摘 要

在数字化的信息时代，手机的普遍使用使得二维码成为一种热门的信息传递载体，二维码也因其安全性高、存储信息量大、生产制作成本低等优点被广泛应用于信息溯源、广告推广、手机支付、文化传播等方面。在住房安全方面，用二维码技术开门也是一种安全、便捷的方式，门禁系统的智能化和现代化逐渐成为一种趋势，基于二维码技术的门禁系统的设计还有助于二维码技术的应用推广，同时也对门禁系统的升级具有推动作用。

本论文设计的门禁系统将微信小程序作为客户端，用户通过扫描特定的二维码控制门禁开关，利用微信小程序云开发的数据库对用户出入权限进行管理，并且可以监控和查询用户的相关信息，该门禁系统是基于单片机的自动控制系统，可以实现自动控制门禁、防尾随、逆行，并有在异常情况下报警等功能，适用于小区、公司、学生宿舍等场所，具有安全、便捷、智能、高效的特点。

本论文主要围绕基于二维码技术的门禁系统的系统硬件设计、系统单片机程序设计、微信小程序设计、系统的电路Proteus仿真几个方面进行介绍。经过多次调试和修改，目前本系统仿真已经达到设计要求，能够实现安全高效的门禁管理，达到了期望的设计目标。

关键词：门禁系统；二维码；微信小程序；单片机

Abstract

In the digital information age, the widespread use of mobile phones has made QR code a popular carrier of information transmission. QR code is also widely used in information tracing, advertising, mobile payment, cultural communication and other aspects due to its high security, large amount of information storage and low production cost. In the aspect of housing security, the QR code is also a kind of safe and convenient way to use it as the "key" to open the door. The intelligent and modernization of the access control system have become a trend. The design of the access control system based on QR code is of the great significance to the promotion of the application of QR code and the upgrade of access control system.

This paper will use WeChat applet as the entrance guard system of user, if user scan the QR code successfully, he can control the door. The system use Cloud development of WeChat applet to build a database, which is used to manage user's information. The access control system is based on single chip microcomputer automatic control system, which can control the door automatically, and alarm warning. It can be used in residential buildings, companies, dormitory and other places with large flow of people, which is a convenient, safe, quick, intelligent and efficient system.

This paper mainly focuses on hardware design, single chip microcomputer programming analyze, software design of WeChat applet and Proteus simulation of the access control system based on QR code. With many times of debugging and modification, the simulation of this system has reached the design requirements, which is a safe and efficient access control management system and achieve the desired design goal.

Key Words：access control system ;QR code; WeChat applet; single chip microcomputer

目 录

第1章 绪论 1

1.1 课题背景 1

1.2二维码的原理和编码解码概述 2

1.2.1 二维码的结构及快速响应码介绍 2

1.2.2 快速响应二维码的编码及解码概述 3

1.3 国内外研究现状 5

1.3.1 二维码技术发展现状 5

1.3.2 门禁系统发展现状 7

1.4 本文的主要工作 8

第2章 基于二维码技术的门禁系统硬件设计 10

2.1 门禁系统设计方案 10

2.2门禁系统硬件设计框图 11

2.3系统电路设计及硬件选型 11

2.3.1 控制模块 11

2.3.2 振荡及复位电路 12

2.3.3 LCD显示模块 13

2.3.4 蓝牙模块 15

2.3.5 电机驱动模块 16

2.3.6 红外检测模块 17

2.3.7 报警模块 18

第3章 基于二维码技术的门禁系统软件设计 19

3.1 基于二维码技术的门禁系统单片机程序设计 19

3.1.1 单片机主程序设计 19

3.1.2 LCD显示模块程序设计 19

3.1.3 电机驱动设计 21

3.1.4 串口通讯设计 24

3.2 微信小程序开发平台介绍 25

3.3 二维码门禁系统小程序开发设计 25

3.3.1 用户数据库建立 25

3.3.2 微信小程序设计整体分析 27

3.3.3 微信小程序界面设计 28

3.3.4 微信小程序蓝牙开发模块 32

第4章 基于二维码技术的门禁系统电路仿真 34

4.1 Proteus仿真设计 34

4.1.1 Proteus仿真电路说明 34

4.1.2 串口调试工具介绍 35

4.2 仿真结果 36

第5章 总结与展望 39

参考文献 40

附录A 元件引脚排列图 42

附录B 元件引脚功能表 43

致 谢 46

第1章 绪论

1.1 课题背景

在科技飞速发展的21世纪，随处可见的高科技产品使得人们的生活质量越来越高，一些自动控制系统不仅大大降低了生产过程中的劳动强度，还给人们的生活带来了便捷和趣味。而随着二维码技术走进人们的视野，越来越多的与二维码技术结合的自动控制系统产生，将二维码存储的信息作为启动自动控制系统的“开关”成为一种新型的启动方式。

对于大型公共场所来说，其安全管理是备受瞩目的话题，在进出口处对人员信息等进行审核记录的工作对于这些场所的安防尤为重要，例如火车站、地铁站的进站人员信息记录核对。近年来，随着智能手机的普及，物联网的概念使得互联网更加拟真和普遍，越来越多的设备可以与手机进行交互^[1]，包括门禁设备在内的很多公共设施通过二维码进行手机智能控制已经成为一种趋势，如通过扫描二维码开启的门禁系统在我国的火车站、地铁站的初步应用。这种利用手机端或者车票上的二维码信息核对人员信息触发门禁系统的方式既能快速核对信息，又能有效地保障信息安全、记录出入人员的信息，是一种安全高效，便捷智能的门禁系统设计方式。

门禁系统又称出入管理控制系统，是对进出人员进行数字化管理的系统^[2]。对于居民楼、学生宿舍、写字楼来说，门禁系统对区域安全也十分重要。门禁系统随着物联网技术等的发展有了巨大的转变，它不再只是简单的开关门的控制，它已经逐渐发展成为一套完整的信息控制系统，在园区监控、环境安全警报、人事考勤管理等工作中发挥着巨大的作用。现代化的门禁系统增加了相应的辅助设备，可以实现区域内的便捷管理，如车辆管控、物业消防监控、保安巡检等。而由于人员车辆的频繁进出使得人工进行信息登记核实工作过于繁琐和不便，所以，设计出自动控制的智能门禁系统十分必要。而二维码技术作为一种新产生的信息存储、传递和识别技术，基于其在火车站、地铁站的应用，也为民用的智能门禁系统提供了一种更加便捷的设计思路。