RFID智能門禁系統設計

張弘揚 吉林工業職業技術學院電氣與信息技術學院

RFID智能門禁系統設計

張弘揚 吉林工業職業技術學院電氣與信息技術學院

隨著社會的發展進步，安全問題日益突出，有一道安全的門是人們迫切需求的,智能門禁系統便在這種情況下誕生。本文提出了基于51單片機RFID門禁系統的硬件部分設計。門禁系統硬件部分主要由RFID讀寫設備、51單片機、步進電機、紅外傳感器、時鐘芯片、顯示芯片LCD1602組成。其工作流程為：當IC卡進入讀寫器工作范圍時，讀寫器能將其檢測到并對其信息進行識別，將信息傳輸至PC機進行訪問和記錄，在后臺數據庫檢索與其匹配的用戶信息。如果是數據庫存儲的已注冊信息則繼電器工作，打開門放行，反之則拒絕該人員通過。

RFID 門禁系統 單片機

隨之對于自身安全的需求問題更加注重。為了滿足人們的安全需求，保障人們的安全問題，門禁系統隨之誕生。本設計研究的基于51單片機的RFID智能門禁控制系統可以為人們自身安全提供保障，研究結果具有深遠的現實意義。

1 門禁系統的設計原則

現今社會，門禁系統已經在各個行業和領域中發揮著重要的作用。同時，智能門禁系統在設計的過程中，存在以下幾個原則：

（1）適應性：由于智能門禁系統現如今已經與人們的日常生活融為一體，各種場所都需要門禁系統。不同的人群，不同的場所對于門禁系統有著不一樣的要求。在設計時應滿足使用方便、安全性高等原則。所以，系統的適用性是在設計系統時的首要條件。

（2）穩定性：由于門禁系統的工作時間是長時間的，隨時都要對出入人員和物流進行審查。因此，在進行設計時，穩定性也是重要因素。

（3）安全性：當代社會，人們對于信息安全愈發重視。門禁系統中記錄著人們的基本信息，一旦泄露對于當事人會造成很大的影響。所以，門禁系統工作時，要保證信息安全。

2 門禁系統的功能

（1）只要有人拿出RFID識別卡在識別系統的工作范圍內劃過，系統便會接收電子標簽所發出的信息以識別身份，然后系統便會對該識別卡上記錄的信息進行審核和記錄。

（2）如果人員的識別卡上的信息被系統審核并通過，則放行，否則便攔住該人員。

（3）門禁系統的PC機會記錄下出入門禁的每個人員的信息，出入時間，門禁的工作狀態，是否出現過意外情況等，以便日后查詢。

3 門禁系統的結構

門禁系統主要組成部分有RFID讀寫設備，51單片機，MAX232，PC機，電源，電動機和報警電路等。通過解析、識別射頻識別卡傳輸過來的信息，對IC卡上存儲的人員信息進行識別。

門禁系統具體組成部分如圖1-1所示。

圖1 -1 門禁系統組成部分

4 電路設計主框圖

RFID門禁系統硬件部分主要組成部分有RFID讀寫設備、51單片機、步進電機、紅外傳感器、時鐘芯片、顯示芯片LCD1602。RFID卡使用的是Mi fare 1芯片；RFID卡讀寫設備由MCU，射頻處理模塊和天線組成；控制模塊采用的是51單片機STC89C52；顯示模塊采用LCD1602；再加上時鐘芯片，步進電機和紅外傳感器構成。

5 電機傳動部分

本設計的傳動部分采用電機，由于步進電機的機械工作狀態只需要脈沖頻率和脈沖數便能決定，所以，這種簡單的關系反而不會受到外部環境和電子信息其他因素的影響。一個脈沖信號，便能決定電機的轉速與停止位置。而這也讓步進電機廣受好評，成為了大眾喜愛的產品。而門禁系統這種機械操作不頻繁，運動簡單，但是對于反應速度，使用壽命要求嚴格的系統步進電機便成為了最佳選擇。

6 紅外傳感器

當標記著人員信息的RFID卡進入工作范圍時，系統對射頻信息解析并認可之后步進電機就會工作，達到開門效果。然后，為了保證不會在人員通過時突然關門，對人員造成傷害，要加入紅外傳感器實時監測刷卡者是否已經通過，當檢測到該人員已經通過時再使步進電機反轉回原來位置，達到關門效果。

該傳感器模塊對外部環境的干擾，例如光線變換、噪音和污染等干擾因素抵抗能力強。該傳感器具有一對射線管。分別為紅外線發射管與紅外線接收管。當開始工作時，先由紅外線發射管開始，發射出開始設定好的固定頻率的紅外線，當遇到障礙物時，紅外線向四面八方反射，一部分會由接收管檢測到。由系統分析之后，便可以得知該人員是否已經通過。如果系統判斷該人員還沒有通過，便不給步進電機信號，保持開門的狀態。反之則通過信號讓步進電機工作，將門禁關閉。

7 結束語

本設計是基于一種基于STC89C52單片機RFID的智能門禁系統。傳動部分采用控制精度較高的步進電機，傳感器選用了紅外傳感器，總體上講，本系統具有安全可靠，智能化程度高，易于操作，成本低等優點。

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