论文总字数：22661字

摘 要

门禁系统集微机自动识别技术和现代安全管理措施为一体，是智能建筑领域中新型的现代化安全管理系统，是解决重要部门出入口实现安全防范管理的有效措施。本课题以单片机为核心，结合硬件设计以及C语言，完成了基于卡片识别原理的门禁系统设计。

本课题采用单片机作为主控芯片，完成了按键密码与非接触卡相结合的门禁系统设计，主要控制实现包括工作指示灯电路、蜂鸣器电路、矩阵按键电路、门控锁电路、读卡模块等模块功能。本文首先介绍了门禁系统的组成结构、发展现状、本系统实验测试环境以及本文主要工作；然后重点介绍本系统的整体功能、硬件电路设计、软件功能实现；最后简述系统硬件的连接、调试以及最终结果，对本系统的不足进行分析并提出改进方案。

关键词：单片机 门禁 RFID读卡器 射频卡

Access Control System Design

Abstract

Access control systems set computer automatic identification technology and modern safety measures as a whole,it is in the field of intelligent building new modern safety management system is an effective measure to solve the important sectors entrance implement security management.This topic microcontroller as the core, a combination of hardware design and C language,complete access control system based on the principle of identification card.

This topic using SCM as the master chip, complete access control system design and non-contact card key password combination,the main control circuit implementations include work lights,the buzzer circuit,matrix key circuit,door lock control circuit,reader module other modules function.This paper describes the structure,consisting of access control system development status, the system test environment and experiment main work; then focuses on the overall function of the system,hardware design,software functions to achieve;and finally brief hardware connection,commissioning and the end result of the lack of this system is to analyze and propose improvements.

Keywords:SCM;access; RFID readers; RF card

目　　录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1门禁系统的概述 1

1.1.1门禁系统原理 1

1.1.2门禁系统组成 1

1.2门禁系统的发展现状 2

1.3Arduino简介 3

1.4本文的主要工作 3

第二章 门禁系统的整体功能设计 5

2.1系统整体流程 5

2.2系统结构 6

2.2.1身份识别单元部分 6

2.2.2处理与控制单元部分 6

2.2.3电锁与执行单元部分 6

2.3门禁系统的设计原则 7

第三章 基于单片机的门禁系统硬件电路设计 8

3.1门禁系统硬件结构 8

3.1.1门禁系统的主要模块 8

3.1.2门禁系统工作原理 9

3.2门禁系统组成模块 9

3.2.1主芯片部分 9

3.2.2读卡模块 10

3.2.3蜂鸣器模块 11

3.2.4继电器模块 12

3.2.5键盘控制 13

3.2.6通讯模块 14

第四章 门禁系统软件设计 16

4.1主程序分析 16

4.2子程序分析 17

4.2.1读卡验证程序 17

4.2.2蜂鸣器、继电器程序 18

4.2.3键盘程序 18

第五章 系统调试 21

5.1 Arduino Uno开发环境IDE 21

5.2不足与改进 26

结语 27

参考文献 28

致谢 29

附录1：主控板的电路原理图 30

附录2：主控板单片机程序 31

第一章 绪 论

1.1门禁系统的概述

门禁系统，在智能建筑领域，意为Access ControlSystem，简称ACS。表示我们拥有了进出入的设置权限和保护手段。^[1]门禁系统是对出人口的现代化管理系统，它集合了多种新型科技于一身，如机械。计算机技术。生物技术等。^[3]

1.1.1门禁系统原理

我们可以从上文了解到门禁系统的大概理念是什么，可是真正要去做一个产品就需要我们不断去了解更多的内容。概述只能让我们知道一个事物的外表，更可能的是我们连外表也没有更多的了解，所以我们就更需要知道它内在的工作原理，这样才能更好的去完成我们的任务。门禁系统的对于进出入的识别有以下几个分类：

（1）密码识别：进出门的权限我们用密码输入的正确来判断。密码识别分为两类：普通键盘型和乱序键盘型。普通键盘型的优点有使用简单、价格便宜并且只需要密码就可以打开门。缺点：同时设置的密码少，安全度低，易被他人知晓，不显示进出记录。乱序键盘型优点有操作简单，安全性比普通型高。缺点：密码容易泄露，仍有安全隐患,不显示进出记录,费用高。^[5]

（2）生物识别：可以通过识别进出人员的指纹、虹膜、手掌等控制门。优点：无需使用密码和卡片，安全性能高。缺点：不能很准确的识别出进出人员，安装要求高，费用高。^[7]

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