舍采用機械門鎖造成的管理不便及安全性不高等問題,采用RFID(即射頻識別技術(shù))設(shè)計學(xué)生宿舍智能門禁系統(tǒng),能夠發(fā)揮其對進門人員的識別,從而做出相應(yīng)的動作。實驗表明,該系統(tǒng)實用性強、成本低、可靠性高、具有廣闊的應(yīng)用前景。

STC89C52;門禁系統(tǒng);IC卡

1 引言

高校學(xué)生宿舍是大學(xué)生學(xué)習(xí)、生活的基本場所,保證宿舍人員及財產(chǎn)安全,門禁起到至關(guān)重要的作用。智能門禁系統(tǒng)在安全性、方便性、易管理性等方面超越了傳統(tǒng)的門道及鑰匙管理,已經(jīng)發(fā)展成為一套完整的進出管理系統(tǒng)。本文采用RFID技術(shù)設(shè)計了一種大學(xué)生宿舍門禁系統(tǒng)來替代傳統(tǒng)的機械門鎖,實現(xiàn)高校學(xué)生宿舍的現(xiàn)代化管理,滿足當(dāng)前高校學(xué)生宿舍對安全管理的新需求。該設(shè)計的優(yōu)點在于:強實用性、低成本、小型化、專用化和可靠性高等優(yōu)點,可推廣應(yīng)用。

2 系統(tǒng)方案設(shè)計原理

本門禁系統(tǒng)主要由單片機模塊、按鍵模塊、報警模塊、顯示模塊、RFID讀寫卡模塊、門鎖模塊和存儲模塊構(gòu)成。門禁系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖,如圖1所示。

圖1 門禁系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖

3 功能設(shè)計

3.1 IC卡登記與讀取

IC丟失或磨損后,可重新寫入一張IC卡的信息,刪除系統(tǒng)中原有IC卡的信息。進入"IC卡登記"界面,新的IC卡放在讀卡模塊上,進行IC卡信息的讀取和寫入。讀寫成功后,顯示屏上顯示"成功",并顯示IC卡的ID號。

門禁系統(tǒng)啟動后,判斷是否有卡接觸。如果有IC卡接觸讀卡模塊,讀卡模塊讀取IC卡的信息,判斷與內(nèi)部存儲的IC卡的信息是否一致。如果一致,顯示屏顯示"成功",并顯示該卡的ID號,門禁打開。如果不一致,顯示屏顯示"失敗",顯示該卡ID號,門禁不打開,且報警器鳴響。

3.2 按鍵密碼的設(shè)置和修改

使用者需在門禁系統(tǒng)啟用前,進行"密碼設(shè)置"。密碼設(shè)置成功后,顯示屏顯示"成功"。門禁系統(tǒng)啟動后,在未攜帶IC卡的情況下,也可運用輸入8位密碼的方式,打開門禁系統(tǒng)。如果輸入的密碼與內(nèi)部設(shè)置的密碼一致,門禁打開,顯示屏顯示"成功";如果輸入的密碼與內(nèi)部設(shè)置的密碼信息不一致,顯示屏顯示"失敗",且報警器鳴響。

4 硬件電路設(shè)計

該系統(tǒng)分為七個模塊:單片機AT89C52、4X4按鍵模塊、報警模塊、顯示模塊、RFID讀寫卡模塊、門鎖模塊和存儲模塊。各部分都采用單片機作為控制核心;RFID讀卡模塊可讀取IC卡信息;采用4X4按鍵模塊,可供使用者輸入密碼,直接打開門禁,避免因忘記帶卡或卡丟失后無法開門。單片機模塊接收讀卡模塊信息和按鍵模塊信息,并且將該信號傳送給存儲模塊,同時單片機模塊將接收的讀卡模塊信息或按鍵模塊信息與單片機內(nèi)部預(yù)設(shè)的密碼信號進行比較;存儲模塊用于接收和存儲單片機模塊傳送來的讀卡模塊信息和按鍵模塊信息;門鎖模塊用于接收單片機模塊發(fā)送的命令,吸合繼電器,模擬門禁開關(guān)狀態(tài);顯示模塊用于接收單片機模塊發(fā)送的命令,并顯示;報警模塊用于接收單片機模塊發(fā)送的命令,使得蜂鳴器發(fā)聲。本門禁系統(tǒng)采用直流穩(wěn)壓電源供電。該門禁系統(tǒng)的硬件電路,如圖2所示。

圖2 門禁系統(tǒng)的硬件電路

圖3 門禁系統(tǒng)總流程圖

5 軟件設(shè)計

本門禁系統(tǒng)可進行以下4項操作:IC卡登記、密碼設(shè)置、IC卡讀取和密碼輸入。并且IC卡讀取或密碼輸入成功,可打開門禁,IC卡讀取或密碼輸入失敗,可報警提示。本門禁系統(tǒng)總流程圖,如圖3所示。

6 結(jié)論

本文設(shè)計了基于RFID的宿舍門禁系統(tǒng)設(shè)計,并通過實驗實現(xiàn)和驗證了門禁系統(tǒng)工作過程。結(jié)合RFID技術(shù)和單片機技術(shù),提高了門禁系統(tǒng)的工作性能。本系統(tǒng)實用性強、成本低、可靠性高、具有廣闊的應(yīng)用前景。

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江蘇省高等學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目(201512920004Y)。