一款基于89C51 單片機實現的非接觸式IC 卡門禁系統

楊旭方

（廣東省電子信息技工學校，廣東廣州，540450）

0 引言

為確保財產和人身安全，許多企事業單位都要對進出人員進行身份認證，傳統身份認證主要通過人工登記有效證件進行，但這種身份認證方式不僅存在工作量大、數據繁多、不易保存等缺點，而且證件容易造假，給身份認證工作帶來諸多不便。為此，各研究機構都在探索新的身份認證方式，目前，我國比較流行的有指紋和非接觸式IC 卡兩種身份認證方式，由于非接觸IC 卡門禁系統具有安全性好、存儲量大、核對方便、非接觸預防交叉感染等優點得到了廣泛應用。

1 系統設計方案

在使用非接觸式IC 卡前，系統管理員首先通過讀寫器將用戶信息和權限寫入用戶的IC 卡芯片中，當用戶需要進出單位大門時，用戶將IC 卡移近讀寫器，然后讀寫器將讀入的用戶信息及權限送到單片機進行身份認證，若身份正確且滿足權限，則啟動門鎖開門，否則，門鎖緊閉，并顯示錯誤原因，同時，將身份認證信息保存，以供隨時備查。系統設計方案如圖1 所示。

圖1 非接觸式IC 卡門禁系統設計方案

2 系統硬件設計

非接觸式IC 卡門禁系統主要由讀寫器、數據傳輸模塊和門禁管理模塊三部分組成，如圖2 所示。其中，讀寫器主要完成IC卡的讀/寫、身份認證、開/關門以及相關信息的設置、顯示等功能；數據傳輸模塊主要完成計算機與讀寫器之間的通信任務，并即時記錄人員進出情況；門禁管理模塊主要是通過計算機完成信息的存儲以及門禁相關遠程管理管理等功能。

圖2 非接觸式IC 卡門禁系統硬件設計

讀寫器是整個系統的核心部分，主要由89C51 主控模塊、液晶顯示、鍵盤、門鎖驅動、讀寫模塊MF RC531 和IC 卡組成。開門時，IC 卡用戶信息和權限通過收發天線送給89C51 單片機，經單片機核對后控制門鎖開或關，同時將核對后的信息通過傳輸模塊送到計算機門進行存儲、登記等處理，方便相關人員核對。

讀寫器頭部分采用非接觸式IC 卡讀寫模塊MF RC531，支持非接觸式高速通信模式，讀寫距離約100mm，并具有調電保護、自動檢測并行接口類型、高集成度調制解調等功能，是一種比較理想的非接觸式IC 卡讀寫模塊，其內部功能框圖如圖3 所示。

液晶顯示主要用于顯示門鎖開關狀態信息以及用戶操作提示信息，鍵盤主要用于用戶輸入開門密碼和管理員設置門鎖的開關密碼，門鎖驅動是將門鎖開關信號進行放大，以便驅動電機開或關大門，出門按鈕主要用于單位內人員外出時開門使用。

圖3 非接觸式IC 卡讀寫模塊MF RC531 內部功能框圖

3 系統軟件設計

非接觸式IC 卡門禁系統軟件主要包括數據傳輸程序、數據存儲程序和主程序三部分。

3.1 數據傳輸程序

計算機通過傳輸模塊發送和接收門鎖認證信息，數據傳輸程序分為上位機程序和下位機程序。上位機是由管理中心控制的計算機，其主要功能是接受下位機的數據，如用戶卡號、進出時間，并對用戶卡號進行認證，確定其是否具備進入單位的資格，并將認證結果返回給下位機。下位機則是由單片機控制的門鎖讀寫器，其任務是將讀到的卡數據傳輸到上位機。

在設計時，上位機以Windows 系統為平臺，采用微軟公司提供的ActiveX控件實現數據傳輸功能。下位機采用89C51單片機，采用C 語言編寫，通過單片機提供的串口完成數據傳輸任務。

3.2 數據存儲程序

數據存儲程序使用高級語言編寫，主要用于存儲用戶進出大門信息，方便管理員統計、查詢，并具備自動更新功能。

3.3 主程序

主程序是非接觸式IC 卡門禁系統的核心部分，一般采用C語言編寫，主要完成用戶IC 卡信息的讀入、搜尋、判斷等任務，并根據判斷結果完成開門或顯示開門錯誤信息，其程序流程圖如圖4 所示。

圖4 主程序流程圖

4 結束語

本文利用單片機及射頻技術設計的非接觸式IC 卡門禁系統具有操作簡單、安全可靠、存儲容量大等特點，在企事業單位身份識別中得到了廣泛應用，具有較高的推廣應用價值。

[1] 白雪冰,黨宏澤,張佳薇,朱莉.IC 卡門禁考勤系統[J]. 信息技術,2002,(1):56-58

[2] 宋開宏,吳先良.遠距離非接觸IC 卡門禁考勤管理系統[J]. 安徽建筑工業學院學報( 自然科學版) ,2003,11(1):48-51

[3] 宋紅梅.非接觸式IC 卡門禁考勤管理系統[J].計算機應用,2002,(4):25-28

[4] 房向榮.基于ARM 的非接觸式IC 卡控制器設計[J].西安文理學院學報(自然科學版),2009,12(3):17-20