基于RFID的宿舍门禁系统设计

南京科技职业学院 韩 玉 王潇贤 冯 薇 王 运

基于RFID的宿舍门禁系统设计

南京科技职业学院 韩 玉 王潇贤 冯 薇 王 运

针对高校学生宿舍采用机械门锁造成的管理不便及安全性不高等问题,采用RFID(即射频识别技术)设计学生宿舍智能门禁系统,能够发挥其对进门人员的识别,从而做出相应的动作。实验表明,该系统实用性强、成本低、可靠性高、具有广阔的应用前景。

STC89C52;门禁系统;IC卡

1 引言

高校学生宿舍是大学生学习、生活的基本场所,保证宿舍人员及财产安全,门禁起到至关重要的作用。智能门禁系统在安全性、方便性、易管理性等方面超越了传统的门道及钥匙管理,已经发展成为一套完整的进出管理系统。本文采用RFID技术设计了一种大学生宿舍门禁系统来替代传统的机械门锁,实现高校学生宿舍的现代化管理,满足当前高校学生宿舍对安全管理的新需求。该设计的优点在于:强实用性、低成本、小型化、专用化和可靠性高等优点,可推广应用。

2 系统方案设计原理

本门禁系统主要由单片机模块、按键模块、报警模块、显示模块、RFID读写卡模块、门锁模块和存储模块构成。门禁系统总体结构框图,如图1所示。

图1 门禁系统总体结构框图

3 功能设计

3.1 IC卡登记与读取

IC丢失或磨损后,可重新写入一张IC卡的信息,删除系统中原有IC卡的信息。进入"IC卡登记"界面,新的IC卡放在读卡模块上,进行IC卡信息的读取和写入。读写成功后,显示屏上显示"成功",并显示IC卡的ID号。

门禁系统启动后,判断是否有卡接触。如果有IC卡接触读卡模块,读卡模块读取IC卡的信息,判断与内部存储的IC卡的信息是否一致。如果一致,显示屏显示"成功",并显示该卡的ID号,门禁打开。如果不一致,显示屏显示"失败",显示该卡ID号,门禁不打开,且报警器鸣响。

3.2 按键密码的设置和修改

使用者需在门禁系统启用前,进行"密码设置"。密码设置成功后,显示屏显示"成功"。门禁系统启动后,在未携带IC卡的情况下,也可运用输入8位密码的方式,打开门禁系统。如果输入的密码与内部设置的密码一致,门禁打开,显示屏显示"成功";如果输入的密码与内部设置的密码信息不一致,显示屏显示"失败",且报警器鸣响。

4 硬件电路设计

该系统分为七个模块:单片机AT89C52、4X4按键模块、报警模块、显示模块、RFID读写卡模块、门锁模块和存储模块。各部分都采用单片机作为控制核心;RFID读卡模块可读取IC卡信息;采用4X4按键模块,可供使用者输入密码,直接打开门禁,避免因忘记带卡或卡丢失后无法开门。单片机模块接收读卡模块信息和按键模块信息,并且将该信号传送给存储模块,同时单片机模块将接收的读卡模块信息或按键模块信息与单片机内部预设的密码信号进行比较;存储模块用于接收和存储单片机模块传送来的读卡模块信息和按键模块信息;门锁模块用于接收单片机模块发送的命令,吸合继电器,模拟门禁开关状态;显示模块用于接收单片机模块发送的命令,并显示;报警模块用于接收单片机模块发送的命令,使得蜂鸣器发声。本门禁系统采用直流稳压电源供电。该门禁系统的硬件电路,如图2所示。

图2 门禁系统的硬件电路

图3 门禁系统总流程图

5 软件设计

本门禁系统可进行以下4项操作:IC卡登记、密码设置、IC卡读取和密码输入。并且IC卡读取或密码输入成功,可打开门禁,IC卡读取或密码输入失败,可报警提示。本门禁系统总流程图,如图3所示。

6 结论

本文设计了基于RFID的宿舍门禁系统设计,并通过实验实现和验证了门禁系统工作过程。结合RFID技术和单片机技术,提高了门禁系统的工作性能。本系统实用性强、成本低、可靠性高、具有广阔的应用前景。

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江苏省高等学校大学生创新创业训练计划项目(201512920004Y)。