论文总字数：17284字

摘 要

NFC是在几厘米距离的范围内进行数据交换传输的新型技术，该技术非常适合于门禁系统。NFC技术充分满足价格低，功率低，兼容性强等一系列无线近距离传输所应该具备的特点。与此同时近场通信具有较高的安全性，所以NFC在近距离传输领域具有很强的竞争力。因此NFC技术在门禁管理，金融支付等领域具有很大的前景。

本论文采用了基于ARM Cortex-M3内核的STM32作为主控芯片。包括看门狗，LED灯显示，读卡器，继电器等模块。通过Keil uVision平台进行编译各个部分程序，成功实现读写卡，控制继电器等功能。

NFC技术是门禁控制的新型方法，能够给用户带来更加便利。本文主要是对NFC门禁系统软件部分进行研究和设计。基本满足设计目标的要求，但在某些模块还需要改写和精进。

关键词：门禁系统 NFC STM32

Design of access control system based on NFC-Software part

Abstract

NFC is new technology for data exchange and transmission in the range of a few centimeters. The technology is very suitable for in access control systems.NFC technology fully meets the features of low price, low power, and strong compatibility, etc.At the same time, the near field communication has the higher security, so NFC has the very strong competition in the near distance transmission domain. So NFC technology in access control, financial payment and other fields has great prospects.

This thesis adopts Cortex-M3 STM32 kernel based ARM as the master chip.Including watchdog, LED light display, reader, relay and other modules. UVision Keil platform for each part of the program, successfully read and write cards, control relays and other functions.

NFC technology is a new method of access control, which can bring more convenience to users.. This paper mainly studies and designs the software of NFC access control system. To meet the basic requirements of the design goals, but in some modules also need to rewrite and improve.

Key Words: Access control system NFC STM32

目录

摘 要 I

Abstract II

目录 III

第一章 绪论 1

1.1 NFC门禁的研究工作的背景及意义 1

1.2 NFC门禁国内外研究现状 1

1.2.1 国内研究现状 1

1.2.2 国外研究现状 2

1.3 本文研究内容 2

1.4 本章小结 3

第二章 NFC的技术解析 4

2.1 NFC的概念 4

2.2 NFC的基本原理 4

2.2.1 NFC的主要设备 4

2.2.2 NFC的通信模式 5

2.2.3 NFC的工作方式 6

2.3 NFC的技术规范 6

2.3.1 NFC的协议技术规范 6

2.3.2 NFC标签类型技术规范 6

2.3.3 NFC记录类型定义技术规范 7

2.3.4 NFC数据交换格式技术规范 7

2.4 NFC较其他无线通信的区别 8

2.5 本章小结 8

第三章 NFC门禁的总体设计 9

3.1 NFC门禁系统设计目标 9

3.2 NFC门禁需要满足的功能 9

3.2 NFC门禁设计结构 10

3.2.1 NFC主控芯片模块 10

3.2.2 NFC读卡器模块 11

3.2.3 继电器模块 12

3.3 本章小结 13

第四章 NFC门禁软件程序设计 14

4.1 NFC门禁系统主控板整体设计 14

4.2 读卡器数据处理程序 16

4.3 显示处理程序 18

4.5 成果展示 19

本章小结 20

第五章 总结与展望 21

5.1 总结 21

5.2 展望 21

参考文献 22

致谢 24

第一章 绪论

1.1 NFC门禁的研究工作的背景及意义

NFC是在几厘米距离的范围内进行数据交换传输的新型技术，该技术非常适合于门禁系统。NFC技术充分满足价格低，功率低，兼容性强等一系列无线近距离传输所应该具备的特点。与此同时近场通信具有较高的安全性，所以在近距离信息传输领域NFC这一项技术具有很强的竞争力。因此NFC技术在门禁管理，金融支付等领域具有很大的前景。

目前，用来控制门禁系统的技术多种多样，其中被我们熟知的有：虹膜识别，生物指纹识别，人脸侦测识别等，这些都属于生物识别技术的范畴，它们采用了人体的部分生物特征进行区分识别，因为人体部分生物特征具有唯一性，所以让这些技术具有非常的安全性，但是这些技术的设备精密且价格昂贵，而且容易泄露个人隐私，所以这些技术难以普遍。另一个相对主流的门禁控制系统方式是基于RFID技术的射频卡识别控制。该技术具有成本低，使用简单，无线接入灵活，安全性高等特点，可实现信息连网控制，车辆管理，用户访客管理控制等功能。但由于该技术是读卡应答模式，所以需要配备额外的读卡应答设备。

而作为由RFID演变出来的NFC技术更加强大，它不仅具有RFID的优点，同时NFC可以嵌入手机中，用户可以凭借手机加上相应的秘密来进行门禁的控制及管理，所以相对于RFID来说NFC具有带宽高，功耗低等特点。它使门禁控制更加方便快捷，用户只要一部手机或一些电子设备，当然你的手机要具备NFC技术功能，将你的识别信息输入其中，使你的手机能够识别你的身份，然后用近距离无线传输的方式控制主机读取，你只要用手机就能刷卡开门。而且手机不像射频卡那样被盗被复制，能够更好的规避风险。

1.2 NFC门禁国内外研究现状

1.2.1 国内研究现状

目前，国内在门禁系统市场销售方面，非接触式IC卡是前端设备识别的主流，大约占90%。在研究方面我国还处于发展状态，国内的大多数厂家通过解析模仿的方式，制造了许多和国外功能相似的门禁。一种方法，他们直接向国外进行购买，如读卡器一类的门禁器件，然后进行二次加工，这类产品虽然效果很好，但价格昂贵，所以这些都应用于安全等级较高的地方。另一种方法，他们只购买门禁的核心芯片，其他设备在国内进行仿制，但是安全性能相对较低。以上的这两种方法都是基于RFID技术实现的门禁管理控制，而利用NFC技术实施的门禁管理还很少，在国内还很缺乏基于NFC的门禁技术。

1.2.2 国外研究现状

目前，国外的门禁系统已经慢慢的走向成熟阶段，特别是欧美等国市场。虽然磁卡和接触式IC卡在门禁方面还有一定的应用，但是从未来长远的趋势来看，磁卡，接触式IC卡将逐渐退出历史的舞台。国外现阶段的门禁系统还是基于RFID的非接触式门禁为主，而基于NFC的门禁系统也在不断的推广和使用。诺基亚、飞利浦、索尼三家公司为了推进NFC的发展，创立了一个在全世界拥有数百成员的行业协会一一NFC论坛，其中包括：微软公司、摩托罗拉公司、万事达卡国际组织、三星公司、Visa国际组织等等。它们旨在通过论坛来推动和促进NFC技术的普及与标准化，使得厂家设备生产、安装、调试标准统一。2012年，恩智浦公司联合HID Global公司推出了 NFC应用技术方案，它支

持当前通用的标准移动门禁系统，这使得基于NFC的门禁系统更上台阶。如今，该公司的员工可以利用带有NFC功能的智能手机进入公司的大楼、仓库、停车场等地方，其手机上携带有兼容目前市场上的主流门禁系统读卡装置的数字钢匙(访问证书)，使用起来安全可靠。随着这种技术在门禁中的推广应用，公司与个人都将可以从中获得更安全更便捷的服务。

1.3 本文研究内容

本文是对基于NFC的门禁系统设计软件部分，是对NFC门禁系统软件各模块的程序编写编译，本文主要内容如下：

1. 课题概述。
2. NFC技术解析。
3. NFC门禁系统总体设计。
4. NFC门禁软件程序设计。

拟研究或解决的问题

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