南京科技職業(yè)學(xué)院 韓 玉 王瀟賢 馮 薇 王 運(yùn)

基于RFID的宿舍門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)

南京科技職業(yè)學(xué)院 韓 玉 王瀟賢 馮 薇 王 運(yùn)

針對(duì)高校學(xué)生宿舍采用機(jī)械門鎖造成的管理不便及安全性不高等問(wèn)題,采用RFID(即射頻識(shí)別技術(shù))設(shè)計(jì)學(xué)生宿舍智能門禁系統(tǒng),能夠發(fā)揮其對(duì)進(jìn)門人員的識(shí)別,從而做出相應(yīng)的動(dòng)作。實(shí)驗(yàn)表明,該系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)、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(chǎng)所,保證宿舍人員及財(cái)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(jìn)出管理系統(tǒng)。本文采用RFID技術(shù)設(shè)計(jì)了一種大學(xué)生宿舍門禁系統(tǒng)來(lái)替代傳統(tǒng)的機(jī)械門鎖,實(shí)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(duì)安全管理的新需求。該設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于:強(qiáng)實(shí)用性、低成本、小型化、專用化和可靠性高等優(yōu)點(diǎn),可推廣應(yīng)用。

2 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)原理

本門禁系統(tǒng)主要由單片機(jī)模塊、按鍵模塊、報(bào)警模塊、顯示模塊、RFID讀寫(xiě)卡模塊、門鎖模塊和存儲(chǔ)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(jì)

3.1 IC卡登記與讀取

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

門禁系統(tǒng)啟動(dòng)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(chǔ)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(hào),門禁打開(kāi)。如果不一致,顯示屏顯示"失敗",顯示該卡ID號(hào),門禁不打開(kāi),且報(bào)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(jìn)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(dòng)后,在未攜帶IC卡的情況下,也可運(yùn)用輸入8位密碼的方式,打開(kāi)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(kāi),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(bào)警器鳴響。

4 硬件電路設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)分為七個(gè)模塊:單片機(jī)AT89C52、4X4按鍵模塊、報(bào)警模塊、顯示模塊、RFID讀寫(xiě)卡模塊、門鎖模塊和存儲(chǔ)模塊。各部分都采用單片機(jī)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(kāi)門禁,避免因忘記帶卡或卡丟失后無(wú)法開(kāi)門。單片機(jī)模塊接收讀卡模塊信息和按鍵模塊信息,并且將該信號(hào)傳送給存儲(chǔ)模塊,同時(shí)單片機(jī)模塊將接收的讀卡模塊信息或按鍵模塊信息與單片機(jī)內(nèi)部預(yù)設(shè)的密碼信號(hào)進(jìn)行比較;存儲(chǔ)模塊用于接收和存儲(chǔ)單片機(jī)模塊傳送來(lái)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(jī)模塊發(fā)送的命令,吸合繼電器,模擬門禁開(kāi)關(guān)狀態(tài);顯示模塊用于接收單片機(jī)模塊發(fā)送的命令,并顯示;報(bào)警模塊用于接收單片機(jī)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(jì)

本門禁系統(tǒng)可進(jìn)行以下4項(xiàng)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(kāi)門禁,IC卡讀取或密碼輸入失敗,可報(bào)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(jì)了基于RFID的宿舍門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì),并通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證了門禁系統(tǒng)工作過(guò)程。結(jié)合RFID技術(shù)和單片機(jī)技術(shù),提高了門禁系統(tǒng)的工作性能。本系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)、成本低、可靠性高、具有廣闊的應(yīng)用前景。

[1]湯競(jìng)南,沈國(guó)琴。51單片機(jī)C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)與實(shí)例[M]。北京:人民郵電出版社,2008:1-4,89-95.

[2]楊海川。基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居安防系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]。上海交通大學(xué),2013:14-20.

[3]王清珍,董健,楊宇?；趩纹瑱C(jī)的門禁系統(tǒng)多級(jí)菜單設(shè)計(jì)[J]?，F(xiàn)代電子技術(shù),2015,06(15)。

[4]張永生。非接觸式IC卡智能門禁系統(tǒng)[D]。燕京大學(xué),2012:30-40

[5]蔡楠?；谏漕l識(shí)別的智能門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]。南京理工大學(xué),2013:12-30.

[6]李鵬飛,孫琪,李建樓。門禁控制器的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)[J]。艦船科技技術(shù),2007,05(15)。

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